стенд для исследования средств очистки воды от нефти

Формула изобретения

СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СРЕДСТВ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТИ, содержащий насос, установленный между напорной и приемной емкостями, связанными с желобом, отличающийся тем, что он снабжен цилиндром с размещенными в его полости поршнем и полыми макросферами и гидроциклоном, установленным между насосом и напорной емкостью и соединенным посредством выводной трубы с цилиндром, соединенным с нижней частью полости напорной емкости, причем напорная емкость выполнена с закрепленной на ее верхней части поворотной стрелой, оборудованной электромагнитной плитой, а приемная емкость выполнена с закрепленными на ней направляющими с выдвижным штоком, оборудованным поворотным желобом, винтом и шкалой с пазом под винт.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для исследования характеристик средств для очистки воды от нефти.

Известен стенд для исследования характеристик устройств для сбора нефти с поверхности воды, содержащий желоб, по которому перекачивается вода с пленкой нефти.

Известно устройство циркуляции сточных вод, содержащее расходную емкость, насос, мерный бак и нагнетательные трубопроводы.

Недостатком известных устройств является то, что рециркуляционная система не обеспечивает проведение исследований средств очистки воды от нефти.

Наиболее близким по техническому решению является стенд для исследования характеристик устройств для сбора нефти, содержащий насос, установленный между напорной и приемной емкостям, связанными желобом.

Задачей изобретения является обеспечение проведения на стенде исследований с полыми макросферами сорбентами.

Поставленная задача решается тем, что между насосом и напорной емкостью установлен гидроциклон, выводная труба которого сообщена с цилиндром, снабженным поршнем, полость которого заполняется полыми макросферами и сообщается с нижней частью полости напорной емкости, на которой закреплена поворотная грузовая стрела с электромагнитной плитой, а на приемной емкости закреплены направляющие с выдвижным штоком, оборудованным поворотным желобом и винтом, перемещаемым в пазе шкалы.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что установка гидроциклона между насосом и напорной емкостью позволит осуществить отделение воды от нефти и перекачку очищенной воды в приемную емкость, при этом скорость подачи смеси в циклон может регулироваться в широких диапазонах, за счет изменения давления и производительности насоса в зависимости от процентного соотношения составляющих.

Сообщение выводной трубы с цилиндром, заполненным полыми микросферами, которые под действием поршня выжимаются в нижнюю часть полости напорной емкости, обеспечивает подачу полых макросфер под пленку нефти, плавающей на поверхности воды, заполняемой напорную емкость, что позволяет исследовать свойства плавучести, скорость всплывания и воздействие на пленку нефти на границе разделения фаз "вода/нефть" полых макросфер.

Наличие электромагнитной плиты, подвешенной на поворотной грузовой стреле, обеспечивает проведение исследования поведения полых макросфер, обладающих магнитными свойствами, степень воздействия на них электромагнитов в зависимости от толщины пленки нефти.

Установка поворотного желоба, закрепляемого винтом в пазе шкалы, позволяет исследовать поведение полых макросфер при нанесении их на поверхность нефтяной пленки с различных высот падения.

Таким образом заявляемый стенд соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях техники, позволяют выявить техническое решение, содержащее признак, сходный с признаком, отличающим заявляемое техническое решение от прототипа снабжение цилиндра поршнем, что обеспечивает ввод полых макросфер в нижнюю часть полости напорной емкости, заполненной водой, наличие нового свойства известного признака в заявляемом решении обеспечивает ему соответствие критерию "существенные отличия".

На чертеже представлен предлагаемый стенд, общий вид.

Стенд для исследования средств очистки воды от нефти состоит из напоpной емкости 1, соединенной желобом 2 с приемной емкостью 3, оборудованной приемным патрубком 4 насоса 5, патрубком 6 с вентилем 7, соединенным с гидроциклоном 8 и патрубком 9 с вентилем 10 с трубой 11, сообщенной патрубком 12 с обратным клапаном 13 с полостью гидроциклона и через обратный клапан 17 сообщенный с цилиндром 18, заполняемым полыми макросферами 19 и снабженным съемной крышкой 20, через которую пропущен шток 21 с поршнем 22 и рукояткой 23, из емкости 24 с дыхательным клапаном 25, трубкой 26 сообщенной с полостью гидроциклона, из поворотной грузовой стрелы 27 с подвешенной на ней электромагнитной плитой 28, из воды 29, заполняемой емкости с пленкой нефти 30, из направляющих 31 с выдвижным штоком 32, оборудованным поворотным желобом 33 и винтом 34, помещенным в пазе шкалы 35.

Стенд работает следующим образом.

Вода 29 наливается в напорную емкость 1, приемную емкость 3 и заполняет желоб 2. На поверхность воды наливается нефть, образующая требуемую толщину пленки 30.

При исследовании по очистке воды от нефти.

Вентиль 7 закрывается, выключается насос 5 и вода 29 с частицами нефти 30 из приемной емкости 3 по патрубку 4 поступает на насос 5. Через открытый вентиль 10 по патрубку 9, трубу 11, через обратный клапан 14, патрубок 15, отжимая пружинную крышку 16, водонефтяная смесь поступает в напорную емкость 1, по желобу 2 в приемную емкость 3. Таким образом осуществляется рециркуляция, а смесь приобретает эмульсионный характер.

После этого вентиль 7 открывается, а вентиль 10 закрывается. Поток водонефтяной смеси по патрубку 6 устремляется в гидроциклон 8. За счет возникновения вихревого эффекта возникают центробежные силы. Вода будет прижиматься к стенкам камеры завихрения гидроциклона, а нефть будет отжиматься к оси вращения потока и через трубку 26 вытягиваться в емкость 24, в которой дыхательный клапан 25 производит разряжение в полости емкости 24.

Вода, очищенная от нефти через патрубок 12, обратный клапан 13 по трубе 11, через обратный клапан 14, патрубок 15, подпружиненную крышку 16 поступит в напорную емкость 1. Рециркуляция водонефтяной смеси продолжается до полного отделения из нее нефти.

При исследовании свойств полых макросфер на погружение в пленку нефти при нанесении их на поверхность с разных высот.

Винт 34 отворачивается, ослабляя крепление выдвижного штока 32. Шток 32 выдвигается на заданную высоту, которая проверяется по шкале 35 и закрепляется винтом 34 на направляющих 31. Поворотный желоб 33 устанавливается в положение с положительным углом относительно горизонтали. На желоб 33 насыпаются полые макросферы 19, выбранных размеров и массы. Желоб 33 наклоняется в положение с отрицательным углом относительно горизонтали и полые макросферы 19 падают на поверхность пленки нефти 30. Все операции могут модифицироваться по высоте падения, размерам и массе полых макросфер и толщине пленки нефти.

При исследовании с полыми макросферами, обладающими магнитными свойствами.

Снимается крышка 20 вместе с штоком 21 и поршнем 22. Полые макросферы 19 засыпаются в полость цилиндра 18. Шток 21 поршнем вводится в полость цилиндра 18 и закрепляется крышкой 20. За рукоятку 23 поршень 22 через обратный клапан 17, подпружиненную крышку 16 выдавливает полые макросферы 19 в воду 29, заполняемую напорную емкость 1. Полые макросферы 19 за счет плавучести поднимаются на поверхность, покрытую пленкой нефти 30. На границе разделения фаз вода-нефть происходит подъем полых макросфер, обволакиваемых пленкой нефти 30. Поворотом грузовой стрелы 27 электромагнитная плита 28 устанавливается над напорной емкостью 1. Включается электромагнит и плита опускается на поверхность нефтяной пленки. Полые макросферы 19 притягиваются к электромагнитной плите 28 вместе с пленкой нефти 30.

Операция может модифицироваться по расстоянию между магнитной плитой 28 и поверхностью пленки нефти, размерам и массе полых макросфер 19, скорости их всплывания и обволакивания поверхности пленкой нефти, способности захвата частиц нефти при эмульсионном состоянии смеси.

Использование стенда позволит производить исследования по очистке воды от нефти в широких диапазонах показателей составляющих смеси.