Демков А. И. Новая концепция сбора пленочного нефтепродукта нефтесборщиком – катамараном - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Устройство пленочного покрытия для бассейнов Первый этап 1 84.41kb.
Проблема выбора профессиональных траекторий: новая концепция профориентации... 1 99.2kb.
Астрофизика и космофизика Я. Сильвестр 1 8.39kb.
Программа VeloHora 2009 Начало регистрации участников на всех точках... 1 24.41kb.
Бюллетень Подсистемы сбора данных псагп 29. 04. 2013 00: 00: 00 06. 13 1688.98kb.
Бюллетень Подсистемы сбора данных псагп 04. 03. 2013 00: 00: 00 11. 13 1689.05kb.
Бюллетень Подсистемы сбора данных псагп 20. 05. 2013 00: 00: 00 27. 13 1689.08kb.
Бюллетень Подсистемы сбора данных псагп 18. 03. 2013 00: 00: 00 25. 13 1688.9kb.
Инструкция о порядке исчисления, уплаты и использования курортного... 1 44.36kb.
Two. Профессор Вито Антонио Маланино 1 59.49kb.
Ф. И. Щербатской концепция буддийской нирваны 11 867.27kb.
Нефтеденсиметром Приборы, реактивы 1 40.52kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Демков А. И. Новая концепция сбора пленочного нефтепродукта нефтесборщиком – катамараном - страница №1/1





Демков А.И.
Новая концепция сбора пленочного нефтепродукта нефтесборщиком – катамараном
Ключевые слова: разливы нефти; нефтесборщик; очистка воды от нефтепродуктов
Предложена новая концепция технологии сбора пленочного нефтепродукта с акваторий рек, морей на базе четырех новых изобретений. Компьютерная модель нефтесборщика – катамарана на волнение до 5 баллов различных серий: море, река, озеро.
Существует глобальная проблема загрязнение акваторий мирового океана нефтепродуктами. Данная проблема, с точки зрения экологической безопасности [1], стоит на третьем месте, после глобального потепления Земли и озоновых дыр в атмосфере. Актуальность разработки эффективного судна для сбора нефтепродуктов при разливах не требует больших доказательств: не смотря на то, что суда такие существуют, они не способны эффективно решать возложенные на них задачи. Вся созданная судовая техника не эффективна, изначальна: ее создавали конструкторы судовых корпусов, которые не владели необходимой информацией по очистки воды от нефтепродуктов. Мы берем на себя инициативу на профессиональном уровне предложить решения, которое основывается на диссертационной работе по очистки воды от нефтепродуктов (аспирантура УкрНИИ экологических проблем г. Харьков), заявках на изобретения («Устройство очистки жидкости» № а 2007 07765 от 10. 0 7. 2007г., «Устройство для очистки воды» № а 2007 07766 от 10.07. 2007г. «Самоходный нефтемусоросборщик» № а 2008 03395 от 17.03.2008г. «Устройство автоматического регулирования жидкости по максимальному ее расходу» № а 2008 3394 от 17. 03. 2008г.). Исправить это положение и задача данной статьи.

Прежде всего, поставим необходимые технические условия для эффективной работы судна нефтесборщика пленочного нефтепродукта.



  1. Сбор пленочного нефтепродукта при волнениях до 5 – 6 баллах.

  2. Максимальный фронт охвата площади разлива.

  3. Минимальный слой отбора воды с поверхности разлива.

  4. Ограничения по максимальной подачи очищаемой нефтесодержащей воды.

  5. Оптимальная технология седиментационной очистки пленочного нефтепродукта.

  6. Экономичное использование энергоресурсов при работе судна.

  7. Разработки серий нефтесборщиков для речушек, озер, морей, океанов, а также от самоходных, несамоходных (стационарных), а также ручного управления.

  8. Использование нефтесборщиков как плавучие очистные сооружения по приему и очистки льяльных, балластных нефтесодержащих вод.

  9. Возможность эффективной очистки воды от нефтепродуктов от 15 млн-1 (требование Международной конвенции МАРПОЛ 73/78) до 0,05 мг/л (для рыбохозяйственного водоема).

Это основные проблемы, которые должно выполнять судно по сбору и утилизации нефтепродуктов. Если рассмотреть все существующие конструкции нефтесборщиков, то ни одно судно в мире не может эти условия выполнить.

Перейдем к новой концепции нефтесборщика, показанной на рис. 1. Как решаются те задачи, изложенные в технических условиях?

Мы просчитали нефтесборщик на вполне реальные размеры, которые могут быть, в зависимости от обстоятельств, увеличены или уменьшены. Горизонтальные размеры данного судна предлагаем 20 х 30 м, общая высота катамарана до палубы - 4 м. Мощность судовых установок должна обеспечить хороший ход и преодоление парусности при рассчитанном






Рис. 1 - Компьютерная модель по предлагаемой концепции катамарана – нефтесборщика:

1 – поплавковое водозаборное устройство; 2,3 – отстойник – нефтеловушка; 4,5 – водометы;

6,7 – ресиверы; 8,9 – танк под собранные нефтепродукты; 10,11 – фильтры; 12,13,14,15 – отсеки под якорные цепи; 16 - 23 - вспомогательные танки; 24 – рубка и машинное отделение; 25 – главный винт.
максимальной скорости ветре. Это важно в связи с тем, что маневрировать судно должно при шторме в ограниченном берегами и судами пространстве. Низкая осадка судна с плоским днище позволит максимально близко подойти к берегу, при небольшом волнении и ветре. Остойчивость судна должна обеспечивать вода, находящаяся в двух танках – отстойниках. Для надежности работы судовых установок по топливу предлагаем использовать двигатель – дизель типа «болиндер», который способен перерабатывать собранный нефтепродукт.

Сбор пленочного нефтепродукта с поверхности моря обеспечивается конструкцией носовой части катамарана и поплавковое водозаборное устройство (ПВУ). Сбор нефтепродукта с поверхности моря осуществляется с помощью желоба в ПВУ. Он будет жестко удерживаться в горизонтальной плоскости с помощью подшипников, двигающихся в вертикальной плоскости по направляющим. Размеры устройства 1 х 9 х 1 (м), если толщина металла 3 мм, под собственным весом данное ПВУ будет утоплено на 10 см. За счет отверстия в поплавке в его нижней части он будет заполняться или освобождаться от воды. Для этого в верхней части поплавка есть отверстие, через которое будет подаваться сжатый воздух, для вытеснения воды, или наоборот выпускаться, чтобы заполнить водой ПВУ. В ПВУ, разделенного на две части, имеются 24 отверстия Ду50 с патрубками, на которые с помощью хомутов будут удерживаться гибкие шланги соответствующего диаметра. По этим шлангам собранная вода с нефтепродуктом будет попадать в трубу Ду300 и далее через автоматическое регулирующее устройство (на рисунке не показан) в отстойник – нефтеловушку. Поскольку колебания волн будет на частоте менее 1 гц, считаем, что ПВУ способен отслеживать эти спуски и подъемы волн, собирая только тонкий слой воды и нефтепродукта до 5 см. Проведем гидравлический расчет устройства сбора пленочного нефтепродукта. Примем за основу расчета максимальную глубину снимаемого слоя воды - нефтепродукт с поверхности (h) в 5 см, что будет обеспечено описанной конструкцией поплавка. Рассчитаем скорость (u) движения воды при данном подпоре в шланг.



h = ζ · u2 / 2· g,

откуда


u = ( 2· g· h / ζ ) 0,5= (2 ·9,8· 0,05 /0,5)0,5= 1,4 (м/с) ,

где ζ = 0,5 – коэффициент местного гидравлического сопротивления для случая резкого сужения потока.

Определим интенсивность Q поступления воды с нефтепродуктом в одну из секций отстойника – нефтеловушки.

Q = n ·S ·u = 12· 0,002· 1,4 = 0,0336 (м3/с)=121 м3/ч,

где n = 12 количество шлангов, S= 0,02 – площадь внутреннего сечения трубы Д50.

Конструктивно объем отстойника – нефтеловушки 13 х 5 х 0,8 = 52 (м3), что обеспечит время отстоя 52 / 121 = 0,43 (ч) = 26 мин. Это время достаточное, чтобы произвести разделение от воды пленочного нефтепродукта, который будет удерживаться на поверхности с помощью двух гидрозатворов. Для улучшения гидравлического режима в отстойнике он будет оборудован тонкими синтетическими сетками, перекрывающий поток по всему живому сечению отстойника. Отбор пленочного нефтепродукта будет осуществляться с помощью вакуум – насоса. Для этого имеются ресиверы и отсеки для нефтепродукта.

По ориентировочным расчетам, конкретная конструкция нефтесборщика (с предложенными размерами) будет стоить около 800 тыс. долларов США. В статье не возможно конкретизировать принятые решения до рабочих чертежей и технологических нюансов, поэтому автор может ответить на эти и другие по теме интересующие проблемы по электронному адресу: cleanwater@inbox.ru Имеются и другие технические решения, например, связанные с перекачкой нефтепродуктов по причальным шлангам, которые 100% выходят при длительной эксплуатации. В России есть техническая возможность эту проблему решить на собственной производственной базе. Однако, эта тема для другой статьи.


Рекомендованная литература.

  1. Боков В.А., Лущик А.В. Основы экологической безопасности: учебное пособие. - Симферополь:СОНАТ, 1998.-224с.

  2. Демков А.И., Московкин В.М. Очистка сточных вод нефтебаз.// М:Водоснабжение и санитарная техника. 1990,-№6, - С. 28-29.

  3. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Воронов Ю.В. Очистка производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1979. - 320 с.

  4. Демура М.В. Проектирование тонкослойных отстойников. К.: Будiвельник, 1981. – 50 с.

  5. Демков А.И. Применение синтетических материалов для глубокой очистке сточных вод фильтрованием/ Зб. наук. пр. /УкрНДIЕП. – Х.: Факт, 2004.-306 с.

  6. Стахов Е. А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранение и транспортировка нефтепродуктов. Л.: Недра, 1983.- 263 с.

  7. Демков А.И. Очистка сточных вод от нефтепродуктов фильтрацией через ткань из полипропилена. //Зб. наук. пр. /УкрНДIЕП. – Х.: ВД «Рейдер», 2005.- С. 240 – 247.

8.Горбань Н.С., Демков А.И. Повышение экологической безопасности при отведении в них возвратных вод, содержащих нефтепродукты.// Проблеми охорони навколишного середовища та екологiчної безпеки/ УкрНДIЕП.-Х.: ВД «Рейдер», 2007. -С.190 -195.

9.Зубрилов С.П., Ищук Ю.Г., Косовский В.И. Охрана окружающей среды при эксплуатации судов. – Л.: Судостроение. 1989. – 256 с.




Слава — это маска, которая разъедает лицо. Джон Апдайк
ещё >>