DK143326B - Fremgangsmaade til adskillelse af to vaesker med forskellig massefylde fra en blanding af de naevnte vaesker samt anlaeg til udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

(19) DANMARK (§) |f| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT ου 143326 Β

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 4879/71 (51) IntCI.3 B 63 B 36/32 (22) Indleveringsdag 7- okt. 1971 5 (OJIl . u j , o. E 02 B 15/04 (24) Løbedag 7. okt. 1971 (41) Aim. tilgængelig 11. maj 1972 (44) Fremlagt 10. aug. 1981 (86) International ansøgning nr. -(86) International indleveringsdag -(85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 10. nov. 1970, 7016406, NL

(71) Ansøger NATIONAL MARINE SERVICE INCORPORATED, St. Louis, US.

(72) Opfinder Cornells In rt Veld, NL.

(74) Fuldmægtig Firmaet Chas. Hude.

(54) Fremgangsmåde til adskillelse af to væsker med forskellig massefylde fra en blanding af de nævnte væsker samt anlæg til udøvelse af fremgangsmåden.

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til adskillelse af to væsker med forskellig massefylde fra en blanding af de nævnte væsker, hvor blandingen suges op til en lukket separeringsbeholder gennem en blandingstilførselsledning, idet sugningen gennemføres ved frembringelse af et undertryk i separeringsbeholderen, ved at væsken med størst massefylde, ® 09 son udskilles i separeringsbeholderen, suges ud af beholderen ved ^ hjælp af et sugesystem. Opfindelsen angår tillige et anlæg til ud- Ό øvelse af fremgangsmåden.

Ό ^ I separeringskammeret behandles blandingen i deis mest rolige tilstand, ^ d.v.s. under mindst mulig påvirkning af kræfter, der kan forårsage ^ forstyrrelser, så adskillelsen af væskerne under tyngdekraftens på virkning bliver så effektiv som muligt.

2 143326 I praksis anvendes fremgangsmåden ifølge opfindelsen især til adskillelse af olie og vand i en olie-vandblanding i floder, kanaler eller på åbent hav, f.eks. i nærheden af strande. I reglen vil der i blandingen, der skal behandles, findes et antal flydende såkaldte faste urenheder med væsentlig størrelse såsom træstykker og lignende dele, hvilket hindrer eller vanskeliggør tilførselen af blandingen til separeringsbeholderen og fjernelsen af de adskilte væsker, så processen må afbrydes for at fjerne genstande, som tilstopper tilførselsledningen, der fører blandingen til beholderen.

Formålet med denne opfindelse er at anvise en fremgangsmåde og et anlæg af forannævnte art til - fortrinsvis automatisk - at fjerne urenheder, der vil kunne hindre indstrømning af blandingen i tilførselsrøret.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at der ved indsugningsmundingen af blandingstilførselsledningen er anbragt et skærmorgan til frafiltrering af store faste urenheder, såsom genstande af træ fra'blandingen, og at sugefunktionen periodisk ændres til en trykfunktion, så strømningen gennem blandingstilførselsledningen reverseres.

Akkumuleringen af store faste urenheder på stedet, hvor blandingen bliver opsuget til separeringsbeholderen, undgås ved ændring af sugefunktionen i sugesystemet til en trykfunktion i en periode, der er meget kortere end perioden af sugefunktionen. Samtidig undgås generende påvirkning af indholdet i separeringsbeholderen fra uroligt vand eller hvirvler i beholderen forårsaget af væsken, der fjernes fra beholderen.

Det må bemærkes, at under fjernelse af væsken med størst massefylde fra beholderen kan det ikke undgås, at partikler fra væsken med mindst massefylde, der ikke har tilstrækkelig opdrift, føres med af væsken med størst vægt.

Ved den periodiske trykfunktion, der forhindrer ophobning af store faste urenheder ved indsugningsmundingen af blandingstilførselsledningen, bliver de nævnte partikler returneret til separeringsområdet.

Anlægget ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i krav 2's kendetegnende del anførte.

3 163326

Udformningen af skærmorganerne ifølge opfindelsen har den virkning, at den opsugede blanding strømmer ind i beholderen under en hurtig strømning, hvor det er meget vanskeligt for store fremmedlegemer at trænge ind i det ringformede rum mellem kurven og huset, og under indtrængningen i rummet mellem kurven og huset må de indtage en opret stilling, så kontaktfladen mellem træstykket og kurven er meget lille. Følgelig bidrager den nævnte kontaktflade ikke meget til at blokere perforeringerne i kurven.

Gennem sugesystemet, der indbefatter afbryderorganer eller reverseringsorganer til frembringelse af valgt undertryk og overtryk i beholderen, er det gennem tilbagegående strømninger muligt automatisk at skylle filteret, der udgøres af skærmorganerne.

Ifølge opfindelsen er det hensigsmæssigt, at separeringsbeholderen har sidevægge, der i retningen nedad konvergerer mod udførselsåbningen for den tungeste væske.

Når der frsribringes undertryk gennem fjernelse af væsken med størst vægt fra beholderen gennem sugesystemet, kan det ikke undgås, at den tunge væske vil trække partikler, der ikke har tilstrækkelig opdrift, med sig og føre disse partikler hen imod sugesystemet. Dette modvirkes ved at tilslutte sugesystemet til beholderen længst muligt fra separeringszonen for de to væsker og følgelig så tæt som muligt ved behplderbun-den, samtidig med at beholderen udformes med nedad og indad skrånende vægge. Denne udformning af beholderen har den fordel, at en given mængde væske med størst vægt i beholderen optager plads op til en større højde, end hvis beholderen var cylindrisk eller havde rektangulært tværsnit.

Separeringsbeholderen har fortrinsvis et flydeorgan, dør er koblet til et styresystem for at kunne reversere sugesystemets funktion afhængig af stillingen af flydeorganet i beholderen. Ved hjælp af flydeorganet bliver sugesystemets sugefunktion automatisk ændret til en trykfunktion, hvis tilførsel af blandingen reduceres gennem en begyndende blokering af tilførselsledningens indsugningsmunding, og/eller hvis luft træder ind i beholderen, hvilket forårsager et fald i højden af væskespejlet i beholderen.

I en udførelsesform for anlægget ifølge opfindelsen er der til let 4

U332G

omskiftning mellem suge- og trykfunktion i sugesystemet anbragt en ventil både på pumpens trykside og pumpens sugeside, og rørledningen mellem ventilen på sugesiden og pumpen er forsynet med en afgrening indbefattende en ventil, medens rørledningen mellem pumpen og ventilen på tryksiden gennem et forbindelsesrør, der indbefatter en ventil, er forbundet til afgangsledningen mellem separeringsbeholderen og den nævnte ventil på sugesiden.

Styresystemet kan ifølge opfindelsen være forbundet til flydeorganet og være indrettet til at lukke ventilen på sugesiden og ventilen på „ tryksiden af pumpen i afhængighed af flydeorganets stilling under samtidig åbning af de to andre ventiler i sugesystemet.

For at undgå en for stor overførsel af for mange partikler fra væsken med mindst massefylde til væsken med størst massefylde kan der ifølge opfindelsen findes en detektor, der er placeret tæt ved det sted, hvor afgangsledningen for væske med størst vægtfylde er forbundet til separeringsbeholderen, hvilken detektor detekterer tilstedeværelse af væske med mindre vægtfylde.

For at modvirke uro i væsken i separeringsbeholderen og derved fremme separeringen kan blandingstilførselsledningen ifølge opfindelsen slutte i en opadrettet munding i nogen afstand under øverste væg i separeringsbeholderen .

Yderligere karakteristiske træk ved opfindelsen vil fremgå af følgende beskrivelse af en udførelsesform for opfindelsen i forbindelse med tegningerne, hvor fig. 1 viser en pram, hvori et anlæg ifølge opfindelsen er blevet anbragt, fig. 2 et tværsnit af en beholder i anlægget ifølge opfindelsen med et rørdiagram for sugesystemet, fig. 3a og b viser detaljer af anlæggets skærmorgan, og fig. 4 prammen, set fra oven, og hvor man ser positionen af skærmen, når anlægget er i brug.

5

14332G

Det bemærkes, at anlægget ifølge opfindelsen kan være stationært, men det er også muligt at montere det på en bevægelig understøtning, så at det kan flyttes, f.eks. langs trækstien ved en kanal. Oftest vil anlægget være monteret i en pram eller i et skib til anvendelse på en flod eller på havet. I handelen har anlægget været benævnt som "højkapacitiv havneskræller i forbindelse med en højkapacitiv olievands epar a torpram eller -beholder".

Den i fig. 1 viste pram 1, der indbefatter et anlæg ifølge opfindelsen, befinder sig i vand med vandoverfladen 2. Prammen 1 er forsynet med en separeringsbeholder 3 hørende til anlægget ifølge opfindelsen,og denne beholder har en fødeledning eller blandingstilførselsledning 4, der er sluttet til nævnte beholder. Den anden ende af blandingstilførselsledningen er neddykket i olie-vandblandingen og er forsynet med et skærmorgan 5. Henvisningstallet 6, fig. 2, viser et afgangsrør, hvorigennem der udskilles væske med større massefylde, nemlig vand. Afgangsrøret 6 er forbundet med beholderen 3 nær ved dennes bund. Den anden ende af afgangsrøret 6 er forbundet til et sugesystem 7 (fig. 2). Separeringsbeholderen 3 er en hermetisk lukket beholder, der strækker sig hele vejen gennem størstedelen af prammen.

Før operationen begynder, er separeringsbeholderen 3 helt fyldt eller fyldt til lige under dens øverste væg 8 med vand. Når sugesystemet 7 startes, frembringes der undertryk i separeringsbeholderen 3, hvilket bevirker, at olie-vandblandingen suges op til beholderen gennem skærmorganet 5 og blandingstilførselsledningen 4. Vand, som suges ud ved hjælp af sugesystemet 7, bliver udskilt og føres uden for prammen gennem afgangsrøret 6. Det vil forstås, at under operationen fuldføres vand-olieadskillelsen i separeringsbeholderen 3 nær ved overfladen, dvs., at der kommer et olielag til syne foroven i væsken i beholderen 3. Under operationen tiltager tykkelsen af nævnte olielag kontinuerligt, indtil beholderen er fyldt så meget med olie, at yderligere separation hindres, hvorefter operationen standses og prammen føres til stedet, hvor olien kan tømmes ud.

Ved at suge olie-vandblandingen ind i separeringsbeholderen 3 bliver blandingen, der træder ind i beholderen, mindre oprørt end ved pumpning af nævnte olie-vandblanding op i beholderen 3. Formindsket uro 143326 6 fremmer den ønskede separation.

Det vil selvfølgelig være klart for de, som er fagfolk på området, at når vandet suges ud gennem ledningen 6, vil mindre partikler af lettere væskedele, der ikke har tilstrækkelig stigningsevne, føres med vandstrømmen i retning mod det sted, hvor afgangsrøret er tilsluttet separeringsbeholderen 3. For at reducere denne mængde af lettere oliepartikler, der således træder ud, så meget som muligt, bør afstanden mellem olielaget i beholderen og stedet, hvor afgangsrøret 6 er forbundet med beholderen 3, være så stor som mulig. For at opnå dette har beholderen 3 et tværsnitsprofil, der tiltager i størrelse opad (se fig. 2).

Under operationen må indsugningsmundingen af blandingstilførselsledningen 4 ikke blive tilstoppet af urenheder såsom faste genstande med meget stor størrelse, såsom træstykker eller lignende, der ofte er til stede i områder med olie og vand. Dette hindres af skærmorganet 5, som (se fig. 3a) består af en cylindrisk kurv 9, som er fastgjort til enden af blandingstilførselsledningen for olie-vand-blandingen, og som er omgivet af et cylinderformet hus 10 med en bundvæg. Huset 10 er fastgjort til blandingstilførselsledningen mellem holdeorganer 11 (se fig. 3b) på en sådan måde, at huset 10 kan vippes eller stilles skråt i forhold til blandingstilførselsledningen. Endvidere er blandingstilførselsledningen forsynet med et fast stop 12 på den ene side, medens den på den anden side er forsynet med et indstillingsorgan 13, hvori findes huller, så kurven 10 kan fastgøres i en forudvalgt skrå stilling.

Ved anvendelsen af skærmorganet 5 kan tilførsel til blandingstilførselsledningens indsugningsmunding kun ske gennem en ringformig passage. Det er meget vanskeligt for genstande af væsentlig størrelse, f.eks. træstykker, at passere denne ringformige passage. Hvis de gør det, har de en næsten lodret stilling, så at kontaktfladen mellem træstykket og kurven 9 er lille. Følgelig er bidraget fra nævnte genstande til blokeringen af tilførselsåbningen så lille som muligt.

Det vil være indlysende, at anlægget ifølge opfindelsen som følge heraf kan operere over en væsentlig længere periode,end hvis skærmorganet ikke fandtes.

7

143 32 G

Den opsugede blanding udtømmes i separeringsbeholderen gennem en opadbøjet udførselsmunding 14, hvis ende ligger et lille stykke over væskespejlet. På denne måde dannes der ikke bølger på væskeoverfladen hidrørende fra, at blandingsmaterialet falder ned i væsken. Dette er gjort for at undgå uro i væsken i tanken og for at fremme separationen.

Hvis en akkumulering af urenheder i huset 10 forårsager en reduktion af olie-vandtilførslen under operationen, kan en sugefunktion fra sugesystemet 7 imidlertid reverseres til en trykfunktion, så at der i stedet for undertryk i tanken frembringes et overtryk for derved at rense skærmorganet. I forbindelse med dette bemærkes det, at ovennævnte form og position af blandingstilførselsledningens udførsels-munding 14 bevirker, at strømningen gennem røret 4 hovedsagelig bliver luftstrømning under rensningen af skærmorganet.

Det er klart, at rensning af skærmorganet 5 medfører, at små oliepartikler, der ikke har tilstrækkelig opdrift, rives med af vandet til separationsstedet i beholderen.

I betragtning af dette kan det ikke siges, at rensning af skærmorganet, hvorunder opsugningen af olie-vandblandingen afbrydes, repræsenterer en afbrydelse af operationen med anlægget.

Formindskelsen af tilførselen af olie-vandblandingen forårsager en sænkning af væskeoverfladen i beholderen »hvilket detekteres af en svømmer eller et flydeorgan 15 i beholderen. Dette organ er koblet til et styresystem til reversering af sugesystemets 7's funktion, der afhænger af positionen af nævnte flydeorgan 15 i beholderen.

Tilførselsledningen 4 for olie-vandblandingen har en afgrening 16, hvorigennem strømningen styres ved hjælp af en ventil. Når tilførslen af olie-vandblandingen aftager, er det muligt at indføre luft eller et andet passende medium gennem nævnte afgrening.

Det er også muligt at reversere sugefunktionen af systemet 7 til en trykfunktion i det tilfælde, hvor mængden af oliepartikler i vandet er for stor. Dette kan registreres ved hjælp af en visuel observation. Opfindelsen angår således en separator til adskillelse af olie og vand fra olie-vandblanding i havet eller i en flod, og denne ad-

U332G

8 skillelse kræver ikke en høj grad af præcision.

I den viste udførelsesform for anlægget ifølge opfindelsen består sugesystemet af en pumpe 17 i et net af rørledninger (fig. 2 til højre). Dette net af rørledninger er til den ene side forbundet med afgangsrøret 6, der udskiller den tungere væske, medens to afgrening-er 22 og 23 danner forbindelse med vandet uden for prammen. En ventil 18 er anbragt i rørledningen mellem beholderen 3 og pumpen 17 og en ventil 19 er monteret i rørledningsnettet, således at den på den ene side er tilsluttet rørledningen mellem ventilen 18 og pumpen 17, medens den til den anden side er sluttet til afgreningen 22. En ventil 21 er anbragt således i rørsystemet, at dens ene åbning er forbundet med pumpen 17, og dens anden åbning er forbundet til rørstykket 23, og en ventil 20 er anbragt således i rørsystemet, at dens ene åbning er sluttet til rørstykket, der ligger mellem pumpen 17 og ventilen 21, og dens anden åbning er sluttet til rørstykket, der ligger mellem ventilen 18 og beholderen 3*under normal operation er ventilen 18 og ventilen 21 åbne, medens ventilerne 19 og 20 er lukkede. Vandet ledes ud fra beholderen via afgangsrøret 6, ventilen 18, pumpen 17, ventilen 21 og røret 23. I det tilfælde, hvor undertrykket i beholderen skal ændres til et overtryk, må ventilerne 18 og 21 lukkes og ventilerne 19 og 20 åbnes. Derefter ledes der vand udefra ind i beholderen via røret 22, ventilen 19, pumpen 17, ventilen 20 og derfra ind i tanken gennem røret 6. Åbning og lukning af ventilerne herunder styres ved hjælp af ovennævnte flydeorgan 15 via et styresystem, der er tilsluttet mellem flydeorganet 15 og sugesystemet 17, og som kan have en passende form og styres manuelt. Det bemærkes, at sugesystemet kan have en hvilken som helst passende form.

Blandingstilførselsledningen består fortrinsvis af et antal rørsek-tioner, der drejeligt er indbyrdes forbundne (se fig. 1). Som følge af denne foranstaltning kan skærmorganet anbringes på et ønsket sted i det område, der skal behandles. Når anlægget ifølge opfindelsen monteres i en pram, er disse rørsektioner fortrinsvis af et fast ikke-fleksibelt materiale. Endvidere kan hasngselforbindeIsen, hvormed rørsektionen, der bærer skærmorganet, er fastgjort (fig. 1 hængselsforbindelsen 24), være fastgjort i en forudbestemt stilling. Opsugning af olie-vandblandingen under operationen vil forårsage en hurtig strømning langs øverste rand af huset 10 ved skærmorganet

143 32 G

9 (fig. 3a), hvorved frembringes en opadrettet kraft på skærmorganet, hvilket forøges ved en relativ sænkning af overfladen af væsken inden i det cylindriske hus i forhold til vandoverfladen uden for huset. Ved at anvende rørsektioner bestående af fast ikke-fleksibelt materiale og en hængselforbindelse 24, der kan fastgøres i en forudbestemt stilling, er det til trods for den opadgående kraft muligt at fastholde skærmorganer 5 i en forudbestemt dybde under vandoverfladen. I praksis har det vist sig nødvendigt at dreje huset 10 i forhold til tilførselsledningens munding, idet hældningsvinklerne bestemmes af viskositeten af olien i olie-vandblandingsområdet. Til dette formål er huset 10 fastgjort til nævnte munding på tilførselsledningen ved hjælp af et ringformet organ 11, medens stop 12 og 13 anvendes til at fastholde huset i dets skrå stilling.

Det er naturligvis en fordel for prammens stabilitet at holde fremdriften af prammen i hovedsagen konstant og at opretholde skærmorganet et forudbestemt stykke under vandoverfladen. Følgelig er begge dele en fordel til opnåelse af en rolig væsketilstand inden i separeringsbeholderen, hvilket er nødvendigt for at få en passende adskillelse af de to væsker i blandingen. Hvis bølger eller brusen er til stede, kan skærmorganet 5 opretholdes i en forudbestemt neddykningsdybde ved direkte styring af skærmorganet 5.

Fig. 4 viser en fangskærm 25, der er udformet som en lang plade, der er bøjet i en cirkulær bue på omkring 90°. Nævnte skærm er bevægelig ophængt ved hjælp af en stang 26 og ved hjælp af en støtte 27 på prammen. Ved en foretrukken udførelsesform består støtten 27 af to rør, hvoraf det ene er monteret på prammen, medens det andet, der understøtter stangen 26, er forskydelig og roterbar i forhold til førstnævnte rør. Under operationen bliver nævnte fangskærm sænket ned uden for prammen (fig. 4), så at skærmorganet 5 er tilstede i rummet mellem prammens skrog og fangskærmen 25. Når prammen bevæges i retningen, som vist ved pilen 28 i fig. 4, f.eks. med en hastighed på 4 km pr. time, opnår man, at en større del af olie-vandblandingen i området bliver koncentreret nær skærmorganet 5. I forbindelse hermed understreges det, at fangskærmen 25 er perforeret på det sted, hvor der er anbragt en punkteret linie 29. Under operation vil store faste genstande såsom træstykker og lignende, som passerer skærmorganerne 5 eller frigøres, når skærmorganet renses, samle sig i det

Claims (4)

1. Fremgangsmåde til adskillelse af to væsker med forskellig massefylde fra en blanding af de nævnte væsker, hvor blandingen suges op til en lukket separeringsbeholder (3) gennem en blandingstilførselsledning (4), idet sugningen gennemføres ved frembringelse af et undertryk i separeringsbeholderen (3), ved at væsken med størst massefylde, og som udskilles i separeringsbeholderen (3), suges ud af beholderen ved hjælp af et sugesystem (7), kendetegnet ved, at der ved indsugningsmundingen af blandingstilførselsledningen (4) er anbragt et skærmorgan (5) til frafiltrering af store faste urenheder, såsom genstande af træ fra blandingen, og at sugefunktionen periodisk ændres til en trykfunktion, så strømningen gennem blandingstilførselsledningen (4) reverseres.

2. Anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 og med en lukket separeringsbeholder (3), der nær bunden har et afgangsrør (6) til bortledning af væske med størst massefylde, en blandingstilførsels-ledning (4), som ved sin ene ende udmunder i separeringsbeholderen (3), og et sugesystem (7), son står i forbindelse med afgangsrøret (6), kendetegne t ved, at tilførselsledningen (4) ved sin sugningsmunding har et skærmorgan (5) til at holde faste urenheder tilbage fra blandingen, hvilket skærmorgan (5) indbefatter en cylinderformet perforeret kurv (9), der er fastgjort til indsugningsåbningen af blandingstilførselsledningen, samt et hus (10), der omgiver kurven og er åben ved oversiden, hvorhos sugesystemet indbefatter organer, der efter ønske kan frembringe undertryk eller overtryk i separeringsbeholderen (3).

3. Anlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at separeringsbeholderen (3) har sidevægge, der i retningen nedad konvergerer mod udførselsåbningen for den tungeste væske.

4. Anlæg ifølge krav 3, kendetegnet ved, at nævnte separeringsbeholder (3) er forsynet med et flydeorgan (15), der er forbundet til et styresystem til reversering af sugesystemets (7) funktion afhængig af flydeorganets position.