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Behälter zum Trennen -von Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft einen
Behälter zum Trennen von Flüssigkeiten unter dem Einfluß ihrer spezifischen Gewichtsunterschiede.
Es sind bereits Trennvorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen die Flüssigiceitsinischung
in gleichmäßiger Strömung durch einen waagerecht angeordneten Behälter hindurchgeführt
wird, wobei sich die leichteren Bestandteile der Flüssigkeitsmischung absondern
und nach oben in einen unmittelbar auf dem Trennbehälter angeordneten Sammelbehälter
steigen.
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Urn eine vollständige und einwandfreie Trennung der Flüssigkeiten
bei dem Durchfluß durch einen Behälter zu ermöglichen, ist es wesentlich, daß die
Strömung der Flüssigkeitsmischung eine rein lineare und frei von Wirbelungen ist.
Betrachtet man beispielsweise die Vorgänge bei der Strömung durch ein Rohr oder
einen Kanal, so ergibt sich bekanntlich ein bestimmter kritischer Wert der Beziehung
vtid (worin v die Strömungsgeschwindigkeit, d den Durchmesser des Rohres oder Kanales
und ii. einen von der Viskosität und Dichte der Flüssigkeit abhängigen Wert bezeichnet,
der bei gleichbleibender Flüssigkeitstemperatur als konstant angenommen werden kann),
bei dessen Überschreitung eine rein lineare Strömung nicht mehr möglich ist. Dieser
Wert beträgt ungefähr -2 ooo, und es ergibt sich beim Einsetzen von für praktische
Zwecke brauchbaren Strömungswerten, daß bei Verwendung eines einzelnen zylindrischen
Behälters der für die Erzeugung einer rein linearen Ströniüng erforderliche Durchmesser
unverhältnismäßig groß ist.
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Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gestellt.
die Erzeugung einer rein linearen und wirbelfreien Strömung bei verhältnismäßig
geringem Außendurchmesser des Trennbehälters zu ermöglichen. Gemäß der Erfindung
wird dieser Zweck in der Hauptsache durch die Anordnung von über die ganze Höhe
des Trennbehälters verteilten parallelen Rohren von im Verhältnis zu ihrer Länge
engem Durchmesser erreicht, durch welche die Flüssigkeitsmischung hindurchgeleitet
wird. Bei einer derartigen Anordnung bietet es keine Schwierigkeiten, die Rohre
so zu bemessen, daß die Flüssigkeitsmischung mit der gewünschten Geschwindigkeit
ohne Wirbelbildung hindurchfließen und die auszuscheidende Flüssigkeit sich zu einem
größeren Volumen vereinigen kann, so daß sie sich bei dein Austritt aus den Rohren
leicht von der anderen Flüssigkeit trennt. Die Länge der Rohre ist abhängig von
dein spezifischen Gewicht des auszuscheidenden Bestandteiles der Flüssigkeitsmischung
und von dein Ouerschnitt und der Geschwindigkeit der Strömung. Beispielsweise beträgt
die Länge bei der Ausscheidung von gewöhnlichem Brennöl und bei der Verwendung von
Rohren von etwa 38 mm Durchmesser und der größten, ohne Wirbelbildung möglichen
Strömungsgeschwindigkeit ungefähr 6 m.
Die parallelen Rohre können
an dem einen Ende in eine Einlaßkarnmer und an dem anderen Ende in eine gemeinsame,
oben und unten mit Auslaßöffnungen für die leichtere bzw. schwerere Flüssigkeit
versehene Auslaßkammer münden.
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Vorzugsweise werden die Rohre an ihrer Oberseite über die ganze Länge
hin reit Bohrungen oder Öffnungen versehen, so daß die bei der Strömung der Flüssigkeitsmischung
durch die Rohre abgeschiedene leichtere Flüssigkeit auf kürzestem Wege abgeleitet
werden kann.
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Es sind zwar bereits Trennbehälter bekannt, bei denen die Flüssigkeitsmischung
durch einige nebeneinanderliegende parallele Rohre hindurchgeleitet wird, jedoch
handelt es sich hier um Rohre von im Verhältnis zu ihrer Länge großem Durchmesser,
die nicht den Zweck haben, eine rein lineare Strömung hervorzurufen, sondern lediglich
dazu dienen, die Flüssigkeitsmischung von einem Behälter in einen anderen überzuleiten.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt zwei beispielsweise Ausführungsformen
des, Erfindungsgegenstandes, und zwar ist Abb. i ein O_uerschnitt durch einen Behälter
zur Behandlung von ölhaltigem Wasser in Richtung der Linie A-A der Abb. 2.
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Abb. 2 ist ein Längsschnitt durch den Behälter, Abb.3 ein Ouerschnitt
durch Abb.2 in Richtung der Linie B-B.
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Abb. .4 zeigt einen Längschnitt und Abb. 5 eine Endansicht einer weiteren
Ausführungsform des Behälters.
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In den Abb. 1, 2 und 3 ist 2 ein zylindrisches Gehäuse, das mit einem
Einlaß 3 für das ölhaltige Wasser, einem Auslaß 4 für das entölte Wasser und einer
Olabflußleitung i i versehen ist.
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Auf der Oberseite des Gehäuses 2 sind zwei Kammern i o und 12 befestigt.
Der vordere Teil des Gehäuses :2 ist durch zwei Zwischenwände 13 und 1.4 und eine
Wand 2o in drei Abschnitte 15, 16 und 17 unterteilt, die durch Öffnungen 18 in den
Zwischenwänden miteinander und durch Öffnungen 1g an der Oberseite des Gehäuses
2 mit dem Ölsammelbehälter io in Verbindung stehen. Zwischen der Wand 2o und einer
entsprechenden Wand 21 ist eine Anzahl paralleler Rohre 22 befestigt. An der nach
oben gelegenen Seite des Umfangs der Rohre 22 sind über die ganze Länge in bestimmten
Abständen Bohrungen angeordnet, die vorzugsweise nach der Auslaßseite zu an Zahl
zunehmen und an Größe abnehmen. Von dem Raum 24 führen drei oben an dem Gehäuse
:2 befindliche Öffnungen 23 in die Kammer io. Der Raum 25 zwischen der Wand 2i und
der Endwand 26 des GehäuSeS 2 steht durch eine obere Auslaßöffnung 27 mit der Wasserkammer
12 in Verbindung.
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Die Ölkammer io ist mit einer Heizschlange oder Heizrohren 28 ausgestattet,
die an ein Dampfzuleitungsrohr 29 angeschlossen sind und dazu dienen, die Viskosität
von dickflüssigen Ölen zu verringern, so daß sie leicht abfließen. können.
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Die Wasserkarnmer 12 ist mit einem Filterkörper 30 versehen,
der zwischen zwei durchbohrten Platten 31 und 32 befestigt ist. Unterhalb des Filters
erstreckt sich ferner quer durch die Kammer 12 eine schräg liegende, an dem oberen
Ende mit einer Öffnung 34 versehene Platte 33.
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Über dem unteren Ende der schrägen Platte 33 ist eine Auslaßöffnung
35 angeordnet. Das Dampfzuleitungsrohr 29 ist reit einer durch ein Ventil
37 abgeschlossenen Verlängerung 36 versehen, die in die Wasserkammer 12 führt.
Die Heizschlange 28 ist vermittels eines Rohres 38 mit einer Einlaßöffnung 39 der
Rohrkammer a4 verbunden, in welcher außerdem noch eine zur Reinigung dienende Öffnung
4o vorgesehen ist.
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Wenn das zu behandelnde ölhaltige Wasser durch die Einlaßöffnung 3
in den Raum 15 eintritt, steigt das sich am leichtesten abscheidende 01 durch
die Öffnung 1g in die Ölkammer io, während das ölhaltige Wasser durch die Öffnung
18 in der Trennwand 13 hindurchströmt, wobei sich eine weitere Menge Öl abscheidet
und durch die zweite Öffnung 1g in die Ölkammer 1o aufsteigt. Hierauf tritt das
ölhaltige Wasser aus dein Raum 16 durch die zweite Öffnung 18 in den Raum 17 ein,
in dem wiederum eine Abscheidung von 01 eintritt, welches durch die dritte
Öffnung 19 in die Ölkammer io eintritt. Das ölhaltige Wasser fließt jetzt durch
die Rohre 22 in den Raum 25, und während des Durchströmens durch diese Rohre tritt
das noch in ihm befindliche Öl durch die Bohrungen an der Oberseite der Rohre 22
aus und steigt durch die Öffnungen 23 in die Ölkammer io. Das aus den Rohren 22
austretende Wasser fließt hierauf durch die Öffnungen 27 und 34 in das Filter 30,
durch das die etwa noch im Wasser befindlichen kleinen Ölreste abgeschieden werden.
Das sich am Filter 3o absetzende Öl wird zweckmäßig vermittels eines durch das Ventil
37
eintretenden Dampfstromes entfernt und durch die Auslaßöffnung 35 nach
außen abgeführt.
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Bei der in Abb. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform sind entsprechende
Teile mit denselben Bezugszeichen versehen wie in den Abb. 1, 2 und 3. Bei dieser
Bauart ist nur eine Zwischenwand 14 zwischen dem Einlaß 3 für das ölhaltige Wasser
und der Wand 2o
vorgesehen, wobei die Öffnung 18 der Zwischenwand
ganz nach unten verlegt ist. Die Ölkammer io ist durch eine mit einer Verbindungsöffnung
41 versehene Zwischenwand 4o in zwei Teile geteilt. In dein Raum zwischen der Wand
21 und der Rückwand .;.2 des Gehäuses sind zwei sich nach unten bzw. nach oben erstreckende
Wände _;.3 und 4.4 angeordnet. Das Filter 30 ist vorn Gehäuse 2 -getrennt
angeordnet und oben rnit einer Auslaßöffnung .I für das Wasser versehen. Das Darnpfheizrohr
28 erstreckt sich wie bei dein ersten Beispiel über die ganze Länge der (11-kammer
io.
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Die Wirkungsweise ist ähnlich wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform.
Das in die Vorrichtung eintretende ölhaltige Wasser gelangt durch den Einlaß 3 in
die Kammer 15, und das sich hierbei abscheidende Öl tritt durch eine oben angeordnete
Öffnung i9 in die Ölkainrner io ein. Das ölhaltige Wasser strömt hierauf durch die
Öffnung 18 in der "Zwischenwand i.[ und die Rohre 22 in den Raum 25, wobei das sich
während des Durchfließens durch die Rohre, die in diesem Falle an der Oberseite
nicht mit Bohrungen versehen sind, abscheidende Öl nach oben steigt und durch die
Öffnung 27 in den links von der Zwischenwand .Io gelegenen Teil der Ölkammer io
eintritt, worauf es durch die Öffnung -.i zu dem Ölabfluß i i gelangt. Das Wasser
fließt aus dem Raum 25 unterhalb der Wand 4.3 und oberhalb der Wand .I-. hindurch
und gelangt durch die Auslaßöffnung 27 in das Filter 3o. Das von dein Heizrohr 28
abgezweigte Dampfrohr 38 ist abweichend von dem ersten Beispiel nicht in den von
den Rohren 22 ausgefüllten Raum, sondern in den Raum 25 geführt, in welchem auch
die endgültige Trennung des Öls stattfindet.
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Man kann natürlich die Anordnung auch so treffen, daß der Trennvorgang
sich umgekehrt abspielt, wobei dann die gegebenenfalls vorgesehenen Bohrungen auf
der Unterseite der Rohre angeordnet werden, so daß die sich abscheidende schwerere
Flüssigkeit nach unten sinkt.
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Infolge seiner geschlossenen Bauart ist der Behälter besonders für
den Einbau auf Schiffen geeignet, da er in jeder beliebigen Lage zur Wasserlinie
aufgestellt werden kann und die Schwankungen des Schiffes während der Fahrt auf
die Trennwirkung ohne Einfluß bleiben.