-
Die Erfindung betrifft einen Leichtflüssigkeitsabscheider zum Abscheiden einer Leichtflüssigkeit von einem die Leichtflüssigkeit und eine Schwerflüssigkeit aufweisenden Flüssigkeitsgemenge.
-
Ein Leichtflüssigkeitsabscheider, auch als Ölabscheider bezeichnet, ist eine Abwasserbehandlungsanlage, in der die Leichtflüssigkeit, insbesondere Öl oder Benzin, von der Schwerflüssigkeit, insbesondere Wasser, abgeschieden wird. Das Funktionsprinzip des Leichtflüssigkeitsabscheiders beruht auf der Unmischbarkeit von Öl bzw. Benzin als Leichtflüssigkeit und Wasser als Schwerflüssigkeit sowie dem Dichteunterschied zwischen der Leichtflüssigkeit und der Schwerflüssigkeit. Die spezifisch leichtere Leichtflüssigkeit schwimmt auf und sammelt sich auf der Oberfläche der Schwerflüssigkeit. Die in dem Leichtflüssigkeitsabscheider separierten Leichtflüssigkeiten können sodann abgeführt und entsorgt werden.
-
Neben den zuvor beschriebenen reinen Schwerkraftabscheidern sind darüber hinaus Koaleszenzabscheider bekannt. Die Wirkung der Koaleszenzabscheider beruht auf dem Prinzip der Koaleszenz, das heißt dem Zusammenfließen koloidaler Teilchen, zum Beispiel kleinster Öltröpfchen. Dazu müssen diese kleinsten Öltröpfchen zusammentreffen und verschmelzen. Die Oberfläche des verschmolzenen Öltropfens ist nun kleiner als die Summe der einzelnen Tröpfchen. Es findet folglich eine Verkleinerung der Oberfläche statt. Die Verkleinerung der Oberfläche führt zu einem geringeren Reibungswiderstand des Tröpfchens, so dass dieses folglich schneller aufsteigt als ohne Koaleszenz. Durch dieses Wirkprinzip können auch kleinste Öltröpfchen nach dem Schwerkraftprinzip aufschwimmen und wirksam in einem Leichtflüssigkeitsabscheider abgeschieden werden.
-
Übliche Koaleszenzabscheider weisen mehrere V-förmig gebogene Bleche auf, die wie Dächer übereinander angeordnet sind. Durch Löcher an der Biegekante der V-förmigen Bleche fließen die kleinsten im Wasser verteilten Öltröpfchen zu großen Öltropfen mit mehr Auftrieb zusammen und können so durch den Dichteunterschied an der Oberfläche wirksam abgetrennt werden.
-
Ein gattungsgemäßer Leichtflüssigkeitsabscheider ist beispielsweise aus der
GB 2 405 818 A bekannt und umfasst einen Behälter mit einer Einlasszone, in der ein Einlass für das Flüssigkeitsgemenge angeordnet ist, einer Auslasszone, in der ein Auslass für die Schwerflüssigkeit angeordnet ist, einer zwischen der Ein- und Auslasszone angeordneten Abscheidezone zum Absetzen der Schwerflüssigkeit und zum Anreichern der Leichtflüssigkeit oberhalb der Schwerflüssigkeit. Die Abscheidezone und die Auslasszone sind durch ein Wandelement voneinander getrennt. Das Wandelement weist einen bodennahen Flüssigkeitsdurchgang auf, unter der das ölfreie Abwasser hindurchtritt. Dieses Wandelement wird auch als Tauchwand bezeichnet. An der Tauchwand ist ein Sammler für die abgeschiedene Leichtflüssigkeit mit einer Barriere angeordnet, die derart eingerichtet ist, dass sie von der Leichtflüssigkeit in der Abscheidezone nur dann überströmt wird, wenn das Flüssigkeitsgemenge aus Leicht- und Schwerflüssigkeit über den Einlass einströmt und gereinigte Schwerflüssigkeit über den Auslass abfließt. Der statische Flüssigkeitsspiegel liegt geringfügig unterhalb der Oberkante der Barriere, so dass das durch die Barriere gebildete Wehr bei ruhender Flüssigkeit in dem Behälter nicht überströmt wird. Derart durchströmte Leichtflüssigkeitsabscheider weisen den Vorteil auf, dass ein Aufbau an Leichtflüssigkeit während des Betriebs vermieden wird.
-
Ausgehend von einem Leichtflüssigkeitsabscheider nach der
GB 2 405 818 A liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die Anreicherung der Leichtflüssigkeit zu verbessern. Insbesondere soll erreicht werden, dass der Restgehalt an freiem Öl in der über den Auslass abfließenden Schwerflüssigkeit erniedrigt wird.
-
Wenn im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung von Schwerflüssigkeit die Rede ist, ist eine von der Leichtflüssigkeit im technischen Sinne nahezu vollständig getrennte Schwerflüssigkeit gemeint, die jedoch einen geringen, durch die Konstruktion des Leichtflüssigkeitsabscheiders bestimmten Restgehalt an freiem Öl aufweisen kann.
-
Die Aufgabe wird bei einem Leichtflüssigkeitsabscheider mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass ein Strömungsteiler zwischen der Einlasszone und der Abscheidezone in dem Behälter angeordnet und derart eingerichtet ist, dass er das über den Einlass einströmende Flüssigkeitsgemenge in der Abscheidezone in eine Oberströmung und eine Unterströmung aufteilt, ein Trennelement mit einer Oberseite und einer Unterseite sich über die Breite der Abscheidezone und von dem Strömungsteiler in Richtung des Wandelementes derart erstreckt, dass sich die Oberströmung in dem Behälter oberhalb der Oberseite und die Unterströmung unterhalb der Unterseite des Trennelementes ausbreitet und das Trennelement mehrere sich konisch nach oben verjüngende Flüssigkeitsdurchgänge aufweist.
-
Über den Einlass in der Einlasszone gelangt mit Hilfe einer Pumpe Flüssigkeitsgemenge, insbesondere aus Öl und Wasser, in den Behälter. Das Flüssigkeitsgemenge stammt beispielsweise aus einem Reinigerbad, in dem es mit Hilfe eines Oberflächenabsaugers abgesaugt und vorkonzentriert wird. Der zwischen der Einlasszone und der Abscheidezone in dem Behälter angeordnete Strömungsteiler teilt das einströmende Flüssigkeitsgemenge in der Abscheidezone in eine Oberströmung und eine Unterströmung auf. Die Aufteilung in Ober- und Unterströmung ist weitgehend frei wählbar. Das einströmende Flüssigkeitsgemenge gelangt beispielsweise zu etwa 90 % in die Unterströmung und zu etwa 10 % in die Oberströmung. Der Strömungsteiler bewirkt, dass bereits in der Einlasszone als erster Stufe des Leichtflüssigkeitsabscheiders eine Schwerkrafttrennung zwischen Leicht- und Schwerflüssigkeit des Flüssigkeitsgemenges stattfindet. Die von dem Strömungsteiler erzeugte Oberströmung breitet sich oberhalb der Oberseite und die Unterströmung unterhalb der Unterseite des Trennelementes aus, das im Wesentlichen die gesamte Oberfläche der Abscheidezone mit Ausnahme des Sammlers für die Leichtflüssigkeit überdeckt. Die Oberströmung stellt sicher, dass bei einströmendem Flüssigkeitsgemenge und abfließender Schwerflüssigkeit die Barriere des Sammlers in der Abscheidezone überströmt wird.
-
Die in dem Trennelement angeordneten sich konisch nach oben verjüngenden Flüssigkeitsdurchgänge bilden eine Koaleszenzstufe in dem erfindungsgemäßen Leichtflüssigkeitsabscheider. Die in der Abscheidezone in der Unterströmung noch enthaltenen feinsten Öltröpfchen fließen in den sich trichterartig verjüngende Flüssigkeitsdurchgängen zusammen und verbinden sich zu großen Öltropfen mit mehr Auftrieb, die durch die Durchgänge in die Oberströmung oberhalb des Trennelementes gelangen. Mit der Überströmung gelangen die Öltropfen in Richtung des Sammlers und überströmen die Barriere.
-
Den bodennahen Flüssigkeitsdurchgang in dem Wandelement zwischen Abscheide- und Auslasszone passiert nahezu vollständig von Öl befreite Schwerflüssigkeit, die über den Auslass aus dem Behälter abfließt. Um die Überströmung der Barriere des Sammlers an die über den Einlass zufließende Flüssigkeitsmenge anzupassen, sind in der Auslasszone Mittel zum Einstellen des statischen Flüssigkeitsspiegels in dem Behälter angeordnet. Bei einem großen Zufluss des Flüssigkeitsgemenges über den Einlass kann es zu einem starken Anstieg des Flüssigkeitsspiegels in dem Behälter kommen, so dass nicht hinreichend angereicherte Leichtflüssigkeit die Barriere überströmt und in dem Ölsammler gelangt. Um in solchen Fällen den statischen Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter an die Zuflussmenge anzupassen, ist in der Auslasszone eine Wehrplatte angeordnet, die sich über die gesamte Breite des Behälters und von dessen Boden nach oben erstreckt, wobei eine horizontal verlaufende, oberhalb des Auslasses angeordnete Überlaufkante der Wehrplatte den statischen Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter bestimmt.
-
Ein anderes Mittel zum Anpassen des statischen Flüssigkeitsspiegels umfasst ein Rohr, wobei ein erstes Rohrende mit dem Auslass verbunden ist, sich das Rohr von dem Auslass nach oben erstreckt und ein zweites Rohrende eine horizontal verlaufende Überlaufkante bildet, die den statischen Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter bestimmt.
-
Um den statischen Flüssigkeitsspiegel ohne Montagearbeit, insbesondere auch während des laufenden Betriebs des Leichtflüssigkeitsabscheiders verändern zu können, ist die Höhe der Überlaufkante der Wehrplatte bzw. des Rohres einstellbar. Die Wehrplatte kann zu diesem Zweck einen in vertikaler Richtung beweglichen Abschnitt mit der horizontal verlaufenden Überlaufkante aufweisen. Das Rohr kann endseitig mit einer Gewindemuffe versehen sein, die die horizontal verlaufende Überlaufkante aufweist.
-
Der die Einlasszone begrenzende Strömungsteiler umfasst eine sich vorzugsweise, jedoch nicht zwingend über die gesamte Breite des Behälters erstreckende Steuerwand, wobei der untere Rand unter Ausbildung eines Schlitzes oberhalb des Bodens des Behälters horizontal verläuft und der obere Rand im Abstand und unterhalb des statischen Flüssigkeitsspiegels horizontal verläuft. Durch den Abstand des oberen Rands zum statischen Flüssigkeitsspiegel und zu der vorderen, die Einlasszone begrenzenden Behälterwand sowie die Größe des Schlitzes wird konstruktiv das Verhältnis zwischen Ober- und Unterströmung festgelegt. Um das Verhältnis zwischen Ober- und Unterströmung ohne konstruktive Änderungen der Steuerwand jederzeit verändern zu können, ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung zumindest der Abstand zwischen dem oberen und/oder unteren Rand der Steuerwand und der vorderen, die Einlasszone begrenzenden Behälterwand verstellbar. Eine derartige Verstellmöglichkeit kann auf einfache Art und Weise beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Steuerwand um eine parallel zu deren Rändern verlaufende Achse schwenkbar ist.
-
Die Koaleszenzabscheidung in der Abscheidezone wird verbessert, wenn das Trennelement von dem Strömungsteiler in Richtung des Wandelements ansteigend in der Abscheidezone angeordnet ist. Zwischen dem Trennelement und dem Wandelement befindet sich in Strömungsrichtung am hinteren Ende der Abscheidezone der Sammler für die Leitflüssigkeit. In dem Trennelement sind die sich konisch verjüngenden Durchgänge in mehreren in Längsrichtung des Behälters verlaufenden Reihen angeordnet. Durch die Reihenanordnung der Durchgänge werden auch die durch Koaleszenz gebildeten größeren Öltropfen nahe des Wandelementes wirksam in die Oberströmung überführt.
-
Um das Flüssigkeitsgemenge in der Abscheidezone zusätzlich zu beruhigen, können an dem Trennelement zwischen den Flüssigkeitsdurchgängen Prallplatten angeordnet sein, die sich von der Unterseite des Trennelements nach unten in Richtung des Behälterbodens erstrecken. Die Prallplatten verlaufen vorzugsweise quer zur Unterströmung und enden im Abstand zum Behälterboden.
-
Aus strömungstechnischen Gründen ist der Sammler für die Leichtflüssigkeit vorzugsweise an dem Wandelement oder unmittelbar benachbart zu dem Wandelement befestigt. Der Sammler weist vorzugsweise einen sich quer zur Oberströmung über die Breite des Behälters erstreckenden Kanal auf, der zumindest an einer der Seitenwände des Behälters einen Auslass für die Leichtflüssigkeit aufweist. Durch die Anordnung des Sammlers an dem Wandelement kann die vollständige Fläche des bis an den Sammler heranreichenden Trennelementes zur Anordnung der Flüssigkeitsdurchgänge genutzt werden.
-
Um einen Überlauf von Leichtflüssigkeit aus dem Sammler in die Auslasszone zu verhindern, weist der Kanal einen U-förmigen Querschnitt mit einer Vorderwand, einer Rückwand und einem Kanalboden auf, wobei die Vorderwand die Barriere bildet und eine obere Kante der Rückwand oberhalb der Barrierekante angeordnet ist.
-
Um die Fließgeschwindigkeit der Oberströmung in Richtung der Barriere des Sammlers zu erhöhen, laufen in einer Ausgestaltung der Erfindung die Seitenwände des Behälters in Richtung der Barriere aufeinander zu. Insbesondere lässt sich bei gegebener Durchlaufzeit ein stärkerer Anstieg der demulgierten Leichtflüssigkeit in der Nähe der Barriere erzielen, wodurch sich in kürzerer Zeit größere Mengen Leichtflüssigkeit über den Sammler abführen lassen.
-
Um den Leichtflüssigkeitsabscheider auch bei nicht vollständig ebener Aufstellfläche einwandfrei horizontal justieren zu können, steht der Behälter vorzugsweise auf drei Stützelementen, von denen mindestens eines in der Länge einstellbar ist.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Leichtflüssigkeitsabscheiders,
-
2 eine Draufsicht auf den Leichtflüssigkeitsabscheider nach 1,
-
3 eine schematische, geschnittene Seiteansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Leichtflüssigkeitsabscheiders,
-
4 eine Draufsicht auf den Leichtflüssigkeitsabscheider nach 3 sowie
-
5 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Leichtflüssigkeitsabscheiders sowie
-
6 eine Draufsicht auf den Leichtflüssigkeitsabscheider nach 5.
-
1 in Verbindung mit 2 zeigt einen Leichtflüssigkeitsabscheider (1) mit einem Behälter (2), der durch eine Vorderwand (2a), zwei parallele und im Abstand zueinander angeordnete Seitenwände (2b, 2c), eine Rückwand (2d) sowie einen Behälterboden (2e) begrenzt wird. Die Oberseite des Behälters (2) wird durch einen abnehmbaren Deckel (3) geschlossen.
-
Der Behälter (2) ist in eine Einlasszone (4), eine Auslasszone (5) und eine zwischen der Einlasszone (4) und der Auslasszone (5) angeordnete Abscheidezone (6) unterteilt. An der Vorderwand (2a) des Behälters (2) ist ein Einlass für ein Flüssigkeitsgemenge (8) umfassend eine Leichtflüssigkeit (8a) und eine Schwerflüssigkeit (8b) angeordnet. Der Einlass (7) mündet in der Einlasszone (4) unterhalb des statischen Flüssigkeitsspiegels (9).
-
Zwischen der Einlasszone (4) und der Abscheidezone (6) ist ein Strömungsteiler (10) angeordnet, der das einströmende Flüssigkeitsgemenge (8) in eine Oberströmung (8c) und eine Unterströmung (8d) aufteilt. Der Strömungsteiler (10) wird von einer sich zwischen den Seitenwänden (2b, 2c) erstreckende Steuerwand (10a) mit einem unteren Rand (10b) und einem oberen Rand (10c) gebildet. Sowohl der untere als auch der obere Rand (10b, 10c) verlaufen parallel zum Boden (2e) des Behälters (2). Der untere Rand (10b) endet unter Ausbildung eines Schlitzes (10d) oberhalb des Bodens (2e) des Behälters (2). Der obere Rand (10c) verläuft unterhalb des statischen Flüssigkeitsspiegels (9) und mit geringerem Abstand zu der Vorderwand (2a) des Behälters (2) als der untere Rand (10b). In dem Ausführungsbeispiel ist die Einstellung des Strömungsteilers derart gewählt, dass die Oberströmung (8c) etwa 10 % und die Unterströmung (8d) etwa 90 % des über den Einlass (7) zulaufenden Flüssigkeitsgemenges (8) ausmachen. Um im laufenden Betrieb des Leichtflüssigkeitsabscheiders (1) das Verhältnis zwischen Ober- und Unterströmung (8c, 8d) ohne konstruktive Maßnahmen ändern zu können, ist die Steuerwand (10a) um eine parallel zu deren Rändern (10b, 10c) verlaufende horizontale Achse (10e) verschwenkbar. Durch Verschwenken der Steuerwand (10a) kann der Abstand zwischen dem oberen Rand (10c) und dem unteren Rand (10b) der Steuerwand (10a) und der Vorderwand (2a) des Behälters verändert werden.
-
Die Unterströmung (8d) gelangt über den Schlitz (10d) in die Abscheidezone (6).
-
Der obere Rand (10c) bildet zusammen mit der Vorderwand und den Seitenwänden (2b, 2c) einen Durchgang (10f) für die Oberströmung (8c).
-
Die Abscheidezone (6) wird einlassseitig durch den zuvor beschriebenen Strömungsteiler (10) von der Einlasszone (4) und auf der gegenüberliegenden, in Richtung der Rückwand (2d) des Behälters (2) weisenden Stirnseite durch ein Wandelement (12) von der Auslasszone (5) getrennt. Das Wandelement (12) erstreckt sich zwischen den Seitenwänden (2b, 2c) des Behälters (2), wobei ein unterer Rand unter Ausbildung eines schlitzförmigen Durchgangs (12b) im Abstand vom Boden (2e) endet. Unmittelbar benachbart zu dem Wandelement (12) befindet sich in der Abscheidezone (6) ein Sammler (13) für die abzuführende Leichtflüssigkeit (8a), der einen sich quer zwischen den Seitenwänden (2a, 2b) sowie zur Oberströmung (8c) über die Breite des Behälters (2) erstreckenden U-förmig profilierten Kanal (13a) aufweist, der an der Seitenwand (2c) des Behälters (2) einen Auslass (13b) für die Leichtflüssigkeit (8a) aufweist. Die Vorderwand des Kanals (13a) bildet eine Barriere (13c), die im Betrieb des Leichtflüssigkeitsabscheiders von der Leichtflüssigkeit (8a) überströmt wird. Die Rückwand des Kanals (13a) wird von dem Wandelement (12) gebildet, dessen obere Kante (12c) oberhalb der Barrierekante (13d) angeordnet ist. Diese erhöhte, obere Kante (12c) verhindert einen ungewollten Übertritt von Leichtflüssigkeit (8a) in die Auslasszone (5) aus dem Sammler (13).
-
Ein Trennelement (11) erstreckt sich zwischen den Seitenwänden (2b, 2c) über die gesamte Breite der Abscheidezone (6) und von dem Strömungsteiler (10) in Richtung des Wandelementes (12) bis an die Barriere (13c) des Sammlers (13) heran. Wie insbesondere aus der Seitenansicht in 1 erkennbar befindet sich das Trennelement (11) vollständig unterhalb des statischen Flüssigkeitsspiegels (9), wobei das Trennelement (11) geneigt und von dem Strömungsteiler (10) in Richtung des Wandelementes (12) ansteigend in der Abscheidezone (6) angeordnet ist. Aus der Aufsicht nach 2 ist erkennbar, dass das Trennelement (11) die Abscheidezone (6) vollständig überdeckt, so dass sich die Oberströmung (8c) in dem Behälter (2) oberhalb der Oberseite (11a) und die Unterströmung (8d) unterhalb der Unterseite (11b) des Trennelementes (11) in der Abscheidezone (6) ausbreiten. Das Trennelement (11) weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine plattenförmige Tragstruktur (11c) und mehrere an der Tragstruktur (11c) angeordnete Trichter (11d) auf, wobei jeder Trichter (11d) einen sich konisch nach oben verjüngenden Flüssigkeitsdurchgang (11e) in dem Trennelement (11) bildet. Aus der Aufsicht in 2 ist erkennbar, dass die Trichter (11d) insgesamt zwölf in drei parallelen Reihen angeordnete Flüssigkeitsdurchgänge (11e) bilden. Selbstverständlich kann das Trennelement, abhängig von der Baugröße des Abscheiders, erheblich mehr oder weniger Flüssigkeitsdurchgänge aufweisen. Auch die Anzahl der Reihen ist variabel.
-
Zwischen den durch die Trichter (11d) definierten Flüssigkeitsdurchgängen (11e) sind parallel zu dem Wandelement (12) verlaufende Prallplatten (11f) angeordnet, die sich von der Unterseite (11b) des Trennelementes (11) nach unten in Richtung des Bodens (2e) des Behälters (2) erstrecken. Die Prallplatten (11f) enden deutlich oberhalb des unteren Randes (12a) des Wandelementes (12), um die Unterströmung (8d) in der Abscheidezone (6) aufrechtzuerhalten.
-
Die Auslasszone (5) wird durch das Wandelement (12), die Seitenwände (2b, 2c) sowie die Rückwand (2d) des Behälters begrenzt. In der Auslasszone (5) sind Mittel (14) zum Einstellen des statischen Flüssigkeitsspiegels (9) in dem Behälter (2) angeordnet. In dem Ausführungsbeispiel nach 1 umfassen die Mittel (14) eine Wehrplatte (14a), die sich zwischen den Seitenwänden (2a, 2b) über die gesamte Breite des Behälters (2) und von dessen Boden (2e) nach oben erstreckt, wobei eine horizontal verlaufende Überlaufkante (14b) der Wehrplatte (14a) den statischen Flüssigkeitsspiegel (9) in dem Behälter definiert. Die Überlaufkante (14b) befindet sich an einem beweglichen Abschnitt (14c) der Wehrplatte (14a), der zum Zwecke der Einstellung des statischen Flüssigkeitsspiegels (9) in vertikaler Richtung hin- und herbeweglich sowie arretierbar ist. Der Verstellweg des beweglichen Abschnitts (14c) ist derart begrenzt, dass sich die Überlaufkante (14b) selbst in der tiefsten Position des beweglichen Abschnitts (14c) stets oberhalb eines Auslasses (15) für die Schwerflüssigkeit (8b) befindet. Der Auslass (15) ist an der Rückwand (2b) angeordnet, könnte jedoch genauso gut an einer der Seitenwände (2b, 2c) in dem Bereich zwischen der Wehrplatte (14a) und der Rückwand (2d) angebracht sein.
-
Das Ausführungsbeispiel nach den 3, 4 entspricht weitgehend dem Ausführungsbeispiel nach 1, 2, so dass auf die dortigen Erläuterungen der Anlagenkomponenten Bezug genommen wird. Unterschiede ergeben sich lediglich hinsichtlich der Mittel (14) zum Einstellen des statischen Flüssigkeitsspiegels (9) in dem Behälter (2). In dem Ausführungsbeispiel des Flüssigkeitsabscheiders (1) nach den 3, 4 umfassen die Mittel (14) ein abgewinkeltes Rohr (14h), wobei ein erstes Rohrende (14f) unmittelbar mit dem Auslass (15) verbunden ist. Von dem ersten Rohrende (14f) erstreckt sich ein vertikaler Abschnitt des abgewinkelten Rohres (14h) nach oben, wobei ein zweites Rohrende (14g) die horizontal verlaufende Überlaufkante (14b) aufweist, die den statischen Flüssigkeitsspiegel (9) in dem Behälter (2) bestimmt. Die Höhe der Überlaufkante (14b) ist einstellbar, indem das Rohrende (14g) als verdrehbarer Gewinderohrabschnitt ausgeführt ist. An dem verdrehbaren Gewinderohrabschnitt ist ein Zeiger (14d) angeordnet, der zusammen mit einer ortsfesten Skala (14e) eine präzise Einstellung des statischen Flüssigkeitsspiegels (9) ermöglicht.
-
Wie aus den Aufsichten nach den 2, 4 der beiden Ausführungsbeispiele nach den 1 bis 4 erkennbar, ist der Behälter (2) kubisch, beispielsweise mit einer Länge von 1000 mm, einer Breite von etwa 650 mm und einer Höhe von etwa 1000 mm ausgeführt. Selbstverständlich kann der Behälter, abhängig von der Anlagengröße, größer oder kleiner ausgeführt sein. Auch die angegeben, vorteilhaften Verhältnisse zwischen Länge, Breite, Höhe können variieren. Das Ausführungsbeispiel nach den 5 und 6 unterscheidet sich von den Ausführungsbeispielen nach 1 bis 4 dadurch, dass der Boden (2e) in der Abscheidezone (6) die Form eines gleichschenkligen Trapezes besitzt, wodurch die Seitenwände (2b, 2c) in Richtung der Barriere (13c) ausgehend von der Vorderwand (2a) aufeinander zulaufen. Durch die Verjüngung der Abscheidezone (6) in Richtung des Sammlers (13) wird ein erhöhter Überlaufdruck an dem Sammler (13) erzeugt. Im Übrigen stimmt der Aufbau des Flüssigkeitsabscheiders nach den 5, 6 mit den Flüssigkeitsabscheider nach 3, 4 überein.
-
Die Leichtflüssigkeitsabscheider nach den 1–6 arbeiten wie folgt:
Vorkonzentriertes Flüssigkeitsgemenge (8), umfassend Leicht- und Schwerflüssigkeit (8a, 8b), wird über den Einlass (7) mit Hilfe einer Pumpe in die Einlasszone (4) gefördert. Der Strömungsteiler (10) teilt das über den Einlass (7) einströmende Flüssigkeitsgemenge (8) in die Ober- und Unterströmung (8c, 8d). In der Einlasszone (4) beruht die Abscheidung der Leichtflüssigkeit (8a) von der Schwerflüssigkeit (8b) auf dem Dichteunterschied.
-
Durch den Schlitz (10d) tritt Flüssigkeitsgemenge (8) in die Abscheidezone (6), in der die Abscheidung der Leichtflüssigkeit sowohl auf dem Prinzip der Schwerkraftabscheidung als auch der Koaleszenz beruht. Die Prallplatten (11f) beruhigen die Unterströmung (8d) und wirken dadurch als Mittel zur Einleitung einer Schwerkraftabscheidung. Die sich konisch verjüngenden Flüssigkeitsdurchgänge (11e) wirken als Koaleszenz- und Beruhigungskörper. An den nach oben weisenden Austrittsöffnungen der Flüssigkeitsdurchgänge (11e), insbesondere den sich anschließenden Trichterhälsen, bildet sich eine deutlich größere Schichtdicke an Leichtflüssigkeit (8a) als in der umgebenden Oberströmung (8c).
-
Durch gezieltes Einstellen des statischen Flüssigkeitsspiegels (9) mit Hilfe der höhenverstellbaren Wehrplatte (14a) bzw. des höhenverstellbaren Rohrendes (14g) wird der Leichtflüssigkeitsabscheider so eingestellt, dass die auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmende und angereicherte Leichtflüssigkeit (8a) über die Barrierekante (13d) in den Kanal (13a) des Sammlers (13) gelangt und von dort über den Auslass (13b) abgeführt wird. Die Schwerflüssigkeit (8b) gelangt indes mit Hilfe der Unterströmung (8d) durch den Durchgang (12b) in die Auslasszone (5). Dort überströmt die Schwerflüssigkeit (8b) die Überlaufkante (14b) der Wehrplatte (14a) bzw. des Rohrendes (14g) und gelangt zu dem Auslass (15).
-
Wird die Zufuhr von Flüssigkeitsgemenge (8) zu dem Einlass (7) unterbrochen, sackt der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter (2) auf den statischen Flüssigkeitsspiegel (9) ab und die Ober- und Unterströmung (8c, 8d) in dem Behälter (2) kommen zum Erliegen. In Folge dessen gelangt keine weitere auf der Flüssigkeitsoberfläche angereicherte Leichtflüssigkeit (8a) mehr in den Sammler (13). Der Leichtflüssigkeitsabscheidungsprozess wird dadurch unterbrochen.
-
Durch Wiederaufnahme der Zufuhr von Flüssigkeitsgemenge (8) über den Zulauf (7) gelangt der Abscheideprozess wieder in Gang. Die Oberströmung (8c) erzeugt vor der Barriere (13c) einen Staudruck, so dass angereicherte Leichtflüssigkeit (8a) über die Barrierekante (13d) tritt und in den Sammler (13) gelangt.
-
Durch den zweistufigen Prozess einer Schwerkraftabscheidung in der Einlasszone (
4) und einer kombinierten Schwerkraft- und Koaleszenzabscheidung in der Abscheidezone (
6) wird mit dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsabscheider (
1) eine nahezu vollständige Abscheidung der Leichtflüssigkeit von der Schwerflüssigkeit erreicht. Bezugszeichenliste
| Nr. | Bezeichnung | Nr. | Bezeichnung |
| 1 | Leichtflüssigkeitsabscheider | 11 | Trennelement |
| 2 | Behälter | 11a | Oberseite |
| 2a | Vorderwand | 11b | Unterseite |
| 2b | Seitenwand | 11c | Tragstruktur |
| 2c | Seitenwand | 11d | Trichter |
| 2d | Rückwand | 11e | Flüssigkeitsdurchgang |
| 2e | Boden | 11f | Prallplatten |
| 3 | Deckel | 12 | Wandelement |
| 4 | Einlasszone | 12a | unterer Rand |
| 5 | Auslasszone | 12b | Durchgang |
| 6 | Abscheidezone | 12c | obere Kante |
| 7 | Einlass | 13 | Sammler |
| 8 | Flüssigkeitsgemenge | 13a | Kanal |
| 8a | Leichtflüssigkeit | 13b | Auslass |
| 8b | Schwerflüssigkeit | 13c | Barriere |
| 8c | Oberströmung | 13d | Barrierekante |
| 8d | Unterströmung | 14 | Mittel |
| 9 | statischer Flüssigkeitsspiegel | 14a | Wehrplatte |
| 10 | Strömungsteiler | 14b | Überlaufkante |
| 10a | Steuerwand | 14c | beweglicher Abschnitt |
| 10b | unterer Rand | 14d | Zeiger |
| 10c | oberer Rand | 14e | Skala |
| 10d | Schlitz | 14f | 1. Rohrende |
| 10e | Achse | 14g | 2. Rohrende |
| 10f | Durchgang | 14h | Rohr |
| | | 15 | Auslass |
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- GB 2405818 A [0005, 0006]
