CZ289056B6

CZ289056B6 - Zařízení pro oddělování kapalin o různé hustotě

Info

Publication number: CZ289056B6
Application number: CZ19951833A
Authority: CZ
Inventors: Ulrich Brockhoff; Eberhard Kolitz; Michael Wolf
Original assignee: Filterwerk Mann + Hummel Gmbh
Priority date: 1994-09-03
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 2001-10-17
Also published as: CZ183395A3; DE59508120D1; JPH0880401A; BR9504604A; EP0699462A1; EP0699462B1; US5681462A; DE4431496A1; PL310249A1; ZA956605B; ATE191361T1

Abstract

Za° zen na odd lov n kapalin o r zn hustot obsahuje kapalinovou n dr ku (10), opat°enou alespo dv ma v²stupn mi otvory (12, 14), um st n²mi v r zn²ch hladin ch, alespo dva koalescen n prvky (27, 28), propojen s kapalinovou n dr kou (10) prost°ednictv m p° vodn ho kan lu (26) pro p°iv d n kapalin, kter maj b²t odd lov ny, p° vodn potrub (29) pro kapaliny, kter maj b²t odd lov ny, vedouc do koalescen n ch prvk (27, 28), a p°epojovac ·stroj (34) pro voliteln odpojov n jednoho z koalescen n ch prvk (27, 28) od p° vodn ho potrub (29) a od p° vodn ho kan lu (26), vedouc ho do kapalinov n dr ky (10). Kapalinov n dr ka (10) a koalescen n prvky (27, 28) jsou uspo° d ny jako odpojiteln moduly, p°i em koalescen n mi prvky (27, 28) jsou vym niteln prvky. P°epojovac ·stroj (34) je ur eno pro odpojov n jednoho vym niteln ho prvku od kapalinov n dr ky (10) p°i v²m n tohoto vym niteln ho prvku, zat mco pr tok kapaliny do kapalinov n dr ky (10) je udr ov n druh²m z\

Description

Zařízení na oddělování kapalin o různé hustotě

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení na oddělování kapalin o různé hustotě, které obsahuje kapalinovou nádržku, opatřenou alespoň dvěma výstupními otvory, umístěnými v různých hladinách, alespoň dva koalescenční prvky, propojené s kapalinovou nádržkou prostřednictvím přívodního kanálu pro přivádění kapalin, které mají být oddělovány, přívodní potrubí pro kapaliny, které mají být oddělovány, vedoucí do koalescenčních prvků, a přepojovací ústrojí pro volitelné odpojování jednoho z koalescenčních prvků od přívodního potrubí a od přívodního kanálu, vedoucího do kapalinové nádržky.

Dosavadní stav techniky

Z patentového spisu US 4 650 581 je známo zařízení na oddělování emulzí nebo kapalin o různé hustotě. Toto zařízení sestává z koalesceru, který je uspořádán na nádobce. Nádobka je opatřena horní a spodní odtokovou trubkou. Prostřednictvím těchto odtokových trubek mohou být oddělené kapaliny odváděny.

Nevýhoda tohoto zařízení spočívá zejména vtom, že nádobka akoalescer vytvářejí jednu jednotku, která má velmi nepříznivou vnější strukturu.

Další nevýhoda spočívá vtom, že není možno toto zařízení přizpůsobit různým požadavkům z hlediska průtokového množství a z hlediska poměru směšování oddělovaných kapalin.

Tento známý systém rovněž vyžaduje velký zástavbový prostor. Jeho jednotlivé prvky není možno vyměňovat buď vůbec, nebo jen obtížně s poměrně vysokými náklady.

Z patentového spisu US 4 335 001 jsou dále známy způsob a zařízení na oddělování emulzí. U tohoto způsobuje používáno nádobky, ve které je integrován koalescer.

Také toto zařízení má tu nevýhodu, že nádobka a koalescer vytvářejí konstrukční jednotku, přičemž není možno dosáhnout jejího přizpůsobení různým provozním podmínkám.

Kromě toho je výměna koalesceru možná jen tehdy, když je celá nádobka vyprázdněna. To znamená, zeje pro tyto účely nutno přerušit oddělovací proces.

Podstata vynálezu

Vynález si proto klade za úkol vyvinout zařízení na oddělování kapalin o různé hustotě, které by bylo vhodné pro celou řadu oblastí využití, a které by bylo možno jednoduchým způsobem přizpůsobit různým provozním podmínkám.

Vytčeného úkolu bylo v souladu s předmětem tohoto vynálezu dosaženo vyvinutím zařízení na oddělování kapalin o různé hustotě, které obsahuje kapalinovou nádržku, opatřenou alespoň dvěma výstupními otvory, umístěnými v různých hladinách, alespoň dva koalescenční prvky, propojené s kapalinovou nádržkou prostřednictvím přívodního kanálu pro přivádění kapalin, které mají být oddělovány, přívodní potrubí pro kapaliny, které mají být oddělovány, vedoucí do koalescenčních prvků, a přepojovací ústrojí pro volitelné odpojování jednoho z koalescenčních prvků od přívodního potrubí a od přívodního kanálu, vedoucího do kapalinové nádržky.

-1 CZ 289056 B6

Podstata předmětného řešení spočívá zejména v tom, že kapalinová nádržka a koalescenční prvky jsou uspořádány jako odpojitelné moduly, přičemž koalescenčními prvky jsou vyměnitelné prvky. Přepojovací ústrojí je určeno pro odpojování jednoho vyměnitelného prvku od kapalinové nádržky při výměně tohoto vyměnitelného prvku, zatímco průtok kapaliny do kapalinové nádržky je udržován druhým z vyměnitelných prvků.

Pro odvádění kapaliny o vyšší hustotě může být s výhodou uspořádán další výstupní otvor, opatřený ventilem.

Uvnitř kapalinové nádržký a/nebo vně kapalinové nádržky je s výhodou uspořádán předfiltr pro oddělovanou kapalinu.

Alespoň jeden koalescenční prvek je s výhodou opatřen manipulačních orgánem pro uzavření kapalinové nádržky při odstranění vyměnitelného prvku.

Alespoň jeden koalescenční prvek je s výhodou tvořen dutým válcovým tělesem, upraveným pro průtok oddělované kapaliny zevnitř ven.

Zařízení podle tohoto vynálezu je s výhodou opatřeno prvkem pro odlučování vzduchu.

Za výstupním otvorem oddělené kapaliny je s výhodou uspořádán jemný filtr a/nebo filtr s aktivním uhlím.

Oddělování kapalin o různé hustotě je možné tehdy, když je jedna z kapalin v disperzní fázi, to znamená, že je emulgována. Přitom může být disperzní fáze lehčí nebo těžší než související fáze.

Výhoda vynálezu spočívá v tom, že zařízení je možno variabilně používat. Tak je například možno provádět oddělování topného oleje, případně nafty nebo vody. Mimoto lze tímto zařízením nahradit obvyklé oddělovací nádobky pro lehké kapaliny. Výhoda zde spočívá v podstatně menším zástavbovém objemu a v rychlém oddělování.

V zásadě lze tímto zařízením oddělovat všechny smíšené kapaliny, které nejsou v rozpuštěném stavu.

Další výhoda vynálezu spočívá vtom, že na podkladě modulové konstrukce lze zařízení přizpůsobit různým provozním podmínkám.

Kromě toho je možno kombinovat toto zařízení s dalšími prvky.

Jsou-li koalescenční prvky propojeny s kapalinovou nádržkou prostřednictvím přepojovacího ústrojí, vytváří se tak možnost vyměnit jeden z koalescenčních prvků v průběhu oddělovacího procesu.

Ve zvláštních případech je nutno oddělovat více než dvě kapaliny o různé hustotě. Za tím účelem může být kapalinová nádržka opatřena třetím výstupním otvorem, uspořádaným v té oblasti, ve které se shromažďuje kapalina o střední hustotě. Tento třetí výstupní otvor může být s výhodou opatřen ventilem, který je otevírá jen tehdy, pokud je to potřebné, to znamená, když je třeba kapalinu z nádržky odvádět.

Před koalescenčním prvkem může být zapojen předfiltr, takže dochází nejprve k mechanickému vyčištění oddělované kapaliny. Rovněž tento předfiltr může být vytvořen v modulové konstrukci, to znamená, že může být podle účelu využití k zařízení připojen.

-2CZ 289056 B6

Jelikož je koalescenční prvek uspořádán jako vyměnitelný prvek, může být opatřen manipulačním orgánem. Tento manipulační orgán uzavírá přívodní otvor do kapalinové nádržky, pokud je vyměnitelný prvek odstraněn.

Předmětné zařízení může být s výhodou opatřeno odlučovačem vzduchu. Zejména při využití zařízení na oddělování kapalin u šroubových kompresorů, přehlcených olejem, se mohou dostat do zařízení nepatrná množství vzduchu spolu s oddělovanou kapalinou. Odstraněním tohoto vzduchu prostřednictvím předřazeného odlučovače vzduchu lze zvýšit účinnost oddělování kapalin.

Samozřejmě je možná ještě celá řada dalších výhodných kombinací. Tak lze například zařízení kombinovat s odlučovačem kondenzátu nebo s odvaděčem kondenzátu. Rovněž je možná kombinace s přiřazeným jemným filtrem nebo s filtrem s aktivním uhlím. Na základě kompaktní konstrukce zařízení na oddělování kapalin je možno tohoto zařízení využít rovněž jako volně stojícího zařízení, to znamená v mobilním nasazení. Rovněž vlastní koalescenční odlučovač může být v souladu s daným využitím opatřen různými koalescenčními prvky. Tak je například možné využít papír ze skelných vláken, polyetylénové slinované těleso, skelnou vlnu, vlákna z plastické hmoty apod.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje schematické zobrazení modulově vytvořeného zařízení na oddělování kapalin o různé hustotě podle tohoto vynálezu; a obr. 2 znázorňuje nárysný pohled v částečném řezu na předmětné zařízení se dvěma koalescenčními prvky.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněno zařízení pro oddělování kapalin o různé hustotě, které je opatřeno kapalinovou nádržkou 10, na jejímž dně je uspořádána adaptérová deska 11. přičemž na jejích bocích je jednak upraven výstupní otvor 12 pro kapalinu s menší hustotou a jednak výtokový kanál 13 s výtokem 14 pro kapalinu s vyšší hustotou. Na adaptérové desce 11 jsou uspořádány dva koalescenční prvky 15 a 16. Přívodní potrubí 17 pro oddělovanou kapalinu vede do adaptérové desky U. Odtud se dostává kapalina do jednoho z obou koalescenčních prvků 15 nebo 16, případně do obou koalescenčních prvků 15 a 16. Čištěná kapalina prochází dvěma dalšími modulově vytvořenými prvky. Jde o předfiltr 18 a o prvek 19 pro odlučování vzduchu. Je samozřejmě možné místo těchto prvků připojit rovněž jiné nebo další prvky, jako například čerpadlo, hrubý koalescer nebo podobně. Ke druhému výstupnímu otvoru 14 a k prvnímu výstupnímu otvoru 12 jsou rovněž připojeny další moduly. Zde jde o připojené jemné filtry 20 a 21. Kapalina, která vystupuje z obou koalescenčních prvků 15 a 16, stoupá uvnitř sítového svislého válce 22 směrem vzhůru, případně proudí přes tento svislý válec 22 ven. Kapalinová nádržka 10 je uzavřena uzavírací deskou 23, přičemž může být pro údržbové práce otevřena.

Na obr. 2 je znázorněno výhodné provedení zařízení pro oddělování kapalin podle tohoto vynálezu. Kapalinová nádržka 10. opatřená prvním výstupním otvorem 12. výtokovým kanálem 13 a druhým výstupním otvorem 14, je naplněna, jak je na obr. 2 znázorněno, ve spodní oblasti kapalinou 24 o vyšší hustotě a v horní oblasti kapalinou 25 o nižší hustotě. Kapalinová nádržka 10 je opatřena uzavírací deskou 23. Ve dně kapalinové nádržky 10 je upraven přívodní kanál 26.

-3CZ 289056 B6

S tímto přívodním kanálem 26 jsou přes přepojovací ústrojí 34, tvořené například přepojovacím kohoutem, propojeny první koalescenční prvek 27 a druhý koalescenční prvek 28. Oba koalescenční prvky 27 a 28 mají konstrukci, která je obdobná střídavému filtru. Oddělovaná kapalina prochází potrubím 29 k jednomu z obou prvků, například ke koalescenčnímu prvku 28. odtud vytéká přes prostor 30 do vnější oblasti koalescenčního prvku 28 a návazně protéká koalescerem, to znamená v tomto případě ovinutím 31 ze skelných vláken. Tam koagulují kapky jedné z obou kapalin do větších kapek. Obě kapaliny potom procházejí přes vnitřní oblast 32 a výstupní otvor 33 do přívodního kanálu 26.

Pokud by měl být jedén zobou koalescenčních prvků 27 nebo 28 vyměněn, tak se prostřednictvím přepojovacího ústrojí 34, tvořeného například přepojovacím kohoutem, odpojí od průtoku kapaliny, to znamená, že kapalina potom protéká druhým koalescenčním prvkem 28 nebo 27.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení na oddělování kapalin o různé hustotě, obsahující kapalinovou nádržku (10), opatřenou alespoň dvěma výstupními otvory (12, 14), umístěnými v různých hladinách, alespoň dva koalescenční prvky (27, 28), propojené s kapalinovou nádržkou (10) prostřednictvím přívodního kanálu (26) pro přivádění kapalin, které mají být oddělovány, přívodní potrubí (29) pro kapaliny, které mají být oddělovány, vedoucí do koalescenčních prvků (27, 28), a přepojovací ústrojí (34) pro volitelné odpojování jednoho z koalescenčních prvků (27, 28) od přívodního potrubí (29) a od přívodního kanálu (26), vedoucího do kapalinové nádržky (10), vyznačující se tím, že kapalinová nádržka (10) akoalescenční prvky (27, 28) jsou uspořádány jako odpojitelné moduly, přičemž koalescenčními prvky (27, 28) jsou vyměnitelné prvky, a přičemž je přepojovací ústrojí (34) určeno pro odpojování jednoho vyměnitelného prvku od kapalinové nádržky (10) při výměně tohoto vyměnitelného prvku, zatímco průtok kapaliny do kapalinové nádržky (10) je udržován druhým z vyměnitelných prvků.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro odvádění kapaliny (24) o vyšší hustotě je uspořádán další výstupní otvor (14), opatřený ventilem.
3. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvnitř kapalinové nádržky (10) a/nebo vně kapalinové nádržky (10) je uspořádán předfiltr (18) pro oddělovanou kapalinu.
4. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se t í m, že alespoň jeden koalescenční prvek (28) je opatřen manipulačním orgánem (45) pro uzavření kapalinové nádržky (10) při odstranění vyměnitelného prvku.
5. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se t í m, že alespoň jeden koalescenční prvek (27, 28) je tvořen dutým válcovým tělesem, upraveným pro průtok oddělované kapaliny zevnitř ven.
6. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že je opatřeno prvkem (19) pro odlučování vzduchu.

-4CZ 289056 B6
7. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že za výstupním otvorem (12, 14) oddělené kapaliny je uspořádán jemný filtr (20, 21) a/nebo filtr s aktivním uhlím.