本發(fā)明涉及溢油回收凈化技術領域,具體為一種火場溢油回收凈化系統(tǒng)及方法。
背景技術:
在許多火災現(xiàn)場,油品泄漏給消防工作帶來許多困難,而油品多具有閃點低、熱量大、燃燒猛烈、流動性強等特點,能否迅速而有效地進行應急處理,妥善處理泄漏油品,對于應對危機、控制及撲滅大火、減少污染損失等具有關鍵性的作用。
對于石油、汽油、煤油、柴油、苯、乙醚、石油醚等比水輕且又不溶于水或微溶于水的烴基化合物的液體火災,一般用泡沫、干粉和鹵代烷等滅火劑撲救,現(xiàn)有情況下一般采取泡沫滅火。使用泡沫滅火器,雖然能夠有效地撲滅油類火災,但是會殘留大量的水;撲救液體儲罐火災時,為防止儲罐爆炸、沸溢或罐壁變形倒塌,需要對罐壁和液體進行降溫處理,才能充分發(fā)揮滅火劑的滅火效率,這也會引入大量的水。
針對火場溢油回收凈化問題,目前一般采用吸附法或泵等裝置抽吸的方法回收溢油,再利用其它凈化裝置進行凈油處理。這種方法目前存在以下弊端:
1.凈油效率慢,對含水量大的油品處理效率低,
由于泡沫等方式救火,為火場環(huán)境的地面帶來了大量的水,致使收集到的泄漏油品中可能含有大量的水,甚至出現(xiàn)以水為主,僅含有少量油的情況,如果直接儲存將占用很大的存貯空間?,F(xiàn)有脫水技術主要是針對油品中含有少量水進行處理,對于高含水量油品(當含水量達70%時,稱為高含水量,而在現(xiàn)實中的火場多用泡沫滅火,故多為高含水量溢油)采用化學破乳法脫除油品中的水分時,會向油品引進新的雜質,化學破乳劑一般具有水溶性,在油水分離后會存在于水中,這部分水排除會引起周圍水質污染;采用重力沉淀法分離油水混合物,需要足夠的靜止時間才能達到凈油的目的,不適合火場油品的實時脫水處理;采用使用膜分離技術,在較低處理壓力時,分離速率較低。
2.回收速率低,受油品約束大,
現(xiàn)有的油品收集裝置多針對海面泄漏油品的收集及儲存,多為浮水型,譬如船只漏油,海底油井漏油等因素造成的海面油品泄漏,而針對陸地火場中泄漏油品的收集,通常采用機械回收(圍堰、撇油、吸附等)的方法,使用沙土圍堰時,需要有大量人力且圍堵耗時較長,溢流不易控制,處理不當極易造成次生火災爆炸事故的發(fā)生;使用撇油機處理通常是在溢油發(fā)生后,用圍油欄將溢油圍控阻止進一步的擴散和漂移,然后利用撇油機放入圍控區(qū)進行溢油回收,稱為“點式”溢油回收方法,這種方法的不足是撇油機在較大的圍控區(qū)工作,致使工作時的油膜厚度不足,難以充分發(fā)揮撇油機的性能,并且由于圍控的封閉性,油膜厚度下降是必然趨勢,所用撇油機的效率也逐漸下降;采用吸油材料吸附油品時,吸油材料的回收率不高,不能連續(xù)操作,碳粉吸附劑還污染環(huán)境;在采用泵等裝置抽取時,對于粘度較小的油品收集效果較好,但是如果油品粘度過大(粘度大于150cSt)即使大幅增加泵的功率,也很難達到收集效果。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明擬解決的技術問題是,提供一種火場溢油回收凈化系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)是一種專門針對火場溢油預處理及回收而設計的專用設備,主要用于火場環(huán)境的大量油水混合物的處理,能對火場油品進行有效地清理、凈化及回收,有效防范大量油品對土壤的污染,防止污染范圍擴大,且回收速率高,收集效果顯著,收集油品與脫水處理同時進行,節(jié)省大量的后期油水分離費用,最大限度地利用火災現(xiàn)場寶貴的泵力資源和存儲空間(在火場的特殊環(huán)境下,往往存在多處“點式”溢油區(qū),如果使用泵抽取而未采用凈油裝置進行除水,收集的油水混合物會占用大量的泵力資源和儲存空間),能解決現(xiàn)有裝置溢油吸收速率慢,收集效果差,油水分離不徹底,時間周期長等技術難題。
本發(fā)明解決所述系統(tǒng)技術問題的技術方案為:
一種火場溢油回收凈化系統(tǒng),其特征在于該系統(tǒng)包括收集部分、真空罐部分、抽取部分、脫水器部分和儲油罐;收集部分的出油口與真空罐部分、抽取部分、脫水器部分和儲油罐依次連接,由收集部分采集到的油水混合物經過耐高溫油管到達真空罐部分中,然后被抽取部分送入脫水器部分,在脫水器部分內經過脫水處理后,將處理好的油品存入儲油罐中;抽取部分用來將油水混合物送入到脫水器部分,真空罐部分用來提供壓強差,進而抽取油水混合物;脫水器部分用來分離油水混合物;
所述收集部分包括采集器、毛刷、滾刷和噴水頭;所述采集器呈漏斗形,具有內腔,底部為進油口,頂部為出油口;在采集器頂部出油口上設置有吸油閥門,采集器的頂部出油口處安裝有流量傳感器;在采集器底部進油口處安裝有篩網(wǎng),篩網(wǎng)與采集器底部邊緣固定連接,通過篩網(wǎng)將采集器的內腔與外界分隔開;在篩網(wǎng)下表面安裝有毛刷,毛刷上安裝有微型電機,使毛刷能進行左右周期性轉動;在采集器底面邊緣左右兩側對稱固定有兩組滾刷支架,所述滾刷的中心軸水平安插在滾刷支架上,滾刷能以工藝速度旋轉,兩個滾刷旋轉方向相反,在滾刷的中心軸上安裝有溫度傳感器;在采集器外壁左右兩側對稱布置有兩個噴水管,噴水管的管壁緊貼采集器的外側面,每個噴水管的頂端均與外部水箱連接,尾端均通過相應的噴水閥門與噴水頭連接;所述噴水頭呈漏斗形,底面具有噴水孔,噴水頭的噴水孔朝向相應側的滾刷;所述真空罐部分包括真空泵和真空罐,所述真空罐的上部位置設置有真空罐進口和真空罐排氣口,該真空罐進口通過耐高溫進油管與采集器頂部的出油口連接,真空罐排氣口與真空泵連接;在真空罐下部側壁上設有真空罐出口;在真空罐的內壁上固定有若干數(shù)量的緩沖板;
所述脫水器部分包括脫水裝置,該脫水裝置包括油水分離部分、驅動部分、排水部分和溢油管,驅動部分采用液壓馬達實現(xiàn)驅動,由驅動部分帶動油水分離部分的傳動軸以工藝速度旋轉,使廢水從排水部分排出,脫水后的油品則從溢油管中溢出;
所述抽取部分包括動力馬達和增壓器,所述增壓器為液體增壓器,具有低壓油進口和常壓油出口,增壓器的低壓油進口通過耐高溫油管與真空罐出口相連;動力馬達一端通過耐高溫油管與增壓器的常壓油出口連接,另一端與連接液壓馬達進口的耐高溫油管連接;
所述儲油罐通過耐高溫油管與脫水裝置的溢油管相連。
一種火場溢油回收凈化方法,該方法使用上述的火場溢油回收凈化系統(tǒng),包括以下步驟:
1)開始時,真空泵工作,使真空罐內部產生真空環(huán)境,與外界大氣壓之間產生較大壓強差;
2)收集待處理油品時,吸油閥門打開,滾刷工作并以工藝速度旋轉,使待處理油品飄在空中;
3)溫度傳感器為放射性防水溫度傳感器,伴隨滾刷轉動,在油品被吸取上來前,感受待處理油品油溫;當待處理油品油溫高于油溫閾值時,噴水頭工作,進行噴水冷卻;溫度傳感器持續(xù)檢測溫度,直至待處理油品油溫不高于油溫閾值時,噴水頭停止噴水;
4)由于真空罐內部與外界大氣壓之間具有較大的壓強差,待處理油品經過篩網(wǎng)的過濾被吸至采集器內腔;流量傳感器對收集來的油品的流量進行實時監(jiān)測,當收集來的油品流量低于流量閾值時,噴水頭工作,進行噴水稀釋;流量傳感器持續(xù)監(jiān)測流量,直至收集來的油品流量不低于流量閾值時,噴水頭停止噴水稀釋;收集來的油品從采集器頂部出油口進入耐高溫進油管,從真空罐進口進入真空罐中;
5)在待處理油品經過篩網(wǎng)時,比篩網(wǎng)的網(wǎng)孔大的異物被阻擋在采集器外部;毛刷工作,將附著在篩網(wǎng)下表面的輕質異物掃除到遠離采集器進油口的位置;
6)抽取油水混合物經增壓器和動力馬達送入到脫水器部分內;
7)到達脫水器部分時,油水混合物送至液壓馬達進口,油水混合物經過液壓馬達,驅動液壓馬達轉動,液壓馬達通過連軸器帶動傳動軸轉動,利用離心力將油水混合物分離;重相的水向外分離,從脫水裝置的出水口流出,輕相的油向中心集中,從溢油管中溢出;
8)從溢油管中溢出的油品到達儲油罐中進行儲存;
9)當中斷待收集油品的收集時,毛刷和滾刷均停止工作,吸油閥門關閉;當停止待收集油品的收集時,真空泵停止工作,動力馬達停止工作。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下的有益效果:
1)本發(fā)明收集部分設計噴水頭和漏斗形采集器,用作油品收集,在火場的特殊情況下,通過噴水頭將對火場溢油進行稀釋和降溫處理,同時利用滾刷將溢油‘掃起來’,從而便于采集器吸取,為火場油品的回收提供條件。采用真空泵制造出真空罐的真空環(huán)境,進而提供動力將油水混合物回收;上下交錯布置的緩沖板可以起到二次過濾泥沙的作用,同時防止對底部的物理破壞;抽取部分的管道與真空罐的下部的真空罐出口連接,同時位于緩沖板的下方,能夠防止在抽取油水混合物時將泥沙也抽取過來,而造成后續(xù)裝置堵塞;在待收集油品的油水層較薄時,布置六塊緩沖板(多布置緩沖板)的結構,進一步阻隔泥沙。
2)本發(fā)明系統(tǒng)設置儲水罐,能將油水分離后的水進行回收,將儲水罐與噴水頭連接,這時收集部分的采集器收集到的油水混合物驅動液壓馬達轉動,進而脫水,然后用溢油脫去的水用作收集部分噴水頭所噴的水,實現(xiàn)了水的循環(huán)使用。同時儲水罐里的水也可用作消防設備等其他用途,進一步節(jié)約水資源的使用。
3)本發(fā)明系統(tǒng)及方法適用于油品運動粘度為50~300cSt的油品,不僅適用于高含水量油品的回收與凈化,對于低含水量油品仍能用此方法進行回收及凈化,在實際使用時火場中因為降溫等原因,低含水量油品也有可能變成高含水量油品,然后利用本發(fā)明裝置進行回收凈化,應用范圍更廣,不受油品約束。
4)本發(fā)明系統(tǒng)中可以將增壓器用與脫水裝置的溢油管連接,實現(xiàn)油品的循環(huán),進一步除去微量水,利用脫水裝置將油水快速分離,液壓馬達因為增壓器的注入新的油品,可以有增加流過液壓馬達油水混合物流速的作用,進行油品的循環(huán),實現(xiàn)多次驅動液壓,不會出現(xiàn)因溢油流量不足而導致液壓馬達轉速變慢,使油水不能夠分離,油水混合物與沒有進入儲油罐中的‘純油’混合的現(xiàn)象,最終達到獲取高純度的油品的目的,尤其對高含水量油品的處理具有更加明顯的效益,完善現(xiàn)階段對于高含水量油品處理的不足,最大限度內利用儲存空間,節(jié)約大量的后期油水分離費用。
5)本發(fā)明系統(tǒng)將收集油品與脫水處理(油水分離)同時進行,節(jié)省大量的后期油水分離費用,通過脫水器部分將高含水油品中的大量水去除,能夠進行油水分離的操作,更加強調整體性,最大限度地利用火災現(xiàn)場寶貴的泵力資源和存儲空間。同傳統(tǒng)的圍堰、撇油、吸附等其他機械回收相比,回收速率高,收集效果顯著,解決火場特殊環(huán)境的溢油回收問題,能對火場油品進行有效的清理、凈化及回收,有效防范大量油品對土壤的污染,并防止污染范圍擴大。
附圖說明
圖1為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)一種實施例整體結構示意圖。
圖2為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)一種實施例未使用時的結構示意圖。
圖3為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)一種實施例的收集部分1的主視結構示意圖。
圖4為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)一種實施例的收集部分1的仰視結構示意圖。
圖5為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)一種實施例的真空罐部分2的結構示意圖。
圖6為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)實施例3整體結構示意圖。
圖7為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)實施例3的儲水罐7的結構示意圖。
圖8為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)實施例4的整體結構示意圖。
圖9為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)實施例5的整體結構示意圖。
圖10為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)實施例5的增壓器32的結構示意圖。
上述圖中,1—收集部分,2—真空罐部分,3—抽取部分,4—脫水器部分,5—儲油罐,6—載體車,7—儲水罐;11—滾刷,12—噴水頭,13—采集器,14—溫度傳感器,15—毛刷,16—流量傳感器,17—吸油閥門;21—真空泵,22—真空罐,23—緩沖板;31—動力馬達,32—增壓器,321—低壓油進口,322—常壓油出口,323—中和油進口;71—液位傳感器,72—出水閥門,73—進水閥門。
具體實施方式
下面結合實施例及其附圖對本發(fā)明做進一步說明,但并不以此作為對本申請權利要求保護范圍的限定。
本發(fā)明火場溢油回收凈化系統(tǒng)(簡稱系統(tǒng),參見圖1-5)包括收集部分1、真空罐部分2、抽取部分3、脫水器部分4和儲油罐5;收集部分1的出油口與真空罐部分2、抽取部分3、脫水器部分4和儲油罐5依次連接,由收集部分1采集到的油水混合物經過耐高溫油管到達真空罐部分2中,然后被抽取部分3送入脫水器部分4,在脫水器部分4內經過脫水處理后,將處理好的油品存入儲油罐5中;抽取部分3用來將油水混合物送入到脫水器部分4,真空罐部分2用來提供壓強差,進而抽取油水混合物;脫水器部分4用來分離油水混合物;
所述收集部分1包括采集器13、毛刷15、滾刷11和噴水頭12;所述采集器13呈漏斗形,具有內腔,底部為進油口,頂部為出油口;在采集器頂部出油口上設置有吸油閥門17,采集器13的頂部出油口處安裝有流量傳感器16,該流量傳感器用于實時檢測收集的油水混合物的粘度;在采集器13底部進油口處安裝有篩網(wǎng),篩網(wǎng)與采集器13底部邊緣固定連接,通過篩網(wǎng)將采集器13的內腔與外界分隔開;在篩網(wǎng)下表面安裝有毛刷15,毛刷15上安裝有微型電機,使毛刷15能進行左右周期性轉動;在采集器13底面邊緣左右兩側對稱固定有兩組滾刷支架,所述滾刷11的中心軸水平安插在滾刷支架上,滾刷11能以工藝速度旋轉,兩個滾刷11旋轉方向相反,在滾刷11的中心軸上安裝有溫度傳感器14,用于感受待收集油品的溫度;在采集器13外壁左右兩側對稱布置有兩個噴水管,噴水管的管壁緊貼采集器的外側面,每個噴水管的頂端均與外部水箱連接,尾端均通過相應的噴水閥門與噴水頭12連接;所述噴水頭12呈漏斗形,底面具有噴水孔,噴水頭12的噴水孔朝向相應側的滾刷;
所述真空罐部分2(參見圖5)包括真空泵21和真空罐22,所述真空罐22的上部位置設置有真空罐進口和真空罐排氣口,該真空罐進口通過耐高溫進油管與采集器13頂部的出油口連接,真空罐排氣口與真空泵21連接;在真空罐22下部側壁上設有真空罐出口;在真空罐22的內壁上固定有若干數(shù)量的緩沖板23;
所述脫水器部分4包括脫水裝置,該脫水裝置包括油水分離部分、驅動部分、排水部分和溢油管,驅動部分采用液壓馬達實現(xiàn)驅動,由驅動部分帶動油水分離部分的傳動軸以工藝速度旋轉,使廢水從排水部分排出,脫水后的油品則從溢油管中溢出,該脫水裝置的具體結構同專利號為ZL201520754480.0的中國專利中所公開的脫水裝置;
所述抽取部分3包括動力馬達31和增壓器32,所述增壓器32為液體增壓器,具有低壓油進口321和常壓油出口322,增壓器32的低壓油進口321通過耐高溫油管與真空罐出口相連;動力馬達31一端通過耐高溫油管與增壓器32的常壓油出口322連接,另一端與連接液壓馬達進口的耐高溫油管連接;
所述儲油罐5通過耐高溫油管與脫水裝置的溢油管相連。
本發(fā)明的進一步特征在于若干數(shù)量的緩沖板23按照左右交錯的方式上下等距布置在真空罐內壁上;所述真空罐進口位于真空罐22一側靠近真空罐頂部位置;所述真空罐排氣口位于真空罐的另一側,且與真空罐進口等高度布置;所述真空罐出口與真空罐排氣口位于同一豎直方向上,且在真空罐排氣口的正下方,靠近真空罐底部位置??梢赃M行儲存一定量的油水混合物,便于使油水混合物達到一定的量后,能夠進行正常驅動液壓馬達,同時緩沖板23能夠進一步消除吸取的油水混合物中的泥沙,防止對后續(xù)的動力馬達31和液壓馬達的堵塞。
本發(fā)明的進一步特征在于所述緩沖板23的數(shù)量為4-6個。依據(jù)具體火場情況,可酌情設置緩沖板23的數(shù)量,當火場里的油水混合物厚度較薄時,吸取的泥沙較多,可設置6個緩沖板23的形式,能增強對泥沙的過濾能力;當火場里的油水混合物厚度較厚、面積較大時,吸取的泥沙較少,可設置4個緩沖板23的形式,增加真空罐22的工作效率;適中情況下兩者均可。
本發(fā)明的進一步特征在于該系統(tǒng)還包括儲水罐7,儲水罐7上部設有進水口,下部設有出水口,進水口通過進水閥門73與脫水裝置的出水口通過管道連接(參見圖6和圖7);經過脫水器部分4脫水處理后,分離得到的水存放到儲水罐7中,可用于消防滅火;儲水罐的出水口設有出水閥門72。
本發(fā)明的進一步特征在于所述儲水罐7的出水口通過出水閥門72和與噴水頭12連接的噴水管連接(參見圖8)。
本發(fā)明的進一步特征在于所述儲水罐7中還安裝有液位傳感器71,用于檢測儲水罐7中水的高度。
本發(fā)明的進一步特征在于該系統(tǒng)還包括載體車6,收集部分1、真空罐部分2、抽取部分3、脫水器部分4、儲油罐5均收納在載體車6內部;收集部分1工作時置于載體車6外,不使用時可放入載體車6內部;所述儲水罐7也置于載體車6內。
本發(fā)明的進一步特征在于所述增壓器采用專利號為ZL201310630713.1的中國專利中所述的增壓器,該增壓器還具有中和油進口323(參見圖10),中和油進口323通過耐高溫油管與三通接頭一個管件口相連,三通接頭另外兩個管件口分別通過耐高溫油管與脫水裝置的溢油管和儲油罐5的相連(參見圖9)。此時,在收集的油水混合較少的情況下,利用在脫水器部分4里脫下水的常壓油品與到達增壓器32的低壓油進口321處的油水混合“中和”,便于動力馬達31吸收,同時兩者混合也能產生更大的液壓,進而能夠驅動液壓馬達,使其轉動油水分離部分的傳動軸達到工藝轉速,從而使油水分離;從脫水器部分4加到增壓器32處的油又能夠進行二次脫水,去除初次處理后仍含有的微量水,同時也避免了由于液壓不足,使得油水混合物與還留在油水分離部分的中空進液通道而未從溢油管溢出的油品混合,而致使的“二次污染”。
在采集器13接近溢油表面時,溫度傳感器14檢測溢油表面的溫度,當溫度過高時,噴水頭12噴水以降低溢油溫度;當溫度低于限定值后,噴水頭12停止噴水,并通過滾刷11將油水混合物“掃起”,使其漂浮在空中并通過由真空泵21產生的壓力差吸取油水混合物,然后通過耐高溫油管將油水混合物送至真空罐部分2中。對于粘度較大(運動粘度≥150cSt)的溢油,通過噴水頭12的噴水作用,使其粘度變小,便于收集。收集部分1在不使用的時候,需關閉吸油閥門17,防止外部空氣進入真空罐部分2內,造成真空罐部分2內壓強減弱。采集器13上面裝有篩網(wǎng),隔離大的雜物,同時通過周期性旋轉毛刷15將采集器表面不易脫落的雜物清除。
由收集部分1吸收進來的油水混合物流入真空罐部分2,在真空泵21提供的真空環(huán)境下,使油水混合物能夠到達真空罐22內部,緩沖板23一是具有過濾雜質的作用,將未被篩網(wǎng)過濾的泥沙、塵土進一步隔離,防止堵塞后續(xù)設備;二是具有緩沖動量的作用,防止油水混合物直接到達底部,長期使用對真空罐底部造成物理破壞。在增壓器32的作用下,使到達真空罐出口處的壓強差近似為零,便于在動力馬達31的作用下,將油水混合物送入脫水器部分4內。脫水后的油品通過耐高溫油管從脫水器部分4排到儲油罐5進行保存。
本發(fā)明脫水器部分4的脫水裝置引用中國專利(專利號ZL201520754480.0)所述的脫水裝置,脫水器部分4的液壓馬達通過耐高溫油管與動力馬達31相連,動力馬達31將油水混合物送入脫水器部分4的液壓馬達處,隨后在油水分離部分的油水分離腔進行脫水處理。
本發(fā)明還同時給出一種火場溢油回收凈化方法,該方法使用上述火場溢油回收凈化系統(tǒng),包括以下步驟:
1)開始時,真空泵21工作,進行吸氣、壓縮、排氣,使真空罐22內部產生真空環(huán)境,與外界大氣壓之間產生較大壓強差;
2)收集待處理油品時,吸油閥門17打開,滾刷11工作并以工藝速度旋轉,將高含水量的待處理油品(包括水、油和油包水乳化液)“掃起”,使待處理油品飄在空中;
3)溫度傳感器14為放射性防水溫度傳感器,伴隨滾刷11轉動,在油品被吸取上來前,感受待處理油品油溫;當待處理油品油溫高于油溫閾值時,噴水頭12工作,進行噴水冷卻,降低油水溫度;溫度傳感器14持續(xù)檢測溫度,直至待處理油品油溫不高于油溫閾值(該油溫閾值與系統(tǒng)材料有關)時,噴水頭12停止噴水;
4)由于真空罐22內部與外界大氣壓之間具有較大的壓強差,待處理油品經過篩網(wǎng)的過濾被吸至采集器13內腔;流量傳感器16對收集來的油品的流量進行實時監(jiān)測,即檢測收集來的油品的運動粘度,當收集來的油品流量低于流量閾值時,噴水頭12工作,進行噴水稀釋;流量傳感器16持續(xù)監(jiān)測流量,直至收集來的油品流量不低于流量閾值(該流量閾值與真空泵的功率有關,在設定流量閾值時,該流量閾值不小于運動粘度為150cSt的油品對應的流量值,加大真空泵的功率,可提高吸收油水混合物的流量,但如果油品粘度過大,即使大幅增加真空泵的功率,也很難達到較好地收集效果,這時則需要進行噴水稀釋,進而增大流量)時,噴水頭12停止噴水稀釋;即若監(jiān)測的流量較小,說明待收集油品的運動粘度較高,即運動粘度>150cSt時,進行噴水稀釋,若監(jiān)測的流量較大,說明待收集油品的運動粘度較低,即運動粘度≤150cSt時,則無需進行噴水稀釋;收集來的油品從采集器13頂部出油口進入耐高溫進油管,從真空罐進口進入真空罐22中;
5)在待處理油品經過篩網(wǎng)時,比篩網(wǎng)的網(wǎng)孔大的異物被阻擋在采集器13外部;毛刷15工作,進行左右周期性轉動,將附著在篩網(wǎng)下表面的輕質異物掃除到遠離采集器13進油口的位置;
6)抽取油水混合物經增壓器和動力馬達送入到脫水器部分4內;
7)到達脫水器部分4時,油水混合物送至液壓馬達進口,油水混合物經過液壓馬達,驅動液壓馬達轉動,液壓馬達通過連軸器帶動傳動軸轉動,利用離心力將油水混合物分離;重相的水向外分離,從脫水裝置的出水口流出,輕相的油向中心集中,從溢油管中溢出;
8)從溢油管中溢出的油品到達儲油罐5中進行儲存;
9)當中斷待收集油品的收集時,毛刷15和滾刷11均停止工作,吸油閥門17關閉;當停止待收集油品的收集時,真空泵12停止工作,動力馬達31停止工作。
本發(fā)明方法適合絕大情況下的火場使用,適用于油品運動粘度在50~300cSt之間的油品的回收與凈化,且待收集油水層的厚度≥5mm,待收集油品的油溫≤200℃。在脫水器部分脫下的水較多的情況下,可以將水儲存在儲水罐7,用于消防設備或者噴水頭12工作用水。在油厚度和油水混合物較少時,增壓器32采用與脫水器部分4連通的方法,加大流量,便于動力馬達31吸收。
本發(fā)明系統(tǒng)特別適合于陸地火場特殊的環(huán)境的使用,同時還可以用于其他陸地場合的溢油回收,通過油品收集部分及載體車的簡單改造,后期同樣可以改進為多數(shù)水上場合的溢油回收系統(tǒng)。本發(fā)明所述的凈化是指能達到油水分離的目的,要求為在凈化后的油品中可以含有微量的水,但脫下的水中不能含有油,能夠解決高含水油品的油水分離問題。
實施例1
本實施例火場溢油回收凈化系統(tǒng)包括收集部分1、真空罐部分2、抽取部分3、脫水器部分4和儲油罐5;收集部分1的出油口與真空罐部分2、抽取部分3、脫水器部分4和儲油罐5依次連接,由收集部分1采集到的油水混合物經過耐高溫油管到達真空罐部分2中,然后被抽取部分3送入脫水器部分4,在脫水器部分4內經過脫水處理后,將處理好的油品存入儲油罐5中;抽取部分3用來將油水混合物送入到脫水器部分4,真空罐部分2用來提供壓強差,進而抽取油水混合物;脫水器部分4用來分離油水混合物;
所述收集部分1包括采集器13、毛刷15、滾刷11和噴水頭12;所述采集器13呈漏斗形,具有內腔,底部為進油口,頂部為出油口;在采集器頂部出油口上設置有吸油閥門17,采集器13的頂部出油口處安裝有流量傳感器16;在采集器13底部進油口處安裝有篩網(wǎng),篩網(wǎng)與采集器13底部邊緣固定連接,通過篩網(wǎng)將采集器13的內腔與外界分隔開;在篩網(wǎng)下表面安裝有毛刷15,毛刷15上安裝有微型電機,使毛刷15能進行左右周期性轉動;在采集器13底面邊緣左右兩側對稱固定有兩組滾刷11支架,所述滾刷11的中心軸水平安插在滾刷11支架上,滾刷11能以工藝速度旋轉,兩個滾刷11旋轉方向相反,在滾刷11的中心軸上安裝有溫度傳感器14,用于感受待收集油品的溫度;在采集器13外壁左右兩側對稱布置有兩個噴水管,噴水管的管壁緊貼采集器的外側面,每個噴水管的頂端均與外部水箱連接,尾端均通過相應的噴水閥門與噴水頭12連接;所述噴水頭12呈漏斗形,底面具有噴水孔,噴水頭12的噴水孔朝向相應側的滾刷;
所述真空罐部分2包括真空泵21和真空罐22,所述真空罐22的上部位置設置有真空罐進口和真空罐排氣口,該真空罐進口通過耐高溫進油管與采集器13頂部的出油口連接,真空罐排氣口與真空泵21連接;在真空罐22下部側壁上設有真空罐出口;在真空罐22的內壁上固定有若干數(shù)量的緩沖板23;
脫水器部分4包括脫水裝置,該脫水裝置包括油水分離部分、驅動部分、排水部分和溢油管,驅動部分采用液壓馬達實現(xiàn)驅動,由驅動部分帶動油水分離部分的傳動軸以工藝速度旋轉,使廢水從排水部分排出,脫水后的油品則從溢油管中溢出,該脫水裝置的具體結構同專利號為ZL201520754480.0的中國專利中所公開的脫水裝置;
所述抽取部分3包括動力馬達31和增壓器32,所述增壓器32為液體增壓器,具有低壓油進口321和常壓油出口322,增壓器32的低壓油進口321通過耐高溫油管與真空罐出口相連;動力馬達31一端通過耐高溫油管與增壓器32的常壓油出口322連接,另一端與連接液壓馬達進口的耐高溫油管連接;
所述儲油罐5通過耐高溫油管與脫水裝置的溢油管相連。
在本實施例中,所述采集器13的底面直徑為20cm,為圓錐形接頭;噴水頭12的底面直徑為10cm,呈圓錐形;滾刷11為圓柱形刷頭,在滾刷11內側有一個溫度傳感器14,感應溫度變化;在采集器13的出油口處安裝有流量傳感器16,用于監(jiān)測油水混合物的粘度。所述的真空罐22為直徑為80cm,高1.5m的圓柱體;所述真空罐22內部設有4個形狀和尺寸相同的緩沖板23。4個緩沖板23按照上下交錯的方式分別設于真空罐內壁左右兩側,同側的兩塊緩沖板在豎直方向具有高度差,能降低流進真空罐部分2內油水混合物的動能,減弱對已收集的油水混合物攪拌,防止收集物渾濁。
實施例2
本實施例火場溢油回收凈化系統(tǒng)各部分結構及連接同實施例1,不同之處在于該系統(tǒng)還包括載體車,收集部分1、真空罐部分2、抽取部分3、脫水器部分4、儲油罐5均收納在載體車6內部;收集部分1工作時置于載體車6外,不使用時可掛在載體車6內部,節(jié)約空間,避免雜物降落在采集器13和噴水頭12表面。
實施例3
本實施例火場溢油回收凈化系統(tǒng)各部分結構及連接同實施例1,不同之處在于該系統(tǒng)還包括儲水罐7,儲水罐7上部設有進水口,下部設有出水口,進水口通過進水閥門73與脫水裝置的出水口通過管道連接,出水口上安裝有出水閥門72。
在本實施例中所述的儲水罐7為直徑為80cm,高1.5m的圓柱體,進水口位于儲水罐上方,出水口位于儲水罐下方,且出水口和進水口位于儲水罐罐體兩側,儲水罐7的內壁上固定有液位傳感器71,液位傳感器71在豎直方向上高于儲水罐7的出水口高度。所述的液位傳感器71是帶有絕緣結構的液位傳感器,根據(jù)液體對其的壓強,進而得出液面的高度。
在本實施例中,脫水器部分4的油水混合物經過脫水處理后,分離得到的水存放到儲水罐7中;液位傳感器71實時監(jiān)測儲水罐7中的液面高度,若儲水罐7的水位上升至上限液位閾值時,打開出水閥門72,使其水流入消防設備,用于消防使用;若儲水罐7的水壓下降到下限液位閾值時,關閉出水閥門72。
實施例4
本實施例火場溢油回收凈化系統(tǒng)各部分結構及連接同實施例3,不同之處在于本實施例中儲水罐7的出水口通過出水閥門72和與噴水頭12連接的噴水管連接,噴水管12、采集器13、真空罐部分2、抽取部分3、脫水器部分4和儲水罐部分7構成了水的循環(huán)。噴水頭12噴出的水用于降低溢油溫度,減少油水混合物的粘度,便于采集器13將油水混合物吸??;水流經真空罐部分2、抽取部分3后,達到脫水器部分4;油水分離后,得到的純水被存入儲水罐7,因為火場環(huán)境中的溢油含水量都較大,水的循環(huán)使用可以有效節(jié)約水資源。儲水罐7中的水可用于下次噴水頭12的噴水作業(yè)(參見圖8)。
實施例5
本實施例火場溢油回收凈化系統(tǒng)各部分結構及連接同實施例1,不同之處在于本實施例中所述增壓器采用中國專利ZL201310630713.1中所述的增壓器,該增壓器還具有中和油進口323(參見圖10),中和油進口323通過耐高溫油管與三通接頭一個管件口相連,三通接頭另外兩個管件口分別通過耐高溫油管與脫水器裝置的溢油管和儲油罐5的相連(參見圖9)。在本實施例中油品在增壓器32、動力馬達31和脫水器部分4三者之間實現(xiàn)了油品的循環(huán),進一步脫去油中微量水,若無需循環(huán),則打開儲油罐5的儲油閥門,使油流入儲油罐5,進行儲存。21—低壓油進口,322—常壓油出口,323—中和油進口所述的增壓器32利用在脫水器部分4里脫下水的常壓油品與到達增壓器32的低壓油進口321的油水混合物接觸,兩股油品在增壓器32進行混合和能量交換。兩種油品速度“中和”后,便于動力馬達31吸收,同時兩者混合也能產生更大的液壓,進而能夠驅動液壓馬達,使其驅動脫水器部分4的傳動軸達到工藝轉速,從而使油水分離;從脫水器部分4加到增壓器32處的油又能夠進行二次脫水,去除初次處理后仍含有的微量水,同時也避免了液壓不足,使得油水混合物與還留在油水分離部分的中空進液通道而未從溢油管溢出的油品混合,而致使的“二次污染”。
實施例6
本實施例火場溢油回收凈化系統(tǒng)各部分結構及連接同實施例1,不同之處在于本實施例中所述的真空罐部分2設有6個形狀和尺寸相同的緩沖板23。其中3個緩沖板23為一組,位于左側,另3個緩沖板23為一組,位于右側,每組的3個緩沖板23在垂直方向的距離相等,右側的緩沖板23高于左側的緩沖板23。收集來的油品從上至下依次流至6個緩沖板23,最后流至真空罐22底部。在收集部分1收集到較薄的油層時,對吸取的泥沙量較大情況下仍能有效的過濾。
本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術。