DE3114745C2 - Einrichtung zum Trennen von nicht mischbaren Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichtes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trennen von zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichtes. Ihr Sammelbehälter (10/11) für das Flüssigkeitsgemisch weist einen langen Überlaufrand (14) auf, der eine Ablaufrinne (13) begrenzt, die in eine Vortrennkammer (12) führt. In der Vortrennkammer (12) ist eine Schwimmervorrichtung (15) angeordnet, die mittels eines Luftpolsters abgedichtet ist und die die Öffnung eines Ablaufrohres (16) steuert, in welchem eine Pumpe (18) angeordnet ist, mit deren Hilfe die über die Schwimmervorrichtung (15) aus der Vortrennkammer (12) abgeführte Oberflächenflüssigkeit in einen unter Überdruck stehenden Trennbehälter (21) gefördert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trennen so von zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichtes, mit einem Sammelbehälter für das Flüssigkeitsgemisch und mit einem Trennbehälter mit Umlenkwandungen, der an seinem oberen Ende einen Auslaß für die leichtere und an seinem unteren Ende einen Auslaß für die schwerere Flüssigkeit aufweist.

Eine Abscheidevorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen ist beispielsweise aus der DE-OS 35 824 bekannt. Eine solche Abscheidevorrichtung ist aber bei kleineren Flüssigkeitsmengen unrentabel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einen solchen Trennbehälter aufweisende Trenneinrichtung speziell für Vorrichtungen oder Maschinen auszubilden, bei welchen eine relativ kleine Menge von zum sicheren Betrieb der Vorrichtung oder Maschine dauernd zur Verfügung erforderlichen Flüssigkeit auf rationelle Weise von dem hinzukommenden leichteren Flüssig

keitsgemischanteil befreit wird.

Die gestellte Aufgabe wird mit einer Einrichtung der genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sammelbehälter einen langen Oberlaufrand aufweist, der eine Ablaufrinne begrenzt, die in eine Vortrennkammer führt, in welcher ein in einer als Schwimmer ausgebildeten Ablaufvorrichtung endendes Ablaufrohr angeordnet ist, das zu einer die ablaufende Flüssigkeit in den Trennbehälter fördernden Pumpe führt, und daß der untere Auslaß des Trennbehälters über ein Druckhalteventil mit dem Sammelbehälter und der obere Auslaß des Trennbehälters über ein Absperrventil mit einer Ausscheideleitung verbunden ist

Bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art ist durch den langen Oberlaufrand sichergestellt, daß der leichtere Flüssigkeitsanteil in größerer Menge in die in die Vortrennkammer führende Rinne abfließen kann, so daß dort bereits ein Gemisch mit höherem Anteil der leichteren Flüssigkeit anfällt, die über die Schwimmervorrichtung wiederum von der Oberfläche her durch eine Pumpe abgesogen und in den eigentlichen Trennbehälter gefördert wird Dabei kann die Wirksamkeit der Einrichtung noch dadurch verstärkt werden, daß die sich in der Vortrennkammer sammelnde schwerere Flüssigkeit vom Bodenbereich der Vortrennkammer mittels einer zweiten Pumpe abgesaugt und direkt in den Sammelbehälter zurückbefördert wird.

Vorteilhafterweise kann die in der Vortrennkammer angeordnete Schwimmervorrichtung als auf einem zentralen vertikalen Führungsstab gelagerte Überlaufschale ausgebildet sein, die in einem koaxialen Rohrstutzen endet, der teleskopartig in ein stationäres Ablaufrohr eintaucht Zwar sind solche mit einem Schwimmkörper versehene Oberflächen-Absaugeinrichtungen bekannt doch ergeben sich bei diesen bekannten Schwimmkörpervorrichtungen Abdichtungs- und Reibungsprobleme an der Teleskopverbindung, mit dem Nachteil, daß in die Absaugleitung nicht nur Flüssigkeit von der Oberfläche eines Behälters, sondern auch aus dem tieferen Behälterbereich, in welchem sich die schwerere Flüssigkeit sammelt, gelangt

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung ist die ausschließliche Absaugung von Oberflächenflüssigkeit aus der Vortrennkammer dadurch gewährleistet, daß der Innenraum der teleskopartig ineinandergreifenden Teile durch ein Gaspolster, insbesondere ein Luftpolster, nach außen abgedichtet ist

Durch die Anordnung eines Druckhalteventils am unteren Auslaß des Trennbehälters wird im Trennbehälter ein von der Förderpumpe aufgebauter Überdruck gehalten, der bewirkt, daß beim Öffnen des Absperrventils am oberen Auslaß die im oberen Teil des Trennbehälters angesammelte leichtere Flüssigkeit in die Ausscheideleitung hinausgedrückt wird, also kein Absaugen dieser leichteren Flüssigkeit erforderlich ist. Die Steuerung des Aussperrventils in der Ausscheideleitung kann von Hand oder durch eine im Trennbehälter angeordnete Meßsonde erfolgen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine schematisierte Gesamtdarstellung der Trenneinrichtung mit ihren verschiedenen Einrichtungsteilen;

F i g. 2 eine schematische Einzelschnittdarstellung der in der Vortrennkammer angeordneten Schwimmervor-

richtung.

Gemäß F i g. 1 weist die Einrichtung einen kastenförmigen Behälter 10 mit einem Sammelraum 11 für das aus einer schwereren und aas einer leichteren Flüssigkeit bestehende Flüssigkeitsgemisch auf. In dem Behälter 10 ist eine Vortrennkammer 12 abgeteilt, zu welcher eine ebenfalls im Innern des Behälters 10 ausgebildete Ablaufrinne 13 fuhrt, die zum Sammelraum 11 hin einen langen Oberlsufrand 14 aufweist

In der Vortrennkammer 12 ist eine Schwimmervorrichtung 15 angeordnet, die das Ende eines Ablaufrohres 16 bildet, an das eine Ablaufleitung 17 angeschlossen ist, die zu einer schematisch angedeuteten ersten Pumpe 18 führt, weiche die aus der Ablaufleitung 17 angesaugte Flüssigkeit über eine Förderleitung 19 zu einem Anschluß 20 eines Trennbehälters 21 fördert. Im Bodenbereich der Vortrennkammer 12 befindet sich ein zweiter Ablaufanschluß 22, an welchen eine Flüssigkeitsrückleitung 23 angeschlossen ist, die über eine zweite Pumpe 24 führt und im oberen Bereich der Sammelkammer 11 des Behälters 10 an einer Anschlußstelle 25 mündet

Der Trennbehälter 21 weist einen unteren AusiaB 26 und einen oberen Auslaß 27 auf. Sein Innenraum ist durch einen normalerweise dicht verschlossenen Behälterdom 28 hindurch zugänglich. An den unteren Auslaß 26 des Trennbehälters 21 ist eine in die Sammelkammer 11 führende Auslaufleitung 29 angeschlossen, die über ein Druckhalteventil 30 führt, dem ein willkürlich betätigbares Schaltventil 31, das als Schmutzablaßventil dient, parallelgeschaltet ist An den oberen Auslaß 27 des Trennbehälters 21 ist eine in einen Behälter 32 führende Ausscheideleitung 33 für die leichtere Flüssigkeit angeschlossen, die über ein Absperrventil 34 geführt ist Das Absperrventil 34 kann handbetätigt sein. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist es als elektromagnetisch betätigtes Ventil eingezeichnet, das mit einer schematisch angedeuteten Steuervorrichtung 35 verbunden ist, der eine in den Kopfteil des Trennbehälters 21 hineinragende Meßsonde 36 zugeordnet ist Im Innern des Trennbehälters 21 ist ein napfartiges hinsatzteil 37 zentral angeordnet, in dessen Innenraum der Anschluß 20 führt und dessen freie obere Öffnung mit merklichem Abstand vom oberen Ende des Trennbehälters 21 angeordnet ist. Das Einsatzteil 37 ist so bemessen, daß die aus der Förderleitung 19 eintretende Flüssigkeit in seinem Innern mit der gleichen Geschwindigkeit aufsteigt wie sie an seiner Außenseite absinkt. Sein Innenquerschnitt ist also gleich dem Absinkringraumauerschnitt.

F i g. 2 zeigt in gegenüber F i g. 1 vergrößerter Schnittdarstellung das Ablaufrohr 16 der Vortrennkammer 12, das an einen Rohrkrümmer 38 mit einem vertikal nach oben gerichteten Rohrende 38' angeschlossen ist In dem stationären Rohrkrümmer 38 ist in nicht näher dargestellter Weise eine vertikale Führungsstange 39 konzentrisch angeordnet, die zur Führung der Schwimmervorrichtung 15 dient. Diese Schwimmervorrichtung 15 besteht aus einer Überlaufschale 40, deren Überlaufrand 41 immer etwas unterhalb des von der leichteren Flüssigkeit in der Vortrennkammer gebildeten Flüssigkeitsspiegels 42 zu liegen kommt. Diese Schwebestellung der Überlaufschale 40 bewirkt ein zentraler geschlossener Hohlring 43, durch welchen der Führungsstab 39 mit Spiel hindurchragt. Dieser Hohlring 43 ist durch nicht dargestellte Radialstege mit der Überlaufschale <»0 verbunden. Er kann auch einen kegelförmigen Querschnitt haben. An die Überlaufschale 40 schließt sich nach unten ein koaxialer Rohrstutzen 44 an, der mit Abstand teleskopartig in das vertikale Ende 38' des Rohrkrümmers 38 eintaucht Den Rohrstutzen 44 umgibt mit Abstand ein konzentrisches Außenrohr 45, das" ebenfalls mit Abstand über das vertikale Rohrende 38' des Rohrkrümmeis 38 ragt Der zwischen dem Rohrstutzen 44 und dem Außenrohr 45 bestehende Ringspalt 46, in welchen das vertikale Rohrende 38' des Rohrkrümmers 38 eintaucht, ist mit

ίο Luft gefüllt Die Schwimmervorrichtung 15 gleitet somit reibungsarm auf der Führungsstange 39 und ohne Berührung mit dem Rohrkrümmer 38, wobei das Luftpolster in der Ringkammer 46 eine Abdichtung zwischen der Vortrennkammer 12 und dem Innern des Rohrkrümmers 38 bewirkt

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:
Im Sammelraum 11 des Behälters 10 wird ein Flüssigkeitsgemisch gesammelt, beispielsweise eine mit leichterem Öl verunreinigte schwerere Reinigungsflüssigkeit einer angeschlossenen, nicht dargestellten Metallreirigungsmaschine. Dabei wird in dem Reinigungssystem der Metallreinigungs/· maschine eine Flüssigkeitsmenge verwendet, die das Volumen der Sammelkammer 11 übertrifft Aus der Sammelkammer 11 strömt das Flüssigkeitsgemisch über den langen Überströmrand 14 in die Ablaufrinne 13 und gelangt von du aus in die Vortrennkammer IZ Da in der Sammelkammer 11 die leichtere Flüssigkeit Gelegenheit hat, an die Oberfläche aufzusteigen, fließt

jo überwiegend leichtere Flüssigkeit in die Ablaufrinne 13 ab.

In der Vortrennkammer 12 findet ein Absetzen der schwereren Flüssigkeit in den Bodenbereich statt, die von dort über die Pumpe 24 unmittelbar in den

Ji Sammelraum 11 zurückgefördert wird. Die sich im Oberflächenbereich der Vortrennkammer in erster Linie sammelnde leichtere Flüssigkeit fließt in die Überlaufschale 40 der Schwimmervorrichtung 15 aus und wird mittels der Pumpe 18 in den Trennbehälter 21 gefördert. Dort muß die am Anschluß 20 eintiÄtende Flüssigkeit in dem napfförmigen Einsatz 37 zunächst nach oben steigen. Von dort kann der schwerere FlüiSigkeitsanteil in Richtung der in F i g. 1 eingezeichneten strichpunktierten Pfeillinien durch den Ringraum

■;■"· zwischen dem Einsatz 37 und der Wandung des Trennbehälters 21 hindurch in den unteren Behälterbereich absinken und über das Druckhalteventil 30 abfließen.

Durch den Förderdruck der Pumpe 18 wird im Innern

in des Trennbehälters 21 durch das Druckhalteventil 30 ein Überdruck von etwa 0,2—1,0 bar aufrechterhalten. Sobald die Meßsonde 36 eine bestimmte angesammelte Menge an leichter Flüssigkeit im oberen Teil des Trennbehälters 21 feststellt, bewirkt die Steuervorrich-

') timg ?ü das Öffnen des Absperrventil34, so daß die im oberen Teil des Trennbehälters 21 gesammelte leichtere Flüssigkeit unter d»m im Trennbehälter 2i herrschenden Überdruck in die Ausscheidungsleicung 33 ausgedrückt wird, bis die Meßsonde 36 wieder ein Schließen

Wi des Absperrventil 34 bewirkt.

Über die Schwiinmervorrichtung 15 wird mittels der Pumpe 18 immer nur ein kleinerer, aber an leichterer Flüssigkeit vorkonzentrierter Anteil des Flüssigkeitsgemisches in den eigentlichen Trennbehälier 21 geleitet,

j5 während der Großteil der Flüssigkeit, unterstützt durch den mit der zweiten Pumpe 24 bestückten Rücklaufkreis, immer der angeschlossenen Vorrichtung oder Maschine, beispielsweise einer Metallreinigungsmaschi-

ne, zur Verfügung steht. Der Trennbehälter 21 muß also nicht für den raschen Durchsatz der gesamten Flüssigkeitsmenge bemessen sein. Auch kann er durch das Einschalten der Vortrennkammer einen einfacheren Aufbau als andere bekannte Trennbehälter haben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Trennen von zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifisehen Gewichtes, mit einem Sammelbehälter für das Flüssigkeitsgemisch und mit einem Trennbehälter mit Umlenkwandungen, der an seinem oberen Ende einen Auslaß für die leichtere und an seinem unteren Ende einen Auslaß für die schwerere Flüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (11) einen langen Oberlaufrand (14) aufweist, der eine Ablaufrinne (13) begrenzt, die in eine Vortrennkammer (12) führt, in welcher ein in einer als Schwimmer ausgebildeten Ablaufvorrichtung (15) endendes Ablaufrohr (16) angeordnet ist, das zu einer die ablaufende Flüssigkeit in den Trennbehälter (21) fördernden Pumpe (18) führt, und daß der untere Auslaß (26) des Trennbehälters (21) über ein Druckhalteventil (30) mit dem Sammelbehalter (Ji) und der obere Auslaß (27) des Trennbehälters (2i) über ein Absperrventil (34) mit einer Ausscheideleitung (33) verbunden ist

Z Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Bodenbereich der Vortrennkammer (12) ein zweiter Ablaufanschluß (22) vorgesehen ist, der über eine Flüssigkfitsrückleitung (23), in welche eine zweite Pumpe (24) geschaltet ist, mit dem Sammelbehälter (11) verbunden ist

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Vortrennkammer (12) angeordnet; als Schwimmer ausgebildete Ablaufvorrichtung (15) einen zentralen, seine Führung auf dem vertikalen Führungsstab (39) bewirkenden geschlossenen Hohlring (43) aufweist, der über Radialstege mit einer Überlaufschale (40) verbunden ist, die in einem koaxialen Rohrstutzen (44) endet, der teleskopartig in ein stationäres Ablaufrohr (38/38') eintaucht, daß der Rohrstutzen (44) mit Abstand von einem konzentrischen Außenrohr (45) umgeben ist, dergestalt, daß das stationäre Ablaufrohrteil (38') reibungsfrei in den Ringraum (46) zwischen Rohrstutzen (44) und Außenrohr (45) eintaucht, und daß der Ringraum (46) zur Abdichtung eine Gasfüllung aufweist.