CH626264A5

CH626264A5 - Gravitational separator for separating water and oil.

Info

Publication number: CH626264A5
Application number: CH12778A
Authority: CH
Inventors: David Atwood Wright; Chester Howard Walters
Original assignee: Nat Marine Service Inc
Priority date: 1977-01-19
Filing date: 1978-01-05
Publication date: 1981-11-13
Also published as: NL7714471A; JPS5392968A; AU513962B2; NO146842B; DK578A; JPS54266A; FI780159A; JPS5512287B2; NO145780C; IL53586A; NO146842C; SE7800237L; GB1567711A; PT67504A; NO145780B; PT67504B; NO780019L; FR2400937A1; SE428429B; AU3219978A

Description

Die Erfindung betrifft einen Gravitations-Separator zum Trennen von Wasser und öl, mit wenigsten einem Coalescer-Schirm innerhalb des unteren Bereiches des Separatorbehälters zum Auffangen von Öltröpfchen im absinkenden Wasser, wobei das Wasser normalerweise aus dem Separator abgesaugt und der Schirm bei Bedarf von einem umgekehrt gerichteten, unter Druck stehenden Wasserstrom rückgespült wird, und die Wasserabfluss- und Rückspülungszuflusseinrichtung zum unteren Abschnitt des Separators gehört. The invention relates to a gravitational separator for separating water and oil, with at least one coalescer screen within the lower region of the separator container for collecting oil droplets in the sinking water, the water normally being sucked out of the separator and the screen reversed if necessary from one directional, pressurized water flow is backwashed, and the water drain and backwash inflow device belongs to the lower section of the separator.

Solche Gravitations-Separatoren weisen einen Sammeltank zur Aufnahme einer Mischung der Flüssigkeiten, welche durch Gravitation voneinander getrennt werden sollen, auf, enthalten einen Reaktionsteil vorzugsweise in Form entweder eines schwimmenden Doms oder eines Diaphragma-Elements im oberen Bereich des Tanks, wobei das Volumen der leichteren (dünneren) Flüssigkeit, welche sich im oberen Teil des Tanks angesammelt hat, eine nach oben gerichtete Auftriebskraft auf die Reaktionsfläche ausübt. Such gravitational separators have a collecting tank for holding a mixture of the liquids which are to be separated from one another by gravitation, and contain a reaction part, preferably in the form of either a floating dome or a diaphragm element in the upper region of the tank, the volume of which is lighter (Thinner) liquid, which has accumulated in the upper part of the tank, exerts an upward lifting force on the reaction surface.

Separatoren mit einem schwebenden oder flotierenden Dom sind z.B. aus der GB-PS 1 212 553 und aus der US-PS 3 628 660 bekannt. Bei diesen Separatoren wird ein Gemisch aus leichteren und schwereren Flüssigkeiten (im allgemeinen öl und Wasser) unter Druck in das Innere des Doms eingeführt, oder es wird durch Absaugen des schwereren Strömungsmittels durch die Abflussleitung für dieses schwere Strömungsmittel aus dem Separator, welcher hermetisch abgeschlossen ist, in diesen eingeführt. Die Mischung der schwereren und leichteren Flüssigkeiten entmischt sich auf Grund der Schwerkraft in dem Separator, wobei die leichtere Flüssigkeit nach oben unter den Dom hinaufsteigt und die schwerere Flüssigkeit in den unteren Abschnitt des Separatorbehälters absinkt. Separators with a floating or floating dome are e.g. known from GB-PS 1 212 553 and from US-PS 3 628 660. In these separators, a mixture of lighter and heavier liquids (generally oil and water) is introduced under pressure into the interior of the dome, or by sucking the heavier fluid through the drain line for the heavy fluid from the separator which is hermetically sealed , introduced into this. The mixture of the heavier and lighter liquids separates due to gravity in the separator, the lighter liquid rising up under the dome and the heavier liquid sinking into the lower section of the separator container.

Die graduierliche Ansammlung der leichteren Flüssigkeit unter dem Dom, welcher so ausbalanciert ist, dass er normalerweise einen leicht negativen Auftrieb in der schwereren Flüssigkeit hat, bewirkt, dass der Dom in der schwereren Flüssigkeit nach oben aufsteigt. Es ist üblich, die obere Grenzposition des Doms zu fühlen, um ein Steuersignal zu erzeugen, welches Ventile und Pumpen schaltet, wodurch die Entfernung der getrennten, weniger dichten Flüssigkeiten aus ihrer Lage unterhalb des Doms ermöglicht wird. The gradual accumulation of the lighter fluid under the dome, which is balanced so that it normally has a slightly negative buoyancy in the heavier fluid, causes the dome to rise upward in the heavier fluid. It is common to sense the upper limit position of the dome to generate a control signal that switches valves and pumps, thereby allowing the separated, less dense liquids to be removed from their position below the dome.

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Gravitations-Separatoren dieser Art, welche zur Trennung von Öl aus einem Öl-Wasser-Gemisch verwendet werden, weisen Coalescer-Schirme oder Filter zwischen dem unteren Teil des Separators und der Wasserabflussleitung auf, um vorhandene Öltröpfchen, welche in den unteren Teil des Separators getragen worden sind, zu sammeln. Solche Filter oder Schirme werden zur Entfernung des an ihnen hängenden Öls periodisch rückgewaschen oder rückgespült, wie es in der US-PS 3 628 660 beschrieben ist. Diese Rückspülung kann sehr wirksam während des Ölabgabebetriebs des Separators stattfinden. Es ist also üblich, das angesammelte öl aus einer Lage unterhalb des schwebenden Doms dadurch zu entfernen, dass die Wasserabflussleitung des Separators mit Druck beaufschlagt wird, damit sauberes Wasser rückwärts in den unteren Endbereich des Separators durch die Sammelsiebe hindurch und in den Bereich unterhalb des Doms eingelassen wird, um unter Druck das angesammelte Öl aus dem Separator zu entfernen. Selbstverständlich wird lediglich öl entfernt; der rückwärts gerichtete Zufluss von Wasser wird dann beendet, wenn das angesammelte Öl abgegeben und der Dom auf seinen unteren Ausgangspegel abgesunken ist. Gravitational separators of this type, which are used to separate oil from an oil-water mixture, have coalescer screens or filters between the lower part of the separator and the water drainage line in order to prevent oil droplets from being carried into the lower part of the separator have been collecting. Such filters or screens are periodically backwashed or backwashed to remove the oil attached to them, as described in US Pat. No. 3,628,660. This backwash can take place very effectively during the oil dispensing operation of the separator. It is therefore common to remove the accumulated oil from a position below the floating dome by applying pressure to the water drain line of the separator so that clean water flows backwards into the lower end area of the separator through the collecting strainers and into the area below the dome is let in to remove the accumulated oil from the separator under pressure. Of course, only oil is removed; the backward inflow of water is stopped when the accumulated oil is released and the dome has dropped to its lower starting level.

Bei Verwendung der beschriebenen Separatoren treten verschiedene Problemkreise auf. Es besteht zum Beispiel das Bedürfnis nach einem einfachen, wirksamen und im wesentlichen ausfallsicheren System zum genauen Ausgleich des schwebenden Doms oder Diaphragmas, unter welchem das separierte öl gefangen wird, und zur exakten Fühlung, wann das Volumen des separierten Öls seine obere Grenzlage innerhalb des Separators erreicht, so dass die ölentfernungsprozedur begonnen werden kann. Various problem areas arise when using the separators described. For example, there is a need for a simple, effective, and substantially fail-safe system to accurately compensate for the floating dome or diaphragm under which the separated oil is trapped and to accurately sense when the volume of separated oil is at its upper limit within the separator reached so that the oil removal procedure can be started.

Das Strömungsbild des Wassers durch die Coalescer-schirme hat sich sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung als nicht ganz ideal erwiesen. Im Idealfall sollte das Strömungsbild in Vorwärtsrichtung durch die Coalescer-schirme quer an allen Schirmen des Coalescersystems gleich-mässig sein, und wenn die Schirme rückgespült werden, sollte das Rückspül-Strömungsmuster an den gesamten Coalescer-schirmen auftreten, um sämtliche Öltröpfchen davon zu entfernen. Darüber hinaus sollte die Abgabe des Öls aus den Coa-lescerschirmen während des Rückspülungsbetriebs möglichst vollständig erfolgen. Schliesslich hat sich herausgestellt, dass es höchst erwünscht ist, zu verhindern, dass sich während der Betriebslebensdauer des Separators irgendwelches öl oberhalb des Reaktionsteils ansammelt, da die Ansammlung der weniger dichten Flüssigkeit oberhalb des Teils ein ungenaues Auftriebs- oder Schwimmansprechverhaltens des Teils auf das unter dem Dom angesammelte öl bewirkt. The flow pattern of the water through the coalescer screens has proven to be less than ideal in both the forward and reverse directions. Ideally, the forward flow pattern through the coalescer screens should be uniform across all screens of the coalescer system, and when the screens are backwashed, the backwash flow pattern should appear on the entire coalescer screens to remove all oil droplets therefrom. In addition, the oil should be discharged from the coa reader screens as completely as possible during the backwashing operation. Finally, it has been found highly desirable to prevent any oil from accumulating above the reaction part during the life of the separator, since the accumulation of the less dense liquid above the part causes the part to have an inaccurate buoyancy or swimming response to that under the Dom accumulated oil causes.

Eine andere Lösung des Gewichtsausgleichsproblems des Reaktionsteils ist aus der US-PS 3 957 638 bekannt, deren Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht wird. Die vorliegende Erfindung findet Anwendung insbesondere bei Bilgenwasserentfernungssystemen für Schiffe, wie es in der US-PS 4 018 683 beschrieben ist, deren Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht wird. Andere Anwendungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen die industriellen Anlagen an der Küste zur Trennung von Mischungen von unvermischbaren Flüssigkeiten verschiedener Dichten. Another solution to the weight balancing problem of the reaction part is known from US Pat. No. 3,957,638, the content of which is hereby made the subject of the present disclosure. The present invention finds particular application in bilge water removal systems for ships, as described in US Pat. No. 4,018,683, the content of which is hereby incorporated in the present disclosure. Other forms of application of the present invention relate to industrial plants on the coast for separating mixtures of immiscible liquids of different densities.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Gravitations-Separator für unvermischbare Flüssigkeiten verschiedener Dichten, z.B. Öl und Wasser, zu schaffen. The object of the present invention is to provide an improved gravitational separator for immiscible liquids of different densities, e.g. Oil and water.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is solved by the features of claim 1.

Die Erfindung weist in vorteilhafter Weise ein System von Einweg-Absperrventilen in der Coalescer-Schirmanordnung des Separators auf, wodurch der wirksame Wasserstrom durch die Coalescer-Schirme sowohl in Vorwärtsrichtung als auch in Rückspülungsrichtung gewährleistet wird. The invention advantageously has a system of one-way shut-off valves in the coalescer screen arrangement of the separator, as a result of which the effective water flow through the coalescer screens is ensured both in the forward direction and in the backwashing direction.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine besondere Einlassleitungs-Anordnung vorgesehen, welche verhindert, dass unerwünschte Turbulenz innerhalb des Zuflussstromes auftritt und welche Störungen des Separationsprozesses innerhalb des Separatortanks, insbesondere im oberen Abschnitt des Tanks, minimiert. According to a development of the invention, a special inlet line arrangement is provided which prevents undesired turbulence from occurring within the inflow flow and which minimizes disruptions to the separation process within the separator tank, in particular in the upper section of the tank.

Nach einer anderen, besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Reaktionsteil so ausgebildet, dass sein Auftrieb während der Herstellung besonders genau reguliert werden kann. According to another, particularly advantageous development of the invention, the reaction part is designed so that its buoyancy can be regulated particularly precisely during manufacture.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist der Reaktionsteil so konstruiert, dass er mit der Abflussleitung der leichteren Flüssigkeit derart zusammenwirkt, dass nachteilige Einflüsse von unterhalb des Reaktionsteils eingefangenen Luftbläschen minimiert oder auch ganz eliminiert werden. According to another development of the invention, the reaction part is constructed in such a way that it interacts with the discharge line of the lighter liquid in such a way that adverse influences from air bubbles trapped below the reaction part are minimized or even completely eliminated.

Gemäss einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist oberhalb des Coalescers eine besonders vorteilhafte Kollektorhaube vorgesehen, welche bei jedem Rückflussbetrieb die rückgespülte Mischung sammelt und unter den Reaktionsteil leitet. According to another development of the invention, a particularly advantageous collector hood is provided above the coalescer, which collects the backwashed mixture in each reflux operation and guides it under the reaction part.

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen in Verbindung mit der Beschreibung und den beigegebenen Zeichnungen hervor. Further advantages of the invention emerge from the dependent patent claims in conjunction with the description and the accompanying drawings.

Die Erfindung ist im folgenden anhand einiger Ausführungsbeispiele und in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: The invention is described below with reference to some embodiments and in connection with the drawing. Show it:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines bekannten Separa-tor-Systems mit einem schwebenden Dom, welches ein Coales-cer-Schirm-System verwendet, 1 is a schematic view of a known separator system with a floating dome, which uses a coalescer screen system,

Fig. 2 eine Ausführungsform der Coalescer-Schirm-Anordnung und ein Ausführungsbeispiel eines in Verbindung mit dieser verwendeten Separator-Systems, 2 shows an embodiment of the coalescer screen arrangement and an embodiment of a separator system used in connection with this,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2 und Fig. 4 eine Detailansicht des oberen Bereichs des Domes in Fig. 2 in seiner oberen Grenzposition. 3 shows a section along the line 3-3 of FIG. 2 and FIG. 4 shows a detailed view of the upper region of the dome in FIG. 2 in its upper limit position.

Das in Fig. 1 gezeigte Separator-System zur Trennung von öl aus ölhaltigem Wasser umfasst einen Separator-Tank 10, welcher eine, ein Öl-Wasser-Gemisch führende Zuflussleitung 12 aufweist, welche sich im Inneren des Separators 10 fortsetzt und einen nach oben gerichteten Endabschnitt 14 aufweist, welcher den tatsächlichen Zufluss des ÖI-Wasser-Gemischs in dem Tank 10 bildet. Die Zuflussleitung 12 enthält ein Ein-weg-Absperr- oder Rückschlagventil 15 an der Quelle M des zu verarbeitenden ÖI-Wasser-Gemischs. Eine Wasserleitung 16 ist am unteren Ende des Tanks 10 angeordnet und dient sowohl als Abflussleitung für sauberes Wasser als auch als Druckzuflussleitung zur Rückspülung des Tanks, wie weiter unten näher beschrieben wird. Die Leitung 16 ist diit einer Saugpumpe 18 über eine Leitung 17, ein Magnetventil 19 und ein Einweg-Absperrventil 20 verbunden, und die Pumpe 18 ist ferner mit einer Steuertafel 22 verbunden, welche die Stromversorgung für die Pumpe liefert und deren Betrieb über eine Leitung 24 steuert. Das Magnetventil 19 ist über eine Leitung 25 mit der Steuertafel verbunden. Das von dem Separator-System gelieferte saubere Wasser fliesst über eine Leitung 26 ab. Die Leitung 16 ist ausserdem über ein Magnetventil 28, welches über eine Leitung 29 mit der Steuertafel 22 verbunden ist, mit einem unter Druck stehenden Wasservorrat verbunden. The separator system shown in FIG. 1 for separating oil from oil-containing water comprises a separator tank 10 which has an inflow line 12 carrying an oil-water mixture, which continues in the interior of the separator 10 and one directed upwards End portion 14, which forms the actual inflow of the oil-water mixture in the tank 10. The inflow line 12 contains a one-way shut-off or check valve 15 at the source M of the oil-water mixture to be processed. A water line 16 is arranged at the lower end of the tank 10 and serves both as a drain line for clean water and as a pressure feed line for backwashing the tank, as will be described in more detail below. The line 16 is connected to a suction pump 18 via a line 17, a solenoid valve 19 and a one-way shut-off valve 20, and the pump 18 is also connected to a control panel 22 which supplies the power supply for the pump and its operation via a line 24 controls. The solenoid valve 19 is connected to the control panel via a line 25. The clean water supplied by the separator system flows off via a line 26. The line 16 is also connected to a pressurized water supply via a solenoid valve 28, which is connected to the control panel 22 via a line 29.

Wenn der Tank 10 mit Wasser gefüllt ist oder öl und Wasser enthält, welche voneinander getrennt werden, befindet sich das Ventil 19 normalerweise in seiner Öffnungsstellung und das Ventil 28 ist normalerweise geschlossen. Durch Betätigung der Pumpe 18 wird dann ein Unterdruck auf der Leitung 16 erzeugt, wodurch Wasser von dem Tank 10 durch die Leitung 16 abfliesst und über die Leitung 12 ein Öl-Wasser-Gemisch dem Tank zufliesst, da dieser hermetisch verschlossen ist. Da die Mischung aus der Quelle oder dem Vorrat M durch die Pumpe, welche sich zwischen dieser Quelle M und dem Sepa- When the tank 10 is filled with water or contains oil and water which are separated from one another, the valve 19 is normally in its open position and the valve 28 is normally closed. By actuating the pump 18, a negative pressure is then generated on the line 16, as a result of which water flows from the tank 10 through the line 16 and an oil-water mixture flows into the tank via the line 12, since the tank is hermetically sealed. Since the mixture from the source or the supply M by the pump, which is between this source M and the sepa-

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rator-Tank 10 befindet, weder gerührt noch emulgiert oder homogenisiert, sondern ziemlich ruhig an dem oberen Ende des nach oben stehenden Abschnittes der Leitung 12 in den Separator 10 eingeführt wird, tritt die durch Schwerkraft bewirkte Trennung von öl und Wasser in dem Tank 10 ziemlich schnell ein. rator tank 10 is located, neither stirred nor emulsified or homogenized, but rather quietly introduced into the separator 10 at the upper end of the upward section of the line 12, the separation of oil and water caused by gravity occurs fairly in the tank 10 quickly.

Ein domartiger Reaktionsteil 30 ist lose innerhalb des Tanks 10 eingepasst und kann Schwimmkammern 32 aufweisen. Der Dom 30 wird so ausbalanciert, dass er in Wasser (Frischwasser oder Salzwasser, wie die Situation es erfordert) einen leicht negativen Auftrieb hat, so dass der Dom dann, wenn überhaupt kein öl in dem Separator enthalten ist, auf den unteren Anschlägen 34 ruht. A dome-like reaction part 30 is loosely fitted inside the tank 10 and can have floating chambers 32. The dome 30 is balanced so that it has a slightly negative buoyancy in water (fresh water or salt water, as the situation requires), so that the dome rests on the lower stops 34 if there is no oil in the separator at all .

Eine ölabflussleitung 36 erstreckt sich von ihrem oberen Endabschnitt 38 innerhalb des Tanks unmittelbar unterhalb der inneren Oberfläche der Oberseite des Dosm 30, wenn dieser in seiner unteren Endlage auf den Anschlägen 34 ruht. Das andere Ende der Leitung 36 entleert sich durch das Einweg-Absperrventil 41 in den ölvorratstank 40. Die Zuflussleitung 12 mündet bei 14 in einem Bereich unterhalb des Doms 30. An oil drain line 36 extends from its upper end portion 38 within the tank immediately below the inner surface of the top of the dosm 30 when it rests on the stops 34 in its lower end position. The other end of the line 36 empties through the one-way shut-off valve 41 into the oil storage tank 40. The inflow line 12 opens at 14 in an area below the dome 30.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, dass bei Betätigung der Pumpe 18 im normalen Betrieb ein Öl-Wasser-Ge-misch im Tank 10 hineingesaugt und sanft unterhalb des Doms 30 abgegeben wird, wobei das Wasser in den unteren Teil des Tanks tropft und das öl in den oberen, inneren Bereich unterhalb des Doms 30 aufsteigt. Der Auftrieb des Doms 30 wird dann durch das unter ihm gefangene öl beeinflusst, da der Auftrieb eine Funktion der relativen Dichten des Öls und des Wassers und des Volumens des unter dem Dom angesammelten öl ist. Unter der Auftriebskraft des angesammelten Öls wird der Dom dazu neigen, so lange nach oben zu schweben, wie die Auftriebskraft unausgeglichen ist. Wenn der Dom 30 anfangs mit einem neutralen Auftrieb schweben würde, würde die Anwesenheit einer beliebig kleinen Menge von öl unter dem Dom 30 diesen veranlassen, langsam zu seiner oberen Endlage in den Tank 10 aufzusteigen. Es versteht sich jedoch, dass dies nicht erwünscht ist, da ein objektiv arbeitendes Sepa-rator-System zyklisch eine gewisse Menge öl unterhalb des Doms ansammeln und dann im wesentlichen all dieses angesammelte öl in einen Sammeltank abgeben soll, wobei der allgemeine Separationsvorgang möglichst wenig gestört werden soll. Deshalb ist ein Ausgleichssystem erwünscht, welches die Ansammlung einer vorbestimmten ölmenge unterhalb des Domes ermöglicht, und ferner sind Einrichtungen erwünscht, welche genau feststellen oder fühlen, wenn eine solche vorbestimmte ölmenge sich angesammelt hat. Nachdem die Ansammlung des gewünschten ölvolumens stattgefunden hat, muss die Steuereinrichtung des Separators dies feststellen und das System so steuern, dass der Zufluss des Öl-Wasser-Ge-mischs augenblicklich gestoppt wird und dass der Innenraum des Tanks mit Wasser unter Druck gesetzt wird, um das öl aus dem Separator herauszudrücken, und dass schliesslich das System zu seinem ursprünglichen Betriebszustand zurückkehrt, wenn hinreichend viel öl aus dem System entfernt worden ist. From the above description it is apparent that, when the pump 18 is actuated in normal operation, an oil-water mixture is sucked into the tank 10 and is gently discharged below the dome 30, the water dripping into the lower part of the tank and the oil rises in the upper, inner area below the cathedral 30. The buoyancy of the dome 30 is then affected by the oil trapped beneath it, since the buoyancy is a function of the relative densities of the oil and water and the volume of the oil accumulated under the dome. Under the buoyancy of the accumulated oil, the dome will tend to float upward as long as the buoyancy is unbalanced. If the dome 30 were initially floating with a neutral buoyancy, the presence of any small amount of oil under the dome 30 would cause the dome 30 to slowly rise to its upper end position in the tank 10. It goes without saying, however, that this is not desirable, since an objective separator system cyclically collects a certain amount of oil below the dome and then essentially releases all of this accumulated oil into a collection tank, with the general separation process being disrupted as little as possible shall be. Therefore, an equalization system is desired that allows a predetermined amount of oil to accumulate below the dome, and devices that accurately sense or sense when such a predetermined amount of oil has accumulated are desired. After the desired oil volume has accumulated, the separator controller must determine this and control the system so that the flow of the oil-water mixture is stopped instantaneously and the interior of the tank is pressurized with water in order to to push the oil out of the separator and that the system will eventually return to its original operating state when sufficient oil has been removed from the system.

Ein Domausgleichs-System ist in der US-Patentschrift 4 032 444 beschrieben. Werden die Pumpe 18 abgeschaltet, das Ventil 19 geschlossen und das Ventil 28 geöffnet, so wird Druckwasser schnell in den Tank 10 hineinfliessen. Das Absperrventil 15 verhindert einen Abfluss durch die Leitung 12 mit der Folge, dass öl durch die Leitung 36, die einzige andere Abflussleitung des Separatortanks, abfliesst. Die Eingangsöffnung der ölabflussleitung 36 ist unterhalb des Doms 30, aber nahe neben der oberen Oberfläche des Doms angeordnet, wenn dieser sich in seiner unteren Endlage befindet, öl wird deshalb durch die Leitung 36 abgegeben, während sauberes Druckwasser in den Tank hineinfliesst, und der Dom wird graduell absinken, während das öl aus dem Separator abfliesst, da die ölmenge, welche die positive oder nach oben gerichtete A dome balancing system is described in U.S. Patent 4,032,444. If the pump 18 is switched off, the valve 19 is closed and the valve 28 is opened, pressurized water will quickly flow into the tank 10. The shut-off valve 15 prevents an outflow through line 12, with the result that oil flows out through line 36, the only other outflow line of the separator tank. The inlet opening of the oil drain line 36 is located below the dome 30, but close to the upper surface of the dome, when in its lower end position, oil is therefore discharged through the line 36 while clean pressurized water flows into the tank, and the dome will gradually decrease as the oil flows out of the separator because of the amount of oil that is positive or upward

Auftriebskraft des Doms bewirkt, graduell abnimmt. Wenn der Zufluss frischen Wassers durch die Leitung 16 unbegrenzt fortgeführt würde, würde selbstverständlich sämtliches öl entfernt, der Dom 30 würde sich auf seine Anschläge herabsenken, und schliesslich würde Wasser durch die ölabflussleitung 36 abgegeben werden. Dieser Zustand darf selbstverständlich niemals zugelassen werden. Buoyancy of the cathedral causes, gradually decreases. If the inflow of fresh water through line 16 were to continue indefinitely, all oil would of course be removed, the dome 30 would sink to its stops, and finally water would be discharged through the oil drain line 36. Of course, this condition must never be allowed.

In der Figur tragen öl das Bezugszeichen 42 und Wasser das Bezugszeichen 46. Der Dom ist in Fig. 1 innerhalb des oberen Abschnitts 51 mit einem Ausgleichs- und ölabfluss-Steuermechanismus verbunden. Ein Magnet 52, welcher über eine Stange 50 mit dem Dom verbunden ist, dient zur Ausübung der Relais 54 und 55, damit über elektrische Leitungen 56 und 58 geeignete Signale zu der Steuertafel 22 übertragen werden, wie es im einzelnen in dem US-Patent 4 032 444 beschrieben ist. In the figure, oil has the reference number 42 and water the reference number 46. The dome is connected in FIG. 1 within the upper section 51 to a compensation and oil drainage control mechanism. A magnet 52, which is connected to the dome by a rod 50, serves to actuate the relays 54 and 55 so that suitable signals are transmitted to the control panel 22 via electrical lines 56 and 58, as described in detail in U.S. Patent 4 032 444.

Im Betrieb wird der Tank zunächst mit Wasser gefüllt, vorzugsweise durch Verschliessen des Ventils 19 und öffnen des Ventils 28, damit sauberes Wasser durch die Leitung 16 in den Tank einfliesst. Das Absperrventil 15 verhindert einen Abfluss durch die Zuflussleitung 12 über das Ventil 15 hinaus, und die Leitung 12 kann ebenfalls durch ein geeignetes Absperrventil geschlossen werden. Die Leitung 36 ist gleichermassen während des gesamten Einfüllbetriebs geschlossen. Der Tank 10 ist hermetisch verschlossen, und die Luft wird durch eine geeignete Absaugeinrichtung abgesaugt. Geeignete Schalter an der Steuertafel 22 werden dann betätigt, um zu bewirken, dass das System im automatischen Betrieb arbeitet. Das Ventil 28 wird geschlossen und das Ventil 19 geöffnet und die Leitungen 12 und 13 kommunizieren mit dem öl-Wasser-Gemisch M bzw. mit dem Vorratstank 40. Der Betrieb der Pumpe 18 kann in irgendeiner geeigneten Art geregelt werden, z.B. dann, In operation, the tank is first filled with water, preferably by closing valve 19 and opening valve 28, so that clean water flows into the tank through line 16. The shut-off valve 15 prevents an outflow through the inflow line 12 beyond the valve 15, and the line 12 can also be closed by a suitable shut-off valve. The line 36 is also closed during the entire filling operation. The tank 10 is hermetically sealed and the air is extracted by a suitable suction device. Appropriate switches on control panel 22 are then actuated to cause the system to operate in automatic mode. The valve 28 is closed and the valve 19 opened and the lines 12 and 13 communicate with the oil-water mixture M or with the storage tank 40. The operation of the pump 18 can be regulated in any suitable manner, e.g. then,

wenn die Mischung M sich in der Bilge oder im Kielraum eines Schiffes befindet, durch eine auf den Bilgenwasserpegel ansprechende Schaltereinrichtung, und im Betrieb bewirkt die Pumpe einen Unterdruck in dem Tank 10. Während Wasser durch die Leitung 16 abgesaugt und über die Leitung 26 abgegeben wird, wird ein Öl-Wasser-Gemisch durch die Leitung 12 in den Separator hineingesaugt. Im Separator wird das öl zur Unterseite des Domes 30 aufsteigen, während das Wasser gra-duierlich zu dem unteren Bereich des Tanks 10 herabtropft. Das Volumen des von unterhalb des Doms 30 verdrängten Wassers schafft eine nach oben gerichtete Auftriebskraft, welche auf den Dom 30 wirkt und eine Funktion der Dichten des Öls und des Wassers und eine Funktion des unter dem Dom angesammelten ölvolumens ist. Anders ausgedrückt, die Kraft ist eine Funktion der relativen Dichten von öl und Wasser und der Masse des unterhalb des Domes von dem öl verdrängten Wassers. Anfänglich wirkt der auf den Dom einwirkenden Auftriebskraft die nach unten gerichtete, auf die Stange 50 wirkende Kraft des Ausgleichsmechanismus entgegen und der Schalter 54, welcher der unteren Domlage entspricht, stellt diesen Zustand fest und überträgt ein geeignetes Signal zur Steuertafel 22. Während die ölmasse unterhalb des Domes wächst, wächst auch der auf den Dom wirkende Auftrieb, und wenn der dieser Aufwärtsbewegung entgegenwirkende Widerstand des Ausgleichsmechanismus überwunden wird, kann der Dom aufsteigen, bis der Schalter 55 die Ober-Grenzlage des Domes feststellt und ein geeignetes, diesem Zustand entsprechendes Signal zu der Steuertafel 22 übertragen wird. when the mixture M is in the bilge or bilge of a ship, by a switch device responsive to the bilge water level, and in operation the pump creates a vacuum in the tank 10. While water is drawn off through line 16 and discharged via line 26 , an oil-water mixture is sucked through line 12 into the separator. In the separator, the oil will rise to the bottom of the dome 30, while the water will drip down to the bottom of the tank 10. The volume of water displaced from below the dome 30 creates an upward buoyancy that acts on the dome 30 and is a function of the densities of the oil and water and a function of the volume of oil accumulated under the dome. In other words, the force is a function of the relative densities of oil and water and the mass of the water displaced below the dome by the oil. Initially, the buoyancy force acting on the dome counteracts the downward force of the balancing mechanism acting on the rod 50 and the switch 54, which corresponds to the lower dome position, detects this state and transmits a suitable signal to the control panel 22. While the oil mass is below of the dome grows, so does the buoyancy acting on the dome, and if the resistance of the compensating mechanism that counteracts this upward movement is overcome, the dome can rise until the switch 55 determines the upper limit position of the dome and sends a suitable signal corresponding to this state the control panel 22 is transmitted.

Die obere Domlage ist selbstverständlich ein Anzeichen der Ansammlung eines vorbestimmten Volumens oder Gewichtes von öl unterhalb des Domes, welches periodisch aus dem Separator entfernt werden muss. Die Steuertafel 22 um-fasst eine geeignete Schaltung zur Auswertung des Signals, welches von dem der oberen Domposition zugeordneten Schalter 55 übertragen wird und zur Aussendung eines geeigneten Signals, welches die Abschaltung der Pumpe 18, das The top dome location is of course an indication of the accumulation of a predetermined volume or weight of oil below the dome, which must be periodically removed from the separator. The control panel 22 comprises a suitable circuit for evaluating the signal which is transmitted by the switch 55 assigned to the upper dome position and for sending out a suitable signal which indicates that the pump 18, the

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Schliessen des Ventils 19 und das Öffnen des Ventils 28 bewirkt. Dadurch wird der weitere Zufluss der Mischung beendet, frisches Druckwasser strömt in den Tank 10 und Öl wird durch die Ölabflussleitung 36 in den Vorratstank 40 abgegeben, wie es oben beschrieben wurde. Closing the valve 19 and opening the valve 28 causes. This stops the further inflow of the mixture, fresh pressurized water flows into the tank 10 and oil is discharged through the oil drain line 36 into the storage tank 40, as described above.

Der Abfluss von Öl aus der Position unterhalb des Domes bewirkt, dass dieser in Richtung auf seine Startposition so weit absinkt, bis der Schalter, welcher der unteren Domposition entspricht, die gewünschte untere Position feststellt und der Dom und die Steuertafel 22 auf diesen Zustand ansprechen. Die Schaltung innerhalb der Steuertafel führt dann das System in seine ursprüngliche Betriebsart zurück, wobei das Ventil 19 geöffnet, das Ventil 28 geschlossen und die Pumpe 18 im Betrieb sind. Der fortgesetzte Betrieb der Pumpe 18 bewirkt den umgekehrten Zyklus des Systems so lange, bis hinreichend viel öl sich unterhalb des Doms angesammelt hat und diesen in seine obere Schwebeposition drängt. Ein geeignetes Beispiel für ein Steuertafel- und Pumpensteuersystem, welches zusammen mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist in der obengenannten US-Patentanmeldung Serie Nr. 530 539 beschrieben. The outflow of oil from the position below the dome causes it to descend towards its starting position until the switch corresponding to the lower dome position detects the desired lower position and the dome and control panel 22 respond to this condition. The circuitry within the control panel then returns the system to its original mode of operation with valve 19 open, valve 28 closed and pump 18 in operation. Continued operation of the pump 18 causes the reverse cycle of the system until sufficient oil has accumulated below the dome and urges it to its upper floating position. A suitable example of a control panel and pump control system that can be used in conjunction with the present invention is described in the aforementioned U.S. Patent Application Series No. 530,539.

In Fig. 1 sind Coalescer-Schirme 100, welche im folgenden auch einfach Filter genannt werden, im unteren Bereich des Tanks 10 vorgesehen; diese Schirme oder Filter sind konzentrisch um eine zentrale Leitung 102 angeordnet, welche sich durch die Filteranordnung hindurch und ein Stück über den Boden einer unteren Filtertragplatte 104 erstreckt. In FIG. 1, coalescer screens 100, which are also simply called filters below, are provided in the lower region of the tank 10; these screens or filters are arranged concentrically around a central line 102 which extends through the filter arrangement and extends a little over the bottom of a lower filter support plate 104.

Die obere Schirmtragplatte 106 erstreckt sich zusammen mit der unteren Platte 104 quer über die gesamte innere Dimention des Tanks und versiegelt zusammen mit der Leitung 102 effektiv den Tank 10 von der Filterkammer 110, welche die Schirme 100 enthält und welche mit dem Wasserauslauf 16 kommuniziert. The upper umbrella support plate 106, along with the lower plate 104, extends across the entire interior dimension of the tank and, together with the conduit 102, effectively seals the tank 10 from the filter chamber 110, which contains the screens 100 and which communicates with the water outlet 16.

Die Strömung von Wasser in die Kammer 110 erfolgt durch ein leichtbelastetes, druckempfindliches Einwegventil 112, welches die Zuführung von Wasser von unterhalb der unteren Platte 104 zu der Kammer 110 ermöglicht. Der Zufluss von Wasser zu einer Kammer 110 findet zwischen der Leitung 102 und dem innersten Coalescer-Schirm 100 statt, wenn die Pumpe 18 im Betrieb ist. Das Wasser tritt dann radial nach aussen durch die sukzessive angeordneten Filter und schliesslich durch die Leitung 16 aus. Öltröpfchen, welche in dem von unterhalb des Doms absinkenden Wasser eingeschlossen sind und nicht getrennt und zu der Ölmenge 42 gelangt sind, werden in den Coalescer-Schirmen. oder Sammelschirmen gefangen, welche vorzugsweise aus oleophobem, porösem Filtermaterial gebildet und gewebt oder gestrickt und auf einer Seite rauh und auf der anderen Seite glatt sind; diese Filter werden von einem Metall- oder Kunststoffrahmen getragen. Diese Filter sind vorzugsweise zylindrisch geformt und konzentrisch angeordnet, wie in der Figur. The flow of water into the chamber 110 is through a lightly loaded, pressure sensitive one-way valve 112, which enables the supply of water from below the lower plate 104 to the chamber 110. The inflow of water to a chamber 110 takes place between the line 102 and the innermost coalescer screen 100 when the pump 18 is in operation. The water then exits radially outwards through the successively arranged filters and finally through the line 16. Oil droplets that are trapped in the water descending from below the dome and have not separated and come to the amount of oil 42 become in the coalescer screens. or trapped parasols, which are preferably formed from oleophobic, porous filter material and are woven or knitted and are rough on one side and smooth on the other side; these filters are carried by a metal or plastic frame. These filters are preferably cylindrical in shape and arranged concentrically, as in the figure.

Die Filter 100 werden während des ölabgabevorganges rückgespült, wenn über die Leitung 16 Druckwasser in den Tank 10 einströmt. Einwegventile 114, welche an einer oberen Platte 106 vorgesehen sind, bilden die Ausgangsöffnungen der Kammern 110, wodurch durch die Leitung 16 in die Kammer 110 einströmendes Wasser die Schirme 100 zurückspült und Wasser und rückgespültes ölteilchen aus den Kammerbereichen zwischen den Filtern 100 in den Tank 10 oberhalb der Platte 106 abgegeben werden. Ein Öldetektor 120, welcher über eine Leitung 122 mit der Steuertafel 22 verbunden ist, ist innerhalb des Tanks 10 oberhalb der Filter 100 angeordnet und stellt überschüssiges Öl in diesem Pegel des Separators fest. Tatsächlich kann dieser Detektor 120 an einer beliebigen Position unterhalb des Doms 30 und oberhalb der Filtertragplatte 106 angeordnet sein. Falls mit Wasser emulsiertes öl die Filter 100 erreicht, könnte das Öl durch die Filter in die Wasserabflussleitung gelangen. Ausserdem wäre überschüssiges Öl in diesem Tankpegel ein Anzeichen für einen Fehlbetrieb in dem Separator-Steuersystem. Falls die Detektorsonde 120 diese Situation feststellt, wird eine geeignete Schaltung der Steuertafel 22 das Separator-System abschalten und ein Alarmzeichen abgeben. The filters 100 are backwashed during the oil dispensing process when pressurized water flows into the tank 10 via the line 16. One-way valves 114, which are provided on an upper plate 106, form the outlet openings of the chambers 110, whereby water flowing into the chamber 110 through the line 16 flushes back the screens 100 and water and backwashed oil particles from the chamber regions between the filters 100 into the tank 10 are delivered above the plate 106. An oil detector 120, which is connected to the control panel 22 via a line 122, is arranged inside the tank 10 above the filter 100 and detects excess oil at this level of the separator. In fact, this detector 120 may be located anywhere below the dome 30 and above the filter support plate 106. If oil emulsified with water reaches filter 100, the oil could pass through the filters into the water drain line. In addition, excess oil at this tank level would be an indication of malfunction in the separator control system. If the detector probe 120 detects this situation, a suitable switching of the control panel 22 will switch off the separator system and emit an alarm signal.

Anhand der Fig. 2, 3 und 4 wird eine Ausführungsform einer Coalescer-Schirmeinheit beschrieben. Die konzentrischen Schirme oder Filter 200 sind vertikal innerhalb einer Coalescer-Kammer 202 angeordnet, welche eine untere Wand 204, eine obere Wand 206 und eine Seitenwand 208 aufweisen. Die Kammer 202 dieses Ausführungsbeispiels ist gegenüber dem Innenraum des Tanks 10 versiegelt, mit Ausnahme durch die auf Druck ansprechenden Einweg-Einlassventile 210 und die auf Druck ansprechenden Einweg-Auslassventile 212. Die Kammer 202 kommuniziert an ihrem unteren, zentralen Bereich mit einer Wasserleitung 214, welche mit einem vergrös-serten Abschnitt 216 bei 218 mit der unteren Wand 204 der Kammer 202 verschraubt ist. Der vergrösserte Durchmesser 216 ist vorgesehen, um eine Geschwindigkeitsdifferenz der durch die Leitung 214 strömenden Flüssigkeit zu verursachen, wenn dieser sich aus der Kammer 202 zu der Leitung 214 bewegt oder umgekehrt, abhängig davon, ob das System im Saugbetrieb oder im Rückspulbetrieb arbeitet. An embodiment of a coalescer screen unit is described with reference to FIGS. 2, 3 and 4. The concentric screens or filters 200 are arranged vertically within a coalescer chamber 202 which has a lower wall 204, an upper wall 206 and a side wall 208. The chamber 202 of this embodiment is sealed from the interior of the tank 10, except for the pressure responsive one-way inlet valves 210 and the pressure responsive one-way outlet valves 212. The chamber 202 communicates at its lower central area with a water pipe 214, which is screwed to the lower wall 204 of the chamber 202 with an enlarged section 216 at 218. The enlarged diameter 216 is provided to cause a speed difference in the liquid flowing through line 214 as it moves from chamber 202 to line 214 or vice versa, depending on whether the system is operating in suction or rewind mode.

Bei dieser Ausführungsform tritt im unteren Teil des Tanks 10 befindliches Wasser, aus welchem das meiste öl entfernt worden ist, durch die Bodenwand 204 an der Aussenseite des Bereichs innerhalb der Kammer 202 in die Coalescer ein und bewegt sich fortschreitend zur inneren Wasserabflussleitung 214, welche bei dieser Ausführungsform zentral innerhalb des innersten Coalescer-Schirms 200 angeordnet ist. Auf diese Weise ist die maximal mögliche Zeitdauer zur Bewirkung der Trennung von ölpartikeln von Wasser und aus der durch das System hindurchströmenden ölmischung möglich, da das Wasser tatsächlich bis zum Boden des Separatortanks 10 sinken muss, bevor es in die Kammer 202 eintreten kann. In this embodiment, water in the lower portion of the tank 10 from which most of the oil has been removed enters the coalescer through the bottom wall 204 on the outside of the area within the chamber 202 and progressively moves to the inner water drain line 214, which is at This embodiment is arranged centrally within the innermost coalescer screen 200. In this way, the maximum possible time for effecting the separation of oil particles from water and from the oil mixture flowing through the system is possible, since the water actually has to sink to the bottom of the separator tank 10 before it can enter the chamber 202.

ölteilchen, welche sich an den Schirmen 200 angesammelt hatten und innerhalb der Kammer 202 zwischen den Schirmen befinden, werden durch Rückspülung der Kammer 202 entfernt. Unter Druck wird Wasser durch die Leitung 214 und die Ventile 212 zurückgeführt und spült öl und Wasser zu dem Ausgang der Kammer 202 zurück, während die Ventile 210 einen Rückfluss durch die Bodenwand der Kammer 202 verhindern. Derart rückgespültes öl tritt zwangsläufig durch die Ventile 212 am oberen Ende der Kammer 202 aus dieser aus. Oil particles that have accumulated on the screens 200 and are located within the chamber 202 between the screens are removed by backwashing the chamber 202. Under pressure, water is returned through line 214 and valves 212 and flushes oil and water back to the exit of chamber 202, while valves 210 prevent backflow through the bottom wall of chamber 202. Oil backwashed in this way inevitably emerges from the chamber 212 through the valves 212 at the upper end.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2—4 ist eine Sammelhaube 230 mit der Oberseite der Kammer 202 verbunden und abgedichtet. Die Haube hat etwa die Form eines umgekehrten Trichters und weist einen nach oben gerichteten Leitungsabschnitt 231 auf, welcher innerhalb des von dem Dom-Reaktionsteil 235 umgebenen Bereich endet, vorzugsweise im Bereich dicht unterhalb des oberen Abschnittes des Domes, wenn dieser sich in seiner unteren Endlage befindet. Ein Deflektor 236, der von einem geeigneten, Öffnungen aufweisenden Abstandshalter 238 getragen wird, ist am oberen Ende der Leitung 231 der Haube 230 vorgesehen. 2-4, a collection hood 230 is connected and sealed to the top of chamber 202. The hood is approximately in the shape of an inverted funnel and has an upwardly directed line section 231 which ends within the area surrounded by the dome reaction part 235, preferably in the area just below the upper section of the dome when it is in its lower end position located. A deflector 236 supported by a suitable aperture spacer 238 is provided at the top of the conduit 231 of the hood 230.

Das Öl-Wasser-Gemisch wird dem Tank durch die Zuflussleitung 12 zugeführt, welche einen elastischen Abschnitt 240 und einen vergrösserten Abschnitt 242 zur Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit der zufliessenden Mischung aufweist. Der Abschnitt 242 der Zuflussleitung 12 weist, wie man in Fig. 3 sieht, einen schmalen Abstand zum inneren Durchmesser der Leitung 231 auf. Auf diese Weise wird das Öl-Wasser-Gemisch, welches durch die Leitung 12 in den Tank 10 hineingesaugt wird, zu der Leitung 231 geführt, wo das Gemisch sich nach oben bewegt, bis es von dem Deflektor 236 sanft seitlich in den Separationsbereich des Tanks 10 umgelenkt wird. The oil-water mixture is fed to the tank through the inflow line 12, which has an elastic section 240 and an enlarged section 242 for reducing the flow rate of the inflowing mixture. The section 242 of the inflow line 12 is, as can be seen in FIG. 3, a small distance from the inner diameter of the line 231. In this way, the oil-water mixture, which is drawn into the tank 10 through the line 12, is led to the line 231, where the mixture moves upwards, until it gently moves laterally from the deflector 236 into the separation area of the tank 10 is redirected.

Die Ölabflussleitung 250 endet innerhalb des obersten, von The oil drain line 250 ends within the top one of

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dem Dom begrenzten Bereiches unmittelbar unterhalb dessen oberem Oberflächenabschnitt. Sie umfasst ebenfalls einen elastischen Abfluss 251, um kleine Bewegungen zwischen der Haube 230 und den Seitenwänden des Tanks zu ermöglichen. the area of the dome just below its upper surface section. It also includes an elastic drain 251 to allow small movements between the hood 230 and the side walls of the tank.

Der Dom-Reaktionsteil 235 weist an seinem Umfang eine vertikale, flexible Dichtung oder einen Schirm 255 auf, welcher sich zwischen dem Dom 235 und einem Deflektorring 256 erstreckt. Auf diese Weise kann öl, welches sich aus dem Wasser in dem unteren Bereich des Tanks unterhalb der Unterkante des Doms separieren könnte, nicht in den Raum in dem Tank oberhalb des Doms gelangen. Bei dieser Ausführungsform sind die Filter oder die Schirme 255 nicht porös, und eine Ausgleichsleitung 275 ist zwischen den oberen und den unteren Bereichen des Tanks vorgesehen; eine solche Ausgangsleitung kann mit Wasser gefüllt sein, wie es in der deutschen Offenlegungsschrift 2 637 526 beschrieben ist. The dome reaction part 235 has a vertical, flexible seal or screen 255 on its circumference, which extends between the dome 235 and a deflector ring 256. In this way, oil, which could separate from the water in the lower area of the tank below the lower edge of the dome, cannot get into the space in the tank above the dome. In this embodiment, the filters or screens 255 are non-porous and an equalization line 275 is provided between the upper and lower regions of the tank; such an outlet line can be filled with water, as described in German Offenlegungsschrift 2,637,526.

Es ist eine Balgdichtung 276 vorgesehen, um öl Verunreinigungen von dem Bereich oberhalb des Doms 235 fern zu halten. Die Dichtung 255 kann ebenfalls so geformt sein, dass sie ölundurchlässig ist, jedoch Wasser hindurchlässt, wodurch eine Ausgleichs- oder Balanceleitung überflüssig wird. A bellows seal 276 is provided to keep oil contaminants away from the area above the dome 235. Seal 255 may also be shaped to be oil impermeable but to allow water to pass through, eliminating the need for a balance or balance line.

Der Dom-Reaktionsteil 235 ist vorzugsweise aus harzverbundenem Fiberglas od.dgl. hergestellt und er weist einen Flotationskragen 260 auf, welcher dem Dom einen hinreichenden Auftrieb verleiht, damit dieser im Wasser einen effektiv neutralen oder leicht positiven Auftrieb erhält. Der Ausgleichsoder Balancemechanismus oberhalb des Doms, welcher einer Stange 262 zugeordnet ist (ähnlich der Stange 50 der Fig. 1) erzeugt eine genaue Auftriebseinstellung, welche für das Steuersystem der Einheit erforderlich ist. The dome reaction part 235 is preferably made of resin-bonded fiberglass or the like. manufactured and it has a flotation collar 260, which gives the dome sufficient buoyancy so that it receives an effectively neutral or slightly positive buoyancy in the water. The balancing mechanism above the dome associated with a rod 262 (similar to rod 50 of FIG. 1) produces a precise lift adjustment that is required for the unit's control system.

Der Dom 235 weist eine Hilfs-Luftfangkammer 265 auf, welche ein Volumen darstellt, welches von einem oberen Oberflächenbereich des Doms 235 begrenzt wird. Das Volumen der Luftfangkammer wird während der Herstellung des Doms sorgfältig überwacht aus Gründen, welche gleich ausführlich beschrieben werden. Die Hilfskammer 265 weist einen am Boden offenen Bereich auf, welcher erheblich kleiner ist (weniger als halb so gross) als der halbe Bereich der Unterseite des Doms, auf den die leichtere Flüssigkeit (im Ausführungsbeispiel öl), welche sich unter dem Dom angesammelt hat, einwirkt. The dome 235 has an auxiliary air trap chamber 265, which represents a volume which is delimited by an upper surface area of the dome 235. The volume of the air trap is carefully monitored during manufacture of the dome for reasons that will be described in detail immediately. The auxiliary chamber 265 has an area which is open at the bottom and which is considerably smaller (less than half as large) than half the area of the underside of the dome, onto which the lighter liquid (oil in the exemplary embodiment) which has accumulated under the dome, acts.

Das obere Ende der ölabflussleitung 250 erstreckt sich normalerweise in die Luftfangkammer 265, wenn der Dom sich unter seiner oberen Grenzposition befindet, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, es liegt jedoch etwa auf dem in Fig. 4 gezeigten Pegel, wenn der Dom sich in seiner oberen Endlage befindet. The upper end of the oil drain line 250 normally extends into the air trap chamber 265 when the dome is below its upper limit position, as shown in FIG. 2, but is approximately at the level shown in FIG. 4 when the dome is down is in its upper end position.

Wenn der Dom sich in seiner oberen Endlage befindet, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, würde der Separator normalerweise in den Ölabgabebetrieb umschalten und deshalb würde der Separator über die Leitung 214 mit Rückspülwasser unter Druck gesetzt werden. If the dome was in its upper end position, as shown in Fig. 4, the separator would normally switch to oil dispensing operation and therefore the separator would be pressurized with backwash water via line 214.

Jegliche unterhalb des Reaktionsteils gefangene Luft würde 5 sich dann in der Luftfangkammer 265 ansammeln, und diese Kammer ist so dimensioniert, dass die obere Oberfläche der ölschicht sich etwa auf dem Pegel oder unterhalb der unteren Öffnung der ölabflussleitung 250 befindet, wenn sich genug Luft angesammelt hat, um den Reaktionsteil in die obere io Grenzlage zu positionieren. Die Luftfangkammer überwindet Probleme, welche bei den bisherigen Separatoren der gleichen Art auf Grund eines effektiven Lufteinschlusses unterhalb der oberen Oberfläche des Reaktionsteils, gegen den die leichtere Flüssigkeit wirkt, eintreten. Any air trapped below the reaction part would then accumulate in the air trap chamber 265, and this chamber is sized so that the top surface of the oil layer will be at about the level or below the bottom opening of the oil drain line 250 when enough air has accumulated to position the reaction part in the upper io limit position. The air trap overcomes problems which occur with the previous separators of the same type due to an effective air inclusion below the upper surface of the reaction part against which the lighter liquid acts.

15 Wenn eine relativ flache oder leicht gekrümmte obere Reaktoroberfläche verwendet wird, wie es z.B. in Fig. 1 gezeigt ist, sammelt sich die unter den Reaktionsteil gestiegene Luft in Form von Bläschen an. Auf Grund des relativ kleinen Volumens von Luft, welche zur Verdrängung von Flüssigkeit und 20 zum Anheben des Reaktors in seine obere Grenzlage erforderlich ist, und auf Grund der grossen Oberfläche, auf welcher sich die Luft verteilt, befindet sich die Luft-Flüssigkeits-Grenz-schicht oberhalb der oberen Öffnung der ölabflussleitung 250. Wenn somit das System lediglich im Luftzyklus oder mit einer 25 Mischung aus Luft, Wasser und öl arbeitet, wird eine Menge der Flüssigkeit während jedes Zyklus abgegeben. Schliesslich wird die minimal gewünschte restliche ölschicht, welche unterhalb des Reaktionsteils erhalten werden soll, damit das Ausgleichssystem richtig arbeitet, abgegeben. 30 Die Luftfangkammer 265 verhindert wirksam den Verlust der minimal erforderlichen ölschichtdicke unterhalb des Reaktionsteils, während die Luft abgegeben wird, und sie erlaubt es, dass ein Luftvolumen oberhalb der ölschicht komprimiert wird und mit der ölabgabeleitung kommuniziert. Selbst wenn 35 das System lediglich mit Luft rückwärts läuft, verbleibt das obere Ende der Leitung 250 oberhalb des oberen Pegels der minimal erforderlichen ölschicht, welche unterhalb des Reaktionsteils erhalten bleiben muss. 15 If a relatively flat or slightly curved upper reactor surface is used, e.g. 1, the air which has risen under the reaction part collects in the form of bubbles. Due to the relatively small volume of air required to displace liquid and 20 to raise the reactor to its upper limit position and due to the large surface area on which the air is distributed, the air-liquid limit layer above the top opening of the oil drain line 250. Thus, if the system operates only in an air cycle or with a mixture of air, water and oil, a lot of the liquid will be dispensed during each cycle. Finally, the minimally desired remaining oil layer, which is to be obtained below the reaction part, so that the compensation system works properly, is released. 30 The air trap chamber 265 effectively prevents the minimum required oil layer thickness below the reaction part from being lost while the air is being dispensed, and allows an air volume above the oil layer to be compressed and communicate with the oil dispensing line. Even if the system is only running backwards with air, the top of line 250 remains above the top level of the minimum required oil layer which must be maintained below the reaction section.

Der Ausdruck «Reaktionsteil» beinhaltet keine Einschrän-40 kung auf lediglich domartig geformte Teile. Er umschliesst in gleicher Weise auch andere, den erforderlichen Zweck erfüllende Teile, z.B. ein ebenes Diaphragma oder ein gekrümmtes, flexibles Diaphragma. The expression “reaction part” does not imply any restriction to only parts shaped like domes. It also encompasses other parts that fulfill the required purpose, e.g. a flat diaphragm or a curved, flexible diaphragm.

Die obenbeschriebenen Ausführungsformen dienen ledig-45 lieh als Beispiele der vorliegenden Erfindung; Modifikationen dieser Ausführungsformen und andere Anordnungen, welche nicht direkt beansprucht sind, sind ebenfalls erfindungswesentlich und fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung. The above-described embodiments serve only as examples of the present invention; Modifications to these embodiments and other arrangements that are not directly claimed are also essential to the invention and fall within the scope of the present application.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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2nd

PATENT CLAIMS

1. Gravitational separator (10) for separating water and oil, with at least one coalescer screen (200) within the lower region of the separator container for collecting oil droplets in the sinking water, the water normally being sucked out of the separator and the screen attached Is flushed back from a reversed, pressurized water flow, and the water drainage and backwashing inflow device (214, 216) belongs to the lower section of the separator, characterized in that a chamber (202, 208) is provided in the separator container, which contains the coalescer screen and is isolated from the rest of the interior of the separator container, with the exception of pressure-sensitive one-way valves (212), that at least one pressure-sensitive one-way inlet valve (210) which only allows water to flow into the chamber, and at least one pressure-responsive one-way drain valve (212), which water only from the chamber a flows, are provided,

that the water drain and backwash line (214, 216) of the separator communicates with the interior of the chamber (202,208), the one-way inlet valve (210) near the lower end in the peripheral area of the coalescer chamber (202,208) and the one-way drain valve (212) are arranged near the upper end of the chamber (202, 208), that at least one coalescer screen (200) is arranged across the entire chamber (202, 208), the water discharge and backwashing line (214, 216) being centrally on one side is arranged within the chamber (202, 208) and that the inlet and drain valves (210; 212) are arranged on the opposite side of the screen.

2. Gravitational separator according to claim 1, characterized by a screw connection (218) which connects the coalescer chamber (202) with an upward end (216) of the water drainage line.

3. Gravitational separator according to claim 1 or 2, characterized by a collector hood (230) which is connected to the upper end of the coalescer chamber (202), includes the space above the one-way drain valves (212) and one after Has line section (231) directed above, which ends in the upper region of the separator container.

4. Gravitational separator according to one of claims 1-3, characterized by a fluid deflector device (236) which is arranged outside and near the upper end of the upwardly directed collector hood line section (231).

5. Gravitational separator according to claim 3 or 4, characterized by an inflow line (12, 240, 242) for the oil-water mixture to be separated by gravity, which ends within the collector hood (230).

6. Gravitational separator according to claim 5, characterized by a reaction part (235) which is arranged vertically freely movable in the upper part of the separator housing between a lower end position and an upper end position, the separation of oil and water taking place completely below the reaction part and the separated and accumulated oil displaces the water under the reaction part and tends to lift the reaction part from the water, and the upper end of the hood pipe section (231) ends below and near the section of the reaction part against which the accumulated oil presses.

7. Gravitational separator according to one of claims 5 or 6, characterized in that the inflow line for the oil-water mixture ends within the upwardly directed line section (231) of the collector hood.

8. Gravitational separator according to one of claims 5-7, characterized in that the outflow end (242) of the inflow line (12, 240) of the oil-water mixture is larger than the adjacent line section and that the outlet end (242) is coaxial is located within the collector hood line section (231) and near its inner circumference.

9. Gravitational separator according to one of claims 6-8, characterized in that the reaction part (235) in the upper region of the separator has a generally horizontally arranged surface below which the separated oil accumulates, that the reaction part has an upper and a has its lower limit position of its movement, and that the upwardly directed hood line section (231) ends close below said surface when the reaction part is in its normal, lowest limit position.

10. Gravitational separator according to one of claims 6-9, characterized in that the reaction part (235) is shaped such that an upwardly extending auxiliary chamber (265) is formed, that an oil discharge line (250) in the separator container within this auxiliary chamber ends when the reaction part is in its normal lower limit position and that the auxiliary chamber has an open floor area which is significantly smaller than the area of the reaction part against which the accumulated oil urges.