本發(fā)明涉及溢油回收凈化技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種火場(chǎng)溢油回收凈化系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
在許多火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng),油品泄漏給消防工作帶來(lái)許多困難,而油品多具有閃點(diǎn)低、熱量大、燃燒猛烈、流動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn),能否迅速而有效地進(jìn)行應(yīng)急處理,妥善處理泄漏油品,對(duì)于應(yīng)對(duì)危機(jī)、控制及撲滅大火、減少污染損失等具有關(guān)鍵性的作用。
對(duì)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(zāi),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?fù)錅缬皖惢馂?zāi),但是會(huì)殘留大量的水;撲救液體儲(chǔ)罐火災(zāi)時(shí),為防止儲(chǔ)罐爆炸、沸溢或罐壁變形倒塌,需要對(duì)罐壁和液體進(jìn)行降溫處理,才能充分發(fā)揮滅火劑的滅火效率,這也會(huì)引入大量的水。
針對(duì)火場(chǎng)溢油回收凈化問(wèn)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(jìn)行凈油處理。這種方法目前存在以下弊端:
1.凈油效率慢,對(duì)含水量大的油品處理效率低,
由于泡沫等方式救火,為火場(chǎng)環(huán)境的地面帶來(lái)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(chǔ)存將占用很大的存貯空間?,F(xiàn)有脫水技術(shù)主要是針對(duì)油品中含有少量水進(jìn)行處理,對(duì)于高含水量油品(當(dāng)含水量達(dá)70%時(shí),稱為高含水量,而在現(xiàn)實(shí)中的火場(chǎng)多用泡沫滅火,故多為高含水量溢油)采用化學(xué)破乳法脫除油品中的水分時(shí),會(huì)向油品引進(jìn)新的雜質(zhì),化學(xué)破乳劑一般具有水溶性,在油水分離后會(huì)存在于水中,這部分水排除會(huì)引起周圍水質(zhì)污染;采用重力沉淀法分離油水混合物,需要足夠的靜止時(shí)間才能達(dá)到凈油的目的,不適合火場(chǎng)油品的實(shí)時(shí)脫水處理;采用使用膜分離技術(shù),在較低處理壓力時(shí),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(duì)海面泄漏油品的收集及儲(chǔ)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(duì)陸地火場(chǎng)中泄漏油品的收集,通常采用機(jī)械回收(圍堰、撇油、吸附等)的方法,使用沙土圍堰時(shí),需要有大量人力且圍堵耗時(shí)較長(zhǎng),溢流不易控制,處理不當(dāng)極易造成次生火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生;使用撇油機(jī)處理通常是在溢油發(fā)生后,用圍油欄將溢油圍控阻止進(jìn)一步的擴(kuò)散和漂移,然后利用撇油機(jī)放入圍控區(qū)進(jìn)行溢油回收,稱為“點(diǎn)式”溢油回收方法,這種方法的不足是撇油機(jī)在較大的圍控區(qū)工作,致使工作時(shí)的油膜厚度不足,難以充分發(fā)揮撇油機(jī)的性能,并且由于圍控的封閉性,油膜厚度下降是必然趨勢(shì),所用撇油機(jī)的效率也逐漸下降;采用吸油材料吸附油品時(shí),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(shí),對(duì)于粘度較小的油品收集效果較好,但是如果油品粘度過(guò)大(粘度大于150cSt)即使大幅增加泵的功率,也很難達(dá)到收集效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明擬解決的技術(shù)問(wèn)題是,提供一種火場(chǎng)溢油回收凈化系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)是一種專門針對(duì)火場(chǎng)溢油預(yù)處理及回收而設(shè)計(jì)的專用設(shè)備,主要用于火場(chǎng)環(huán)境的大量油水混合物的處理,能對(duì)火場(chǎng)油品進(jìn)行有效地清理、凈化及回收,有效防范大量油品對(duì)土壤的污染,防止污染范圍擴(kuò)大,且回收速率高,收集效果顯著,收集油品與脫水處理同時(shí)進(jìn)行,節(jié)省大量的后期油水分離費(fèi)用,最大限度地利用火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)寶貴的泵力資源和存儲(chǔ)空間(在火場(chǎng)的特殊環(huán)境下,往往存在多處“點(diǎn)式”溢油區(qū),如果使用泵抽取而未采用凈油裝置進(jìn)行除水,收集的油水混合物會(huì)占用大量的泵力資源和儲(chǔ)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(shí)間周期長(zhǎng)等技術(shù)難題。
本發(fā)明解決所述系統(tǒng)技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案為:
一種火場(chǎng)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(chǔ)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(chǔ)油罐依次連接,由收集部分采集到的油水混合物經(jīng)過(guò)耐高溫油管到達(dá)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(nèi)經(jīng)過(guò)脫水處理后,將處理好的油品存入儲(chǔ)油罐中;抽取部分用來(lái)將油水混合物送入到脫水器部分,真空罐部分用來(lái)提供壓強(qiáng)差,進(jìn)而抽取油水混合物;脫水器部分用來(lái)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(nèi)腔,底部為進(jìn)油口,頂部為出油口;在采集器頂部出油口上設(shè)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(jìn)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(guò)篩網(wǎng)將采集器的內(nèi)腔與外界分隔開(kāi);在篩網(wǎng)下表面安裝有毛刷,毛刷上安裝有微型電機(jī),使毛刷能進(jìn)行左右周期性轉(zhuǎn)動(dòng);在采集器底面邊緣左右兩側(cè)對(duì)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(zhuǎn),兩個(gè)滾刷旋轉(zhuǎn)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(cè)對(duì)稱布置有兩個(gè)噴水管,噴水管的管壁緊貼采集器的外側(cè)面,每個(gè)噴水管的頂端均與外部水箱連接,尾端均通過(guò)相應(yīng)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(yīng)側(cè)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(shè)置有真空罐進(jìn)口和真空罐排氣口,該真空罐進(jìn)口通過(guò)耐高溫進(jìn)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(cè)壁上設(shè)有真空罐出口;在真空罐的內(nèi)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(qū)動(dòng)部分、排水部分和溢油管,驅(qū)動(dòng)部分采用液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng),由驅(qū)動(dòng)部分帶動(dòng)油水分離部分的傳動(dòng)軸以工藝速度旋轉(zhuǎn),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(dòng)力馬達(dá)和增壓器,所述增壓器為液體增壓器,具有低壓油進(jìn)口和常壓油出口,增壓器的低壓油進(jìn)口通過(guò)耐高溫油管與真空罐出口相連;動(dòng)力馬達(dá)一端通過(guò)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(dá)進(jìn)口的耐高溫油管連接;
所述儲(chǔ)油罐通過(guò)耐高溫油管與脫水裝置的溢油管相連。
一種火場(chǎng)溢油回收凈化方法,該方法使用上述的火場(chǎng)溢油回收凈化系統(tǒng),包括以下步驟:
1)開(kāi)始時(shí),真空泵工作,使真空罐內(nèi)部產(chǎn)生真空環(huán)境,與外界大氣壓之間產(chǎn)生較大壓強(qiáng)差;
2)收集待處理油品時(shí),吸油閥門打開(kāi),滾刷工作并以工藝速度旋轉(zhuǎn),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(zhuǎn)動(dòng),在油品被吸取上來(lái)前,感受待處理油品油溫;當(dāng)待處理油品油溫高于油溫閾值時(shí),噴水頭工作,進(jìn)行噴水冷卻;溫度傳感器持續(xù)檢測(cè)溫度,直至待處理油品油溫不高于油溫閾值時(shí),噴水頭停止噴水;
4)由于真空罐內(nèi)部與外界大氣壓之間具有較大的壓強(qiáng)差,待處理油品經(jīng)過(guò)篩網(wǎng)的過(guò)濾被吸至采集器內(nèi)腔;流量傳感器對(duì)收集來(lái)的油品的流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),當(dāng)收集來(lái)的油品流量低于流量閾值時(shí),噴水頭工作,進(jìn)行噴水稀釋;流量傳感器持續(xù)監(jiān)測(cè)流量,直至收集來(lái)的油品流量不低于流量閾值時(shí),噴水頭停止噴水稀釋;收集來(lái)的油品從采集器頂部出油口進(jìn)入耐高溫進(jìn)油管,從真空罐進(jìn)口進(jìn)入真空罐中;
5)在待處理油品經(jīng)過(guò)篩網(wǎng)時(shí),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(zhì)異物掃除到遠(yuǎn)離采集器進(jìn)油口的位置;
6)抽取油水混合物經(jīng)增壓器和動(dòng)力馬達(dá)送入到脫水器部分內(nèi);
7)到達(dá)脫水器部分時(shí),油水混合物送至液壓馬達(dá)進(jìn)口,油水混合物經(jīng)過(guò)液壓馬達(dá),驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng),液壓馬達(dá)通過(guò)連軸器帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),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(dá)儲(chǔ)油罐中進(jìn)行儲(chǔ)存;
9)當(dāng)中斷待收集油品的收集時(shí),毛刷和滾刷均停止工作,吸油閥門關(guān)閉;當(dāng)停止待收集油品的收集時(shí),真空泵停止工作,動(dòng)力馬達(dá)停止工作。
與現(xiàn)有技術(shù)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(shè)計(jì)噴水頭和漏斗形采集器,用作油品收集,在火場(chǎng)的特殊情況下,通過(guò)噴水頭將對(duì)火場(chǎng)溢油進(jìn)行稀釋和降溫處理,同時(shí)利用滾刷將溢油‘掃起來(lái)’,從而便于采集器吸取,為火場(chǎng)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(jìn)而提供動(dòng)力將油水混合物回收;上下交錯(cuò)布置的緩沖板可以起到二次過(guò)濾泥沙的作用,同時(shí)防止對(duì)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(shí)位于緩沖板的下方,能夠防止在抽取油水混合物時(shí)將泥沙也抽取過(guò)來(lái),而造成后續(xù)裝置堵塞;在待收集油品的油水層較薄時(shí),布置六塊緩沖板(多布置緩沖板)的結(jié)構(gòu),進(jìn)一步阻隔泥沙。
2)本發(fā)明系統(tǒng)設(shè)置儲(chǔ)水罐,能將油水分離后的水進(jìn)行回收,將儲(chǔ)水罐與噴水頭連接,這時(shí)收集部分的采集器收集到的油水混合物驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)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(shí)現(xiàn)了水的循環(huán)使用。同時(shí)儲(chǔ)水罐里的水也可用作消防設(shè)備等其他用途,進(jìn)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(yùn)動(dòng)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(duì)于低含水量油品仍能用此方法進(jìn)行回收及凈化,在實(shí)際使用時(shí)火場(chǎng)中因?yàn)榻禍氐仍?,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(jìn)行回收凈化,應(yīng)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(shí)現(xiàn)油品的循環(huán),進(jìn)一步除去微量水,利用脫水裝置將油水快速分離,液壓馬達(dá)因?yàn)樵鰤浩鞯淖⑷胄碌挠推罚梢杂性黾恿鬟^(guò)液壓馬達(dá)油水混合物流速的作用,進(jìn)行油品的循環(huán),實(shí)現(xiàn)多次驅(qū)動(dòng)液壓,不會(huì)出現(xiàn)因溢油流量不足而導(dǎo)致液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速變慢,使油水不能夠分離,油水混合物與沒(méi)有進(jìn)入儲(chǔ)油罐中的‘純油’混合的現(xiàn)象,最終達(dá)到獲取高純度的油品的目的,尤其對(duì)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(duì)于高含水量油品處理的不足,最大限度內(nèi)利用儲(chǔ)存空間,節(jié)約大量的后期油水分離費(fèi)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(shí)進(jìn)行,節(jié)省大量的后期油水分離費(fèi)用,通過(guò)脫水器部分將高含水油品中的大量水去除,能夠進(jìn)行油水分離的操作,更加強(qiáng)調(diào)整體性,最大限度地利用火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)寶貴的泵力資源和存儲(chǔ)空間。同傳統(tǒng)的圍堰、撇油、吸附等其他機(jī)械回收相比,回收速率高,收集效果顯著,解決火場(chǎng)特殊環(huán)境的溢油回收問(wèn)題,能對(duì)火場(chǎng)油品進(jìn)行有效的清理、凈化及回收,有效防范大量油品對(duì)土壤的污染,并防止污染范圍擴(kuò)大。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)一種實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)一種實(shí)施例未使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)一種實(shí)施例的收集部分1的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)一種實(shí)施例的收集部分1的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)一種實(shí)施例的真空罐部分2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)實(shí)施例3整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)實(shí)施例3的儲(chǔ)水罐7的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)實(shí)施例4的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)實(shí)施例5的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為本發(fā)明溢油回收凈化系統(tǒng)實(shí)施例5的增壓器32的結(jié)構(gòu)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(chǔ)油罐,6—載體車,7—儲(chǔ)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—?jiǎng)恿︸R達(dá),32—增壓器,321—低壓油進(jìn)口,322—常壓油出口,323—中和油進(jìn)口;71—液位傳感器,72—出水閥門,73—進(jìn)水閥門。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明,但并不以此作為對(duì)本申請(qǐng)權(quán)利要求保護(hù)范圍的限定。
本發(fā)明火場(chǎng)溢油回收凈化系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱系統(tǒng),參見(jiàn)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(chǔ)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(chǔ)油罐5依次連接,由收集部分1采集到的油水混合物經(jīng)過(guò)耐高溫油管到達(dá)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(nèi)經(jīng)過(guò)脫水處理后,將處理好的油品存入儲(chǔ)油罐5中;抽取部分3用來(lái)將油水混合物送入到脫水器部分4,真空罐部分2用來(lái)提供壓強(qiáng)差,進(jìn)而抽取油水混合物;脫水器部分4用來(lái)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(nèi)腔,底部為進(jìn)油口,頂部為出油口;在采集器頂部出油口上設(shè)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(shí)時(shí)檢測(cè)收集的油水混合物的粘度;在采集器13底部進(jìn)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(guò)篩網(wǎng)將采集器13的內(nèi)腔與外界分隔開(kāi);在篩網(wǎng)下表面安裝有毛刷15,毛刷15上安裝有微型電機(jī),使毛刷15能進(jìn)行左右周期性轉(zhuǎn)動(dòng);在采集器13底面邊緣左右兩側(cè)對(duì)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(zhuǎn),兩個(gè)滾刷11旋轉(zhuǎn)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(cè)對(duì)稱布置有兩個(gè)噴水管,噴水管的管壁緊貼采集器的外側(cè)面,每個(gè)噴水管的頂端均與外部水箱連接,尾端均通過(guò)相應(yīng)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(yīng)側(cè)的滾刷;
所述真空罐部分2(參見(jiàn)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(shè)置有真空罐進(jìn)口和真空罐排氣口,該真空罐進(jìn)口通過(guò)耐高溫進(jìn)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(cè)壁上設(shè)有真空罐出口;在真空罐22的內(nèi)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(qū)動(dòng)部分、排水部分和溢油管,驅(qū)動(dòng)部分采用液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng),由驅(qū)動(dòng)部分帶動(dòng)油水分離部分的傳動(dòng)軸以工藝速度旋轉(zhuǎn),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(jié)構(gòu)同專利號(hào)為ZL201520754480.0的中國(guó)專利中所公開(kāi)的脫水裝置;
所述抽取部分3包括動(dòng)力馬達(dá)31和增壓器32,所述增壓器32為液體增壓器,具有低壓油進(jìn)口321和常壓油出口322,增壓器32的低壓油進(jìn)口321通過(guò)耐高溫油管與真空罐出口相連;動(dòng)力馬達(dá)31一端通過(guò)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(dá)進(jìn)口的耐高溫油管連接;
所述儲(chǔ)油罐5通過(guò)耐高溫油管與脫水裝置的溢油管相連。
本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于若干數(shù)量的緩沖板23按照左右交錯(cuò)的方式上下等距布置在真空罐內(nèi)壁上;所述真空罐進(jìn)口位于真空罐22一側(cè)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(cè),且與真空罐進(jìn)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。可以進(jìn)行儲(chǔ)存一定量的油水混合物,便于使油水混合物達(dá)到一定的量后,能夠進(jìn)行正常驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá),同時(shí)緩沖板23能夠進(jìn)一步消除吸取的油水混合物中的泥沙,防止對(duì)后續(xù)的動(dòng)力馬達(dá)31和液壓馬達(dá)的堵塞。
本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述緩沖板23的數(shù)量為4-6個(gè)。依據(jù)具體火場(chǎng)情況,可酌情設(shè)置緩沖板23的數(shù)量,當(dāng)火場(chǎng)里的油水混合物厚度較薄時(shí),吸取的泥沙較多,可設(shè)置6個(gè)緩沖板23的形式,能增強(qiáng)對(duì)泥沙的過(guò)濾能力;當(dāng)火場(chǎng)里的油水混合物厚度較厚、面積較大時(shí),吸取的泥沙較少,可設(shè)置4個(gè)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(jìn)一步特征在于該系統(tǒng)還包括儲(chǔ)水罐7,儲(chǔ)水罐7上部設(shè)有進(jìn)水口,下部設(shè)有出水口,進(jìn)水口通過(guò)進(jìn)水閥門73與脫水裝置的出水口通過(guò)管道連接(參見(jiàn)圖6和圖7);經(jīng)過(guò)脫水器部分4脫水處理后,分離得到的水存放到儲(chǔ)水罐7中,可用于消防滅火;儲(chǔ)水罐的出水口設(shè)有出水閥門72。
本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述儲(chǔ)水罐7的出水口通過(guò)出水閥門72和與噴水頭12連接的噴水管連接(參見(jiàn)圖8)。
本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述儲(chǔ)水罐7中還安裝有液位傳感器71,用于檢測(cè)儲(chǔ)水罐7中水的高度。
本發(fā)明的進(jìn)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(chǔ)油罐5均收納在載體車6內(nèi)部;收集部分1工作時(shí)置于載體車6外,不使用時(shí)可放入載體車6內(nèi)部;所述儲(chǔ)水罐7也置于載體車6內(nèi)。
本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述增壓器采用專利號(hào)為ZL201310630713.1的中國(guó)專利中所述的增壓器,該增壓器還具有中和油進(jìn)口323(參見(jiàn)圖10),中和油進(jìn)口323通過(guò)耐高溫油管與三通接頭一個(gè)管件口相連,三通接頭另外兩個(gè)管件口分別通過(guò)耐高溫油管與脫水裝置的溢油管和儲(chǔ)油罐5的相連(參見(jiàn)圖9)。此時(shí),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(dá)增壓器32的低壓油進(jìn)口321處的油水混合“中和”,便于動(dòng)力馬達(dá)31吸收,同時(shí)兩者混合也能產(chǎn)生更大的液壓,進(jìn)而能夠驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá),使其轉(zhuǎn)動(dòng)油水分離部分的傳動(dòng)軸達(dá)到工藝轉(zhuǎn)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(jìn)行二次脫水,去除初次處理后仍含有的微量水,同時(shí)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(jìn)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(shí),溫度傳感器14檢測(cè)溢油表面的溫度,當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),噴水頭12噴水以降低溢油溫度;當(dāng)溫度低于限定值后,噴水頭12停止噴水,并通過(guò)滾刷11將油水混合物“掃起”,使其漂浮在空中并通過(guò)由真空泵21產(chǎn)生的壓力差吸取油水混合物,然后通過(guò)耐高溫油管將油水混合物送至真空罐部分2中。對(duì)于粘度較大(運(yùn)動(dòng)粘度≥150cSt)的溢油,通過(guò)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(shí)候,需關(guān)閉吸油閥門17,防止外部空氣進(jìn)入真空罐部分2內(nèi),造成真空罐部分2內(nèi)壓強(qiáng)減弱。采集器13上面裝有篩網(wǎng),隔離大的雜物,同時(shí)通過(guò)周期性旋轉(zhuǎn)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(jìn)來(lái)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(dá)真空罐22內(nèi)部,緩沖板23一是具有過(guò)濾雜質(zhì)的作用,將未被篩網(wǎng)過(guò)濾的泥沙、塵土進(jìn)一步隔離,防止堵塞后續(xù)設(shè)備;二是具有緩沖動(dòng)量的作用,防止油水混合物直接到達(dá)底部,長(zhǎng)期使用對(duì)真空罐底部造成物理破壞。在增壓器32的作用下,使到達(dá)真空罐出口處的壓強(qiáng)差近似為零,便于在動(dòng)力馬達(dá)31的作用下,將油水混合物送入脫水器部分4內(nèi)。脫水后的油品通過(guò)耐高溫油管從脫水器部分4排到儲(chǔ)油罐5進(jìn)行保存。
本發(fā)明脫水器部分4的脫水裝置引用中國(guó)專利(專利號(hào)ZL201520754480.0)所述的脫水裝置,脫水器部分4的液壓馬達(dá)通過(guò)耐高溫油管與動(dòng)力馬達(dá)31相連,動(dòng)力馬達(dá)31將油水混合物送入脫水器部分4的液壓馬達(dá)處,隨后在油水分離部分的油水分離腔進(jìn)行脫水處理。
本發(fā)明還同時(shí)給出一種火場(chǎng)溢油回收凈化方法,該方法使用上述火場(chǎng)溢油回收凈化系統(tǒng),包括以下步驟:
1)開(kāi)始時(shí),真空泵21工作,進(jìn)行吸氣、壓縮、排氣,使真空罐22內(nèi)部產(chǎn)生真空環(huán)境,與外界大氣壓之間產(chǎn)生較大壓強(qiáng)差;
2)收集待處理油品時(shí),吸油閥門17打開(kāi),滾刷11工作并以工藝速度旋轉(zhuǎn),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(zhuǎn)動(dòng),在油品被吸取上來(lái)前,感受待處理油品油溫;當(dāng)待處理油品油溫高于油溫閾值時(shí),噴水頭12工作,進(jìn)行噴水冷卻,降低油水溫度;溫度傳感器14持續(xù)檢測(cè)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(guān))時(shí),噴水頭12停止噴水;
4)由于真空罐22內(nèi)部與外界大氣壓之間具有較大的壓強(qiáng)差,待處理油品經(jīng)過(guò)篩網(wǎng)的過(guò)濾被吸至采集器13內(nèi)腔;流量傳感器16對(duì)收集來(lái)的油品的流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),即檢測(cè)收集來(lái)的油品的運(yùn)動(dòng)粘度,當(dāng)收集來(lái)的油品流量低于流量閾值時(shí),噴水頭12工作,進(jìn)行噴水稀釋;流量傳感器16持續(xù)監(jiān)測(cè)流量,直至收集來(lái)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(guān),在設(shè)定流量閾值時(shí),該流量閾值不小于運(yùn)動(dòng)粘度為150cSt的油品對(duì)應(yīng)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(guò)大,即使大幅增加真空泵的功率,也很難達(dá)到較好地收集效果,這時(shí)則需要進(jìn)行噴水稀釋,進(jìn)而增大流量)時(shí),噴水頭12停止噴水稀釋;即若監(jiān)測(cè)的流量較小,說(shuō)明待收集油品的運(yùn)動(dòng)粘度較高,即運(yùn)動(dòng)粘度>150cSt時(shí),進(jìn)行噴水稀釋,若監(jiān)測(cè)的流量較大,說(shuō)明待收集油品的運(yùn)動(dòng)粘度較低,即運(yùn)動(dòng)粘度≤150cSt時(shí),則無(wú)需進(jìn)行噴水稀釋;收集來(lái)的油品從采集器13頂部出油口進(jìn)入耐高溫進(jìn)油管,從真空罐進(jìn)口進(jìn)入真空罐22中;
5)在待處理油品經(jīng)過(guò)篩網(wǎng)時(shí),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(jìn)行左右周期性轉(zhuǎn)動(dòng),將附著在篩網(wǎng)下表面的輕質(zhì)異物掃除到遠(yuǎn)離采集器13進(jìn)油口的位置;
6)抽取油水混合物經(jīng)增壓器和動(dòng)力馬達(dá)送入到脫水器部分4內(nèi);
7)到達(dá)脫水器部分4時(shí),油水混合物送至液壓馬達(dá)進(jìn)口,油水混合物經(jīng)過(guò)液壓馬達(dá),驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng),液壓馬達(dá)通過(guò)連軸器帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),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(dá)儲(chǔ)油罐5中進(jìn)行儲(chǔ)存;
9)當(dāng)中斷待收集油品的收集時(shí),毛刷15和滾刷11均停止工作,吸油閥門17關(guān)閉;當(dāng)停止待收集油品的收集時(shí),真空泵12停止工作,動(dòng)力馬達(dá)31停止工作。
本發(fā)明方法適合絕大情況下的火場(chǎng)使用,適用于油品運(yùn)動(dòng)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(chǔ)存在儲(chǔ)水罐7,用于消防設(shè)備或者噴水頭12工作用水。在油厚度和油水混合物較少時(shí),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(dòng)力馬達(dá)31吸收。
本發(fā)明系統(tǒng)特別適合于陸地火場(chǎng)特殊的環(huán)境的使用,同時(shí)還可以用于其他陸地場(chǎng)合的溢油回收,通過(guò)油品收集部分及載體車的簡(jiǎn)單改造,后期同樣可以改進(jìn)為多數(shù)水上場(chǎng)合的溢油回收系統(tǒng)。本發(fā)明所述的凈化是指能達(dá)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(wèn)題。
實(shí)施例1
本實(shí)施例火場(chǎng)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(chǔ)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(chǔ)油罐5依次連接,由收集部分1采集到的油水混合物經(jīng)過(guò)耐高溫油管到達(dá)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(nèi)經(jīng)過(guò)脫水處理后,將處理好的油品存入儲(chǔ)油罐5中;抽取部分3用來(lái)將油水混合物送入到脫水器部分4,真空罐部分2用來(lái)提供壓強(qiáng)差,進(jìn)而抽取油水混合物;脫水器部分4用來(lái)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(nèi)腔,底部為進(jìn)油口,頂部為出油口;在采集器頂部出油口上設(shè)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(jìn)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(guò)篩網(wǎng)將采集器13的內(nèi)腔與外界分隔開(kāi);在篩網(wǎng)下表面安裝有毛刷15,毛刷15上安裝有微型電機(jī),使毛刷15能進(jìn)行左右周期性轉(zhuǎn)動(dòng);在采集器13底面邊緣左右兩側(cè)對(duì)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(zhuǎn),兩個(gè)滾刷11旋轉(zhuǎn)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(cè)對(duì)稱布置有兩個(gè)噴水管,噴水管的管壁緊貼采集器的外側(cè)面,每個(gè)噴水管的頂端均與外部水箱連接,尾端均通過(guò)相應(yīng)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(yīng)側(cè)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(shè)置有真空罐進(jìn)口和真空罐排氣口,該真空罐進(jìn)口通過(guò)耐高溫進(jìn)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(cè)壁上設(shè)有真空罐出口;在真空罐22的內(nèi)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(qū)動(dòng)部分、排水部分和溢油管,驅(qū)動(dòng)部分采用液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng),由驅(qū)動(dòng)部分帶動(dòng)油水分離部分的傳動(dòng)軸以工藝速度旋轉(zhuǎn),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(jié)構(gòu)同專利號(hào)為ZL201520754480.0的中國(guó)專利中所公開(kāi)的脫水裝置;
所述抽取部分3包括動(dòng)力馬達(dá)31和增壓器32,所述增壓器32為液體增壓器,具有低壓油進(jìn)口321和常壓油出口322,增壓器32的低壓油進(jìn)口321通過(guò)耐高溫油管與真空罐出口相連;動(dòng)力馬達(dá)31一端通過(guò)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(dá)進(jìn)口的耐高溫油管連接;
所述儲(chǔ)油罐5通過(guò)耐高溫油管與脫水裝置的溢油管相連。
在本實(shí)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(nèi)側(cè)有一個(gè)溫度傳感器14,感應(yīng)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(cè)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(nèi)部設(shè)有4個(gè)形狀和尺寸相同的緩沖板23。4個(gè)緩沖板23按照上下交錯(cuò)的方式分別設(shè)于真空罐內(nèi)壁左右兩側(cè),同側(cè)的兩塊緩沖板在豎直方向具有高度差,能降低流進(jìn)真空罐部分2內(nèi)油水混合物的動(dòng)能,減弱對(duì)已收集的油水混合物攪拌,防止收集物渾濁。
實(shí)施例2
本實(shí)施例火場(chǎng)溢油回收凈化系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)及連接同實(shí)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(chǔ)油罐5均收納在載體車6內(nèi)部;收集部分1工作時(shí)置于載體車6外,不使用時(shí)可掛在載體車6內(nèi)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(shí)施例3
本實(shí)施例火場(chǎng)溢油回收凈化系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)及連接同實(shí)施例1,不同之處在于該系統(tǒng)還包括儲(chǔ)水罐7,儲(chǔ)水罐7上部設(shè)有進(jìn)水口,下部設(shè)有出水口,進(jìn)水口通過(guò)進(jìn)水閥門73與脫水裝置的出水口通過(guò)管道連接,出水口上安裝有出水閥門72。
在本實(shí)施例中所述的儲(chǔ)水罐7為直徑為80cm,高1.5m的圓柱體,進(jìn)水口位于儲(chǔ)水罐上方,出水口位于儲(chǔ)水罐下方,且出水口和進(jìn)水口位于儲(chǔ)水罐罐體兩側(cè),儲(chǔ)水罐7的內(nèi)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(chǔ)水罐7的出水口高度。所述的液位傳感器71是帶有絕緣結(jié)構(gòu)的液位傳感器,根據(jù)液體對(duì)其的壓強(qiáng),進(jìn)而得出液面的高度。
在本實(shí)施例中,脫水器部分4的油水混合物經(jīng)過(guò)脫水處理后,分離得到的水存放到儲(chǔ)水罐7中;液位傳感器71實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)水罐7中的液面高度,若儲(chǔ)水罐7的水位上升至上限液位閾值時(shí),打開(kāi)出水閥門72,使其水流入消防設(shè)備,用于消防使用;若儲(chǔ)水罐7的水壓下降到下限液位閾值時(shí),關(guān)閉出水閥門72。
實(shí)施例4
本實(shí)施例火場(chǎng)溢油回收凈化系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)及連接同實(shí)施例3,不同之處在于本實(shí)施例中儲(chǔ)水罐7的出水口通過(guò)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(chǔ)水罐部分7構(gòu)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將油水混合物吸取;水流經(jīng)真空罐部分2、抽取部分3后,達(dá)到脫水器部分4;油水分離后,得到的純水被存入儲(chǔ)水罐7,因?yàn)榛饒?chǎng)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(chǔ)水罐7中的水可用于下次噴水頭12的噴水作業(yè)(參見(jiàn)圖8)。
實(shí)施例5
本實(shí)施例火場(chǎng)溢油回收凈化系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)及連接同實(shí)施例1,不同之處在于本實(shí)施例中所述增壓器采用中國(guó)專利ZL201310630713.1中所述的增壓器,該增壓器還具有中和油進(jìn)口323(參見(jiàn)圖10),中和油進(jìn)口323通過(guò)耐高溫油管與三通接頭一個(gè)管件口相連,三通接頭另外兩個(gè)管件口分別通過(guò)耐高溫油管與脫水器裝置的溢油管和儲(chǔ)油罐5的相連(參見(jiàn)圖9)。在本實(shí)施例中油品在增壓器32、動(dòng)力馬達(dá)31和脫水器部分4三者之間實(shí)現(xiàn)了油品的循環(huán),進(jìn)一步脫去油中微量水,若無(wú)需循環(huán),則打開(kāi)儲(chǔ)油罐5的儲(chǔ)油閥門,使油流入儲(chǔ)油罐5,進(jìn)行儲(chǔ)存。21—低壓油進(jìn)口,322—常壓油出口,323—中和油進(jìn)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(dá)增壓器32的低壓油進(jìn)口321的油水混合物接觸,兩股油品在增壓器32進(jìn)行混合和能量交換。兩種油品速度“中和”后,便于動(dòng)力馬達(dá)31吸收,同時(shí)兩者混合也能產(chǎn)生更大的液壓,進(jìn)而能夠驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá),使其驅(qū)動(dòng)脫水器部分4的傳動(dòng)軸達(dá)到工藝轉(zhuǎn)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(jìn)行二次脫水,去除初次處理后仍含有的微量水,同時(shí)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(jìn)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(shí)施例6
本實(shí)施例火場(chǎng)溢油回收凈化系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)及連接同實(shí)施例1,不同之處在于本實(shí)施例中所述的真空罐部分2設(shè)有6個(gè)形狀和尺寸相同的緩沖板23。其中3個(gè)緩沖板23為一組,位于左側(cè),另3個(gè)緩沖板23為一組,位于右側(cè),每組的3個(gè)緩沖板23在垂直方向的距離相等,右側(cè)的緩沖板23高于左側(cè)的緩沖板23。收集來(lái)的油品從上至下依次流至6個(gè)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(shí),對(duì)吸取的泥沙量較大情況下仍能有效的過(guò)濾。
本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。