DK146616B - Apparat til opsamling af forureninger navnlig olie, fra en overfladeforurenet vaeske - Google Patents

Description

U6616 i

Opfindelsen angår et apparat til opsamling af forureninger, navnlig olie,fra en overflade forurenet væske, og som er udstyret med en rotationssymmetrisk stator og en med denne koncentrisk udformet rotor.

Behovet for apparatur til rensning af overfladeforurenede væskemasser er øget i de senere år. Navnlig skaber olieudslip i havet, i floder og vandløb og i søer miljøproblemer. Sådanne olieudslip søges begrænset ved, at der udlægges barrierer, der hindrer, at olien kan brede sig, hvorefter man fjerner olien, der flyder inden for barrieren. Det har hidtil været et problem hurtigt og effektivt at fjerne denne olie uden samtidig at medtage betydelige vandmængder, idet det forurenede overfladelag er forholdsvis tyndt.

Fra det schu/eiziske patentskrift nr. 510 792 kendes et apparat, hvormed der ved frembringelse af hvirvling i den overfladeforurenede væske dannes en opsamling af olie i hvirvelstrømmens centrum, hvorfra olien kan suges bort, uden at der medføres uacceptable store mængder af vand. Hvirvlingen frembringes af en i et stationært kammer roterende propelpumpe, der således arbejder med en af det stationære kammer afgrænset væskemængde, der imidlertid kan variere, navnlig ved søgang, således at dybden og udstrækningen af den i hvirvelstrømningens centrum opsamlede olie varierer, hvilket vanskeliggør bortpumpningen.

Det er opfindelsens formål at anvise et apparat af den omhandlede art, der er således udformet, at man undgår den nævnte mangel ved det anførte kendte apparat, og dette er ifølge opfindelsen opnået ved de i krav l's kendetegnende del anførte foranstaltninger.

Ved at hvirvlingen i apparatet ifølge opfindelsen frem- U6616 2 bringes i en rotor med hulrum som angivet i krav l's kendetegnende del, hvilket hulrum afgrænser væsken i en vandret roterende bevægelse, opstår et kontinuerligt, ensartet olielag til opsugning, stort set uafhængigt af søgang ved, at statoren i sin midterste del har et nedad åbent opsamlings-kammer, hvortil afløbsroret er tilsluttet, og at statorens nedre begrænsningsflade skråner indad og nedad gennem væskeoverfladen til opsamlingskammerets åbning. Herved opnås en betydelig forbedring af apparatets effektivitet.

De i krav 2 og 3 anførte træk bidrager til at vedligeholde hvirvlingen i rotorens hulrum.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen, set fra siden og vist delvis i snit, fig. 2 viser apparatet set fra oven og i samvirke med en oliebarriere, og fig. 3 viser apparatet skematisk i snit, i forbindelse hvormed statorens funktion beskrives nærmere nedenfor.

Det viste apparat er indrettet til rensning af olieudslip til søs. Det omfatter en stator 1 og en rotor 2.

Statoren 1 er stift forbundet med et stativ 3, der er udstyret med flydeorganer 4, der er således indrettet og anbragt, at apparatet vil flyde stabilt og i korrekt flydestilling. Rotoren 2 er ophængt på en aksel 5, der gennem en udveksling 6 drives af en motor 7. Motoren og udvekslingen er fast forbundet med stativet 3 ved hjælp af et skjold 8. Statoren 1 er i den midterste del forsynet med et rotationssymmetrisk opsamlingskammer 9, der er åbent, nedad, og hvis øvre del er udstyret med et ud- 3 146616 løbsrør 10. Statorens 1 nedre begrænsningsflade 11 skråner nedad og indad mod opsamlingskammeret 9's åbning.

Rotoren 2 afgrænser et hulrum 12 og er åben op ad. Dens cylindriske sidevæg 13 ender lige under vandoverfladen, således at olie, der flyder på vandet har adgang til hulrummet 12. Den cylindriske sidevæg 13 er i den nedre del forsynet med et antal udløbs-åbninger 14 omkring periferien. Omkring den cylindriske sidevæg 13's periferi og over udløbsåbningerne er anbragt en plade 15, der sammen med endnu en plade 16 og mellem de to plader anbragte, ikke viste radiale plader danner en radialturbine med indløb 17 og udløb 18. Endnu en radialturbine 19 med et indløb 20 og udløb 21 er anbragt på ydersiden af den cylindriske sidevæg omkring periferien. Udenfor udløbet 21 er der på stativet 3 monteret ledeskinner 22.

Apparatets funktion beskrives i det følgende med henvisning også til den skematiske fremstilling i fig. 3 af statorens funktion. Apparatet antages at befinde sig i et olieforurenet vandområde, hvor oliens udbredning er afgrænset af en oliebarriere 23. Apparatet har en sådan flydestilling, at vandlinien CWL ligger over den cylindriske sidevæg 13's overkant, således at olielaget og det øverste vandlag har adgang til hulrummet ret 12.

Motoren 7 bringer rotoren 2 til at rotere. Derved opstår hvirvling i hulrummet, d.v.s. at vandet bringes til at rotere omkring akselen. I laget umiddelbart ved statoren l's nedre begrænsningsflade 11 opstår et såkaldt grænselagsfænomen, idet partiklerne i dette lag bremses af friktionen fra statoren og derfor har mindre rotationshastighed. Den mod rotationscentret ret- 4 146616 tede vandrette trykgradientkraft bliver derved større end den udad rettede centrifugalkraft for partikler i grænselaget, hvorfor disse partikler vil bevæge sig indad langs statoren l's nedre begrænsningsflade 11 ind i opsamlingskammeret 9. Sådan grænselagsstrømning er velkendt og beskrevet i den hydrodynamiske faglitteratur.

Da olien flyder på vandet, vil den findes i grænselaget nærmest statoren 1, således at der vil ske transport af olie ind i opsamlingskammeret 9, hvorfra olien ved hjælp af en ikke vist pumpe føres bort gennem udløbsrøret 10 til videre behandling.

Det vand, der strømmer ud gennem radialturbinens udløb 18, har en rotationsbevægelse omkring akselen 5, og tjener til at vedligeholde hvirvlingen i hulrummet 12. . Overskudsvandet forlader hulrummet gennem udløbs-åbningerne 14.

Radialturbinen 19 tjener til at bevirke, at der i et vandlag nærmest under det olieforurenede overfladelag, frembringes en strømning ind mod apparatet. Denne strømning er forholdsvis kraftig og påvirker det forurenede overfladelag således, at olie strømmer hurtigere ind mod apparatet fra et forholdsvis stort område omkring dette. Radialturbinen 19's indløb 20 er således beliggende i et sådant niveau under vandoverfladen, at olie fra overfladelaget ikke suges ind i turbinen. Vandets strømning fra udløbet 21 afledes radialt og skråt nedad under flydelegemerne 4 ved hjælp af ledeskinnerne 22.