DE2613622C2 - Vorrichtung zum Sammeln eines auf einer Flüssigkeit schwimmenden Stoffs, insbesondere von Öl auf Wasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sammeln eines auf einer Flüssigkeit schwimmenden Stoffs, insbesondere von Öl und Wasser, mit einem Sammelbehälter für den leichteren Stoff, der mindestens eine sich abwärts in die Flüssigkeit erstreckende Wand aufweist, sowie mit einer im stumpfen Winkel zur Flüssigkeitsoberfläche oberhalb derselben angeordneten Strahldüse zum Erzeugen eines Senkstromes bis unter den unteren Rand der Wand des Sammelbehälters. Eine Vorrichtung dieser allgemeinen Art ist beispielsweise aus der US-Patentschrift 38 12 968, F i g. 10, bekannt.

Eine Vorrichtung dieser Art ermöglicht mit verhältnismäßig gutem Wirkungsgrad das Aufsammeln von beispielsweise auf einer Gewässeroberfläche schwimmenden Verunreinigungen, insbesondere solchen Verunreinigungen, die ihrerseits wie beispielsweise öl eine Flüssigkeit sind und aufgrund ihres geringeren spezifischen Gewichts auf der Gewässeroberfläche schwimmen; das Einsammeln kann in kontinuierlicher Arbeitsweise erfolgen; der durch den aus der Strahldüse aufgebrachten Flüssigkeitsstrahl erzeugte Senkstrom bringt kontinuierlich den mitgeführten Verunreinigungsstoff unter der Unterkante der Wandung des Sammelbehälters vorbei in diesen ein, derart, daß sich der Verunreinigungsstoff in dem Sammelbehälter ansammelt und aus diesem laufend oder absatzweise abgeführt werden kann. Die Vorrichtung kann beispielsweise an einem Schiff angeordnet oder als Schiff ausgebildet sein, das Gewässerbereiche mit an der Oberfläche schwimmenden Verunreinigungen durchfährt, derart daß beispielsweise eine systematische Säuberung auch größerer kontominierter Gewässeroberflächenbereiche ermöglicht wird.

Zur Erzielung der gewünschten Bewirkung muß der zur Erzeugung des Senkstroms dienende Flüssigkeitsstrahl von außerhalb der Flüssigkeitsoberfläche auf diese gerichtet werden; im Hinblick auf unvermeidliche Relativ-Schwankungen zwischen der Vorrichtung und der Flüssigkeitsoberfläche muß dabei ein gewisser Mindestabstand der Strahldüse über dem normalen Flüssigkeitsniveau vorgesehen werden; dies gilt in erhöhtem Maße bei Anwendung der Vorrichtung auf bewegten Gewässeroberflächen, beispielsweise in wellenbewegtem Wasser und insbesondere auf Gewässern mit Seegang. Umgekehrt hat sich gezeigt, daß der Sammel-Wirkungsgrad der Vorrichtung mit zunehmendem Abstand zwischen der Strahldüse und der ιυ Flüssigkeitsoberfläche abnimmt; bei Strahllängen von mehr als ca. 5 cm über der Flüssigkeitsoberfläche beginnt sich der Strahl zu verbreitern, wodurch der Senkstrom weniger ausgeprägt bzw. die Mitführung des leichten Verunreinigungsstoffes in diesem Senkstrom verringert wird. Besonders ausgeprägt ist dieser Effekt bei der üblichen Schräganordnung des Flüssigkeitsstrahls bezüglich der Wasseroberfläche, infolge einer fächerartigen Ausbreitung des Flüssigkeitsstrahls.
Der Erfindung liegt daher als Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Abhängigkeit des Sammel-Wirkungsgrades vom Abstand der Flüisigkeitsstrahldüse über der Flüssigkeitsoberfläche zu verringern und insbesondere auch für größere Abstände der Düse von der Flüssigkeitsoberflä-

2) ehe, wie sie etwa für Arbeiten in bewegtem Wasser oder Gewässern mit Seegang erforderlich ist, die Einhaltung eines hohen Sammelwirkungsgrads zu gewährleisten.

Zu diesem Zweck ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgese-

M hen, ciaß ein koaxial mit der Strahldüse oder ein mit dem oberen Ende derselben verbundener, außerhalb der Strahldüse angebrachter, sich im Strahl erstreckender Stab vorgesehen ist, der mit seinem unteren Ende in die Flüssigkeit hineinragt und in einen Abstand von der abwärts gerichteten Wand des Sammelbehälters angeordnet ist.

Der erfindungsgemäß der Strahldüse zugeordnete Stab, der über die gesamte außerhalb der Flüssigkeit verlaufende Strahllänge oder zumindest über deren größten Teil in dem Flüssigkeitsstrahl verläuft, wirkt als ein inneres Führungsmittel für den Flüssigkeitsstrahl außerhalb der Flüssigkeitsoberfläche und verhindert auch bei größerer freier Strahllänge eine Auffächerung oder eine Zerteilung des Strahls etwa durch Verwehen bei stärkerem Wind. Der Strahl haftet vielmehr an der Außenseite des Stabes und bleibt um diesen herum mit geschlossener Außenfläche gebündelt, derart, daß er beim Eintreten in die Flüssigkeitsoberfläche einen intensiven Senkstrom in der gewünschten Richtung auf

so das untere Ende der Sammelbehälterwandung hin erzeugt, unter wirksamer Mitnahme der auf der Oberfläche schwimmenden Verunreinigungen. Auf diese Weise wird für eine gegebene Durchsatzmenge des Flüssigkeitsstrahls und damit für einen gegebenen Energieaufwand eine hohe Sammelleistung erzielt. Der durch die Erfindung erzielte Vorteil kommt besonders zum Tragen bei zur Verwendung in bewegtem Wasser oder in Wasser mit Seegang bestimmten Vorrichtungen, bei welchen aus diesem Grunde der Abstand zwischen der Strahldüse über der Flüssigkeitsoberfläche verhältnismäßig groß gewählt werden muß.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann zur weiteren Verbesserung der Anhaftung des Flüssigkeitsstrahls an den Führungsstab vorgesehen sein, daß der Stab ein eckiges Profil, vorzugsweise ein Profil mit Hohlflächen, aufweist und/oder auf der Außenseite mit Rippen versehen ist.

Im iolgcüJen werden Ausführungsbeispiele der

Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, in dieser zeigt

F i g. 1 in Vertikalschnittansicht eine Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab den Detailbereich II der Vorrichtung in F i g. 1,

Fig.3 den Detailbereich II gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die

Fig.4, 5 und 6 jeweils in Schnittansicht im Schnitt längs der linie IV-IV in Fig.2 verschiedene Ausführungsformen.

Wie schematisch in den Figuren dargestellt schwimmt auf einer Flüssigkeitsoberfläche 1 ein relativ leichter Verunreinigungsstoff, in die Flüssigkeit 3 eingeführte Hohlkastenwände 4 eines Sammelbehälters 5 trennen einen Sammelraum 6 von dem Außenraum 7. Der Verunreinigungsstoff 2 kann beispielsweise Schaum, Pflanzenreste, Sägemehl oder ein ähnlicher Feststoff und/oder z. B. auf Wasser schw^;iimendes Rohoder Leichtöl sein.

In der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise wird an mehreren Stellen ein Senkstrom 8 dadurch erzeugt, daß auf die Flüssigkeitsoberfläche 1 und die auf dieser vorhandenen Verunreinigungen 2 mindestens ein gerichteter Flüssigkeitsstrahl 9 aus einer Strahldüse 91 in einer solchen bestimmten Richtung und mit hinreichender Kraft gerichtet wird um zu gewährleisten, daß je nach der Viskosität und dem spezifischen Gewicht die von dem jeweiligen Flüssigkeitsstrahl 9 mitzuführenden Verunreinigungen 2 im wesentlichen unter dem unteren Rand 90 der Wand 4 hindurch in den Sammelbehälter 5 geführt werden, worauf der leichtere Stoff 2 einen Steigstrom 10 bildet und in den Sammelraum 6 gelangt.

Die mitgeführte Flüssigkeit 3 sowie die von dem Verunreinigungssloff 2 verdrängte Flüssigkeit aus dem Sammelraum 6 kann durch den offenen Boden 92 des Sammelbehälters 5 entweichen.

Die beim Einspritzen des Flussigkeitsstrahls 9 aus der Atmosphäre mitgeführte Luft steigt ebenfalls mit dem leichten Stoff 2 bis in den Sammelraum 6 und entweicht an der offenen Oberseite 93.

Um zu vermeiden, daß sich der Flüssigkeitsstrahl 9 fächerartig verbreitert, ist koaxial in der Strahldüse 91 ein Stab 80 angebracht, der sich von dieser Stelle bis in eine bestimmte Tiefe unter dem Niveau der Schicht aus dem leichteren Stoff erstreckt derart, daß die

;o Strahlflüssigkeit in Form eines den Stab 80 umhüllenden Strahls 9 den Abstand zwischen der Strahldüse 91 und dem leichten Stoff 2 zurücklegt. Der ein Führungsmittel für den Flüssigkeitsstrahl 9 bildende Stab 80 vergrößert zugleich den Umfang des Strahls 9, wodurch die Wirksamkeit des Strahls erhöht wird.

Nach Fig.3 ist der Stab 80 an der Außenseite der Strahldüse 91 derart befestigt daß der Flüssigkeitsstrahl 9 jedenfalls über einen wesentlichen Teil seiner Bahn durch den Stab der Schicht aus dem leichteren Stoff 2 zugeführt wird.

Der Stab 80 kann rund sein, vorzugsweise ist er jedoch mit einem eckigen z. B. quadratischen Profil ausgebildet, wie in Fig.4 veranschaulicht. Noch vorteilhafter ist die Ausbildung des Stabs 80 mit einem Profil mit Hohlflächen 81, welche den Flüssigkeitsstrahl 9 fester zusammenhalten, vgl. F i g. 5.

Besonders vorteilhaft ist ein Profil des Stabs 80 nach F i g. 6 mit Längsrippen 82, welche Flüssigkeitskanäle 83 zwischen sich bilden.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist jeweils jede Strahldüse 91 an eine Flüssigkeitspumpe 21 angeschlossen, die ein sich bis in die Flüssigkeit 3 erstreckendes Saugrohr 22 besitzt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders vorteilhaft, wenn wegen einer Schlinger- oder Schaukelbewegung der Vorrichtung etwa bei Anwendung auf wellenbewegtem Wasser der Abstand zwischen der Strahldüse 91 und dem Niveau des leichteren Stoffs 2 verhältnismäßig groß sein muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Sammeln eines auf einer Flüssigkeit schwimmenden Stoffs, insbesondere von öl und Wasser, mit einem Sammelbehälter für den leichteren Stoff, der mindestens eine sich abwärts in die Flüssigkeit erstreckende Wand aufweist, sowie mit einer im stumpfen Winkel zur Flüssigkeitsoberfläche oberhalb derselben angeordneten Strahldüse zum Erzeugen eines Senkstromes bis unter den unteren Rand der Wand des Sammelbehälters, dadurch .gekennzeichnet, daß ein koaxial mit der Strahldüse (91) oder ein mit dem oberen Ende derselben verbundener, außerhalb der Strahldüse angebrachter, sich im Strahl erstreckender Stab (80) vorgesehen ist, der mit seinem unteren Ende in die Flüssigkeit hineinragt und in einen Abstand von der abwärts gerichteten Wand (4) des Sammelbehälters (5) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (80) ein eckiges Profil, vorzugsweise ein Profil mit Hohlflächen (81) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (80) auf der Außenseite mit Rippen (82) versehen ist