DK146272B - Apparat til separation af en blanding af vaesker med forskellige specifikke vaegte, saasom olie og vand - Google Patents

Description

(19) DANMARK

f,i2) FREMLÆGGELSESSKRIFT <ιυ 146272 Β

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 3362/77 (51) Int.CI.3: B01D 17/02 (22) Indleveringsdag: 26 Jul 1977 (41) Aim. tilgængelig: 02 mar 1976 (44) Fremlagt: 22 aug 1983 (86) International ansøgning nr.: - (30) Prioritet: 01 sep 1976 NL 7609743 (71) Ansøger: ‘MACHINEFABRIEK GEURTSEN DEVENTER B.V.; Deventer, NL.

(72) Opfinder: Atfonsua Antonius ‘Geurtsen; NL

(74) Fuldmægtig: Firmaet Chas. Hude (54) Apparat til separation af en blanding af væsker med forskellige specifikke vægte, såsom olie og vand

Opfindelsen angår et apparat til separation af en blanding af væsker med forskellige specifikke vægte, såsom olie og vand, hvilket apparat er forsynet med en lukket beholder, som omfatter et adskillelsesrum, et overrum, som befinder sig oven over adskillelsesrummet, og en membran, som ved den øvre side adskiller adskillelsesrummet fra overkammeret, og som er bevægelig i lodret retning imellem en nederste og en øverste stilling, og som er indrettet til sty-<j| ring af i det mindste bortførselen af den lettere væske, hvilken be- ^ holder omfatter endvidere en ledning, som udmunder i adskillelsesrum- * met og er indrettet til tilførselen af den blanding, som skal adskil- j> les, samt en til bortførselen af den lettere væske indrettet ledning, é \ 2 U6272 som er tilsluttet adskillelsesrummet, og som er forsynet med en af membranen styret aflukningsventil, hvilken aflukningsventil er åbnet i membranens øverste stilling og lukket i dens nederste stilling, og hvilken beholder omfatter et under adskillelsesrummet værende, med en bortførselsledning forsynet samlekammer for den tungere væske, samt i det mindste et filter, som er anbragt imellem den nedre side af adskillelsesrummet og dette samlekammer, og som omtrent kun lader den tungere væske strømme igennem, samt en omløbskanal, som forbinder et sted i beholderen i nærheden af eller under adskillelseskammeret med overkammeret.

Et separationsapparat, f.eks. en olieseparator, af denne konstruktion er kendt fra den offentliggjorte nederlandske patentansøgning nr. 7402216. Separationsapparater af denne art virker således, at membranen, når der under denne har dannet sig et lag af lettere væske (olie) af tilstrækkelig tykkelse, trykkes op i dens øverste stilling, hvorved i det mindste en i ledningen til bortførselen af den lettere væske værende aflukningsventil åbnes. På grund af åbningen af denne aflukningsventil og bortførselen af lettere væske, hvorved laget af denne væske under membranen bliver tyndere, aftager det opadrettede tryk på membranen. Hvis dette tryk når en bestemt minimumsværdi, vender membranen tilbage til dens nederste stilling, og afspærringsventilen vil lukke igen, hvorved separationsprocessens cyklus påny begynder.

Det har nu vist sig, at åbningen af denne ventil, den heraf følgende nedsættelse af det på membranen virkende opadrettede tryk og den heraf følgende optrædende bevægelse af membranen af og til lader en sådan tilstand opstå inden i adskillelsesrummet, at så meget lettere væske (olie) når ind i filterets umiddelbare omgivelse, at dette lader for meget af den lettere væske strømme igennem, og at procentsatsen af den lettere væske i den ud af samlekammeret bortførte tungere væske (vand) er for høj. Selv om dette fænomen kun optræder fra tid til anden, kan det efter et bestemt tidsrum have en sådan ugunstig indvirken på separationsapparatets virkning, at denne ikke mere kan betragtes som værende i overensstemmelse med de høje krav, som stilles til adskillelsen, f.eks. til rensningen, der foregår med henblik på at gøre vand oliefri.

Formålet med opfindelsen er på enkel måde at undgå den konstaterede ulempe ved det kendte separationsapparat. Dette opnås ved, at der i forbindelse med det nævnte apparat, anvendes organer, som under et i givet fald indstilleligt tidsrum, som forløber fra åbningen af aflukningsventilen, forhindrer, at membranen bevæger sig nedad 3 U6272 eller forhaler membranens nedadgående bevægelse. Det viste sig nemlig, at den ved det kendte separationsapparat konstaterede ulempe ikke optræder, hvis membranen efter åbningen af aflukningsventilen ved bortførselsledningen for den lettere væske fastholdes i et kort tidsrum, f.eks. 10-20 sekunder, i dens øverste stilling eller hvis den hastighed, med hvilken membranen vender tilbage fra dens højeste til dens laveste stilling,ikke overskrider en forudbestemt værdi.

Til fastholdelsen af membranen i dens øverste stilling kan der med fordel anvendes en i omløbskanalen anbragt anden aflukningsventil, som kun holdes lukket i et i givet fald indstilleligt tidsrum, som strækker sig fra åbningen af den første aflukningsventil, som befinder sig i ledningen for bortførselen af den lettere væske fra adskillelsesrummet. Hvis omløbskanalen er aflukket ved hjælp af den anden aflukningsventil, kan membranen ikke bevæge sig, da bevægelsen af membranen lader væske strømme igennem omløbskanalen.

Hvis membranen ikke skal fastholdes, men dens hastighed under dens nedadgående bevægelse må nedsættes til en for adskillelsesforløbet gunstig værdi, kan den anden afspærringsventil være forsynet med en lækåbning. Denne lækåbning begrænser væskens strømningsstyrke i omløbskanalen og derfor membranens hastighed.

Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, som viser et lodret snit igennem en olieseparator ifølge opfindelsen med elektrisk regulering.

På tegningen ses en lukket beholder 1, som er helt fyldt med væske.

I denne beholder befinder der sig en membran 2, som kan bevæge sig op og ned, og som adskiller et overkammer 3, der kun indeholder vand, gas- og væsketæt fra et adskillelsesrum 4. Under dette adskillelsesrum 4 er der inden i beholderen 1 anbragt et flerdelt filter 5, som omtrent kun lader vand strømme igennem og derved tilbageholder olie. Dette filter 5 befinder sig imellem et yandsamlekammer 6 og den nederste del 4a af adskillelsesrummet 4. Vandsamlekammeret 6 er ved hjælp af en omløbsledning 7 forbundet med overkammeret 3.

I adskillelsesrummet 4 udmunder der en ledning 8 med en aflukningsventil 9 for tilførselen af den vand-olie blanding, som skal adskilles . Til adskillelsesrummet 4 er der endvidere sluttet en ledning 10 til bortførselen af olie. Ledningens 10 indstrømningsåbning 11 befinder sig lidt under membranens 2 nederste stilling. Uden for beholderen 146272 4 1 er der i ledningen 10 anbragt en aflukningsventil 12. Derudover er der til vandsamlekammeret 6 tilsluttet en ledning 13, i hvilken der er anbragt en omskiftningsventil 14 til tilslutning af ledningen 13 énten til en vandbortførselsledning 15 eller til en ledning 16 for tilførslen af vand til kammeret 6. Aflukningsventilen 9 og 12 og omskiftningsventilen 14 er vist skematisk. Vandbortførselsledningen 15 kan indeholde en pumpe (ikke vist), som pumper det bortledte vand til en højtliggende beholder (ikke vist) med overløbsrør. Vandtilførselsledningen 16 kan være forbundet med denne højtliggende beholder.

Aflukningsventilerne 9 og 12 og omskiftningsventilen 14 aktiveres ved hjælp af en elektromagnet 17 og en fjeder 18. Membranen 2 er mekanisk trykket sammen med en omkring en akse 19 drejelig toarmet vægtstang 20 med en på den højre arm 20a anbragt indstillelig vægt 21 til nedsætning af membranens vægt. Hvis kranens vægt skal'øges, anbringes vægten 21 på vægtstangens venstre arm 20b.

Ifølge opfindelsen er omløbsledningen 7 forsynet med en aflukningsledning 22, som i den viste tilstand for olieseparatoren er åben.

Hvis olieseparatoren tages i brug, åbnes til at begynde med en udluftning sventil 23. Derefter indtrykkes en trykknap 24, hvorved blot magnetspolen 17 aktiveres. Som følge heraf lukkes ledningens 8 ventil 9, medens ventilen 12 åbnes, og ledningen 13 tilsluttes vandtilførselsledningen 16 via omskiftningsventilen 14. Beholderen 1 fyldes herved helt med vand, hvis i det mindste tilførslen af vand via ledningen 16 er større end vandbortførselen via ledningen 10. Når beholderen 1 er fuld, lukkes ventilen 23 og derefter slippes trykknappen 24, så at aflukningsventilerne 9 og 12 og omskifterventilen 14 vender tilbage til den på tegningen viste stilling, hvorpå separationsprocessen begynder. Ved påfyldningen af beholderen forbliver membranen i den nederste stilling.

Den vand-olie blanding, som skal adskilles, tilføres derefter adskillelsesrummet 4 via ledningen 8, medens vand føres bort fra vandsamlekammeret 6. I adskillelsesrummet 4 adskiller den lettere olie sig fra det tungere vand, så at der under membranen 2 danner sig et olielag, som efterhånden bliver tykkere. Hvis olielaget har nået en bestemt tykkelse, er den opadrettede kraft, som påvirker membranen 2, via den væske, der befinder sig inden i adskillelsesrummet og inden i filterets rum, stor nok til at trykke membranen op i dens øverste stilling. Dette medfører, at mikroomskifterne 25 og 26 sluttes. Her- 5 146272 ved magnetiseres magnetspolen 17, en magnetspole 27 til aktivering af en drejelig ventilskive 28, som sætter rummene 29 imellem filterdugene 5 efter hinanden først i forbindelse med adskillelsesrummet 4 og derpå adskiller dem fra dette rum igen, en magnetspole 30 til lukningen af aflukningsventilen22 samt en spole i forbindelse med et tidsrelæ 31. Dette betyder, at blandingstilførselen afbrydes, alt olie bortledes via ledningen 10, og at der tilføres vand via ledningerne 16 og 13. Dette vand skyller det ene efter det andet af filterdugene 5 rent og trykker det olie, som stadigvæk er samlet inden i rummet 29 tilbage til adskillelsesrummet 4. I det øjeblik, der tilføres vand igennem filtrene 5,og der bortledes olie fra adskillelsesrummet, lukkes aflukningsventilen 22, så at membranen 2 ikke kan bevæge sig nedad. Dette er ført muligt, når tidsrelæet 31 efter et indstillet tidsrum af f.eks. 10-20 sekunder åbner dens kontakt 32.

Hvis dette sker, bliver magnetspolen 30 strømfri, hvorved en fjeder 33 kan bringe aflukningsventilen 22 tilbage til dens åbenstående stilling. Når aflukningsventilen 22 er åben igen, kan membranen 22 vende tilbage til dens nederste stilling, så snart olielaget under membranen er blevet for tyndt til at bære membranen. Som følge af, at membranen fastholdes et vist tidsrum efter,at oliebortførselsledningen 10 er åbnet, forhindres membranen i nølende at sætte sig i bevægelse og turbulens i at optræde i adskillelsesrummet og derved forhindres oliedråber, hvis vægt ofte kun adskiller sig lidt fra vægten af det vand, der flyttes ved hjælp af disse dråber, i at blive stødt ned i rummet 4a foran det flerdelte filter 5 hvorved filteret ville blive belastet yderligere og procentsatsen af den olie, der befinder sig i det bortledte vand, ville stige en kort tid indtil en utilladelig størrelse.

Så snart membranen har forladt dens øverste stilling, åbnes kontakten 26. Herved bliver spolerne 27 og 31 strømfrie. I det mindste relæet 31 vender med tilstrækkelig forsinkelse tilbage til den hvilestilling, i hvilken kontakten 32 er sluttet for at forhindre, at magnetspolen 30 påny aktiveres og derved igen lukker afspærringsventilen 22, dvs. at membranen 2 under dens nedadgående bevægelse bliver opholdt, før membranen når dens nederste stilling og har åbnet kontakten 25 i denne stilling. Magnetspolen 27 lader efter dens aktivering ventilskiven 28 dreje så langsomt, at alle filterdugene 5 og alle mellemrummene 29 under oliebortførselen bliver skyllet rene efter hinanden i tilstrækkelig lang tid ved hjælp af det via ledninger 16 tilførte

Claims (2)

1. 6 146272 vand. Skiven 28 kan derefter ved hjælp af fjederen 34 hurtigt trækkes tilbage til hvilestillingen. Når kontakten 25 åbnes, bliver også den magnetspole 17, som stadigvæk er aktiveret via holdekontakten 35^trømfri så at fjederen 18 trækker aflukningsventilerne 9 og 12 og omskifterventilen 14 tilbage til de viste stillinger. Derefter påbegynder adskillelsescyklen, så at tykkelsen af det overlag, der befinder sig under membranen igen tiltager. Der er mulighed for mange forskellige variationer af det elektriske diagram til styring af separationsprocessen. Styringen kan også foregå gå ad pneumatisk, elektro-pneumatisk, hydraulisk, elektro-hydraulisk og/eller mekanisk vej i stedet for alene ad elektrisk vej. Selvom fastholdelsen af membranen i dens øverste stilling ved hjælp af omløbsledningens aflukningsventil er yderst enkel, kan man til dette formål også anvende elektro-mekaniske midler og yderligere andre midler. Således kunne vægtstangens 20 arm 20a i dens nederste stilling, dvs. i membranens 2 øverste stilling, gribe bag ved den med punkterede linier viste klinke 36. Denne klinke kunne da efter et bestemt tidsrum løsgøres ved hjælp af en med forsinkelse virkende magnetspole 37. Denne magnetspole med dens fjeder 38 træder da i stedet for den på diagrammet viste magnetspole 30, fjeder 33 og tidsrelæet 31, 32. Det bemærkes, at i visse tilfælde kan aflukningsventilen 22, såsom en drosselventil, være forsynet med en lækåbning. Membranen fastholdes da i et vist tidsrum i dens øverste stilling, men nedadgående bevægelse bliver under dette tidsrum stærkt forhalet.
2. 1. Apparat til separation af en blanding af væsker med forskellige specifikke vægte, såsom olie og vand, hvilket apparat er forsynet med en lukket beholder, som omfatter et adskillelsesrum, et overkammer, som befinder sig oven over adskillelsesrummet, og en membran, som ved den Øvre side adskiller adskillelsesrummet fra oyerkammeret, og som er bevægelig i lodret retning imellem en nederste og en øverste stilling, og som er indrettet til styring af i det mindste bortførselen af den lettere væske, hvilken beholder omfatter endvidere en ledning, som udmunder i adskillelsesrummet og er indrettet til tilførslen af den blanding, som skal adskilles, samt en til bortførselen af den lettere væske indrettet ledning, som er tilsluttet adskillelsesrummet, og som