DE2023787C3 - Apparatus for separating water, oil and air mixtures - Google Patents

Apparatus for separating water, oil and air mixtures

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Description

Die Erfindung betrifft einen Apparat zur Trennung von Wasser-, öl- und Luftgemischen mit einem Behälter, in den eine das zu trennende Gemisch zuführende Leitung mündet und der in unterschiedlichen Höhen Auslaßöffnungen für die Gemischkomponenten verschiedenen spezifischen Gewichts aufweist.The invention relates to an apparatus for separating water, oil and air mixtures with a container, into which a line feeding the mixture to be separated opens and the one at different heights Has outlet openings for the mixture components of different specific gravity.

Solche Apparate, die auch als Abscheider bezeichnet werden können, finden auf vielen Gebieten der Technik Anwendung und werden auch zur Reinigung von mit Öl vermischtem Wasser, wie es sich z. B. bei Schiffen in der Bilge und den Ballasttanks befindet, verwendet.Such apparatus, which can also be referred to as separators, can be found in many areas of technology Application and are also used for cleaning water mixed with oil, such as B. on ships in the bilge and ballast tanks are used.

Die bisher bekannten Apparate der eingangs erwähnten Art ermöglichen es nur bei re' niv großem Behältervolumen und einer entsprechend langen Verweilzeit im Behälter, den vorgeschriebenen Reinheitsgrad des austretenden Wassers zu erreichen. Um den für die Binnenschiffahrt und die Seeschiffahrt bestehenden Reinheitsvorschriften gerecht zu werden, müssen düher sehr große Behälter eingesetzt werden, die eine Menge Schiffsraum einnehmen. Wenn auch bei stationären Anlagen der Raumbedarf der Apparate eine nicht so wesentliche Rolle spielt wie in der Schiffahrt, so ist doch auch hier ein geringerer Raumbedarf und ein damit zumeist verbundener geringerer Materialaufwand vorteil-The previously known apparatus of the type mentioned make it possible only with re 'niv large container volumes and a correspondingly long residence time in the container, the prescribed degree of purity of the escaping water. To the for the Inland waterways and maritime shipping have to meet existing cleanliness regulations very large containers are used, which take up a lot of ship space. Even if with stationary systems the space required by the apparatus does not play such an essential role as it does in shipping, it is Here, too, a lower space requirement and the associated lower cost of materials are advantageous.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin einen Apparat zur Trennung von Wasser-, Öl- und Luftgemischen zu schaffen, der bei einem relativ geringem Behältervolumen eine hohe Abscheideleistung erbringt und dabei äußerst einfach aufgebaut ist.The object of the present invention is an apparatus for the separation of water, oil and to create air mixtures with a high separation efficiency with a relatively small container volume and is extremely simple in structure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der im oberen Abschnitt des Behälters vorgesehene Auslaß für die spezifisch leichtere Komponente als Tasche ausgebildet ist, deren Seitenwände ausgehend von der Durchdringung mit dem Behälter nach außen in einen Anschlußstutzen konvergieren und deren im wesentlichen waagerechte Bodenwand in den Behälter hineinragt.This object is achieved according to the invention in that the one provided in the upper section of the container The outlet for the specifically lighter component is designed as a pocket, the side walls of which start out converge from the penetration with the container to the outside in a connection piece and their substantially horizontal bottom wall protrudes into the container.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die spezifisch leichtere Gemischkomponente, z. B. Öl, mit einer relativ geringen Strömungsgeschwindigkeit aus dem oberen Abschnitt des Behälters abläuft, so daß ein Mitreißen der anderen, schwereren Gemischkomponente, z. B. Wasser, vermieden wird.This arrangement ensures that the specific lighter mixture component, e.g. B. oil, with a relatively low flow rate from the the upper section of the container runs off, so that the other, heavier mixture component is entrained, z. B. water is avoided.

Wenn der Apparat einen zylindrischen Behälter aufweist, können die Seitenwände der Tasche tangential an die Behälterwand herangeführt sein, um auf diese Weise eine sehr große Abströmfläche für die leichtere Komponente zu schaffen.If the apparatus has a cylindrical container, the side walls of the pocket can be tangential be brought up to the container wall in order to create a very large outflow area for the lighter To create component.

Der Aufbau der Tasche ist besonders dann sehr einfach, wenn die Einlaufkante der Tasche rechtwinklig zur Achse des Anschlußstutzens in einer im wesentlichen waagerechten Ebene verläuft.The construction of the pocket is particularly simple when the inlet edge of the pocket is rectangular runs to the axis of the connecting piece in a substantially horizontal plane.

Wenn die Bodenwand der Tasche in Richtung auf das Innere des Behälters geneigt ist, dann wird dadurch die Durchtrittsfläche am Anfang der Tasche weiter vergrößert und die Abströmgeschwindigkeit weiter herabgesetzt, so daß die leichtere Komponente im wesentlichen in reiner Form abströmt, ohne einen wesentlichen Anteil der schwereren Komponente mitzureißen.If the bottom wall of the bag is inclined towards the interior of the container, then this will result the passage area at the beginning of the pocket is further enlarged and the outflow velocity is further reduced, so that the lighter component flows off in essentially pure form, without any substantial Carry out proportion of the heavier component.

Auf der Bodenwand kann ein über ihre gesamte Breite führender Abfangsteg vorgesehen sein, den die leichtere Komponente zunächst übersteigen muß, bevor sie in den Anschlußstutzen und von dort in einen entsprechenden Sammeltank gelangt. Dieser Abfangsteg hält die der leichteren Komponente möglicherweise noch anhaftenden Teilchen der schwereren Komponente zurück.On the bottom wall a leading over its entire width intercepting web can be provided, which the must first exceed the lighter component before it goes into the connecting piece and from there into a corresponding collection tank arrives. This interception bar may hold that of the lighter component particles of the heavier component still adhering to it.

Die Wirkung des Apparats kann dadurch weiter erhöht werden, daß im Behälter unterhalb der Tasche und oberhalb der Mündung der das Gemisch zuführenden Leitung ein perforiertes, im Mittelbereich nach oben gewölbtes Schwalmblech angeordnet ist. Das dem Behälter zugeführte Gemisch, z. B. mit öl vermischtes Wasser, dem auf Grund der teilweise freiliegenden Ansaugöffnungen der Pumpen auch Luft beigemengt ist, strömt gegen dieses Blech, wobei sich Teilchen der leichteren Komponente am Blech festsetzen und zu größeren Einheiten vereinigen, die sich schließlich lösen und mit erheblichem Auftrieb in Richtung auf denThe effect of the device can be further increased by placing in the container below the pocket and above the mouth of the line supplying the mixture is a perforated one in the middle area upwards arched dovetail plate is arranged. The mixture supplied to the container, e.g. B. mixed with oil Water to which air has been added due to the partially exposed suction openings of the pumps, flows against this sheet, whereby particles of the lighter component stick to the sheet and close unite larger units, which eventually dissolve and move towards the with considerable lift

oberen Abschnitt des Behälters aufsteigen. Dieses Schwalmblech unterstützt also das Abscheiden insbesondere dann, wenn die leichtere Komponente in fein verteilter Form vorliegt.climb up the top of the container. This dovetail plate supports the separation in particular when the lighter component is in finely divided form.

Da innerhalb des Behälters im Mhtelbereich eine Aufwärtsströmung und in Wandnähe eine Abwärtsströmung eintritt, empfiehlt es sich, das Schwalmblech tellerförmig auszubilden und an seinem mit Abstand von der Behälterinnenwand angeordneten Rand nach oben aufzubiegen. Diese Anordnung ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn das zu fennende Gemisch durch eine nach oben offene Trichtermündung in den Behälter eintritt.Since inside the container in the Mhtelbereich a If there is an upward flow and a downward flow near the wall, it is recommended that the dovetail plate be plate-shaped to form and at its edge arranged at a distance from the inner wall of the container upwards to bend open. This arrangement is particularly useful when the mixture to be separated is through an upwardly open funnel mouth enters the container.

Wird dagegen das zu trennende Gemisch einem diametral durch den Behälter verlaufendem Düsenrohr zugeführt, dann wird bereits eine erhebliche Wirkung dadurch erzielt, daß das Schwalmblech als ein in seinem Mitielbereich und an seinen beiden Rändern nach oben gewölbter Blechsteg ausgeführt ist, dessen Enden mit der Behälterinnenwand verbunden sind.If, on the other hand, the mixture to be separated is fed to a nozzle pipe running diametrically through the container, then a considerable effect is already achieved in that the dovetail plate as one in his Mitiel area and on both of its edges upwards arched sheet metal web is executed, the ends of which are connected to the inner wall of the container.

Im folgenden Teil der Beschreibung werden einige Ausführungsformen des Erfindungsgegegenstands an Hand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigtIn the following part of the description, some embodiments of the subject matter of the invention are presented Hand described by drawings. It shows

F i g. 1 einen Schnitt durch den oberen Abschnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Apparats der eingangs erwähnten Art undF i g. 1 shows a section through the upper section of an apparatus designed according to the invention from the introduction mentioned type and

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 1-1 in F i g. 1.F i g. 2 shows a section along the line 1-1 in FIG. 1.

Bei dem in F i g. 1 gezeigten Behälter 1 wird das zu trennende Gemisch, das z. B. mit Öl vermischtes Bilgeoder Ballastwasser sein kann, mittels nicht gezeigter Pumpen durch eine Leitung 2 zugeführt. Die Austrittsöffnung der Leitung mündet in ein diametral im Behälter angeordnetes Düsenrohr 3. Das zugeführte Gemisch gelangt durch die siebartige Wand des Düsenrohres 3 in das Innere des Behälters.In the case of the FIG. 1 shown container 1 is the mixture to be separated, the z. B. Bilge or oil mixed with oil Ballast water can be supplied through a line 2 by means of pumps (not shown). The outlet opening of the line opens into a diametrically in the container arranged nozzle pipe 3. The supplied mixture passes through the sieve-like wall of the nozzle pipe 3 inside the container.

Oberhalb des Düsenrohrs 3 ist mit Absland dazu ein mit vielen kleinen Durchlässen oder Löchern versehenes Schwalmblech 4 angeordnet, das ein in der gleichen Richtung wie das Düsenrohr diametral verlaufender Blechsteg ist, der in seinem Mittelbereich nach oben aufgewölbt und an seinen beiden Enden mit der Behälterinnenwand verbunden ist. Die Ränder 5 des stegartigen Schwalmbleches 4 sind nach oben gebogen.Above the nozzle pipe 3 there is an absland with many small passages or holes Dovetail plate 4 arranged, the one diametrically extending in the same direction as the nozzle pipe The sheet metal web is arched upwards in its central area and at both ends with the inner wall of the container connected is. The edges 5 of the web-like dovetail plate 4 are bent upwards.

Die Zuführung des zu trennenden Gemisches kann auch dadurch erfolgen, daß die Leitung 2 in den Behälter hineingeführt und an ihrem Endabschnitt nach oben gerichtet ist. Die Austrittsöffnung der Leitung kann dabei trichterförmig ausgebildet sein. Bei einer derartigen Gemischzuführung ist es zweckmäßig, das Schwalmblech 4 nicht stegförmig, sondern tellerförmig auszubilden, wobei sein Mittelbereich und der Rand ebenfalls nach oben gewölbt sind.The mixture to be separated can also be supplied in that the line 2 enters the container is introduced and directed at its end portion upwards. The outlet opening of the line can be funnel-shaped. With such a mixture feed, it is expedient to use the dovetail plate 4 not to be formed in the form of a bar, but in the form of a plate, with its central area and the edge likewise are curved upwards.

Der vorzugsweise zylindrisch ausgebildete Behälter 1 hat in seinem oberen Abschnitt 6 beträchtlich herabgesetzte Querschnittsabmessungen und weist an seinem oberen Ende eine Tasche 7 auf.The preferably cylindrical container 1 has in its upper portion 6 considerably reduced Cross-sectional dimensions and has a pocket 7 at its upper end.

Die Tasche wird von einer Bodenwand 8, zwei Seitenwänden 9 und einer Abdeckwand 10 gebildet. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind die Seitenwände 9 tangential an den oberen Abschnitt 6 des Behälters heran- 6c geführt und konvergieren in Richtung auf einen Anschlußstutzen 11, an den eine nicht gezeigte Leitung angeschlossen werden kann, über die die abgetrennte leichtere Komponente, z. B. bei Wasser-Öl-Gemischen das Ö!, in einen Sammelbehälter abgeführt wird.The pocket is formed by a bottom wall 8, two side walls 9 and a cover wall 10. As from Fig. 2, the side walls 9 are tangential to the upper section 6 of the container 6c out and converge in the direction of a connection piece 11 to which a line, not shown can be connected via which the separated lighter component, e.g. B. with water-oil mixtures the Ö! is discharged into a collecting container.

Die Bodenwand 8 verbindet die unteren Kanten der konvergierenden Seitenwände 9 und reicht von dem Anschlußstutzen bis etwa in die Mitte des oberen Abschnittes des Behälters hinein. Der im Behälter angeordnete Teil der Bodenwand 8 ist ein wenig nach unten geneigt und weist auf seiner Oberseite einen nach oben vorstehenden Abfangsteg 12 auf, der über die gesamte Breite der Bodenwand führt.The bottom wall 8 connects and extends from the lower edges of the converging side walls 9 Connection piece up to about the middle of the upper section of the container. The one arranged in the container Part of the bottom wall 8 is inclined a little downwards and has a on its top upwardly protruding interception web 12, which leads over the entire width of the bottom wall.

Die Abdeckwand 10 der Tasche 7 verbindet die oberen Kanten der Seitenwände 9 miteinander und reicht ebensoweit in den Behälter hinein wie die Bodenwand 8. Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform geht die Abdeckwand 10 in den Deckel oder Domabschnitt des Behälters über.The cover wall 10 of the pocket 7 connects the upper edges of the side walls 9 to one another and extends just as much into the container as the bottom wall 8. In the case of the one shown in FIG. 1 illustrated embodiment the cover wall 10 merges into the lid or dome section of the container.

Bei dem erfindungsgemäßen Apparat steigt das zu trennende Gemisch durch das gelochte Schwalmblech auf. An den Kanter, der Löcher des Bleches sammeln sich immer mehr kleine Teilchen der abzuscheidenden Gemischkomponente mit dein geringeren spezifischen Gewicht. Schließlich wird der Auftrieb der sich miteinander verbindenden kleinen Teilchen so groß, daß sie sich gemeinsam schnell nach oben bewegen. Diese aufsteigenden zusammengefaßten Teilchen werden auf Grund ihres hohen Auftriebes durch die anderweitig im Gehälter stattfindende Strömung kaum beeinflußt, so daß sie mit großer Sicherheit nicht mit der im Behälter abwärts strömenden schwereren Komponente, z. B. Wasser, mitgeführt werden und nicht gemeinsam mit dieser den Behälter verlassen.In the apparatus according to the invention, the mixture to be separated rises through the perforated dovetail plate on. More and more small particles of the particles to be deposited collect on the edge of the holes in the sheet Mixture component with your lower specific weight. Eventually, the buoyancy of each other will be connecting small particles so large that they move quickly upwards together. These ascending Because of their high buoyancy, combined particles are otherwise im Salaries are hardly influenced by the current, so that it is very certain that it does not match that in the container downward flowing heavier component, e.g. B. water, and not together with this leave the container.

Das Schwalmblech bewirkt also einen sicheren Aufstieg der leichteren Gemischkomponente und führt zu einer Strömungsberuhigung im oberen Abschnitt des Behälters. Diese für ein zuverlässiges Abscheiden der leichteren Komponente wesentlichen Merkmale werden durch die im oberen Abschnitt vorgesehene Tasche 7 weiter erhöht, da diese eine sehr große Austrittsfläche aufweist, die sich nur allmählich bis zum Durchtrittsquerschnitt des Anschlußstutzens 11 verringert. Auf diese Weise werden hohe Strömungsgeschwindigkeiten am Eintritt der Tasche vermieden, die dazu führen, daß die abströmende leichtere Komponente Teilchen der schwereren Komponente mitreißt. Bei einem Apparat zur Trennung eines Wasser-Öl-Gemisches wird also das Mitreißen von Wasser in den ölsammelbehälter weitgehend vermieden. Der Abfangsteg 12 verstärkt die vorteilhafte Wirkung der Tasche, indem er wehrartig wirkt und nur ein Hindurchtreten der zu oberst schwimmenden leichten Komponente zuläßt.The dovetail plate thus causes the lighter mixture components to climb safely and leads to a flow calming in the upper section of the container. This for a reliable separation of the The main features of the lighter component are made possible by the pocket provided in the upper section 7 further increased, since this has a very large exit area, which only gradually extends up to the passage cross-section of the connecting piece 11 is reduced. In this way there are high flow velocities Avoided at the entrance of the pocket, which lead to the outflowing lighter component particles the heavier component carries away. In an apparatus for separating a water-oil mixture So the entrainment of water in the oil collecting tank is largely avoided. The interception bridge 12 enhances the beneficial effect of the bag by acting like a defense and only one step through it uppermost floating light component allows.

Der erfindungsgemäße Apparat dient nicht nur zur Trennung von verschieden schweren flüssigen Komponenten eines Gemisches, sondern führt auch zu einem zuverlässigen Ausscheiden von Luft, die in manchen Verwendungsfällen von den Pumpen über die Leitung 2 in den Behälter 1 gefördert wird.The apparatus according to the invention is not only used to separate liquid components of different weights of a mixture, but also leads to a reliable elimination of air, which in some Use cases is promoted by the pumps via the line 2 into the container 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Apparat zur Trennung von Wasser-, öl- und Luftgemischen mit einem Behälter, in den eine das zu trennende Gemisch zuführende Leitung mündet und der in unterschiedlichen Höhen einen oder mehrere Auslässe für Gemischkomponenten verschiedenen spezifischen Gewichts aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der im oberen Abschnitt des Behälters (1) vorgesehene Auslaß für die spezifisch leichtere Komponente als eine Tasche (7) ausgebildet ist; deren Seitenwände (9) ausgehend von der Durchdringung mit dem Behälter nach außen in einem Anschlußstutzen (11) konvergieren und deren Bodenwand (8) in den Behälter hineinragt. 1. Apparatus for the separation of water, oil and air mixtures with a container into which the to be separated mixture feeding line opens and the one or at different heights has several outlets for mixture components of different specific gravity, thereby characterized in that the outlet provided in the upper portion of the container (1) for the specifically lighter component is designed as a pocket (7); starting from the side walls (9) converge from the penetration with the container to the outside in a connecting piece (11) and the bottom wall (8) of which protrudes into the container. 2. Apparat nach Anspruch 1 mit einem zylindrischen oberen Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (9) der Tasche (7) tangential an die Behälterwand herangeführt sind.2. Apparatus according to claim 1 having a cylindrical upper portion, characterized in that that the side walls (9) of the pocket (7) are brought up tangentially to the container wall. 3. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufkante der Tasche (7) rechtwinklig zur Achse des waagerechten Anschlußstutzens (11) in einer im wesentlichen waagerechten Ebene verläuft.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that that the inlet edge of the pocket (7) at right angles to the axis of the horizontal connecting piece (11) runs in a substantially horizontal plane. 4. Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwand (8) in Richtung auf das Innere des Behälters (1) abwärts geneigt ist.4. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the bottom wall (8) is inclined downwards towards the interior of the container (1). 5. Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Bodenwand (8) ein über ihre gesamte Breite führender Abfangsteg (12) vorgesehen ist.5. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that on the bottom wall (8) an intercepting web (12) leading over its entire width is provided. 6. Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (1) unterhalb der Tasche (7) und oberhalb der Mündung der das Gemisch zuführenden Leitung (2) ein perforiertes, im Mittelbereich nach oben gewölbtes Schwalmblech (4) angeordnet ist.6. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that in the container (1) below the pocket (7) and above the mouth of the line (2) supplying the mixture perforated dovetail plate (4) curved upwards in the central area is arranged. 7. Apparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwalmblech (4) tellerförmig ausgebildet und an seinem mit Abstand von der Behälterinnenwand angeordneten Rand (5) nach oben aufgebogen ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the dovetail plate (4) is plate-shaped formed and at its edge (5) arranged at a distance from the inner wall of the container upwards is bent up. 8. Apparat nach Anspruch 6 mit einem mit der Leitung verbundenen, diametral durch den Behälter verlaufendenDüsenrohr, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwalmblech (4) ein in seinem Mitlelbereich und an seinen beiden Rändern (5) nach oben gewölbter Blechsteg ist, dessen Enden mit der Behälterinnenwand verbunden sind.8. Apparatus according to claim 6 having one connected to the conduit diametrically through the container extending nozzle pipe, characterized in that the dovetail plate (4) has a and at its two edges (5) is an upwardly curved sheet metal web, the ends of which with the inner wall of the container are connected.
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