DE6606028U - Vorrichtung zum abschoepfen und trennen einer fluessigkeit kleineren spezifischen gewichts von einer fluessigkeit groesseren spezifischen gewichts - Google Patents

Description

P.A.227 492*25.4.67

Patentanwalt Dipl.-Ing. Lothar Dörner

58 Hagen/Westf.

GrashofstraCe 11

22. April 1967

Dipl.-Ing. Rudolf Reichert
58 Hagen, PrentzelstraSe 1

Anwaltsakte 6726

Vorrichtung sum Abschöpfen und !rennen einer flüssigkeit kleineren spezifischen Gewichts von einer flüssigkeit größeren spezifischen Gewichts

Wasserbehälter, die der Versorgung von Industrieunternehmen mit Betriebswasser dienen, weisen häufig ixä Laufe der Zeit,

vor allem auf der Rücklauf- oder Äswasserserse "der WasserveJSQrguBgseifirica-fcimgBn* iäöar oder ifeniger starke Yerschmutssungen durch Öl auf. Im Defekt- oder üCatastrophenfall, wenn Ölbehälter auslaufen und das Öl in das Wasser gelangt, können derartige Verschmutzungen beachtliche oder sogar -wasserwirtschaftlich gefährliche Ausmaße annehmen. Sehr viele der in frage kostenden Wasserbehälter sind so klein, daS ihre Ausrüstung mit einer stationären Entölereinrichtung herkömmlicher Art aus Kosten- oder Platzgründen gar nicht möglich ist«

6608028-3.9.70

Bekanntlich scirwisssit das verschmutzende Öl als die Flüssigkeit mit dem kleineren spezifischen Gewicht gegenüber Wasser mit der Zeit auf und bildet an der Oberfläche des Plüssigkeitsgemisehes einen film. Das Problem besteht nun daxin, diesen is Vergleich. 212a Gesamtvolumen in des sei st en Füllen relativ wenig voluminösen. Ölfilm mit einfachen Mitteln von der Oberfläche des Wassers zu entfernen, ohne zugleich mit dem Ölfilm unverhältnismäßig große Wassermengen abziehen und entsprechend große apparative Yoluaen verwenden zu müssen. Zieht man den Ölfilm beispielsweise durch Abschöpfen mit einem Eimer ab, dans, enthält jeder herausgehobene Eimer relativ geringe Ölmengen, die sich in Hundertsteln oder Tausendsteln des Eimervolumens ausdrücken lassen, und im übrigen nur Wasser. Es bleibt dann die Aufgabe, dieses recht ungünstige Mischungsverhältnis in weiteren Trennungsvorgangen so zu verbessern, daß Gemische mit überwiegenden Ölanteil entstehen, die ihrerseits erneut abgezogen und der Yerniehtung oder einer Aufbereitung zugeführt werden können, für diese Torgänge sind erneut₉ ie Verhältnis zu eines Simervoluiaen, größere Absetz- oder QJrennvoluisen er-* forderlich.

Ausgehend von diesem speziellen Problem liegt der Erfindung allgemein die Aufgabe zugrunde, eine Torrichtung zum Ab» schöpfen einer flüssigkeit kleineren spezifischen Gewichts von einer flüssigkeit größeren spezifischen Gewicht3 in

einem Flüsaigkeitsgeniisch zu schaffen, bei der das für die Nachfolge-Vorgänge erforderliche Absetz- oder Trennvolumen in das JTiissigkeitsgemisch selbst hineingelegt ist, d.h. also der zu reinigende Flüssigkeitsbehälter zua apparativen Bestandteil gemacht ist.

&emäö der Erfindung wird die gestellte Aufgabe gelöst durch einen auf den Fltissigkeitsgeoisch schwimmenden Schwimmer mit einer Schöpfeinrichtung, deren Einlaßöffnung in der !Flüssigkeit kleineren spezifischen Gewichts liegt, mit eines] der Schöpf einrichtung Nachgeordneten Abscheider, der die Flüssigkeiten trennt und die Flüssigkeit kleineren spezifischen Gewichts zurückhält, und mit einea mit dem Abscheider verbundenen Auffangtopf, der die getrennte flüssigkeit gröSsssn spesifiseiien Gewichts aufnimmt und eine Verbindung nach der flüssigkeit größeren spezifischen Gewichts in dem äußeren Flüssigkeitsgesaisch aufweist.

Durch die Verwendung der transportablen, also vielerorts einsetzbaren, schwimmenden und absolut oder im wesentlichen auftriebskonstanten Vorrichtung nach der Erfindung wird also das Flüssigkeitsgemisch» das an der Oberfläche eine Flüssigkeit mit geringeres spezifischen Gewicht aufweist, also ζ.Β» ein Wasservoiuiaen mit einem Ölfilm auf der Wasseroberfläche, unmittelbar zu dans Abschöpf- und Srennvorgang herangezogen und ist verfahrenstechnisch selbst ein Teil

der 2reiaivQrrIcii*usg» Dadurch, wird die Notwendigkeit» große Gemisehmengen abziehen oder herausheben zu nüssen, ausgeschaltet bzw.auf das Herausheben geringer, stark mit der Flüssigkeit geringeren spezifischen Gewichts konzentrierter Mengen beschränkt. Die einzelnen kontinuierlichen Verfahrensvorgänge, wie Abschöpfen und erneutes Trennen bzw. Konzentrier an, sind übliche mechanische Torgänge, die Über beliebige Zelträume unbeaufsichtigt durchgeführt und für unter- ι schiedlich© Fördermengen pro Zeiteinheit, also unterschfedliche Leistungen, eingerichtet werden können.

Bei dem eingangs genannten Anwendungsfall - Ölfilm auf einem Wasservolumen - arbeitet die Torrichtung nach der Erfindung folgendermaßen: Der Ölfilm wird mit Hilfe der Sohöpf- oder Abzugseinrichtung von dem Wasser in die Torrichtung abgeschöpft oder abgezogen. Dabei wird Wasser mitgerissen. In dem als Abscheider dienenden Entölertopf, auch Ölabscheider genannt, wird das Öl von dem mitgerissenen Wasser in üblicher Weise mechanisch getrennt. Das Öl wird dabei im Entölertopf auf der Oberfläche seines Wasservolumens zurückgehalten. Das Wasser wird gleichzeitig mittelbar oder unmittelbar in das Wasservolumen, auf dem die Torrichtung schwimmt, zurückgegeben. Unmittelbar z.B. dann, wenn in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung die Verbindung zwischen Auffangtopf und der Flüssigkeit größeren spezifischen Gewichts in dem äußeren Flüssigkeitsgemisch aus mindestens einer im Auffang-

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topf vorgesehenen Auslaßöffnung besteht. Zn diesem Pail fließt aus der oder den Auslaßöffnungen genau soviel Wasser in das äußere Plüssigkeitsvolumen zurück, wie über die Schöpfeinrichtung dem Entölertopf und zugleich dem Auffangtopf zufließt. Hittelbar z.B. dann, wenn in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung in dem Auffangtopf eine Pumpe vorgesehen ist, die die in den Auffangtopf zufließende !flüssigkeit aus dem Auffangtopf über eine Leitung nach außen pumpt. In diesem J?all wird das aus dem äußeren Flüssigkeitsgemisah über den Entölertopf in den Auffangtopf im Gefälle zufließende Wasser-Qlgemisch als Wasser wieder in das äußere Wasservoluraen gepumpt. In beiden fällen sammelt sich in der Vorrichtung nach einer bestiisrnten Betriebsseit eine bestimmte Ölmenge. Sie kann mit dar Vorrichtung, die im Auffangtopf immer noch eine bestimmte Wassermenge enthält, aus dem Plüsaigkeitsgemiöch herausgehoben werden. Im 3?alle der bevorzugten Ausführung wird die Vorrichtung dabei zunächst langsam bis zur Uhterkante der äußeren Öffnungen des Auffangtopfes angehoben, wobei das Wasser aus dem Auffangtopf ausfließt und dieser den Entöler-Inhalt aufnimmt. Erst dann wird die Vorrichtung mit der nunmehr auf mehr als die Hälfte reduzierten Flüssigkeitsmenge ganz herausgehoben. Beim Ent» leeren der Vorrichtung kann ein Seil des herausgehobenen Wassers für sich abgelassen werden, sodaß zum Schluß ein Öl-Wasser-Gemisch übrig bleibt, welches je nach Handhabung und Betriebsdauer mehr oder weniger überwiegend aus Öl besteht .

Ein "bevorzugtes AusfiihruBgsheispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Ss zeigt:

fig. 1 eine Draufsicht auf eine etwa im Maßstab 1:5 schematisch dargestellte Vorrichtung für das Abschöpfen eines Ölfilms von einem Wasservolumen;

fig. 2 einen Längsschnitt duroh die Vorrichtung entlang der Schnittlinie I-I der fig. 1j flg. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung entlang

der Schnittlinie II-II der Pig. 1; Hg. 4 eine flg. 2 entsprechende Sarstellung einer

Ausführungsvariante der Vorrichtung mit starr miteSander verbundenem Schwimmer, Entöler und Auffangtopf im verkleinerten Maßstab.

Bei dem in den Fig. i bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel schwimmt die Vorrichtung nach der Erfindung mit Hilfe eines Schwimmers 3 in einem Wasservolumen 1, dessen Spiegel mit einem Ölfilm 2 bedeckt ist. Der Schwimmer 3 ist hier aus Konstruktionsgründen als U-förmige Röhre ausgebildet. An der offenen Seite der U-förmigen Röhre ist eine Schöpfeinrichtung 4 vorgesehen. Die Schöpfeinrichtung 4 besteht hier aus eines mit dem Schwimmer 3 starr verbundenen Schöpfrad 5, dessen Antrieb 6 durch einen Pfeil angedeutet ist und desaen Antriebsmotor nebst Energiezuleitung nicht dar-

gestellt ist. An die Stelle des Schöpf rades 5 können auch, eine Walze, Börste oder dergl. treten. In den Schwisaser 3 eingehängt iat ein !aitölertopf 7» der in bei ölabscheidern "bekannter Weise das zufließende Wasser mechanisch vom öl trennt und das entölte Wasser an einen Auffangtopf 8 weitergibt, der alt des Eatölertopf 7 verbunden ist· Der Auf fangtopf 8 steht ait dem zu entölenden äußeren Wasservolusan 1 über eine oder sehrere Auslafiöffnungen 9 in Verbindung. Die Schärfeinrichtung 4 und der Entölertopf 7 sind über eine Zuflußrinne 10 miteinander verbunden. Mne Einhänge- und Halteleine, die zugleich Träger der Eaergiesuleitungen ist, ist nicht dargestellt.

Wie fig. 4 zeigt, können der Schwimmer 3» der Eatölertopf 7 und der Auffangtopf 8 eine starre Einheit bilden.

Kit Hilfe des angetriebenen Schöpfrades 5 der Schöpfeinrichtung 4 werden kontinuierlich kleine Mengen des Ölfilms 2 zusammen mit Wasser von der Wasseroberfläche abgeschöpft, auf ein über dem Wasserspiegel liegendes Niveau angehoben und der ZufluBrinne 10 zugeführt. Im Ausführungabeispiel wird der Ölfilm in Sangentialriohtung des Schöpfrades geschöpft, sodann, in seiner Radial- und AxI al richtung an die ZufluSrinne 10 weitergegeben. Der Eintritt des Ölfilms in den Entölertopf 7 aus der Zuflu£rinne 10 erfolgt in tangentialer, für den Ströoungsverlauf günstiger Richtung.

In dem Entölertopf 7 erfolgt die bekannte mechanische Trennung Ton Öl und Wasser. !Das aufgeschwommene öl sammelt sich im Innern des Entölertopfes 7 an der Plüssigkeitsoberfläche, das Wasser fließt im Verhältnis des Zulaufs neuer Flüssigkeit weiter in den Auffangtopf 8, dessen Inhalt über die Auslaßöffnungen 9 mit dem Wasservolumen 1 in Verbindung steht. Die Flüssigkeit in der Vorrichtung steht also unmittelbar mit der flüssigkeit außerhalb der Vorrichtung in Verbindung, deren Oberfläche au reinigen ist. Infolgedessen fließt die in die Vorrichtung kontinuierlich geschöpfte Flüssigkeitsmenge aur selben Zeit in Form gereinigten Wassers

in derselben Menge wieder aus der Vorrichtung ab. Die in der _ ein

vorrichtung vorhandene Flüssigkeitsmenge ist also/durch die Form der Vorrichtung abgegrenzter, jedoch nicht abgeschlossener Bestandteil des Gesamt-Flüssigkeitsvolumens, in dem die Vorrichtung schlisst.

Die beschriebene Vorrichtung ist ohne weitere Hilfsmittel absolut auftriebskonstant. Die Vorrichtung arbeitet nach dem Einhängen in die Flüssigkeit völlig kontinuierlich. Die Leistung der Vorrichtung ist auf den Sntölerinhalt abgestimmt, um die Entölerwirkung zu gewährleisten. Infolge der kontinuierlichen Arbeitsweise weist die Vorrichtung trotz geringer Momentanleistung (flaehfließen des Ölfilms) in Abhän-

beliebige giglceit Toiü Zeitfaktor Jede/Arbeitsleistung auf.

Vor dem Einhängeader Vorrichtung in die Flüssigkeit wird bei starrer Ausbildung der Vorrichtung der Auffangtopf 8 mit Flüssigkeit gefüllt. Beim Herausheben aus der Flüssigkeit wird die Vorrichtung zunächst langsam bis zur /uffangtopf-Oberkants angehoben. Das iss Satwlertopf

Öl sinkt dabei in den Auffangtopf 8 und wird in diesem mit einem Flüssigkeitsrest ganz herausgehoben.

Bei flexibler Ausbildung der Vorrichtung, die insbesondere für größere Einheiten in Betracht kommt, bestehen der Entölertopf 7 und der Auffangtopf 8 aus flexiblen Wandungen, die durch stabile Ringe Form und Belastung erhalten. 3)8r Schwimmer 3 ist in diesem Fall floßsackartig ausgebildet. Bei dieser Ausführung ist ein Auffüllen des Auffangtopfes vor dem Einhängen der Vorrichtung in die Flüssigkeit 1 nicht erforderlich.

Die Größen für die Vorrichtung sind beliebig. Sie werden praktisch begrenzt nach unten durch die angestrebte Bandlichk€ä des Geräts (angestrebtes Betriebsgewicht bei gefülltem AdSangtopf etwa 15 bis 20 kg) und nach, oben durch, die Leistungsfähigkeit leichter Hebevorrichtungen. Auch große Vorrichtungen können bei flexibler Ausbildung der Einzelteile nach Abmessung und Sransportgewicht handlich gehalten werden.

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Sei einer anderen Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung wird das für den Betrieb erforderliche flüssigkeitsgefälle dadurch geschaffen, daß die aus der Vorrichtung wieder abzugebende entölte flüssigkeitsmenge aus dem Auffangbehälter iierausgepuspt und in das äußere WaaservolEüses an geeigneter Stelle eingeleitet wird. In dieses fall vrird das abzuziehende Öl-Wassergemisch über einen beweglich in des Ölfilm schwimmenden Abzugspalt in den Entölertopf im freien Gefälle hineingezogen. Der nach außen geschlossene Auffangtcpf wird hier zugleich zum Pumpensumpf für die zwischen zwei Innen-flüssigkeitsspiegeln intermittierend oder kontinuierlich arbeitende Pumpe. Auch in diesem fall ist der Inhalt der Vorrichtung ein abgegrenzter, jedoch nicht abeschlossener Bestandteil des Gesamtvolumens. Sie Vorrichtung nach dieser Ausführung ist in Abhängigkeit τοη den flüssigkeitsspiegeln innerhalb der Vorrichtung bedingt auftrisbskOSStSH* j -Mäh-renn dl© Lsi.sin2]l|£3xäiii£keit deo Zur Vorrichtung hin beweglich angeordneten Abzugspalts auf eine bestimmte Pumpenleistung abgestellt werden kann.

Bs ist weiterhin möglich, die in den fig» 1 bis 3 dargestellte Schöpfeinrichtung mit einer Wasserabgabgabe aus αβπ Auffangbehälter mit Hilfe einer Pumpe zu kombinieren. Allerdings lassen sich dann die SchöpfeinricJituTig und die Pumpe leistungsmäSig nicht genau aufeinander abstimmen, sodaB intermittierender oder leistungsungleicher Pumpbetrieb zwangs-

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läufig eintritt.

Die vorstehend für das Absieben eines ölfiles ron einea Wasservolumen "beschriefcene Vorrichtung Vwnn in allen fällen

«JYtggag-tg-fc ΜΟΡΑ«, ±» Ά mm mr\ ging "gi«««* gVtti-fc ΙΛβΙηβΓβη. SM-

sifieohen Gewichte von einer flüsaigkoit grööeren spezifischen Gewichts getrennt werden aoll. Dabei ist die Ter-

■ Wendungsfähigkeit keine awege auf Industrieanlagen 'beachränkt,

sondern es können auch GewässeEflächen,

usw. gereinigt werden.

Claims (9)

D A / f 3 ·-» H3 Patentanwalt DipL-lng. Lothar Dörner Hagen/Westf. Grashofsiraße 11 22. April 1967 Dipl.-lag. SMcIf Reichert Hagen, Prentzelstraße 1 Anwaltsakte 6726

1. Vorrichtung zum Abschöpfen und brennen einer Flüssigkeit kleineren spezifischen Gewichts von einer flüssigkeit größeren spezifischen Gewichts in einen flüssigkeitsgemisch, gekennzeichnet durch einen auf don Flüssigkeitsgemisch schwiimaenden Schwimmer (3) mit einer Schöpf einrichtung (4), deren Einlaßöffnung in der flüssigkeit kleineren spezifischen Gewichts liegt» mit einem der Schöpf einrichtung (4) nachgeordneten Abscheider (Entölertopf 7)« der die flüssigkeiten trennt und die Flüssigkeit kleineren spezifischen Gewichts zurückhält, und mit einem mit dem Abscheider verbundenen Auffangtopf (8), der die getrennte flüssigkeit größeren spezifischen Gewichte aufainrast und eine Verbindung nach der flüssigkeit größeren speziflcchen Gewichts in dem äußeren flüsslgkeltsgemisch aufweist.

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2. Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Auffangtepf (8) und der flüssigkeit größeren spezifischen Gewichts in des: äußeren flüssig» keitsgeisisch aus mindestens einer im Auffangtopf vorgesehenen Auslaßöffnung (9) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Auffangtopf (8) eine Pumpe vorgesehen ist, die die in den Auffangtopf (8) zufließende flüssigkeit aus des Auffangtopf (8) über eine leimung nach außen punpt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (3) als U-förmige Röhre ausgebildet ist, an deren offener Seite die Schöpf einrichtung (4) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schöpf einrichtung (4) ein angetriebenes Schöpfrad (5) enthält, welches die flüssigkeit tangential schöpft und radial sowie axial an eine Zuflußrinne (10) weiterleitet, die tangential an dem Abscheider (Entölertopf 7) anliegt.

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6. Torrichtung nach Anspruch >, gekennzeichnet durch einen beweglich in dem Plüssigkeitsgemisch schwimmenden Abzugapalt, über den die Flüssigkeit geringeren spezifischen Qewichts an den Abscheider.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (3), der Abscheider (Entölertopf 7) und der Auffangtopf (8) eine starre Einheit bilden.

8. Torrichtung nach Mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (Entölertopf 7) und der Auffangtopf (8) flexible Wandungen aufweisen, die durch Ringe versteift sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

der Sohwisssr fleSsaekastig ausgebildet ist.