DE4312007A1 - Leichtflüssigkeitsabscheider mit Ablaufsperre für die Verbindung vom Leichtflüssigkeitsausgleichsraum zum Schwerflüssigkeitsablauf - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leichtflüssigkeitsabscheider mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Ein Leichtflüssigkeitsabscheider dieser Art ist aus der DE 39 30 226 A1 bekannt. Bei dem bekannten Leichtflüssigkeitsabscheider ist die Verbindung zwischen dem Leichtflüssigkeitsausgleichsraum und dem Schwerflüssigkeitsablauf als kleine Durchtrittsöffnung ausgebildet, die an der Sohle des Schwerflüssigkeitsablaufes angeordnet ist. Dieser bekannte Abscheider funktioniert in der folgenden Weise:
Im Ruhezustand des Abscheiders stellt sich der Flüssigkeitsstand in den beiden Abscheidekammern (Vorabscheideraum und eigentliche Abscheidekammer) auf der Oberkante der Tauchrohre ein. Der Flüssigkeitsstand im Leichtflüssigkeitsausgleichsraum befindet sich auf der Sohle der kleinen Durchtrittsöffnung zum Schwerflüssigkeitsablauf. Wenn Gemisch zuströmt, gelangt es über den Zulauf in den Vorabscheideraum. Dort sammelt sich auf der Schwerflüssigkeit die Leichtflüssigkeit an. Die noch im Tauchrohr befindliche Leichtflüssigkeit wird durch die zufließende Schwerflüssigkeit in den Leichtflüssigkeitsausgleichsraum gedrückt. Ein Teil des Gemisches, überwiegend Schwerflüssigkeit, gelangt auch in die eigentliche Abscheidekammer, worin sich ebenfalls die Leichtflüssigkeit auf der Schwerflüssigkeit ansammelt und die im Tauchrohr befindliche Leichtflüssigkeit in den Leichtflüssigkeitsausgleichsraum gedrückt wird.

Wenn der Gemischzulauf aufhört, sinkt der Schwerflüssigkeitsspiegel mit der darauf befindlichen Leichtflüssigkeitsschicht sowohl im Vorabscheideraum als auch in der Abscheidekammer ab. Sobald die Leichtflüssigkeitsschicht an die Oberkante der Tauchrohre stößt, wird die in den Tauchrohren befindliche Schwerflüssigkeit von der nachfolgenden Leichtflüssigkeit aus den Rohren herausgedrückt, und die gesamte Leichtflüssigkeitsschicht läuft über die Tauchrohre in den Leichtflüssigkeitsausgleichsraum ab.

Dies geschieht solange, bis die Schwerflüssigkeitsstände im Vorabscheideraum und in der Abscheidekammer das Niveau der Oberkante der beiden Tauchrohre erreicht haben. Ein weiteres Absinken ist nicht möglich, da die entsprechenden Räume keine niedriger gelegene Abflußöffnung aufweisen. Im Leichtflüssigkeitsausgleichsraum sinkt der Spiegel hingegen noch bis auf das Niveau der Sohle der zum Ablauf führenden kleinen Durchtrittsöffnung ab, da hier Schwerflüssigkeit über diese Durchtrittsöffnung noch in das Ablaufrohr abgeführt wird. Ein Austreten von Leichtflüssigkeit aus dem Leichtflüssigkeitsausgleichsraum über die kleine Durchtrittsöffnung wird durch eine davor angeordnete Tauchwand verhindert.

Bei dem bekannten Abscheider ist somit eine Verbindung zwischen dem Leichtflüssigkeitsausgleichsraum und dem Schwerflüssigkeitsablauf erforderlich, durch die die gleiche Menge Schwerflüssigkeit in den Schwerflüssigkeitsablauf verdrängt wird, die als gleichgewichtige Leichtflüssigkeit in den Leichtflüssigkeitsausgleichsraum aufgenommen wird. Da die Leichtflüssigkeit im Normalbetrieb aus dem Leichtflüssigkeitsausgleichsraum über das nach oben führende Leichtflüssigkeitsablaufrohr in den Leichtflüssigkeitsspeicher abgeführt wird, besteht normalerweise nicht die Gefahr, daß Leichtflüssigkeit über die kleine Durchtrittsöffnung zum Schwerflüssigkeitsablauf gelangt. Möglicherweise kann jedoch bei den Fällen, bei denen ausschließlich große Mengen an Leichtflüssigkeit zuströmen (Ölunfall) der Leichtflüssigkeitsspiegel im Leichtflüssigkeitsausgleichsraum einen bestimmten Tiefststand unterschreiten, so daß die Gefahr einer Mitabführung von Leichtflüssigkeit über die kleine Durchflußöffnung zum Schwerflüssigkeitsablauf gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leichtflüssigkeits­ abscheider der angegebenen Art zu schaffen, bei dem während der Zulaufphase keine Leichtflüssigkeit vom Leichtflüssigkeitsausgleichsraum zum Schwerflüssigkeitsablauf gelangen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verbindung zwischen dem Leichtflüssigkeitsausgleichsraum und dem Schwerflüssigkeitsablauf als senkrechter Schacht bzw. Rohr ausgebildet ist, in dem sich ein den Schacht normalerweise sperrender Verschlußkörper befindet, der nur nach Beendigung des Zulaufs durch den absinkenden Schwerflüssigkeitsspiegel hinter dem Überlauf des Schwerflüssigkeitsablaufs auf- und bei Erreichen des abgesenkten Schwerflüssigkeitsspiegels im Leichtflüssigkeitsausgleichsraum wieder zugesteuert wird.

Die Erfindung basiert daher auf der Lehre, den Weg vom Leichtflüssigkeitsausgleichsraum zum Schwerflüssigkeitsablauf, der zum Herausdrücken der Schwerflüssigkeitsrestmenge im Leichtflüssigkeits­ ausgleichsraum erforderlich ist, nur während der Absenkphase im Betrieb des Abscheiders offenzuhalten und diesen Weg während der Zulaufphase und auch im Ruhezustand des Abscheiders zu schließen. Hierdurch wird sichergestellt, daß bei dem vorstehend erwähnten Fall des Zulaufes von sehr großen Leichtflüssigkeitsmengen ohne Schwerflüssigkeit, beispielsweise bei dem erwähnten Ölunfall, keine Leichtflüssigkeit vom Leichtflüssigkeitsausgleichsraum mit in den Schwerflüssigkeitsablauf gelangen kann, da der entsprechende Weg während dieser Phase geschlossen ist. Wenn der Zulauf beendet bzw. abgestellt ist, wird durch den darauf folgenden Absinkvorgang des Schwerflüssigkeitsspiegels hinter dem Überlauf des Schwerflüssigkeitsablaufes ein Öffnen des Schachtes initiiert, so daß die im Leichtflüssigkeitsausgleichsbehälter befindliche Schwerflüssigkeit durch den Schacht bei geöffnetem Verschlußkörper zum Schwerflüssigkeitsablauf gelangen kann. Wenn der Schwerflüssigkeisspiegel im Leichtflüssigkeitsausgleichsraum seinen Minimalstand erreicht hat (Höhe der Ablaufsohle), schließt der Verschlußkörper wieder selbsttätig den Schacht, so daß auch während der nachfolgenden Ruhephase des Abscheiders der Weg vom Leichtflüssigkeits­ ausgleichsraum zum Schwerflüssigkeitsablauf abgesperrt bleibt.

Der Verschlußkörper (eingetauchter Hohlkörper) schließt daher im Normalzustand immer den Schacht. Durch den absinkenden Schwerflüssigkeitsspiegel, der letztendlich in der eigentlichen Abscheidekammer bis auf das Niveau der Oberkante Tauchrohr fällt, wird der Öffnungsvorgang initiiert. Das erneute Schließen erfolgt bei Beendigung der Absenkung im Leichtflüssigkeitsausgleichsraum.

Das Auf- und Zusteuern des Verschlußkörpers wird zweckmäßigerweise durch eine im Schacht befindliche Schwimmereinrichtung durchgeführt. Durch die Auf- und Abbewegung der Schwimmereinrichtung wird der Verschlußkörper, der im Normalzustand an einem Sitz anliegt und eine im Sitz angeordnete Durchtrittsöffnung verschließt, vom Sitz abgehoben bzw. zum Sitz zurückbewegt, so daß hierdurch die entsprechenden Öffnungs- und Schließvorgänge stattfinden können.

Der Weg vom Leichtflüssigkeitsausgleichsraum bis zum Schwerflüssigkeits­ ablauf ist vorzugsweise ferner so gestaltet, daß oberhalb des Verschlußkörpers seitlich vom Schacht ein Ablaufrohr abzweigt. Das hat den Vorteil, daß im Schacht selbst oberhalb des Verschlußkörpers dessen Steuerorgan, nämlich die Schwimmereinrichtung, angeordnet werden kann, während der Weg der Schwerflüssigkeit selbst, deren Eintritt von unten in den Schacht erfolgt, dann über das Ablaufrohr seitlich vom Schacht wegweist.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Schwimmereinrichtung einen Ballastraum auf, der bei absinkendem Schwerflüssigkeitsspiegel hinter dem Uberlauf mit Schwerflüssigkeit gefüllt wird und dadurch absinkt, wodurch der Verschlußkörper aufgesteuert wird, und der bei Erreichen des abgesenkten Schwerflüssigkeitsspiegels im Leichtflüssigkeitsausgleichs­ raum wieder entleert wird und dadurch ansteigt, wodurch der Verschlußkörper zugesteuert wird. Mit dieser Ausgestaltung wird ein rasches Absinken der Schwimmereinrichtung und damit Öffnen des Verschlußkörpers und nach Erreichen des Tiefststandes der Schwerflüssigkeit im Leichtflüssigkeitsausgleichsraum ein rasches Ansteigen der Schwimmereinrichtung und damit Zusteuern des Verschlußkörpers erreicht.

Zweckmäßigerweise besteht die Schwimmereinrichtung aus einem geschlossenen Schwimmerkörper, der die Auf- und Zusteuerung des Verschlußkörpers bewirkt, und einem hiervon getrennten, über dem Schwimmerkörper angeordneten Ballastkörper, der den füllbaren und entleerbaren Ballastraum aufweist. Beide Körper stehen in Kontakt miteinander. Bei Füllung des Ballastkörpers wird der Schwimmerkörper mit nach unten gedrückt und stößt den Verschlußkörper auf, während im umgekehrten Fall bei Bewegung des Ballastkörpers nach oben nach dessen Entleerung der Schwimmerkörper mit nach oben schwimmt, so daß der Verschlußkörper in seine Verschlußstellung zurückkehren kann.

Das Entleeren des Ballastraumes wird vorzugsweise so bewerkstelligt, daß dem Ballastraum ein Ablaßventil zugeordnet ist, das bei Erreichen einer vorgegebenen tiefsten Lage desselben selbsttätig öffnet. Die aus dem Ballastraum entleerte Schwerflüssigkeit gelangt dann in den Schacht und von dort zum Schwerflüssigkeitsablauf.

Schacht und Schwerflüssigkeitsablauf stehen darüber hinaus am oberen Schachtende miteinander in Verbindung, so daß die Schwimmereinrichtung bei Absinken des Schwerflüssigkeitsspiegels hinter dem Überlauf des Schwerflüssigkeitsablaufes im Schacht mit absinkt und hierdurch eine Verbindung zwischen dem Ballastraum und dem Schwerflüssigkeitsspiegel freigibt, so daß der Ballastraum mit Schwerflüssigkeit gefüllt werden kann. Die Schwimmereinrichtung ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet und in einem rechteckigen Schacht angeordnet. Zwischen dem Schwerflüssigkeitsspiegel und den von der Schwimmereinrichtung nicht ausgefüllten Ecken des Schachtes besteht eine Verbindung. Diese Verbindung bewirkt, daß beim Absinken des Schwerflüssigkeitsspiegels hinter dem Überlauf des Schwerflüssigkeitsablaufes auch der Schwerflüssigkeitsspiegel innerhalb des Schachtes (in den Ecken desselben) absinkt, wodurch die Verbindung zwischen Ballastraum und Schwerflüssigkeitsspiegel außerhalb des Schachtes freigegeben wird. Der Ballastkörper ist vorzugsweise oben offen, so daß nach Freigabe der Verbindung (Öffnung in der Schachtwandung) Schwerflüssigkeit durch die Öffnung über die Oberkante des Ballastkörpers in den Ballastraum einströmen und diesen füllen kann. Wenn nach dem Entleeren des Ballastraumes die Schwimmeinrichtung im Schacht wieder aufsteigt, wird durch die Seitenwand des Ballastkörpers die Öffnung wieder geschlossen, so daß der Zustrom von Schwerflüssigkeit in den Ballastraum hinein gestoppt wird. Die Schwimmereinrichtung erreicht dadurch wieder ihre höchste Stellung.

Das Ablaßventil zum Entleeren des Ballastraumes weist vorzugsweise ein mit einem Sitz zusammenwirkendes Ventilelement auf, das vom Ventilsitz gelöst wird, wenn der Ballastraum seine vorgegebene tiefste Lage erreicht. Das Lösen wird dabei zweckmäßigerweise so bewerkstelligt, daß das Ventilelement an einem auf der Mittelachse des Schachtes angeordneten Gestänge beschränkt axial beweglich geführt ist, wobei eine Halterung die Abwärtsbewegung des Ventilelementes begrenzt. Wird nunmehr der Ballastkörper durch das zunehmende Auffüllen seines Ballastraumes noch weiter abgesenkt, so löst sich der am Ballastkörper angeordnete Ventilsitz vom Ventilelement, und es wird eine Öffnung freigegeben, über die die Schwerflüssigkeit aus dem Ballastraum in den Schacht und dann aus dem Schacht zum Schwerflüssigkeitsablauf geführt werden kann.

Somit verdrängt das Volumen der im Betrieb des Abscheiders anfallenden Leichtflüssigkeit nach Beendigung des Zulaufs (Ruhezustand) das gleichhohe Volumen Schwerflüssigkeit aus dem Leichtflüssigkeitsaus­ gleichsraum von unten durch den Schacht über die Öffnung am Sitz des Verschlußkörpers im Schacht nach oben und über das seitlich vom Schacht abzweigende Ablaufrohr zum Schwerflüssigkeitsablauf. Während des Zulaufes und nach Erreichen des abgesenkten Schwerflüssigkeitsspiegels im Leichtflüssigkeitsausgleichsbehälter (stimmt mit der Sohle des seitlich vom Schacht abzweigenden Ablaufrohres überein), d. h. im Ruhezustand des Abscheiders, ist der Schacht gesperrt, so daß keine Flüssigkeit über diesen Weg zum Schwerflüssigkeitsablauf gelangen kann.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Leichtflüssigkeitsabscheiders kommt kein Ablaßventil der vorstehend beschriebenen Art im Ballastraum zur Anwendung. Statt dessen ist zum Füllen des Ballastraumes mit Schwerflüssigkeit ein eine Öffnung in der Schachtwandung auf und zu steuerndes Ventil vorgesehen. Dieses Ventil ist normalerweise, d. h. während des Zulaufs des Abscheiders und während des Ruhezustandes desselben, geschlossen und öffnet sich erst, wenn kein Gemisch mehr in den Abscheider einläuft. Durch das Öffnen des Ventils füllt sich der Ballastraum mit Schwerflüssigkeit, so daß der den Schacht normalerweise sperrende Verschlußkörper durch die Schwimmereinrichtung aufgesteuert wird. Da sich jedoch in der Wandung des Ballastkörpers eine Öffnung zum Ableiten der im Ballastraum befindlichen Schwerflüssigkeit befindet, die immer offen ist, entleert sich der Ballastkörper gleichzeitig, wobei jedoch diese Öffnung so bemessen ist, daß der Verschlußkörper so lange von der Schwimmereinrichtung offengehalten wird, bis der Absenkvorgang der Schwerflüssigkeit im Leichtflüssigkeitsausgleichsraum abgeschlossen ist.

Das die Öffnung auf- und zusteuernde Ventil ist vorzugsweise ein schwimmergesteuertes Ventil, wobei der Schwimmer mit sinkendem Schwerflüssigkeitsspiegel absinkt und das Ventil aufsteuert. Hierbei mündet die Ventilöffnung zweckmäßigerweise von der Rückhaltewanne in den Schacht, und das Ventil ist in der Rückhaltewanne angeordnet und wird mit sinkendem Schwerflüssigkeitsspiegel in der Rückhaltewanne aufgesteuert. Steigt der Schwerflüssigkeitsspiegel in der Rückhaltewanne wieder an, wird die Ventilöffnung wieder geschlossen.

Mit dem Ventil wird somit erreicht, daß sich die Rückhaltewanne zu früh entleert, weil das Ventil während des Betriebes (bei Zulauf in den Abscheider) das Zufließen von Schwerflüssigkeit in den Ballastraum der Schwimmereinrichtung verhindert. Bei aufhörendem Zulauf senkt sich auch der Schwerflüssigkeitsspiegel in der Rückhaltewanne, so daß der Schwimmer fällt und das Ventil geöffnet wird. Der Ballastkörper füllt sich dann mit Schwerflüssigkeit aus der Rückhaltewanne, steuert den Verschlußkörper im Schacht auf und entleert sich entsprechend über die vorgesehene Ablauföffnung. Im entleerten Zustand steigt der Ballastkörper und damit die gesamte Schwimmereinrichtung wieder auf, wobei sich der Verschlußkörper selbsttätig schließt.

Das Ventil weist vorzugsweise einen kegelförmigen Ventilkörper auf, der in den Schacht hineinragt. Beim Aufsteigen des Ballastkörpers stößt dieser gegen die konische Fläche des Ventilkörpers und drückt den Ventilkörper zurück auf seinen Sitz, so daß das Ventil geschlossen wird. Hierbei erfolgt daher das Schließen des Ventiles unabhängig vom Schwerflüssigkeitsstand in der Rückhaltewanne.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen eine Verbindung zwischen dem Leichtflüssigkeits­ ausgleichsraum und dem Schwerflüssigkeitsablauf eines Leichtflüssigkeitsabscheiders herstellenden Schacht mit darin angeordneter Ablaufsperre in der Draufsicht;

Fig. 2 den Schacht der Fig. 1 im Längsschnitt, wobei daneben das Absenktauchrohr eines Leichtflüssigkeitsausgleichsraumes schematisch dargestellt ist;

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Ansicht eines anderen Ausfüh­ rungsbeispiels; und

Fig. 4 das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 in der Draufsicht.

Die Fig. 1 und 2 zeigen nur den Teil eines Leichtflüssigkeitsabschei­ ders, der für die Erfindung von Bedeutung ist. Die übrigen Teile sind nicht dargestellt und sollen an dieser Stelle im einzelnen auch nicht erläutert werden. Bei dem Leichtflüssigkeitsabscheider kann es sich beispielsweise um einen solchen handeln, wie er in der DE 39 30 226 A1 beschrieben und in den Fig. 1 und 2 dieser Veröffentlichung dargestellt ist. Wesentlich ist dabei nur, daß anstelle der bei dem bekannten Abscheider angeordneten kleinen Durchtrittsöffnung 13, über die der Leichtflüssigkeitsauslaufraum mit dem Schwerflüssigkeitsablauf verbunden ist, der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schacht 1 Verwendung findet. Auf die DE 39 30 226 A1 wird daher an dieser Stelle ausdrücklich Bezug genommen. Der Schacht 1 führt dabei aus dem Leichtflüssigkeitsausgleichsraum zum Schwerflüssigkeitsablauf. Diese Teile sind in der erwähnten Veröffentlichung mit 6 und 14 bezeichnet.

Der Schacht 1 besitzt im Schnitt etwa quadratische Form und ist am oberen Ende mit einem Deckel versehen. In der Mitte des Deckels befindet sich eine Öffnung, durch die das Gestänge 12 eines Ablaßventiles 11 geführt ist. Einzelheiten dieses Ablaßventils werden später erläutert. In einer Seitenwand des Schachtes am oberen Ende in der Nähe des Deckels befindet sich eine Öffnung 3, die in eine Schwerflüssigkeitsrückhalte­ wanne 2 führt. Diese Rückhaltewanne steht mit dem Teil des Schwerflüssigkeitsablaufes hinter dem Überlauf (Teil 17 in der vorstehend genannten Veröffentlichung) in Verbindung. Wenn daher im Betrieb des Abscheiders Schwerflüssigkeit zum Schwerflüssigkeitsablauf geführt wird, so gelangt diese Schwerflüssigkeit in die Rückhaltewanne 2. Mit 18 ist der Schwerflüssigkeitshöchststand in dieser Wanne dargestellt und mit 17 ein Schwerflüssigkeitsspiegel im Betrieb.

Die Funktionsweise des in der vorstehend genannten Veröffentlichung beschriebenen Abscheiders wurde bereits eingangs erläutert. An dieser Stelle sei kurz zusammengefaßt, daß das zuströmende Gemisch in eine Abscheidekammer (Vorabscheideraum oder eigentliche Abscheidekammer) gelangt, wo sich die Leichtflüssigkeit auf der Schwerflüssigkeit ansammelt. Die Leichtflüssigkeit gelangt über einen Leichtflüssig­ keitsablauf, der den Leichtflüssigkeitsausgleichsraum, ein von der Abscheidekammer nach unten in den Leichtflüssigkeitsausgleichsraum führendes Tauchrohr 21 und ein vom Leichtflüssigkeitsausgleichsraum nach oben führendes Leichtflüssigkeitsablaufrohr umfaßt, in einen Leichtflüssigkeitsspeicher. Die Schwerflüssigkeit gelangt über einen Überlauf zum Schwerflüssigkeitsablauf.

Wenn der Gemischzulauf aufhört, sinkt der Schwerflüssigkeitsspiegel in der Abscheidekammer bis auf das Niveau der Oberkante des Tauchrohres 21 ab. Ein weiteres Absinken ist nicht möglich, da die entsprechenden Räume keine niedriger gelegene Abflußöffnung aufweisen. Im Leichtflüssigkeits­ ausgleichsraum sinkt der Spiegel hingegen noch bis auf das Niveau 20 ab, da hier noch Schwerflüssigkeit in den Ablauf verdrängt wird.

Der Weg der verdrängten Schwerflüssigkeit verläuft hierbei von unten in den Schacht 5 hinein und über das Ablaufrohr 6 wieder heraus. In diesem Schacht befindet sich ein Verschlußkörper 8, der den Schacht während des Zulaufs und im Ruhezustand des Abscheiders sperrt und ein Abführen der Schwerflüssigkeit über diesen Weg nur während der Absinkphase ermöglicht.

Der Verschlußkörper 8 ist bei diesem Ausführungsbeispiel am oberen Ende ballig ausgebildet und liegt im dargestellten geschlossenen Zustand am Innenrand einer Öffnung 10 an, die in einer in den Schacht eingesetzten Scheibe 9 ausgebildet ist. Der Innenrand bildet daher einen entsprechenden Ventilsitz. Durch die herrschenden Druckverhältnisse wird der Verschlußkörper 8 gegen den Ventilsitz gepreßt.

Zum Öffnen des Verschlußkörpers 8 dient eine darüber im Schacht angeordnete Schwimmereinrichtung, die sich aus zwei voneinander getrennten Teilen zusammensetzt, die miteinander in Kontakt stehen. Es handelt sich hierbei um einen geschlossenen Schwimmerkörper 5 und einen darüber befindlichen, oben offenen Ballastkörper 4. Beide Körper sind zylindrisch ausgebildet und stehen zumindest mit zwei gegenüberliegenden Innenwänden des Schachtes 1 in Kontakt. Die freibleibenden Ecken des Schachtes sind bis zur Sohle des Ablaufrohres 6 mit Schwerflüssigkeit gefüllt, so daß der Schwimmerkörper 5 normalerweise auf der Schwerflüssigkeit aufschwimmt und mit einem an seiner Unterseite angeordneten Stößel 7 nicht mit dem Verschlußkörper 8 in Kontakt steht.

Der Ballastkörper 4 ist hohl ausgebildet und weist ein offenes oberes Ende auf. Er kann mit Schwerflüssigkeit befüllt werden und sinkt mit zunehmendem Gewicht im Schacht ab, wobei er den Schwimmerkörper 5 nach unten drückt, bis dessen Stößel 7 den Verschlußkörper 8 vom Innenrand der Öffnung 10 wegdrückt und somit den entsprechenden Verschluß öffnet. Hierdurch kann Schwerflüssigkeit vom Leichtflüssigkeitsausgleichsraum durch den unteren Teil des Schachtes über die Schachtecken aufsteigen und in das Ablaufrohr 6 gelangen.

Das Befüllen des Ballastkörpers 4 mit Schwerflüssigkeit geschieht folgendermaßen:
In Fig. 2 ist die Stellung der Schwimmereinrichtung dargestellt, die diese bei maximalem Schwerflüssigkeitsstand 18 in der Rückhaltewanne 2 einnimmt. Hierbei kann Schwerflüssigkeit über die Öffnung 3 in die Ecken des Schachtes eindringen, so daß der Schwimmerkörper 5 und der Ballastkörper 4 ihre höchste Stellung einnehmen. Wird nunmehr der Zulauf des Abscheiders gestoppt und sinkt der Schwerflüssigkeitsspiegel vom Spiegel 18 beispielsweise auf den Spiegel 17 ab, so sinkt auch die Schwimmereinrichtung innerhalb des Schachtes mit ab, da keine neue Schwerflüssigkeit mehr über die Öffnung 3 zuströmt, jedoch ein Abfluß über das Rohr 6 vorhanden ist. Mit absinkendem Ballastkörper 4 gerät dessen Oberkante in den Bereich einer Öffnung 16, die, wie Fig. 1 zeigt, mittig an einer Schachtseitenwand angeordnet ist, so daß sie durch den Ballastkörper 4 in dessen in Fig. 2 gezeigter Normalstellung abgesperrt wird. Erreicht jedoch die Oberkante des Ballastkörpers 4 diese Öffnung 16, so strömt Schwerflüssigkeit in den Ballastraum innerhalb des Ballastkörpers ein und füllt diesen Raum auf. Hierdurch erfolgt das vorstehend beschriebene Absenken des Ballastkörpers 4 mit Schwimmerkörper 5, wodurch der Verschlußkörper 8 geöffnet wird.

Am unteren Ende des Ballastkörpers 4 befindet sich ein Ablaßventil 11. Wenn der Ballastkörper eine bestimmte tiefe Stellung erreicht hat, wird ein Ventilkörper 13 des Ablaßventiles 11, der an einem Gestänge 12 angeordnet ist, nicht mehr weiter mit abwärts bewegt, da eine am Gestänge angebrachte Halterung 22 gegen einen Anschlag am Deckel des Schachtes stößt. Der Ventilsitz 14 des Ablaßventiles löst sich daher vom Ventilelement 13, so daß eine entsprechende Durchlaßöffnung freigegeben wird. Die im Ballastraum befindliche Schwerflüssigkeit kann dann durch die freiwerdende Öffnung und eine seitlich durch die Wandung des Ballastkörpers 4 geführte Öffnung 15 aus dem Ballastkörper heraus in den Schacht strömen und von dort in das Abflußrohr 6. Damit wird der Ballastkörper entleert, wodurch der Schwimmerkörper 5 wieder aufschwimmen und sich vom Verschlußkörper 8 lösen kann. Der Verschlußkörper 8 gelangt wieder in seine Verschlußstellung. Auch das Ablaßventil 11 wird wieder geschlossen.

Wesentlich ist, daß die Schließung des Verschlußkörpers 8 und des Ablaßventiles 11 so aufeinander abgestimmt sind, daß der Verschlußkörper 8 erst dann schließt, wenn die im Leichtflüssigkeitsausgleichsraum stattfindende Absenkung abgeschlossen ist, d. h. der Schwerflüssigkeits­ stand 20 erreicht ist.

Die Abstimmung erfolgt mit Hilfe des Ablaßventiles 11 und einer entsprechenden Einstellung der verstellbaren Halterung 22.

Die Rückhaltewanne ist vorgesehen, um einen ausreichenden Vorrat an Schwerflüssigkeit zu schaffen, damit der Ballastraum aufgefüllt werden kann. Ihr Volumen kann beispielsweise doppelt so groß sein wie das Volumen des Ballastraumes.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schachtes mit darin angeordneter Ablaufsperre. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Ballastkörper kein in Fig. 2 dargestelltes Ablaßventil auf, und die Befüllung des Ballastkörpers erfolgt anders. In der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 werden nur diejenigen Teile erläutert, die von der vorhergehenden Ausführungsform verschieden sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind der Schacht 1 und die Schwimmereinrichtung mit Verschlußkörper entsprechend ausgebildet wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 und 2. Wie bereits erwähnt, besitzt der Ballastkörper 4 kein Ablaßventil, weist jedoch in seinem unteren Endbereich eine Ablauföffnung 15 für Schwerflüssigkeit auf, über die Schwerflüssigkeit aus dem Ballastraum 23 in den Schwerflüssigkeits­ ablauf 6 gelangen kann.

Der Schacht mit Ablaufsperre ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Leichtflüssigkeitsausgleichsraum und dem Schwerflüssigkeitsablauf eines Leichtflüssigkeitsabscheiders angeordnet, von dem in Fig. 3 schematisch noch der Zulauf 29, eine Abscheidekammer 30, ein von der Abscheidekammer nach unten in den Leichtflüssigkeits­ ausgleichsraum führendes Tauchrohr 21 sowie eine Überlaufwand 31 zwischen der Abscheidekammer 30 und einer Schwerflüssigkeitsrückhalte­ wanne 2 gezeigt sind. In dieser Schwerflüssigkeitsrückhaltewanne 2 befindet sich ein über einen Schwimmer 26 gesteuertes Ventil 24, das eine von der Schwerflüssigkeitsrückhaltewanne 2 in den Schacht führende Öffnung 27 auf- und zusteuert. Hierzu besitzt der Schwimmer 26 ein geeignetes Gestänge 28, das mit einem konischen Ventilkörper 24 verbunden ist. Fällt der Schwerflüssigkeitsspiegel in der Rückhaltewanne 2 ab, so fällt auch der Schwimmer 26, und der Ventilkörper 25 wird über das Gestänge 28 von seinem Sitz abgehoben, so daß die Öffnung 27 freigegeben wird. Es kann dann Schwerflüssigkeit aus der Rückhaltewanne 2 in den Ballastraum 23 des Ballastkörpers 4 fließen. Nach dem Entleeren des Ballastkörpers 4 über die Schwerflüssigkeitsableitung 15 steigt der Ballastkörper im Schacht auf und drückt mit seiner Oberkante den konischen Ventilkörper 25 wieder zurück gegen seinen Sitz, so daß die Öffnung 27 geschlossen wird. Hiermit ist die Verbindung zwischen der Rückhaltewanne 2 und dem Schacht wieder gesperrt, so daß der Ballastkörper nicht befüllt werden kann.

Fig. 4 zeigt die entsprechenden Bauteile in der Draufsicht.

Claims (13)

1. Leichtflüssigkeitsabscheider mit einem Zulauf für ein Leichtflüssig­ keits-Schwerflüssigkeits-Gemisch, mindestens einer dem Zulauf nachgeordneten Abscheidekammer für die Leichtflüssigkeit, einem der Abscheidekammer nachgeordneten Schwerflüssigkeitsablauf mit Uberlauf, einem Leichtflüssigkeitsablauf umfassend einen Leichtflüssigkeitsaus­ gleichsraum, ein von der Abscheidekammer nach unten in den Leichtflüssigkeitsausgleichsraum führendes Tauchrohr und ein vom Leichtflüssigkeitsausgleichsraum nach oben führendes Leichtflüssigkeits­ ablaufrohr, sowie einem Leichtflüssigkeitsspeicher, mit dem das Leichtflüssigkeitsablaufrohr in Verbindung steht, wobei der Leichtflüssigkeitsausgleichsraum mit dem Schwerflüssigkeitsablauf in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Leichtflüssigkeitsausgleichsraum und dem Schwerflüssigkeitsablauf als senkrechter Schacht (1) bzw. Rohr ausgebildet ist, in dem sich ein den Schacht (1) normalerweise sperrender Verschlußkörper (8) befindet, der nur nach Beendigung des Zulaufs durch den absinkenden Schwerflüssigkeitsspiegel hinter dem Überlauf des Schwerflüssigkeits­ ablaufes auf- und bei Erreichen des abgesenkten Schwerflüssigkeits­ spiegels (20) im Leichtflüssigkeitsausgleichsraum wieder zugesteuert wird.

2. Leichtflüssigkeitsabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (8) durch eine im Schacht (1) befindliche Schwimmereinrichtung auf- und zugesteuert wird.

3. Leichtflüssigkeitsabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Verschlußkörpers (8) seitlich vom Schacht (1) ein Ablaufrohr (6) abzweigt.

4. Leichtflüssigkeitsabscheider nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmereinrichtung einen Ballastraum (23) aufweist, der bei absinkendem Schwerflüssigkeitsspiegel hinter dem Überlauf mit Schwerflüssigkeit gefüllt wird und dadurch absinkt, wodurch der Verschlußkörper (8) aufgesteuert wird, und der bei Erreichen des abgesenkten Schwerflüssigkeitsspiegels (20) im Leichtflüssigkeitsaus­ gleichsraum wieder entleert wird und dadurch ansteigt, wodurch der Verschlußkörper (8) zugesteuert wird.

5. Leichtflüssigkeitsabscheider nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmereinrichtung aus einem geschlossenen Schwimmerkörper (5), der die Auf- und Zusteuerung des Verschlußkörpers (8) bewirkt, und einem hiervon getrennten, über dem Schwimmerkörper (5) angeordneten Ballastkörper (4) besteht, der den füllbaren und entleerbaren Ballastraum (23) aufweist.

6. Leichtflüssigkeitsabscheider nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ballastraum (23) ein Ablaßventil (11) zugeordnet ist, das bei Erreichen einer vorgegebenen tiefsten Lage des Ballastkörpers (4) selbsttätig öffnet.

7. Leichtflüssigkeitsabscheider nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmereinrichtung bei Absinken des Schwerflüssigkeitsspiegels hinter dem Überlauf des Schwerflüssigkeits­ ablaufes im Schacht (1) mit absinkt und hierdurch eine Verbindung zwischen Ballastraum (23) und Schwerflüssigkeitsspiegel (17) freigibt, so daß der Ballastraum (23) mit Schwerflüssigkeit gefüllt werden kann.

8. Leichtflüssigkeitsabscheider nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmereinrichtung zylindrisch ausgebildet und in einem rechteckigen Schacht (1) angeordnet ist und daß zwischen dem Schwerflüssigkeitsspiegel in der Rückhaltewanne (2) und den von der Schwimmereinrichtung nicht ausgefüllten Ecken des Schachtes (1) eine Verbindung besteht.

9. Leichtflüssigkeitsabscheider nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaßventil (11) ein mit einem Sitz (14) zusammenwirkendes Ventilelement (13) aufweist, das vom Ventilsitz (14) gelöst wird, wenn der Ballastkörper (4) seine vorgegebene tiefste Lage erreicht.

10. Leichtflüssigkeitsabscheider nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Füllen des Ballastraumes (23) mit Schwerflüssigkeit ein eine Öffnung (27) in der Schachtwandung auf- und zusteuerndes Ventil (24) vorgesehen ist.

11. Leichtflüssigkeitsabscheider nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (24) ein schwimmergesteuertes Ventil ist.

12. Leichtflüssigkeitsabscheider nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (27) von der Rückhaltewanne (2) in den Schacht (1) mündet.

13. Leichtflüssigkeitsabscheider nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (24) einen kegelförmigen Ventilkörper (25) aufweist.