DK161671B - Apparat til behandling af vaesker - Google Patents

Description

- 1 -

DK 161671 B

Opfindelsen angår et apparat til behandling af væsker, som fx. til samling af væskedråber, som er finfordelt i en emulsion. Opfindelsen angår især en såkaldt kondensator med fibrøst lag bestående af et gennemtrængeligt lag af fibre.

5 Kondensatorer med fibrøse lag anvendes i almindelighed i olie- og gasindustrien til samling af oliedråber, som er finfordelt i en olie/vandemulsion. En kondensator med fibrøst lag, der anvendes til dette formål, er beskrevet i GB-patent-skrift 2.018.610. Den kendte kondensator omfatter et lag af 10 fibre, som holdes under tryk mellem to perforerede plader. Pladerne er placeret i en indbyrdes justerbar afstand og i sidegående retning i forhold til strømningsvejen for den væske, som skal behandles, hvorved der skabes et fibrøst lag med en justerbar tæthed og permeabilitet. Selv om udformnin-15 gen af den kendte kondensator med fibrøst lag er tilfredsstillende, har det vist sig, at der var et antal potentielle kavitationszoner (high-shear zones), hvor der påny kunne forkomme finfordeling af de samlede dråber. En sådan zone forekommer i området ved nedstrømspladen, hvor de samlede dråber 20 bevæger sig gennem perforeringerne i pladen med stor hastighed. Et andet problem, som har vist sig med det kendte apparat er, at fiberlagene ofte skal rengøres, fordi de fast forurenende stoffer, som findes i væske, under drift kan hobe sig op i den snævre væskekanal mellem fibrene, hvorved fiber-25 laget tilstoppes og kondenseringseffekten nedsættes.

Opfindelsens mål er at tilvejebringe et apparat, som kræver mindre hyppig rengøring af fibrene end det kendte apparat. Opfindelsens mål er desuden at tilvejebringe et apparat, i hvilket fremkomsten af kavitationszoner nær ned-30 strømningsenden af det fibrøse lag undgås.

Disse mål nås ifølge opfindelsen med et apparat som angivet i indledningen til krav 1, og som har de kendetegnende ejendommeligheder, som er angivet i den kendetegnende del af krav 1.

35 Opfindelsen kan udformes på en række måder, men en sær- - 2 -

DK 161671 B

lig udformning skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et eksempel med henvisning til tegingen, som viser et længdesnit gennem et apparat ifølge opfindelsen.

Det på tegningen viste apparat består af et hus i, som 5 danner en væskepassage mellem et væsketilførselsrør 2 og to væskeudløbs rør 3 og 4, og et fiberbundt 5, som er placeret bevægeligt i huset 1 ved hjælp af en støtte 6.

Huset 1 består af en rørformet halsdel 1A og en kegle-stumpformet del IB, som er bredere end halsdelen 1A. Husdele-10 ne 1A og IB har en fælles midterakse I, som fortrinsvis er placeret i en i det væsentlige lodret reting. Halsdelen 1A fører til den keglestumpformede del IB, hvorved der dannes en væskepassage med en gradvist stigende diameter i strømningens retning. Huset 1 består ydermere af et nedre endedæksel 1C, 15 som er sikkert fastgjort til den nedre del af halsdelen 1A, og et kuppelformet øvre dæksel ID, som er sikkert fastgjort øverst på den keglestumpformede del IB.

Væsketilførselsrøret 2 fører til det indre af huset 1 via et indløb 8 i det nedre endedæksel, hvorimod væskeudløbs-20 rørene 3 og 4 er forbundet med det indre af huset via et første og et andet udløb 9 henholdsvis 10 placeret i det øvre endedæksel ID. Det første udløb 9 er placeret øverst på dækslet ID og tjener til udledning af de samlede dråber. Det andet udløb 10 er placeret på et lavere niveau end det første 25 udløb 9 og tjener til udledning af bærevæsken. Det andet udløb 10 er forsynet med et trugformet indstrømningskammer li for at undgå, at de samlede dråber løber ind i væskeudløbsrøret 4.

Det skal bemærkes, at apparatet i den viste position er 30 egnet til at udskille samlede dråber, som har en lavere vægtfylde end bærevæsken, således som det er tilfældet med en olie/vandemulsion. Det vil heraf forstås, at hvis vægtfylden for de væskedråber, som skal samles, er højere end bærevæskens, skal apparatet anvendes omvendt.

35 Fibrene er fastgjort til en skiveformet, perforeret pla- - 3 -

DK 161671 B

de 12, som udgør en del af holderen 6. Pladen 12 er placeret vinkelret i forhold til centeraksen I, og diameteren af pla den 12 er en smule mindre end den indre diameter for den rørformede halsdel 1A. Pladen 12 er monteret øverst på en koak- 5 sial holdestang 14. Holdestangen 14 fører gennem en åbning i det nedre endedæksel 1C, hvorved åbningen 15 aflukkes. Holdestangen 14 er forbundet til en styremekanisme (ikke vist), som er placeret uden for huset 1. Denne mekanisme anvendes til at bevæge stangen 14 opad (se pil II) og nedad (se pil 10 III) i aksial retning i forhold til huset og til rotation af stangen 14 omkring centeraksen I (se pil IV). Mekanismens ak-siale slaglængde er tilstrækkelig stor til at få stangen 14 til at skubbe den perforerede plade 12 gennem det indre i huset 1 fra en position, i hvilken pladen 12 er placeret i 15 halsdelen 1A lige over det nedre endedæksel 1C, til en position, i hvilken pladen 12 er placeret i husets keglestumpformede del IB.

Under kondensatorens drift løber bærevæskens emulsion og finfordelte dråber via væsketilførselsrøret 2 og indløbet 8 20 ind i det indre af huset 1. Herefter flyder emulsionen i en opadgående retning via perforeringerne i pladen 12 ind i fiberbundtet 5.

I det viste eksempel fastholdes fiberbundtet 5 ved hjælp af holderen 6 i en sådan position, at fibrene ved den nedre 25 del af fiberbundtet sammenpresses mellem væggene i den rørformede halsdel 1A, hvorved der i halsdelen dannes et tætpakket fibrøst lag B med en dybde D målt i aksial retning.

Agglomereringen af de finfordelte væskedråber sker i den tætpakkede fibrøse bund B ved, at dråberne opfanges i den 30 snævre væskekanal mellem de tætpakkede fibre 5, hvilken op-fangning muliggør, at de agglomerer i større dråber eller perler G.

I den øvre del af fiberbundtet 5, som er placeret i den keglestumpformede husdel IB, er væskekanalerne mellem fibrene 35 bredere end i det fibrøse lag B. Eftersom der ikke i disse

DK 161671B

- 4 - brede kanaler sker nogen agglomerering, sker der ikke nogen yderligere agglomerering af perlerne G i denne del af fiberbundtet 5.

De samlede perler G ophobes derefter i det kuppelforme-5 de, øvre endedæksel ID til en ensartet flydende fase P, som er adskilt fra bærevæsken, og denne fase P ledes bort fra huset via det første væskeudløb 9 til væskeudløbrøret 3. Bærevæsken ledes bort fra huset 1 via det andet udløb 10 til det andet væskeudløbsrør 4.

10 Emulsionsstrømmen kan indeholde faste rester, som vil akkumuleres i det tætpakkede fibrøse lag B. En sådan ansamling af faste rester kan have en negativ indflydelse på den kondenserende evne af det fibrøse lag B, hvilket kan forårsage, at modtrykket øges, indtil laget eventuelt skal renses.

15 Dette vil ske mindre hyppigt end tilfældet er med den tidligere udformning af kondensatoren, da ikke alle fibrene i den foreliggende opfindelse findes i den tætpakkede del af laget.

Til rensning af laget indstilles kondensatorens drift, og det snavsede fiberbundt 5 renses ved først at flytte fi-20 berbundtet 5 ind i den keglestumpformede husdel IB og derefter afvaske de faste rester ved hjælp af en rensevæsk, som med stor hastighed strømmer op gennem huset 1. Under ensepro-cessen kan stangen 14 enten bringes i konstant rotation eller bevæges skiftevis i forskellig retninger (se pil IV), således 25 at centrifugalkræfterne kan feje resterne væk fra fibrene 5. Efter renseprocessen kan en ny kondenseringscyklus begynde.

Fibrene, som anvendes i apparat ifølge opfindelsen, kan fremstilles af et hvilket som helst passende materiale, såsom glas eller polypropylen. Fibrene kan behandles med N-(3-ami-30 noethyl)-y-aminopropyltrimethoxy-silan med henblik på i det mindste på overfladen at tildele fibrene en passende elektrisk ladning. En passende behandling af denne type er beskrevet i detaljer i den engelske ansøgning 8.304.389.

Det vil forstås, at fibrene kan fastgøres til den perfo-35 rerede plade, som kan være en siplade, på en hvilken som

DK 161671B

- 5 - helst passende måde, fx. ved strikning, binding etc. Herudover er det muligt i stedet for at fastgøre fibrene til en perforeret plade at fastgøre disse til et øje øverst på stangen.

5

Claims (9)

1. Apparat til behandling af væsker bestående af et hus (1) , som danner en væskepassage mellem et væsketilførselsrør (2) og et væskeudløb (3), samt et fiberbundt (5), som er placeret i huset (1), kendetegnet ved, at huset be- 5 står af en halsdel, som er forbundet til væsketilførslen og en anden del, som er bredere end halsdelen, og som er forbundet til væskeudløbet, at halsdelen (1A) er rørformet, at fiberbundtet er fastgj ort til en holder (6), som er bevægelig langs en centerakse (I) for halsdelen (1A) og dermed muliggør 10 en bevægelse af fibebundtet (5) fra en position, i hvilken i det mindste en del af bundtet (5) er sammentrykket mellem væggene i halsdelen (1A), til en position inde i den anden del (IB) og omvendt.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 15 den anden del (IB) er keglestumpformet og koaksial med centeraksen (I).

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at holderen (6) består af en stang (14), som er koaksial med centeraksen (I) og drejelig omkring denne akse.

4. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at holderen (6) kan forskydes trinvis i aksial retning mellem en position, i hvilken fiberbundtet (5) i det væsentlige er placeret i halsdelen (1A) i huset, og en position, i hvilken fiberbundtet (5) i det væsentlige er placeret i husets kegle-25 stumpformede del (IB) i huset.

5. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at stangen (14) passerer gennem en åbning i husvæggen og aflukker derved åbningen.

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at 30 holderen endvidere består af en perforeret plade (12), hvor fibrene (5) er fastgjort til pladen.

7. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at holderen består af et øje, som er fastgjort til en af stan- - 7 - DK 161671 B gens ender, idet fibrene strækker sig gennem øjet og er fastgjort dertil.

8. Apparat ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at fibrene er fremstillet af polypro- 5 pylen.

9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at fibrene (5) i det mindste på overfladen kan tildeles en passende elektrisk ladning. 10