溢油回收原理

第一部分 收油机的原理及选择
 
    溢油回收是指在不改变溢油形态的情况下利用各种手段将油从水面分离出来,以清除水面溢油。溢油类型和溢油环境不同,回收溢油所采取的方法手段也不相同,可以用机械装置回收溢油,也可以用吸油材料回收溢油,还可以用其它简单的器材进行回收。回收溢油的机械装置有收油机、收油网、油水分离设备、机械抓斗和推土机等。吸油材料有吸油毡、吸油拖栏、稻草等。本章主要介绍几种典型的收油机、收油网和吸油材料。
牙疳药   收油机也称撇油器,是指专门设计用来回收水面溢油/油水混合物而不改变其物理、化学特性的任何机械装置。收油机的基本工作原理是利用油和油水混合物的流动特性、油水的密度差及材料对油/油水混合物的吸附性,将油从水面上分离出来。目前投入使用的收油机在工作原理和结构上差异较大,分类比较复杂,现在大多按溢油回收的工作原理进行分类,现行使用的收油机主要有水动力式(DIP)、堰式、真空式、粘附式、及其它类型机械装置。
    收油机主要由收集装置、传输系统和动力站三部分组成。收集装置使油水分离;传输系统
包括泵浦或真空装置、软管和连接件,其作用是传送动力、泵出回收的液体;动力站给收油头和泵提供动力。
收油机的性能通常用溢油回收性能与收油设备可靠性能两个要素来描述。
1、溢油的回收性能:它表示的是收油机在各种特定的环境下收油时的各种性能参数。包括:
  (1)彻底性效率(TE):能够会收起来的油占全部经过水域的浮油百分比。
  (2)回收效率(ORE):纯的油占全部回收物(油+水)的百分比。
  (3)行进速度(节):在能够可靠的保持收油效率的前提下,收油机能够在溢油区向前推进的速度。 
  (4)收油的进度(ORR):在完全相同的条件下,将全部纯油回收起来的时间。 
    (ORR=与油接触的速度× TE × ORE)
  (5)对油种的敏感度:收油机在实际回收不同种类不同粘度的油时的不同表现。
  (6)对油层厚度的敏感度:收油机的表现是否会因油层厚度的下降而降低。
  (7)对海浪的敏感度:收油机是否在收油时需要水面平静,它的彻底性效率和回收效率是否会因海浪的增加而下降。
  (8)对飘浮垃圾的敏感度:收油机在有漂浮垃圾的情况下,是否工作良好。
2、收油设备可靠性能:它表示的是设备结构的特点所具有的复杂程度带来对设备可靠性的影响。我们最关心现场操作过程中和经过长期储备后投入应急使用时的可靠性。 
  (1)设备的复杂程度:设备在设计上的复杂程度,这将影响到操作的简便度以及对维修保养的要求。 
  (2)现场维修的简易度:出现故障后是否能很快的修复并且继续工作。
  (3)操作的简易度:操作是否简单,是否需要大量的培训才能够良好的工作,对于没有培训的人,是否很快学会操作。 
  (4)投放的简易度:让收油机马上投入使用的简易程度。
  (5)维修保养的要求:对在正常操作时或长期存放过程中,对收油机进行保养的要求。
    收油机工作时要受以上因素的影响,大多数很难实现理想的收油进度与回收效率。对于收油效率,由于收油机本身性能以及环境条件(风、波浪温度等)的限制,回收油中含有大量的水,有时水达80%以上;在海况恶劣、油膜过薄、水面垃圾过多等情况下,有的收油机有可能失效。所以对收油机的选择,一定要结合不同的使用环境情况,根据收油机适应区域,适应油类情况来结合收油机的特点进行选择。(参照表1-3和表1-4)
 
第一节    水动力式收油机
一、 综述:
水动力式(动态斜面式DIP)收油机主要由螺杆式抽油泵、可拆卸的动态斜面传动带、船舶悬挂支撑系统、防油可充气式或固体浮筒、前伸V型导油臂、管系、动力站及自动控制系统组成。
水帘喷漆房动态斜面式收油机工作原理是利用斜向下转动的皮带产生的水动力,引导溢油随着带子转动方向向下移动,溢油通过皮带的牵引在后部上浮积聚到集油井内并被泵到储油装置,如图1-1所示。这种收油机既可单独使用也可安装在船上组合使用。
动态斜面式收油机具有下列特点:
●回收效率高,可达到99%。
●彻底性效率高,可达到80%--99%。
●能够在行进中回收溢油,最高速度可达5节。
手动刨冰机●收油进度快。
●适用溢油粘度范围宽,可回收各种粘度的溢油。
●对海浪、潮流不敏感,在大浪、强水流以及围油栏失效时,可正常工作。
●适用于不同厚度的油层,可以回收油膜。
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●受漂浮垃圾的影响小,可同时回收垃圾。
●适用区域广,可靠性高,操作维修简单
●设备简单(只有一套动力系统),可开靠性好,零部件可靠耐用,维修简单保养方便。
 
        图1-1 动态斜面式收油机工作原理             图1-2 DIP 600 收油机
 
 
二、动态斜面式(DIP)浮油回收技术的原理:
    动态斜面技术先进的利用了物理学原理来进行水面浮油的回收。利用该技术设计的收油机的主要优点是能够将浮油的回收和回收后的油水分离过程合二为一,从而直接从回收井向储油槽输送“纯油”,由此最大限度地利用了溢油现场(尤其是远离岸边的情况)宝贵的泵力资源和存贮空间,也为用户节省了大量的后期的油水分离的费用。这一优势在实际的现场操作中非常重要,有时候甚至是一次溢油回收行动成功与否的关键。
    如图1-1所示,当水面的浮油遇到运动的斜面时,该斜面运动的相对速度等于水流与收油机的合速度(所以通过调整斜面运动的速度,来提高收油机的速度,已达到提高收油进度的目的;在水流大的情况下,可以顺着水流追着溢油回收)。这样,由于斜面的牵引作用,浮油、运动的斜面以及相邻的水层都以相同的速度同时移动,因此油和水不会因搅拌作用而混合在一起(所以没有“油包水”现象的发生,回收效率高,回收物中油可达到99%)。油层被移动的水层向下牵引,当到达斜面的最底端时(因为收油的过程是在水下完成的,所以对波浪的敏感度低),由于油的比重较小而向上浮起,在收油井的顶部逐渐
形成厚厚的油层(只有在这个过程中会发生非常轻微的油水混合现象),然后,这层厚厚的油层被自动控制的螺杆泵(可装有超声波控制系统)直接输送到贮油槽里。
    经过美国国家溢油应急反应系统测试中心(OHMSETT)广泛的实验,以及在全球实际溢油回收操作中的检验表明:在没有风浪的情况下,回收的油中的水分只占不到全部回收物的1%,即使在有风浪的情况下,在风浪的搅拌作用下,油水比仍然能高达90%以上。
三、环境对溢油回收的影响
(1) 海况
    影响溢油回收的最主要因素之一是收油操作现场的海况。在静水条件下,几乎所有的收油机都会表现良好。但在实际工作环境中,根本就没有总是完全平静的水面,所以这才是检验收油机性能的关键。
    对收油机而言,受波浪影响最大的两项性能指标是收油效率(ORE)和彻底性效率(TE)。随着波浪的变大,这两项数据都会降低。有些收油设备,比如堰式收油机,很小的波浪都会降低其收油效率;在浪大时,ORE会降至接近于0,使其毫无用处。但是,对D
IP式收油机,因为它是在水下完成收油的,所以风浪对它的影响很少,回收效率(ORE)和彻底性效率(TE)自然会下降的非常缓慢,并一直保持在较高水平上。
小家电控制板关于波浪的另一个要考虑的问题是收油机的乘波性。我们不能把一个长度为1米的小型收油机用于远离岸边的公海中,因为假如收油机的乘波性能不稳定,根本就无法操作。如果收油机是固定在船上的,那么这艘船的乘波性就成为收油机运行的关键因素。检验得知,对于DIP方便型溢油回收系统(VOSS)或拖带型的DIP式收油机,只需考虑收油机的乘波性能即可,因为VOSS式溢油回收系统是完全独立于运输船工作的,而其本身即具备非常优异的乘波性能。
(2) 风
    风能够影响收油机的性能,更确切的说是因风而引起的风浪会影响收油机的回收效率彻底性效率。对大多数收油机而言,港湾内的小风浪反而比大的涌浪造成的影响严重。
风还会影响收油机的操作。因为当收油机的竖向截面面积很大时会产生帆的作用,而这会引起收油机操作方面的问题,一台轻易随风而动的收油机是收不到油的。
(3) 水流
    较大的水流能够使围油栏失效——不能够围住溢油,(水流速度不应大于0.7节,否则就会发生“水拖油”现象,使油从围油栏下面跑掉。)这样就使一些对油层厚度有要求的收油机,因为油层的扩散和漂移而失效。而DIP式收油机却不受水流的影响,因为它完全可以回收油膜,甚至还可追着油回收。
四、收油进度(ORR)
    收油的进度(ORR)是指在完全相同的条件下,将全部溢油会收起来的时间。它与收油时收油机的性能如前进速度、彻底性效率等有关系,还取决于泄漏的情况,如油的类型、粘度、厚度和水文、天气等的情况。在相同的环境条件下它是检验收油机收油性能的最重要指标。因为ORR=V × TE × ORE,所以要提高收油进度(ORE),就要在保重收油效率(ORE)和彻底性效率(TE)高的基础上,提高收油机的前进速度(接触油的速度V)。
(1)回收效率(ORE)
    回收效率是性能优异的DIP式收油设备的首要优势,因为在DIP收油机回收油过程中,油
与水没有混合,所以它能在收油操作中保持99%的回收效率。而许多收油设备尤其是堰式和抽吸式收油机,在实际工作中因为海况和水流的作用,收油效率很低,通常不到10~30%,在有浪或回收很薄的油膜时,堰式收油效率甚至会降低到1%。
高回收效率非常重要的原因在于:
  (1)回收成本大大降低:收到的水是没有用的,一旦水和油被一起收集起来,你就必须增加花费,进行油水分离处理,还要想办法处置没有用的水。
  (2)现场的存储空间有限:假定用来存放回收到的油的空间是有限的,那么哪怕是收集到很少的水都会占用本该用来储油的宝贵的存储空间。在大量泄漏的情况下,收油效率和贮油空间都是非常重要的,必须注意可用于或将用于存放回收物的有效空间的大小。
(2)彻底性效率(TE)
    彻底性效率是指收油机一次性回收到的油占所接触到的溢油的百分数。DIP式收油机在收油时不是象粘附式收油机一样在“粘油”,水面上总是会留下一层无法回收的油层(需要较厚的油层);而DIP式收油机是在引导油进入收油井,所以它的彻底性效率非常高,通
常情况下可高达99%,在收油机或收油船经过的水面上甚至都没有油膜剩余。
(3)行进速度(接触油的速度V)
    很多的收油机对海浪的敏感度高,还需要围油栏的配合等原因只适合在静态下回收溢油。而DIP式收油机,可以通过调整斜面运动的速度,在不影响收油的情况下,来提高收油机前进的速度,最高可达5节。它是世界上在收油时前进速度最快的收油机。

本文发布于:2024-09-20 22:50:40,感谢您对本站的认可!

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标签:油机   回收   溢油   收油   效率
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