DE2739463A1

DE2739463A1 - Vorrichtung zum scheiden eines gemisches von fluessigkeiten verschiedener, spezifischer gewichte, z.b. oel und wasser

Info

Publication number: DE2739463A1
Application number: DE19772739463
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Machinefabriek Geurtsen Deventer BV
Current assignee: Machinefabriek Geurtsen Deventer BV
Priority date: 1976-09-01
Filing date: 1977-09-01
Publication date: 1978-03-09
Also published as: YU207677A; NO773016L; GB1547704A; DK146272B; JPS557285B2; NL162847B; FR2363352B1; YU39054B; NL7609743A; DE2739463C3; DK336277A; NL162847C; IT1082616B; FR2363352A1; PL194409A1; PL102351B1; DE2739463B2; DK146272C; US4147629A; SE419504B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Scheiden eines Gemisches von Flüssigkeiten verschiedener, spezifischer Gewichte, z.B. OeI und Wasser, welche Vorrichtung mit einem geschlossenen Gefäss versehen ist, das einen Scheidungsraum, eine sich oberhalb desselben befindende Oberkammer, eine diesen Scheidungsraum an seiner oberen Seite von dieser Oberkammer trennende, zwischen einer niedrigsten und einer höchsten Lage vertikal bewegbare Membran für die Steuerung von mindestens der Abfuhr der leichteren Flüssigkeit, eine in den Scheidungsraum mündende . Leitung für die Zufuhr zu scheidenden Gemisches, eine an diesen Raum angeschlossene, mit einem von der Membran gesteuerten Absperrventil versehene Leitung für die Abfuhr der leichteren Flüssigkeit, welches Absperrventil in der höchsten Lage der Membran geöffnet und in der niedrigsten Lage derselben geschlossen ist, eine unterhalb des Scheidungsraumes vorhandene, mit einer Abfuhrleitung versehene Sammelkammer für die schwerere Flüssigkeit, mindestens einen zwischen der unteren Seite des Scheidungsraumes und dieser Sammelkammer angeordneten, fast nur allein die schwerere Flüssigkeit durchlassenden Filter und einen Umlaufkanal, der eine Stelle im Gefäss in der Nähe oder unter-

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halb des Scheidungsraumes mit der Oberkanuner verbindet, aufweist.

Eine Scheidungsvorrichtung, z.B. ein Oelseparator, dieser Konstruktion ist aus der offengelegten niederländischen Patentanmeldung 7402216 bekannt. Scheidungsvorrichtungen dieser Art wirken so, dass, wenn sich unterhalb der Membran eine Schicht leichterer Flüssigkeit (OeI) ausreichender Stärke gebildet hat, die Membran in ihre höchste Lage gedrückt und dadurch mindestens ein in der Leitung zur Abfuhr leichterer Flüssigkeit vorhandenes Absperrventil geöffnet wird. Durch das Oeffnen dieses Absperrventiles und die Abfuhr leichterer Flüssigkeit, wodurch die Schicht dieser Flüssigkeit unterhalb der Membran dünner wird, nimmt der aufwärtse Druck auf die Membran ab. Erreicht dieser Druck einen bestimmten Minimalwert, so kehrt die Membran zu ihrer niedrigsten Lage zurück und dieses Absperrventil wird wieder geschlossen, wonach der Zyklus des Scheidungsvorganges aufs neue anfängt. Es hat sich nun gezeigt, dass das Oeffnen dieses Ventiles, die dadurch verursachte Herabsetzung des auf die Membran ausgeübte aufwärtsen Druckes und die dadurch auftretende Bewegung der Membran ab und zu einen derartigen Zustand im Scheidungsraum entstehen lassen, dass soviele leichtere Flüssigkeit (OeI) in die unmittelbare Umgebung des Filters gelangt, dass dieser Letztere zu viele leichtere Flüssigkeit durchlässt und dass der Prozentsatz leichterer Flüssigkeit in der aus der Sammelkammer abgeführten schwereren Flüssigkeit (Wasser) zu hoch ist. Obwohl diese Erscheinung nur von Zeit zu Zeit auftritt, kann sie nach einer bestimmten Zeitspanne einen derartigen ungünstigen Einfluss auf den Effekt der Scheidungsvorrichtung haben, dass diese nicht mehr als den hohen Erfordernissen entsprechend betrachtet werden kann, die der Scheidung, z.B. für die Reinigung wie das OeIfreimachen von Wasser, gestellt werden.

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Die Erfindung hat die Aufgabe, den konstatierten Nachteil der bekannten Scheidungsvorrichtung in einfacher Weise zu vermeiden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei der Vorrichtung der eingangserwähnten Ausführung Mittel angewendet werden, die während einer sich vom Oeffnen des genannten Absperrventiles erstreckenden, gegebenenfalls einstellbaren Zeitspanne verhindern, dass die Membran sich abwärts bewegt, oder die abwärtse Bewegung der Membran verzögern. Gefunden wurde, dass, wenn nach dem Oeffnen des Absperrventiles der Abfuhrleitung für die leichtere Flüssigkeit die Membran während einer kurzen Zeitspanne, z.B. 10-20 Sekonden, in ihrer höchsten Lage festgehalten wird oder wenn die Geschwindigkeit, mit welcher die Membran von ihrer höchsten zu ihrer niedrigsten Lage zurückkehrt, einen bestimmten Wert nicht überschreitet, der bei der bekannten Scheidungsvorrichtung festgestellte Nachteil nicht auftritt.

Für das Festhalten der Membran in ihrer höchsten Lage kann mit gutem Erfolg ein im Umlaufkanal angeordnetes zweites Absperrventil verwendet werden, das nur während einer sich vom Oeffnen des sich in der Leitung für die Abfuhr der leichteren Flüssigkeit aus dem Scheidungsraum befindenden ersten Absperrventiles erstreckenden, gegebenenfalls einstellbaren Zeitspanne geschlossen gehalten wird. Ist der Umlaufkanal durch das zweite Absperrventil geschlossen, so kann die Membran sich nicht bewegen, da die Bewegung der Membran Flüssigkeit durch den Umlaufkanal hindurchströmen lässt.

Soll die Membran nicht festgehalten werden, sondern muss ihre Geschwindigkeit während ihrer abwärtsen Bewegung auf einen für den Scheidungsvorgang günstigen Wert herabgesetzt werden, so kann das zweite Absperrventil eine Lecköffnung aufweisen. Diese Lecköffnung beschränkt die Stromstärke der Flüssigkeit im Umlaufkanal und daher die Geschwindigkeit der Membran.

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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, die einen vertikalen Schnitt eines Oelseparators nach der Erfindung mit elektrischer Regelung zeigt.

In der Zeichnung ist 1 ein ganz mit Flüssigkeit gefülltes geschlossenes Gefäss, in dem sich eine auf und ab bewegbare Membran 2 befindet, die eine nur Wasser enthaltende Oberkammer 3 gas- und flüssigkeitsdicht von einem Scheidungsraum 4 trennt. Unterhalb des Scheidungsraumes 4 ist im Gefäss 1 ein mehrfacher Filter 5 angeordnet, der fast nur Wasser durchlässt und daher OeI aufhält. Der Filter 5 befindet sich zwischen einer Wassersammeikammer 6 und dem unteren Teil 4a des Scheidungsraumes 4. Die Wassersammelkammer 6 ist durch eine Umlaufleitung 7 mit der Oberkammer 3 verbunden.

In den Scheidungsraum 4 mündet eine Leitung 8 mit einem Absperrventil 9 für die Zufuhr des zu scheidenden Wasser-Oel-Gemisches. An den Scheidungsraum 4 ist weiter eine Leitung 10 für die Abfuhr von OeI angeschlossen. Die Einströmungsöffnung 11 der Leitung 10 befindet sich ein wenig unterhalb der niedrigsten Lage der Membran 2. Ausserhalb des Gefässes 1 ist in der Leitung 10 ein Absperrventil 12 angeordnet. Weiter ist an die Wassersammelkammer 6 eine Leitung 13 angeschlossen, in der ein Umschaltventil 14 zum Anschluss der Leitung 13 entweder an eine Wasserabfuhrleitung 15 oder an eine Leitung 16 für die Zufuhr von Wasser an die Kammer 6 angeordnet ist. Die Absperrventile 9 und 12 und das Umschaltventil 14 sind schematisch dargestellt.

Die Wasserabfuhrleitung 15 kann eine Pumpe (nicht gezeichnet) enthalten, die das abgeführte Wasser zu einem hochliegenden Gefäss (nicht dargestellt) mit Ueberlaufrohr pumpt. Die Wasserzufuhrleitung 16 kann mit diesem hochliegenden .Gefäss verbunden sein.

Die Absperrventile 9 und 12 und das Umschaltventil 14 werden

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durch einen Elektromagnet 17 und eine Feder 18 gleichzeitig betätigt. Die Membran 2 ist mit einem um eine Achse 19 schwenkbaren zweiarmigen Hebel 20 mit einem auf dem rechten Arm 20a angeordneten einstellbaren Gewicht 21 für die Herabsetzung des Gewichtes der Membran mechanisch gekuppelt. Soll das Gewicht der Membran vergrössert werden, so wird das Gewicht 21 am linken Arm 20b des Hebels 20 angebracht.

Nach der Erfindung ist die Umlaufleitung 7 mit einem Absperrventil 22 versehen, dass im gezeichneten Zustand des OeI-separators geöffnet ist.

Wird der^! Oelseparator in Gebrauch genommen, so wird zunächst ein Entlüftungsventil 23 geöffnet. Danach wird ein Druckknopf 24 eingedrückt, wodurch nur die Magnetspule 17 erregt wird. Infolgedessen schliesst sich das Ventil 9 der Leitung 8 und das Ventil 12 wird geöffnet und die Leitung 13 wird durch das Umschaltventil 14 an die Wasserzufuhrleitung 16 angeschlossen. Das Gefäss 1 wird dann ganz mit Wasser gefüllt, wenn mindestens die Zufuhr von Wasser durch die Leitung 16 grosser als die Wasserabfuhr durch die Leitung 10 ist. Ist das Gefäss 1 voll, so wird das Ventil 23 geschlossen und danach wird der Druckknopf 24 losgelassen, sodass die Absperrventile 9 und 12 und das Umschaltventil 14 in die in der Zeichnung dargestellten Lagen zurückkehren, wonach der Scheidungsvorgang anfängt. Beim Füllen des Gefässes bleibt die Membran in ihrer niedrigsten Lage.

Das zu scheidende Wasser-Oel-Gemisch wird dann durch die Leitung 8 hindurch dem Scheidungsraum 4 zugeführt und Wasser wird aus der Wassersanunelkainmer 6 abgeführt. Im Scheidungsraum 4 trennt sich das leichtere OeI vom schwereren Wasser ab, sodass sich unterhalb der Membran 2 eine Oelschicht bildet, die allmählich stärker wird. Hat die Oelschicht eine bestimmte Stärke erreicht, so ist die durch die sich im Scheidungsraum und in den Räumen des Filters

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befindende Flüssigkeit auf die Membran 2 ausgeübte aufwärtse Kraft gross genug um die Membran in ihre höchste Lage zu drücken. Dies hat die Folge, dass die Mikroschalter 25 und 26 geschlossen werden. Dadurch werden die Magnetspule 17, eine Magnetspule 27 zur Betätigung einer drehbaren Ventilscheibe 28, die die Räume 29 zwischen den Filtertüchern 5 nacheinander zunächst mit dem Scheidungsraum 4 in Verbindung setzen und. darauf wieder von diesem Raum scheiden, eine Magnetspule 30 zum Schliessen des Absperrventiles 22 und die Spule eines Zeitrelais 31 erregt. Dies bedeutet, dass die Gemischzufuhr gesperrt, OeI durch die Leitung 10 hindurch abgeführt und Wasser durch die Leitungen 16 und 13 zugeführt wird. Dieses Wasser spült die Filtertücher 5 das eine nach dem anderen rein und drückt das sich doch noch in die Räume 29 gesammelte OeI zum Scheidungsraum 4 zurück. Im Augenblick, in dem Wasser durch die Filter 5 hindurch zugeführt und OeI aus dem Scheidungsraum abgeführt wird, wird das Absperrventil 22 geschlossen, sodass die Membran 2 sich nicht abwärts bewegen kann. Dies ist erst möglich, nachdem das Zeitrelais 31 nach einer eingestellten Zeitspanne von z.B. 10-20 Sekonden, seinen Kontakt 32 öffnet. Geschieht dies, so wird die Magnetspule 30 stromlos, sodass eine Feder 33 das Absperrventil 22 in die geöffnete Lage zurückbringen kann. Ist das Absperrventil 22 wieder geöffnet, so kann die Membran 2 zu ihrer niedrigsten Lage zurückkehren, sobald die Oelschicht unter der Membran zu dünn geworden ist um die Membran zu tragen. Dadurch, dass die Membran eine gewisse Zeitspanne nach dem Oeffnen der Oelabfuhrleitung 10 festgehalten wird, wird verhindert, dass die Membran sich zögernd in Bewegung setzt, Turbulenz im Scheidungsraum auftritt und dadurch Oeltropfen, deren Gewicht sich oft nur wenig vom Gewicht des durch diese Tropfen versetzten Wassers unterscheidet, zum Raum 4a vor dem mehrfachen Filter 5 gestossen werden, wodurch der Filter zusätzlich belastet und den Prozentsatz des Oeles im abgeführten Wasser eine kurze Zeit bis zu einem unzulässigen Wert gesteigert werden würde.

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AO

Sobald die Membran ihre höchste Lage verlassen hat, wird der Kontakt 26 geöffnet. Dadurch v/erden die Spulen 27 und 31 stromlos. Mindestens das Relais 31 kehrt mit genügender Verzögerung zur Ruhelage, in der der Kontakt 32 geschlossen ist, zurück um zu verhindern, dass die Magnetspule 30 aufs neue erregt und dadurch das Absperrventil 22 wieder geschlossen, d.h. die Membran 2 in ihrer abwärtsen Bewegung aufgehalten wird, bevor die Membran ihre niedrigste Lage erreicht und in dieser Lage den Kontakt 25 geöffnet hat. Die Magnetspule 27 lässt nach ihrer Erregung die Ventilscheibe 28 so langsam drehen, dass während der Oelabfuhr alle Filtertücher 5 und alle Zwischenräume 29 nacheinander eine ausreichend lange Zeit durch das durch die Leitung 16 hindurch zugeführte Wasser reingespült werden. Die Scheibe 28 kann danach durch die Feder 34 schnell in die Ruhelage zurückgezogen werden. Wird der Kontakt 25 geöffnet, so wird auch die über den Haltekontakt 35 noch immer erregte Magnetspule 17 stromlos, sodass die Feder 18 die Absperrventile 9 und 12 und das Umschaltventil 14 in die dargestellten Lagen zurückzieht. Der Scheidungszyklus fängt dann aufs neue an, sodass die Stärke der Oelschicht unterhalb der Membran 2 wieder zunimmt.

Es wird klar sein, dass viele Variationen des elektrischen Schemas zur Steuerung des Scheidungsvorganges möglich sind. Auch kann die Steuerung anstatt auf elektrischem, auf pneumatischem, elektro-pneumatischem, hydraulischem, elektrohydraulischem und/oder mechanischem Weg stattfinden.

Obwohl das Festhalten der Membran in ihrer höchsten Lage mittels des Abcperrventiles 22 der Umlaufleitung besonders einfach ist, kann man zu diesem Zweck auch elektro-mechanischem Mittel oder wieder andere Mittel anwenden. So könnte der Arm 20a des Hebels 20 in seiner niedrigsten Lage, d.h.

in der höchsten Lage der Membran 2, hinter die punktiert gezeichnete Klinke 36 greifen. Diese Klinke könnte dann

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nach einer bestimmten Zeitspanne durch eine mit Verzögerung wirkende Magnetspule 37 gelösst werden. Diese Magnetspule mit ihrer Feder 38 kommt dann im dargestellten Schema an Stelle der Magnetspule 30, der Feder 33 und des Zeitrelais 31, 32.

Es wird bemerkt, dass in einigen Fällen das Absperrventil 22, z.B. ein Drosselventil, mit einer Lecköffnung versehen sein kann. Die Membran wird dann nicht eine gewisse Zeitspanne in ihrer höchsten Lage festgehalten, sondern ihre abwärtse Bewegung wird dann während dieser Zeitspanne stark verzögert.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Scheiden eines Gemisches von Flüssigkeiten verschiedener, spezifischer Gewichte, z.3. Öl und Wasser, mit einem geschlossenen Gefäß, das einen Scheidungsraum, eine sich oberhalb desselben findende Oberkammer, eine diesen Scheidungsraum an seiner oberen Seite von dieser Oberkammer trennende, zwischen einer niedrigsten und einer höchsten Lage vertikal bewegbare Membran für die Steuerung von mindestens der Abfuhr der leichteren Flüssigkeit, eine in den Scheidungsraum mündende Leitung für die Zufuhr zu scheidenden Gemisches, eine an diesen Raum angeschlossene, mit einen von der Membran gesteuerten Absperrventil versehene Leitung für die Abfuhr der leichteren Flüssigkeit, wobei das Absperrventil in der höchsten Lage der Membran geöffnet und in deren

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ORIGINAL INSPECTED

niedrigsten Lage geschlossen ist, eine unterhalb des Scheidungsraumes vorhandene, mit einer Abfuhrleitung versehene Sammelkammer für die schwerere Flüssigkeit, mindestens einen zwischen der unteren Seite des Scheidungsraumes und dieser Sammelkammer angeordneten, fast nur allein die schwerere Flüssigkeit durchlassenden Filter und einen Umlaufkanal aufweist, der eine Stelle im Gefäß in der Nähe oder unterhalb des Scheidungsraumes mit der Oberkammer verbindet, gekennzeichnet durch eine Einstellvorrichtung (22 bzw. 36), die während einer sich vom Öffnen des genannten Absperrventiles (12) erstreckenden, gegebenenfalls einstellbaren Zeitspanne verhindert, daß die Membran (2) sich abwärts bewegt, oder die Abwärtsbewegung der Membran (2) verzögert .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einstellvorrichtung ein im Umlaufkanal (7) angeordnetes zweites Absperrventil (22) aufweist, das nur während einer sich vom Öffnen des sich in der Leitung (10) für die Abfuhr der leichteren Flüssigkeit aus dem Scheidungsraum (4) befindenden ersten Absperrventiles (12) erstreckenden, gegebenenfalls einstellbaren Zeitspanne geschlossen gehalten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Absperrventil (22) eine Lecköffnung aufweist.

4. Vorrichtung zum Scheiden eines Gemisches von Flüssigkeiten verschiedener, spezifischer Gewichte, z.B. Öl und Wasser, mit einem geschlossenen Gefäß, das einen Scheidungsraum, eine sich oberhalb desselben befindende Oberkammer, ein· diesen Scheidungsraum an seiner oberen Seite von dieser Oberkammer trennende, zwischen einer niedrigsten und einer höchsten Lage vertikal bewegbare Membran für die Steuerung von mindestens der Abfuhr der leichteren Flüssigkeit, eine in den

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Scheidungsraum mündende Leitung für die Zufuhr zu scheidenden Gemisches, eine an diesen Raum angeschlossene, mit einen von der Membran gesteuerten Absperrventil versehene Leitung für die Abfuhr der leichteren Flüssigkeit, wobei das Absperrventil in der höchsten Lage der Membran geöffnet und in deren niedrigsten Lage geschlossen ist, eine unterhalb des Scheidungsraumes vorhandene, mit einer Abfuhrleitung versehene Sammelkammer für die schwerere Flüssigkeit, mindestens einen zwischen der unteren Seite des Scheidungsraumes und dieser Sammelkammer angeordneten, fast nur allein die schwerere Flüssigkeit durchlassenden Filter und einen Umlaufkanal aufweist, der eine Stelle im Gefäß in der Nähe oder unterhalb des Scheidungsraumes mit der Oberkammer verbindet, dadurch gekennzeichnet , daß die Membran (2) mit einem sich außerhalb des Gefäßes (1) befindenden Schwenkarm (20a) gekuppelt ist und daß eine diesen Arm in seiner einen Endlage greifende Klinke (36) mit einer Zeitschaltvorrichtung (37) vorgesehen ist.

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