DE19536310C2 - Trennvorrichtung für geschichtete Flüssigkeiten - Google Patents
Trennvorrichtung für geschichtete FlüssigkeitenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung für geschichtete Flüssigkeiten,
insbesondere für auf Wasser schwimmende Kohlenwassersstoffe, mit einem
Sammelbecken, in dem eine Überlauföffnung für die obere Flüssigkeits
schicht angeordnet ist, wobei die Überlauföffnung über eine Ablaufleitung mit
einem Raum außerhalb des Sammelbeckens verbunden ist.
Derartige Trennvorrichtungen, für die sich in der Fachsprache auch der Aus
druck "Skimmer" durchgesetzt hat, dienen insbesondere dazu, das durch be
kannte Trennvorgänge aus Wasser-Öl-Emulsionen oder -suspensionen an
die Oberfläche aufgestiegene Öl, das gegenüber dem Wasser eine geringere
Dichte aufweist, vom Wasser zu trennen und getrennt aufzufangen. Die be
kannten Trennvorrichtungen sind sowohl für stationäre als auch für mobile
An lagen vorgesehen, die beispielsweise zur Aufbereitung von ölhaltigen Ab
wässern vorgesehen sind, wie sie in Tankstellen und Werkstätten anfallen.
Für den mobilen Einsatz wurden besondere Fahrzeuge entwickelt, von denen
eines in der
DE 43 44 352 C1 beschrieben ist.
Bei der dort beschriebenen Anlage ist innerhalb des Sammelbehälters ein
Aufnahmegefäß mit einer Überlaufkante vorgesehen, die mit einer vorge
gebenen Höhendifferenz aus dem Wasserspiegel hervorragt, über dem sich
bekanntlich der spezifisch leichtere Kohlenwasserstoff befindet. Es versteht
sich, daß hierbei auf die spezifischen Gewichte von Wasser und Kohlen
wasserstoffen Rücksicht genommen wird. Dadurch wird erreicht, daß aus
schließlich die spezifisch leichteren Kohlenwasserstoffe über die Überlauf
kante übertreten können, während dies für das im gleichen Sammelbecken
befindliche Wasser nicht möglich ist. Bei Betriebsbeginn und bei Anstieg des
Wasserspiegels, z. B. durch zu wenig Öl auf dem Wasser (die Dichteunter
schiede sind relativ gering) besteht hierbei die Gefahr, daß Wasser in das
Aufnahmegefäß eindringt und von hier in einen nur für das Öl vorgesehenen
Sammeltank gelangt.
Bei mobilen Anlagen ergibt sich hierbei das weitere Problem, daß durch
Fahrzeugbewegungen, z. B. durch einen Bremsvorgang, auch Wasser über
die Überlaufkante in das Aufnahmegefäß eintritt und von hier aus in den
Sammeltank gelangt. Selbst wenn zwischen dem Aufnahmegefäß und dem
Sammeltank ein Absperrventil angeordnet ist, das während der Fahrt ge
schlossen wird, gelangen immer noch viele Liter Wasser in das
Aufnahmegefäß und dessen senkrechte Ablaufleitung, die das leichtere Öl
verdrängen und beim Öffnen des Absperrventils in den Sammeltank fließen.
Der Grund hierfür ist das Speichervolumen im Aufnahmegefäß und in der
Ablaufleitung, aus denen das Wasser nicht zurückfließen kann.
Der Verschluß des Aufnahmegefäßes durch einen Deckel ist zwar möglich,
jedoch muß dann bei Inspektions- und Wartungsarbeiten an den beweglichen
Teilen das Sammelbecken ausgebaut werden, ein Vorgang, der kosten
intensiv ist. Außerdem ist die Deckelanordnung aufwendig, wenn der Deckel
angetrieben ist, und störanfällig, wenn der Aufnahmebehälter über eine
flexible Leitung schwimmend aufgehängt ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Trennvorrichtung der
eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, bei der mit einfachsten Mitteln
weder durch einen zu hohen Wasserspiegel noch durch Fahrzeugbe
wegungen Wasser in den Sammeltank eintreten kann.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs beschriebenen
Trennvorrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß
- a) in der Ablaufleitung eine Verschlußeinrichtung angeordnet ist, die oberhalb einer vorgege benen Grenzfläche zwischen den geschichteten Flüssigkeiten ange ordnet ist, derart, daß ein Speichervolumen für Flüssigkeit zwischen der Überlauföffnung und der Verschlußeinrichtung kleinstmöglich ist,
- b) im Bereich der Überlauföffnung ein Sensor angeordnet ist, durch den die Lage der besagten Grenzfläche bestimmbar ist und
- c) die Verschlußeinrichtung durch den Sensor und ein Stellglied in der Weise ansteuerbar ist, daß die Verschlußeinrichtung für die Ablauf leitung betätigt wird, sobald die besagte Grenzfläche bei Veränderung ihrer Höhenlage den Sensor aktiviert oder inaktiviert.
Die Schaltung ist dabei so getroffen, daß die Verschlußeinrichtung geschlos
sen wird oder bleibt, wenn das Wasser den -Sensor berührt und durch seine
Leitfähigkeit den Sensor aktiviert, und daß die Verschlußeinrichtung geöffnet
wird oder bleibt, wenn der aktive Teil des Sensors Öl (oder auch Luft) meldet.
Die Verschlußeinrichtung wird z. B. geschlossen, wenn das Wasser, von
unten kommend, den Sensor erreicht.
Durch die äußerst einfach und robust aufgebaute erfindungsgemäße Lösung
können sich keine größeren Wassermengen hinter der Überlauföffnung
sammeln, und etwa dort eingedrungene geringe Wassermengen laufen in das
Sammelbecken zurück. Solange der Sensor Wasser meldet, bleibt die Ver
schlußeinrichtung geschlossen. Erst dann, wenn der Sensor Kohlenwasser
stoffe oder Luft meldet, wird die Verschlußeinrichtung geöffnet. Die Steuerung
erfolgt automatisch, sofern die Steueranordnung nicht durch übergeordnete
Befehle - beispielsweise während der Fahrt - blockiert ist und die Verschluß
einrichtung geschlossen hält. Wasser gelangt also allenfalls in vernachlässig
baren Mengen in den Sammeltank.
Natürlich beeinflußt der Sensor das Stellglied in beiden Richtungen.
Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn der Sensor aus zwei Elektroden be
steht und durch Unterschiede in der Leitfähigkeit der Flüssigkeiten aktivierbar
ist, insbesondere dann, wenn der Sensor höhenverstellbar angeordnet ist.
Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn die Verschlußeinrichtung außerhalb
des Sammelbeckens angeordnet ist. Auf diese Weise befinden sich im
Sammelbecken keine beweglichen Teile, so daß zu Inspektions- und War
tungszwecken ein Ausbau des Sammelbeckens nicht erforderlich wird.
Um die Vorrichtung gegenüber Querneigungen eines Fahrzeugs unempfind
lich zu machen, ist es weiterhin von Vorteil, wenn die Überlauföffnung im Be
reich der senkrechten Längs-Mittenebene des Sammelbehälters angeordnet
ist.
Die Überlauföffnung kann dabei unmittelbar in einer Stirnwand des Sammel
beckens angeordnet sein, die am stromabwärtsseitigen Ende des Sammel
beckens angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, die Überlauföffnung am
Ende eines im wesentlichen waagrechten Rohres anzuordnen, das von einer
Stirnwand des Sammelbeckens nach innen ragt. Der Rückfluß etwa bis zur
Verschlußeinrichtung vorgedrungener geringer Wassermengen wird dadurch
begünstigt, daß das Rohr von außen nach innen schwach geneigt angeordnet
ist.
Die Verwendung des besagten Rohres ist dann besonders zweckmäßig,
wenn beim Vorhandensein einer üblichen Kaskade zwischen der Trennvor
richtung und dem stromabwärtsseitigen Ende des Sammelbeckens das Rohr
entgegen der Strömungsrichtung bis vor die Kaskade geführt ist.
Schließlich ist es im Zuge einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung von
Vorteil, wenn an dem der Kaskade abgekehrten Ende des Sammelbeckens
eine Vorkammer angeordnet ist, in der sich eine weitere Überlauföffnung mit
einer dieser zugeordneten Verschlußeinrichtung befindet, wenn in der Um
gebung dieser Überlauföffnung ein weiterer Sensor für die Erfassung der dort
vorhandenen Grenzfläche zwischen den geschichteten Flüssigkeiten ange
ordnet ist, und wenn schließlich der Verschlußeinrichtung ein Stellglied zuge
ordnet ist, das durch den weiteren Sensor derart steuerbar ist, daß die Ver
schlußeinrichtung in ihre Öffnungsstellung bringbar ist, sobald die Grenz
fläche bei ihrer Abwärtsbewegung das Sensorsignal ändert. Auf diese Weise
können übermäßige Ölmengen, die ein 3-Phasentrenner nicht verarbeiten
kann und auch nicht verarbeiten muß, unter Umgehung des 3-Phasen
trenners direkt in den Sammeltank geleitet werden. Meldet der Sensor dann
wieder Wasser, so wird diese Verschlußeinrichtung geschlossen, und der 3-
Phasentrenner tritt wieder in Funktion. Für die Bauelemente in der Vor
kammer können alle bisher und in der Detailbeschreibung erläuterten Bau
prinzipien verwendet werden.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn bei Anordnung der Vorrichtung auf einem
Fahrzeug die Verschlußeinrichtung mit einer ferngesteuerten Verriegelungs
einrichtung versehen ist, die die Verschlußeinrichtung in ihre Schließstellung
bringt, bevor das Fahrzeug in Bewegung setzbar ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben
sich aus den übrigen Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend an
hand der Fig. 1 bis 5 näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 das rechte Ende von Fig. 5 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in stark vergrößertem Maßstab,
Fig. 3 die Verschlußeinrichtung nach Fig. 1 in vergrößertem Maß
stab, jedoch in geschlossener Stellung,
Fig. 4 die Verschlußeinrichtung nach Fig. 1, jedoch in geöffneter
Stellung zur Erläuterung des Funktionsablaufs, und
Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen 3-Phasentrenner mit der Trenn
vorrichtung und mit elektrischen Steuerkreisen und Ventilen.
In Fig. 1 ist ein Sammelbecken 1 dargestellt, das als oben offener,
schlanker, quaderförmiger Behälter ausgebildet ist, in dem sich hier nur teil
weise dargestellt, eine weitere Trennvorrichtung "T" befindet, die aus
mehreren Trennkammern besteht, in denen Pakete V-förmiger Trennele
mente angeordnet sind, wie dies in der DE 43 44 352 C1
und - vereinfacht - in Fig. 5 dargestellt ist. Die Ausbildung dieser vor
geschalteten Trennvorrichtung "T" ist jedoch für die Funktion der hier be
schriebenen Trennvorrichtung von untergeordneter Bedeutung. Wesentlich ist
nur, daß für den Betrieb der hier beschriebenen Trennvorrichtung ein ge
schichtetes Zwei-Phasen-System vorliegt.
Das Sammelbecken 1 besitzt zwei Seitenwände 3, zwei Stirnwände 4, von
denen in Fig. 1 nur eine dargestellt ist, und einen Boden 5. Innerhalb des
quaderförmigen Hohlraums des Sammelbeckens 1 befindet sich an dessen
Ende (in Strömungsrichtung gesehen) eine Kaskade 2, die aus zwei senk
rechten Trennwänden 6 und 7 besteht, die mit ihren Seitenkanten lückenlos
an die Seitenwände 3 anstoßen. Die Trennwand 6 besitzt eine waagrechte
untere Überströmkante 9, die einen merklichen Abstand vom Boden 5 hat.
Die Trennwand 7 besitzt eine obere waagrechte Überströmkante 10, die
einen merklichen Abstand vom oberen Rand 11 des Sammelbeckens 1 be
sitzt. Dadurch wird ein mäanderförmiger Strömungskanal für die wäßrige
Phase gebildet, wie dies durch Strömungspfeile eingezeichnet ist. In dem
spaltförmigen Raum zwischen den Trennwänden 6 und 7 strömt die wäßrige
Phase nach oben, fließt in Form eines Schwalls über die Überströmkante 10
in den spaltförmigen Raum zwischen der Stirnwand 4 und der Trennwand 7
und strömt in diesem Raum nach unten und tritt schließlich durch eine Lei
tung 12 aus, von wo die wäßrige Phase entweder einem Sammeltank oder
einem erneuten Reinigungsvorgang zugeführt werden kann. Aufgrund der
konstruktiven Auslegung stellen sich in dem spaltförmigen Raum zwischen
den Trennwänden 6 und 7 einerseits und zwischen der Stirnwand 4 und der
Trennwand 7 andererseits bestimmte Flüssigkeitsspiegel ein.
Im quaderförmigen Hohlraum des Sammelbeckens zwischen dem 3-Phasen
trenner "T" und der Trennwand 6 ist etwa in der Mitte des oberen Bereichs
eine Überlauföffnung 13 angeordnet, die durch das schräg abgeschnittene
Ende eines Rohres 14 gebildet wird, das flüssigkeitsdicht unter einem Winkel
von etwa 2 bis 5 Grad schräg nach oben durch die Trennwand 6 und durch
die Stirnwand 4 hindurchgeführt ist. Die Trennwand 7 besitzt in der Mitte der
Überströmkante 10 eine nicht gezeigte halbkreisförmige Ausnehmung, die
dicht mit der Unterseite des Rohres 14 verbunden ist, so daß die Überström
kante 10 aus zwei gleichlangen waagrechten Teilabschnitten besteht, deren
gedachte Verlängerung sich rechtwinklig mit der Rohrachse schneidet. Das
Rohr 14 kann auch in der Ebene der Trennwand 6 stumpf abgeschnitten sein.
Außerhalb des Sammelbeckens 1 ist im Verlauf des Rohres 14 eine als Ab
sperrschieber ausgebildete Verschlußeinrichtung 15 mit einem fernge
steuerten Stellglied 16 angeordnet, von der eine Fortsetzung 17 des Rohres
14 zu einem nicht gezeigten Sammeltank führt. Die tiefste Stelle der Über
lauföffnung 13 liegt unterhalb der tiefsten Stelle der Verschlußeinrichtung 15,
aber jedenfalls nicht darüber. Auch die Ablaufleitung 12 ist mit einer solchen
Verschlußeinrichtung 18 mit einem ferngesteuerten Stellglied 19 versehen.
Im Bereich vor der Überlauföffnung 13 ist ein Sensor 20 angeordnet, dessen
unterer Teil (im Kästchen 11) in Fig. 2 vergrößert dargestellt ist. Der aktive
Teil des Sensors 20 besteht aus den unteren Enden zweier senkrechter
metallischer Elektroden 21 und 22, die mit Ausnahme einer freiliegenden
Länge von etwa 1 bis 2 cm auf dem größten Teil ihrer Länge bis über den
höchstmöglichen Stand eines Flüssigkeitsspiegels von Isolierstoffum
hüllungen 23 und 24 umgeben sind. Mittels der freiliegenden Enden wird die
elektrische Leitfähigkeit der jeweiligen, dazwischen befindlichen Flüssigkeit
erfaßt und damit auch die Lage einer Grenzfläche zwischen den beiden
Flüssigkeiten, die unterschiedliche Leitfähigkeiten besitzen.
Die Elektroden 21 und 22 sind an ihren oberen Enden in einer Elektroden
halterung 25 befestigt, die mittels einer Gewindespindel 26 höhenverstellbar
ist. Die Elektroden sind über eine Leitung 27 mit einem Schaltglied 28 ver
bunden, das über eine Leitung 29 das Stellglied 16 ansteuert (siehe auch
Fig. 5). Die Ansteuerung kann auf elektrischem oder pneumatischem Wege
erfolgen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen nun die Funktionsweise der Vorrichtung: Der
Wasseranteil der während des Betriebes dem Sammelbecken zugeleiteten
Flüssigkeit läuft auf beiden Seiten des Rohres 14 ständig über die Über
strömkante 10 ab. Der Kohlenwasserstoffanteil (Öl) steigt im 3-Phasentrenner
"T" an die Oberfläche auf und sammelt sich dort als Schicht. Der Flüssig
keitsspiegel 30 der Kohlenwasserstoffschicht 32 liegt über dem Flüssigkeits
spiegel des Wassers 33, der gleichzeitig die Grenzfläche 31 zwischen den
Flüssigkeiten bildet.
Bei dem Zustand gemäß Fig. 3 hat die Dicke der Ölschicht 32 bedenklich
abgenommen, was zu einem Anstieg der Grenzfläche 31 geführt hat. Das
leitfähige Wasser hat jedoch den Sensor 20 erreicht und überflutet, so daß
die Verschlußeinrichtung 15 geschlossen wurde. Weder Wasser noch Öl
können jetzt durch das Rohr 14 austreten. Allenfalls kann weiter zulaufendes
Wasser über die Überlaufkante 10 der Kaskade 2 abfließen.
Bei dem Zustand gemäß Fig. 4 hat sich die Dicke der Ölschicht wieder ver
größert, so daß die Grenzfläche 31 durch Wasserabfluß über die Überlauf
kante 10 der Kaskade 2 wieder nach unten verlagert wurde, allerdings nicht in
dem Maße wie die Dicke der Ölschicht zugenommen hat, da das Öl leichter
ist als das Wasser. Auch kann der Wasserspiegel wegen der Überlaufkante
10 nicht beliebig weit absinken. Dadurch ist aber der aktive Teil des Sensors
20 ins nicht leitfähige Öl gelangt, wodurch die Verschlußeinrichtung 15 wieder
geöffnet wird. Etwa im Rohr 14 befindliches Wasser (siehe Fig. 3) ist vorher
restlos in das Sammelbecken 1 zurückgeflossen und tritt nicht in den
Sammeltank über.
Analoge Vorgänge ergeben sich auch bei Veränderungen der Fahrzeuglage,
sei es durch Schrägstellung oder Brems- und Beschleunigungsvorgänge.
Zwar ist beim Fahren ohnehin der Zugang zum Sammeltank verschlossen;
beim Stande der Technik kann aber Wasser, das sich bereits jenseits einer
Überlauföffnung oder Überlaufkante befindet, nicht mehr in das Sammel
becken zurückfließen, sondern gelangt nach dem Öffnen des Ventils bei
Fahrzeugstillstand unweigerlich in den Sammeltank.
Aus den vorstehend erläuterten Zusammenhängen ergibt sich auch die räum
liche Zuordnung des Sensors 20 zur Überlauföffnung 13: Der aktive Teil des
Sensors muß um ein geringes Maß, das von Sicherheitsüberlegungen ab
hängt, unter der tiefsten Stelle der Überlauföffnung 13 angeordnet sein, und
jenseits der Überlauföffnung 13 sollte sich kein nicht absperrbares Volumen
befinden, in das merkliche Wassermengen eintreten können.
In Fig. 5 sind gleiche Teile oder Teile mit gleicher Funktion wie in den
Fig. 1 bis 4 mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 5 zeigt eine vollständige Anlage, mit der es möglich ist, 3-Phasen-Ge
mische, die aus feinen Feststoffpartikeln, Wasser und leichten Kohlen
wasserstoffen bestehen, in ihre einzelnen Komponenten aufzuteilen.
In dem bereits beschriebenen Sammelbecken 1 mit Seitenwänden 3 und
Stirnwänden 4 befindet sich eine 3-Phasen-Trennvorrichtung "T", die aus
einer Reihenanordnung von quaderförmigen Trennkammern 36 bis 40 be
steht, in denen Pakete V-förmiger Trennelemente 41 angeordnet sind, deren
Scheitellinien nach oben gerichtet und mit Durchtrittsöffnungen für die leichte
Phase (Kohlenwasserstoffe) versehen sind. Die Trennkammern 36 bis 40
besitzen keine Stirn- und Zwischenwände, sind also in Strömungsrichtung
durchgehend. Derartige Phasentrenner sind durch den Prospekt "Platten-
Phasen-Trenner PPT" der Firma Norddeutsche-Filter-Vertriebs GmbH in D-
20357 Hamburg bekannt. In Abweichung von der bekannten Lösung sind je
doch die Böden der einzelnen Trennkammern in Form eines auf dem Kopf
stehenden Pyramidenstumpfes ausgebildet, und mindestens ein Teil der
Trennkammern, im vorliegenden Fall die Trennkammern 36 bis 38, sind mit je
einem Bodenventil 42 versehen, das durch je einen Antrieb 43 betätigbar ist.
Die Trennkammern 39 und 40 sind durch Blindflansche 44 verschlossen,
können aber mit Bodenventilen nachgerüstet werden. Die Bodenventile
werden durch eine Zentralsteuerung 45 betätigt, was auf elektrischem,
pneumatischem oder einem elektro-pneumatischen Wege geschehen kann.
Diese Möglichkeiten sind hier nur durch drei nicht bezifferte Steuerleitungen
angedeutet. Dadurch können die Bodenventile 42 intermittierend kurzzeitig
geöffnet werden, um angesammelte Feststoffpartikel austreten zu lassen.
Diese Feststoffpartikel werden in einer Hauptkammer gesammelt, die das
Sammelbecken 1 umgibt, hier aber nicht dargestellt ist.
Im Sammelbecken 1 ist auf der Eintrittsseite des 3-Phasen-Gemischs eine
Vorkammer 46 angeordnet, deren Einbauteile und Funktion nachstehend
noch näher erläutert werden. In der Vorkammer 46 befindet sich gleichfalls
eine Überlauföffnung 47, die durch das Ende eines nahezu waagrechten
Rohres 48 gebildet wird und die durch eine Verschlußeinrichtung 49 absperr
bar ist. Die Anordnung entspricht derjenigen am anderen Ende des Sammel
beckens 1.
Auch in diesem Falle ist im Bereich der Überlauföffnung 47 ein Sensor 50 an
geordnet, der zur Erfassung der dort vorhandenen Grenzfläche 51 zwischen
den geschichteten Flüssigkeiten 32 und 33 dient. Der Sensor 50 besteht auch
in diesem Falle aus zwei Elektroden, die in eine Elektrodenhalterung 52 ein
geführt sind. Wie ergänzend aus Fig. 5 hervorgeht, ist der Sensor 50 über
eine Leitung 53 mit einem weiteren Schaltglied 54 verbunden, das über eine
weitere Steuerleitung 55 den Antrieb 56 der Verschlußeinrichtung 49 betätigt.
Dadurch wird erreicht, daß die Verschlußeinrichtung 49 in ihre Öffnungs
stellung gebracht wird, sobald die besagte Grenzfläche 51 bei ihrer Abwärts
bewegung den Sensor 50 erreicht bzw. aktiviert. Bezüglich der Ausbildung
des Sensors 50 wird auf die Fig. 1 und 2 verwiesen.
Der Vorkammer 46 wird das zu trennende Gemisch über eine Steigleitung 57
zugeführt, in der sich ein Absperrventil 58 mit einem Antrieb 59 befindet. Das
obere Ende der Steigleitung 57 ist in Richtung auf die Stirnwand 4 gekrümmt,
um einen aufwärts gerichteten Schwall zu vermeiden und die Strömung mög
lichst gleichmäßig zu verteilen.
Der in der Vorkammer 46 angeordnete Sensor 50 hat folgende Aufgabe:
Beim Ansaugen eines mehrphasigen Gemischs, das einen größeren Anteil an
Kohlenwasserstoffen enthält, beispielsweise mehr als 50 Volumenprozent,
würde die 3-Phasen-Trennvorrichtung überlastet, und zwar insbesondere
dann, wenn es sich um Kohlenwasserstoffe hoher Viskosität handelt. In
diesem Falle würde die Grenzfläche 51 zwischen den beiden Flüssigkeiten
zumindest in der ersten Trennkammer 36 bis nahezu zum Boden reichen,
und die gesamte Trennvorrichtung würde weitgehend außer Betrieb gesetzt.
Ein solcher Fall kann insbesondere dann eintreten, wenn große Mengen von
Kohlenwasserstoffen aufgenommen werden müssen, beispielsweise aus
Unfällen mit Tankfahrzeugen, die Motorenöl geladen haben. Eine Über
lastung der 3-Phasen-Trennvorrichtung "T" mit größeren Mengen an hochvis
kosen Ölen hätte auch eine Störung des Abfließvorganges an der Überlauf
kante 10 zur Folge.
Im Normalbetrieb ist die 3-Phasen-Trennvorrichtung mit Wasser gefüllt, auf
dem allenfalls eine dünne Schicht von 2 bis 4 cm Dicke eines Kohlenwasser
stoffes schwimmt. Bei der Aufnahme stark ölhaltiger Gemische nimmt nun
der Abstand der Grenzfläche 51 von dem ursprünglichen Flüssigkeitsspiegel
sehr schnell zu, bis die Grenzfläche 51 - von oben her - den Sensor 50 er
reicht. In diesem Augenblick wird über das Schaltglied 54 und die Steuer
leitung 55 das Absperrorgan 49 geöffnet, und die sogenannte Leichtphase
wird über die Ablaufleitung 60 zu einem nicht dargestellten Sammeltank
abgezogen. Nimmt der Ölanteil in dem Gemisch wieder ab, so steigt die
Grenzfläche 51 wieder an. Sobald die Grenzfläche 51 den Sensor 50 wieder
erreicht, wird das Absperrorgan 49 wieder geschlossen, so daß nunmehr das
gesamte Gemisch durch die 3-Phasen-Trennvorrichtung hindurchgeschickt
wird. Der aktive Teil des Sensors 50 ist jedenfalls deutlich tiefer angeordnet
als derjenige des Sensors 20.
Claims (11)
1. Trennvorrichtung für geschichtete Flüssigkeiten (32, 33), insbesondere
für auf Wasser schwimmende Kohlenwasserstoffe, mit einem
Sammelbecken (1), in dem eine Überlauföffnung (13, 47) für die obere
Flüssigkeitsschicht (32) angeordnet ist, wobei die Überlauföffnung (13,
47) über eine Ablaufleitung (17, 60) mit einem Raum außerhalb des
Sammelbeckens (1) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) in der Ablaufleitung (17, 60) eine Verschlußeinrichtung (15, 49) angeordnet ist, die oberhalb einer vorgegebenen Grenzfläche (31, 51) zwischen den geschichteten Flüssigkeiten (32, 33) an geordnet ist, derart, daß ein Speichervolumen für Flüssigkeit zwischen der Überlauföffnung (13, 47) und der Verschlußein richtung (15, 49) kleinstmöglich ist,
- b) im Bereich der Überlauföffnung (13, 47) ein Sensor (20, 50) an geordnet ist, durch den die Lage der besagten Grenzfläche (31, 51) bestimmbar ist und
- c) die Verschlußeinrichtung (15, 49) durch den Sensor (20, 50) und ein Stellglied (16, 56) in der Weise ansteuerbar ist, daß die Verschlußeinrichtung (15, 49) für die Ablaufleitung (17, 60) be tätigt wird, sobald die besagte Grenzfläche (31, 51) bei Ver änderung ihrer Höhenlage den Sensor (20, 50) aktiviert oder inaktiviert.
2. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sensor (20, 50) aus zwei Elektroden (21, 22) besteht und durch
Unterschiede in der Leitfähigkeit der Flüssigkeiten (32, 33) aktivierbar
oder inaktivierbar ist.
3. Trennvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sensor (20, 50) höhenverstellbar ist.
4. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verschlußeinrichtung (15, 49) außerhalb des Sammelbeckens (1)
angeordnet ist.
5. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Überlauföffnung (13, 47) im Bereich der senkrechten Längs-
Mittenebene des Sammelbeckens (1) angeordnet ist.
6. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Überlauföffnung (13) in einer Stirnwand (4) des Sammelbeckens
(1) angeordnet ist, die am stromabwärtsseitigen Ende des Sammel
beckens (1) angeordnet ist.
7. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Überlauföffnung (13, 47) am Ende eines im wesentlichen
waagrecht verlaufenden Rohres (14, 48) angeordnet ist, das von einer
Stirnwand (4) des Sammelbeckens (1) nach innen ragt.
8. Trennvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das Rohr (14, 48) von außen nach innen schwach geneigt angeordnet
ist.
9. Trennvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
beim Vorhandensein einer Kaskade (2) zwischen einer 3-Phasen-
Trennvorrichtung (T) und dem stromabwärtsseitigen Ende des
Sammelbeckens (1) das Rohr (14) entgegen der Strömungsrichtung
bis vor die Kaskade (2) geführt ist.
10. Trennvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem der
Kaskade (2) abgekehrten Ende des Sammelbeckens (1) eine
Vorkammer (46) angeordnet ist, in der sich eine Überlauföffnung (47)
mit einer dieser zugeordneten Verschlußeinrichtung (49) befindet, und
daß in der Umgebung dieser Überlauföffnung (47) ein Sensor (50) für
die Erfassung der dort vorhandenen Grenzfläche (51) zwischen den
geschichteten Flüssigkeiten (32, 33) angeordnet ist, und daß der
Verschlußeinrichtung (49) ein Stellglied (56) zugeordnet ist, das durch
den Sensor (50) derart steuerbar ist, daß die Verschlußeinrichtung (49)
in ihre Öffnungsstellung bringbar ist, sobald die Grenzfläche (51) bei
ihrer Abwärtsbewegung das Sensorsignal ändert.
11. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Anordnung auf einem Fahrzeug die Verschlußeinrichtung (15, 49)
mit einer ferngesteuerten Verriegelungseinrichtung versehen ist, die
die Verschlußeinrichtung (15, 49) in ihre Schließstellung bringt, bevor
das Fahrzeug in Bewegung setzbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19536310A DE19536310C2 (de) | 1994-11-11 | 1995-09-29 | Trennvorrichtung für geschichtete Flüssigkeiten |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9421358U DE9421358U1 (de) | 1994-07-25 | 1994-11-11 | Trennvorrichtung für geschichtete Flüssigkeiten |
DE19536310A DE19536310C2 (de) | 1994-11-11 | 1995-09-29 | Trennvorrichtung für geschichtete Flüssigkeiten |
Publications (2)
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