DK164540B - Cyklonseparator - Google Patents

Description

i

DK 164540 B

Den foreliggende opfindelse angår en cyklonseparator til behandling af en blanding af væsker for at adskille en tungere væskekomponent fra en lettere væskekomponent og omfattende et separationskammer med en første, anden og tredje efter hinanden arrangeret del med cirkulær tvær-5 snit, hvorhos der ved den ende af den første del, som er tilvejebragt fjernt fra den anden del, er tilvejebragt et overstrømsudiøb for den lettere komponent, medens der ved den ende af den tredje del, som er tilvejebragt fjernt fra den anden del, er tilvejebragt et understrøms-udløb for den tungere komponent, hvorhos separatorens diameter for-10 mindskes fra den første del til den anden del og fra den anden del til den tredje del, og hvorhos den første del omfatter et indløbskammer med i det mindste ét tangenti alt rettet indløb i umiddelbar nærhed af overstrømsudløbet, og hvor den anden del tilspidser over hele sin længde.

15 I US patentskrift nr. 4.237.006 (Colmann et al) beskrives en cyklonseparator med et separationskammer, der har første, anden og tredje tilstødende cylindriske dele arrangeret i denne rækkefølge, hvor den første cylindriske del har en større diameter end den anden cylindris-20 ke del, og den tredje cylindriske del har en mindre diameter end den anden cylindriske del, og den første cylindriske del har et overstrømsudløb ved sin ende modsat den anden cylindriske del samt flere tangenti alt rettede tilførselsindløb, hvilken separator er beregnet til at adskille væsker fra hinanden i en blanding, som indføres i separations-25 kammeret via tilførselsindløbene, idet en af væskerne strømmer ud fra overstrømsudløbet, og den anden strømmer ud fra et understrømsudiøb ved den ende af den tredje cylindriske del, som er fjernt fra den første cylindriske del.

30 Ovennævnte separator er specielt, men ikke udelukkende, beregnet til at adskille olie fra vand, idet olien i brug vil strømme ud fra overstrømsudløbet og vandet fra den tredje cylindriske del.

De førnævnte cylindriske dele behøver ikke at være virkelige cylindrisk 35 udtrykt på den måde, at de ikke i alle tilfælde behøver at udvise en sideflade, som i tværsnit er liniær og parallel med aksen derfor. For eksempel er der i US patentskrift nr. 4.237.006 beskrevet arrangementer, hvori den første cylindriske del har en frustokonisk sektion nærliggende den anden cylindriske del, og som tilvejebringer en tilspids- 2

DK 164540 B

ning mellem den største diameter for den første cylindriske del og diameteren af den anden cylindriske del, hvor denne møder den første cylindriske del. Ligeledes er der i førnævnte patentskrift beskrevet arrangementer, hvori en tilsvarende sektion med frustokonisk form er 5 tilvejebragt, for at frembringe en diametertilspidsning af den anden cylindriske del fra en største diameter af den anden cylindriske del til diameteren for den tredje cylindriske del. Der er også beskrevet et arrangement, hvori den anden cylindriske del udviser en konstant tilspidsning over hele sin længde.

10

Der er erfaret vanskeligheder ved betjening af cyklonseparatorer af den slags, der er beskrevet i US patentskrift nr. 4.237.006, idet der ikke altid opnås en god og pålidelig separationsvirkning, og forureningerne af den tungere væskekomponent (den som udstrømmer fra førnævnte 15 tredje cylindriske del af separatoren) med den lettere væskekomponent optræder til tider.

I US patentskrift nr. 4.237.006 anføres det at den beskrevne cyklonseparator skal opfylde et antal dimensionsbegrænsninger for så vidt angår 20 de indbyrdes proportioner af forskellige komponenter. Disse begrænsninger er: 10 < l2/d2 < 25 25 0,04 < 4A1/*d| < 0,10 0,1 i dQ/d2 < 0,25 dl >d2 30 d2 >d3 hvor dQ er inderdiameteren af overstrømsudløbet, dj er diameteren af den første del, d2 er diameteren af den anden del og d^ er diameteren 35 af den tredje del, 12 er længden af den anden del, er det totale tværsnitsareal af alle tilførsel sindløbene målt ved indgangspunkterne i separationskammeret vinkelret i forhold til indløbsstrømningen.

Det har generelt vist sig, at dimensionsbegrænsningerne, som er nævnt

DK 164540 B

3 deri med fordel er anvendelige i forbindelse med cyklonseparatorer fremstillet i overensstemmelse med denne opfindelse med undtagelse af, at det har vist sig unødvendigt at opfylde begrænsningen vedrørende forholdet mellem overstrømsudløbets diameter og diameteren for den an-5 den cylindriske del. Derimod har det vist sig, at cyklonseparatoren bliver bedre, hvis overstrømsudløbet har en aftrappet boring med en første boringsdel nærliggende den første cylindriske del med en større diameter end en anden boringsdel fjernere fra den første cylindriske del. Den første boringsdel kan have en diameter i størrelsesordenen 10 0,125 til 0,625 af diameteren dj. Den anden boringsdel kan have en diameter, der er 0,015 til 0,05 gange diameteren dj.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en cyklonseparator af den indledningsvis nævnte type og således den type, 15 der er beskrevet i US patentskrift nr. 4.237.006, hvori ovennævnte u-1 emper er afhjulpet, og med hvilken cyklonseparator der opnås en effektiv drift. Denne effektive drift er opnået i erkendelsen af nødvendigheden for at tilvejebringe en vis strømningsmodstand ved separatorens understrømsudløb.

20

Med dette formål for øje er cyklonseparatoren ifølge den foreliggende opfindelse særpræget ved, at understrømsudløbet er arrangeret for at frembringe en modstand mod strømning gennem udløbet fra den tredje del, således at strømningen gennem understrømsudløbet udtrykt ved en 25 procentdel fl/f2 x 100, hvor fl repræsenterer den begrænsede strømning gennem understrømsudløbet, og hvor f2 repræsenterer strømningen fra den tredje dels udløb, når der ikke optræder nogen modstand mod strømning derigennem, ligger indenfor området fra 10 til 93%.

30 Med en cyklonseparator, der er tilvejebragt på denne måde, opnås der på grund af strømningsmodstanden gennem understrømsudløbet en væsentlig mere effektiv drift i form af en pålidelig adskillelse af blandingens to væskekomponenter uden indbyrdes forurening. Således er det med en cyklonseparator ifølge den foreliggende opfindelse muligt, at den 35 tungere væskekomponent (for eksempel vand) forlader adskille!seskammeret uden at være forurenet med den lettere væskekomponent (for eksempel olie). En cyklonseparator ifølge den foreliggende opfindelse er for eksempel anvendelig i forbindelse med off-shore anlæg, hvor der ofte stilles store krav til rensning af vand, før det udledes.

4

DK 164540 B

Ifølge en foretrukket udførelsesform for cyklonseparatoren vil den halve konusvinkel for den anden del ligge i området fra 20' til 1°.

I en udførelsesform for en cyklonseparator ifølge opfindelsen kan oven-5 nævnte modstand mod strømning for eksempel opnås ved at tilvejebringe en fjerde del med begrænset diameter i sammenligning med den tredje dels udløbsdiameter, således at forholdet mellem den fjerde dels mindste diameter og den tredje dels diameter ved udløbet, udtrykt som en procentdel, ligger i området fra 33 1/3 til 80%. Dette forhold ligger 10 fortrinsvis i området mellem 33 1/3 til 66 2/3%.

Den fjerde del kan have en part, der er nærliggende den tredje del, og som udviser en aftagende diameter langs sin længde væk fra den tredje del til en udløbsåbning ved den ende af parten, som befinder sig fjernt 15 fra den tredje del. Den fjerde del kan også omfatte et udløbsrør, der er udstrakt fra udløbsåbningen. Den fjerde dels part kan have en stort set frustokonisk konfiguration, der har en største diameter dg nærliggende forbindelsen med den tredje del og identisk med diameteren for den tredje del ved nævnte forbindelse og en mindste diameter d^. Imid-20 lertid kan nævnte part af fjerde del udvise andre former, og den kan således have en sidevæg, der udviser en krumning, således at den vinkel, som en tangent med sidevæggen danner i forhold til den fjerde dels akse, således som set i tværsnit, bliver mindre spids i retning væk fra forbindelsen mellem den tredje del og den fjerde del eller en 25 form, hvor en sådan vinkel bliver mere spids i sidstnævnte retning. Udløbsrøret kan have en cylindrisk form med en diameter d4, som er stort set konstant.

Den halve vinklen eller vinklen af den indre flade af nævnte part af 30 fjerde del målt i forhold til den fjerde dels akse kan fortrinsvis være 45°, når nævnte part har en frustokonisk form. Generelt vil den fjerde del, selv hvor formen af væggen af den fjerde dels part adskiller sig fra en frustokonisk form, tilnærmelsesvis have samme længde som længden for diameteren ved dens ende med maksimal diameter. Læng-35 den af den fjerde dels part skal være tilvejebragt, for således at frembringe en diameterformindskelse fra den ende med større diameter til enden med mindre diameter, som er indenfor størrelsesordenen 33 1/3 til 80%.

DK 164540 B

5

Ifølge en alternativ udførelsesform for opfindelsen kan understrømsudløbet have en cylindrisk eller anden udformning med konstant eller varierende tværsnitsareal gennem sin længde, men er arrangeret således at, det ikke desto mindre udviser en modstand mod strømning derigennem.

5 For eksempel kan det være tilvejebragt med strømningsbegrænsende skærme eller andre strømningsbegrænsningselementer som for eksempel partikelformet materiale eller andet porøst materiale. Ifølge en foretrukken udførelsesform er der tilvejebragt reguleringsorganer, der er beregnet til at føle væsketryk i cyklonseparatoren og som reaktion på dette 10 tryk er beregnet til at variere graden af strømningsmodstand udvist af den fjerde del. Således kan et væsketryk føles ved en stilling, som væsken når før den strømmer ud fra separatoren, som for eksempel ved selve den fjerde del eller ved en opstrøms stilling, som for eksempel ved den tredje del. Reguleringsorganerne er fortrinsvis følsomme, for 15 således at formindske strømningsmodstanden, når der føles en stigning i trykket, og for således at forøge modstanden, når der føles et fald i trykket. Variationen af strømningsmodstanden kan udføres ved at variere den fjerde dels tværsnitsareal, som for eksempel ved at tilvejebringe den fjerde dels væg, således at den kan blive deformeret og ved 20 tilvejebringelse af organer til udøvelse af et ydre tryk på væggen, for således at tilvejebringe deformationen. Hvor to eller flere cyklonseparatorer er forbundne i serie, som for eksempel for at fremme adskillelsen, kan de ovenfor beskrevne strømningsbegrænsningsorganer for den første af separatorerne simpelt hen omfatte den anden separator.

25

Cyklonseparatorens overstrømsudløb er fortrinsvis forsynet med selektivt betjenelige organer til at variere tværsnitsarealet af nævnte ene udløb, for således at fjerne en blokering, når denne optræder i udløbet. Det foretrækkes, at strømningsfølsomme organer er tilvejebragt i 30 en placering for og er betjenelige for at detektere en strømningsformindskelse gennem nævnte ene udløb, og for at betjene areal variationsorganerne for således at forøge lysningens tværsnitsareal for frigørelse af blokeringen.

35 Overstrømsudløbet kan være tilvejebragt i form at et udløbsrør og tværsnitsarealvariationsorganerne kan omfatte en mekanisme, hvorhos en del af rørets væg er bevægelig, for således at åbne røret mod det ydre. Nævnte del af rørets sidevæg kan navnlig være et sidesegment af røret, som er bevægeligt udefter væk fra den resterende del af røret under 6

DK 164540 B

mekanismens indflydelse. Mekanismen kan for eksempel omfatte en elektromagnet og de strømningsfølsomme organer kan virke, for således at påtrykke en elektrisk strøm på elektronmagneten, for at tilvejebringe segmentets bevægelse væk fra den resterende del af røret ved detekte-5 ringen af en strømningsformindskelse. Segmentet kan have modstående endeflader som, set i strømningsretningen gennem røret, er skråtstil-let i forhold til rørets akse, således som set i radialt snit. Segmentets bevægelsesretning kan tilsvarende være skrå i forhold til aksen.

10 Ifølge en udførelsesform er rørets vægdel drejelig bevægelig væk fra den resterende del af røret. Således kan vægdelen være drejelig omkring en akse på tværs af retningen for udløbsrørets udstrækning ved delens relative nedenstrømsende. Mere specifikt er rørvæggens del arrangeret for således, i brug, at være udsat for en kraftpåvirkning, som for 15 eksempel en tyngdekraftpåvirkning eller fjederkraftpåvirkning, mod en stilling der tilvejebringer åbningen af rørets side, og der er tilvejebragt strømningsfølsomme organer, som er anbragt, for således normalt at blive påvirket direkte af strømningen gennem røret, for således derpå at bibringe en kraft, som er rettet mod udløbsrørets vægdel, 20 således at denne bliver holdt lukket, hvilken kraft imidlertid bliver reduceret i tilfælde af reduceret gennemstrømning gennem røret på grund af blokering, hvorved kraftpåvirkningen tilvejebringer en bevægelse for at åbne rørets side. De strømningsfølsomme organer kan omfatte en drejelig vægtstang med to arme, som er udstrakt fra en stilling, i 25 hvilken vægstangen er drejeligt forbundet med den resterende del af røret, en af hvilke arme er tildannet med organer, som i brug udsættes for en strømning fra separatoren, og den anden er i indgreb med rørets vægdel. Den første arm kan alternativt være forsynet med en vinge eller plade, der er anbragt udenfor udløbsrøret, for således at blive 30 udsat for strømning fra røret.

Opfindelsen vil herefter blive beskrevet mere detaljeret under henvisning til den medfølgende tegning, hvor 35 fig. 1 viser et perspektivisk billede, med visse dele skåret væk, af en cyklonseparator fremstillet ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 2 et fragmentarisk længdesnit gennem en ændret cyklonseparator ifølge den foreliggende opfindelse,

DK 164540 B

7 fig. 3 et fragmentarisk længdesnit gennem en anden ændret cyklonseparator ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 4 et fragmentarisk billede svarende en del af fig. 3, men til belysning af separatoren i brug, 5 fig. 5 et fragmentarisk perspektivisk billede af en cyklonseparator i fig. 1 til belysning af variationsorganer for udløbsarealet ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 6 et billede svarende til fig. 5, men til belysning af aktiverede variationsorganer for udløbsarealet, 10 fig. 7 et snitbillede til belysning af dele af cyklonseparatoren i fig. 5, samt udløb derfor og areal variationsorganerne i samme tilstand som i fig. 5, fig. 8 et billede svarende til fig. 7, men til belysning af variationsorganerne for udløbsarealet i den tilstand, der er vist 15 i fig. 6, fig. 9 et diagram for en elektrisk kreds for elektriske reguleringsorganer, der er forbundet med areal variati onsorganerne, fig. 10 et perspektivisk billede, delvis i snit, af en alternativ udformning for arealvariati onsorganerne fremstillet ifølge 20 den foreliggende opfindelse, fig. 11 og 12 tværsnitsbilleder gennem areal variationsorganerne i fig.

10 vist henholdsvis i lukket og åben tilstand, fig. 13 et sidebillede af yderligere en udførelsesform for varia tionsorganerne fremstillet ifølge den foreliggende opfindel-25 se, fig. 14 et endebillede af arealvariationsorganerne i fig. 13, fig. 15 et planbillede af areal variationsorganerne i fig. 13, fig. 15 og 17 respektive aksiale tværsnit gennem areal variationsorganerne i fig. 13 i to forskellige driftstilstande, 30 fig. 18 et graf til illustration af udløbsindsnævringens indflydelse på adskillelsesydeevnen for separatoren i fig. 1, fig. 19 en graf til belysning af udløbsindsnævringens indflydelse på en udløbsstrøm fra separatoren i fig. 1, fig. 20 et diagram til belysning af forbindelsen mellem to cyklon-35 separatorer ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 21 et fragmentarisk aksi alt tværsnit til belysning af en alternativ udførelsesform for et overstrømsudløbsrør for cyklonseparatoren i fig. 1, 8

DK 164540 B

fig. 22 en endebi Ilede af en gruppe separatorer, således som vist i fig. 1, fig. 23 et skematisk endebillede, fra modsatte ende, af en række separatorer i gruppen af separatorer, der er vist i fig. 2, 5 og fig. 24 et skematisk tværsnit gennem separatorgruppen i fig. 22 tilnærmelsesvis taget efter linien 24-24 i fig. 22.

En separator 10, der er vist i fig. 1, har et separationskammer 25 med 10 en første, anden og tredje cylindrisk del 12, 14 og 16 arrangeret ko-aksialt i nævnte rækkefølge. Disse cylindriske dele svarer stort set til den tilsvarende første, anden og tredje cylindriske del af separationskammeret i cyklonseparatoren, der er beskrevet i førnævnte US patentskri ft nr. 4.237.006. Navnlig har den første cylindriske del 12 15 to dermed forbundne tilførselsrør 26, 28, der er anbragt for en tangential tilførsel til den cylindriske del via respektive indløbsåbninger, hvoraf kun én åbning, nemlig åbning 30, der er forbundet med røret 26, er synlig på tegningen. De to tilførselsindløbsåbninger er placeret diametralt i forhold til hinanden og anbragt nær den ende af delen 20 12, som er fjernt fra delen 14. Enden af delen 12 fjernt fra delen 14 har også en cirkulær udløbsåbning 32, som fører til et overstrømsudløbsrør 34.

Den cylindriske del 12 har ikke konstant diameter over hele sin længde, 25 idet en part 12a nærliggende delen 14 udviser en tilspidsning mod den anden cylindriske del 14. Således som forklaret i US patentskrift nr.

4.237.006 er en sådan tilspidset sektion imidlertid ikke væsentlig.

Den anden cylindriske del 14 har en tilspidsning over hele sin længde 30 tilspidsende fra en diameter, ved enden nærliggende delen 12, identisk med diameteren af delen 12 ved forbindelsen mellem de to dele til en noget mindre dimension ved sin modsatte ende. Den cylindriske del 16 har en konstant diameter, som er identisk med den mindste diameter af delen 14.

35 I tegningen kan længde lj af delen 12, dens diameter dj, vinkel a for den cylindriske del 12's tilspidsende part, udløbsrøret 34's inderdia-meter dQ, den anden del 14's længde og diameter 1^, d£, den anden del 14's tilspidsningsvinkel b og den tredje cylindriske dels længde 1^ og 9

DK 164540B

diameter dg, såvel som de to tilførselsindløbsåbningers 30's totale areal A.. alle blive valgt i overensstemmelse med de parametre, som er nævnt i US patentskrift nr. 4.237.006 med undtagelse med udløbsdiameteren dQ, som ikke behøver at være begrænset indenfor de deri beskrev-5 ne grænser.

I overensstemmelse med den foreliggende opfindelse er der tilføjet en fjerde del til separationskammeret 25, denne del er i tegningen betegnet med referencetallet 18. Delen 18 har en part 18a, der er næri iglo gende delen 16, og som har en frustokonisk udformning, tilspidsende fra en maksimal diameter svarende til dg ved sin ende nærmest ved og tilstødende til den cylindriske del 16's udløbsende til en diameter d^ ved sin udløbsende. Ved udløbsenden af parten 18a omfatter den fjerde del 18 et udløbsrør 18b med en inderdiameter d^.

15

Vinklen a, der er konisiteten eller halvvinklen af den frustokoniske overflade af parten 18a, er fortrinsvis ca 45° selv om vinkler i størrelsesordenen 30° til 60° generelt er tilfredsstillende. I alle tilfælde fortrækkes det af forholdet er d^/dg er i størrelsesordenen 1:3 20 til 2:3. Længden af parten 18a er ikke kritisk for opfindelsen og i alle tilfælde bestemmes den normalt ved valget af førnævnte forhold mellem diametrene d^ og dg. Ligeledes har længden af røret 18b vist sig at være uvæsentligt for driften af cyklonseparatoren ifølge opfindelsen.

25

Selv om parten 18a er vist med en sand frustokonisk tværsnitsform (det vil sige, den er vist med en sideflade, som udviser en liniær hældning i forhold til delens akse, således som set i snit) er dette ikke væsentligt. Parten 18 kan have en konicitetsvinkel, som varierer langs 30 længden og som enten forøges eller formindskes fra enden med størst diameter til enden med mindst diameter. I alle tilfælde foretrækkes det at længden af delen 18 stort set er den samme som dennes maksimale diameter.

35 I brug bliver væske, der skal adskilles, tilført tangentielt til det indre af den cylindriske del 12 via tilførselsrørene 26, 28, og den tungere komponent af væsken vandrer derefter i længderetningen gennem separatoren, for således at strømme ud fra røret 18b, medens den lettere komponent strømmer ud fra røret 34.

DK 164540 B

10

Fig. 18 og 19 viser forsøgsresultaterne, der er opnået ved betjening af en forsøgs-olieseparator i den udformning, der er vist i fig. 1 med forskellige fjerde dele udvisende forskellig endediameter d^. Den tredje del 16 af denne separator havde en diameter d3 på 29mm. Under 5 driftsbetingelserne, med den fjerde del 18 fjernet, var udløbsstrømningshastigheden fra separatoren under adskillelse af en olie-vand-blånding 2001/min. Forsøgsseparatoren blev testet under anvendelse af en blanding af olie og vand med oliekoncentrationen på tilnærmelsesvis 7500ppm.

10 Således som vist i fig. 18 viste separatorens adskille!sesvirkning sig at være meget afhængigt af afgangsdiameteren d^. Kun når diameteren blev reduceret til et forhold d^/d3 på 80% eller mindre udviste restoli ekoncentrat ionen i vandet, som forlod delen 18, en størrelse 15 (130ppm) som blev bedømt tilfredsstillende. Yderligere formindskelse af forholdet d^/d3 fremkaldte en tilsvarende formindskelse i restolie-koncentrationen indtil en mindste restkoncentration på ca 35ppm blev opnået ved et diameterforhold på ca 76%. Yderligere formindskelse i diameterforholdet fremkaldte en formindsket adskille!seseffektivitet, 20 idet restoliekoncentrationen steg med formindsket di ameterforhold indtil et diameterforhold på ca 66% var nået, og ved dette var restolie-koncentrationen 130ppm. Ved en yderligere formindskelse af forholdet d^/d3 faldt restoliekoncentrationen igen, og koncentrationen var ca 45ppm ved et forhold på 55%.

25 Førnævnte område 1:3 til 2:3 for forholdet d^/d3, der i fig. 18 og 19 er vist som området Rj, har vist sig tilfredsstillende i mange anvendelsessituationer, idet der gives en god adskillelse samtidig med, at der sikres en pålidelig drift, hvor driftsbetragtninger ikke kræver en 30 opretholdelse af de højeste strømningshastigheder gennem separatoren. Således som vist i fig. 19 viste det sig at strømningshastigheden gennem forsøgsseparatoren udviste relativt små fald, hvor forholdet d^/d^ var stort. Imidlertid falder strømningshastigheden hurtigt når forholdet falder under ca 55%, ved hvilket forhold strømningshastigheden 35 viste sig at være halvdelen af den strømningshastighed, der herskede, når der ikke var tilvejebragt nogen fjerde del 18. Den nedre grænseværdi af området.Rj for forholdet d^/d3 er tilvejebragt ved 33 1/3% baseret på den observation, at der under dette forhold ikke kan opnås tilstrækkelig strømning gennem separatoren til at en effektiv drift

DK 164540 B

11 kan optræde. Som det klart fremgår af fig. 19 var strømningshastigheden ved denne værdi for d4/d3 ca 20 liter/min i forsøgsseparatoren, hvilket giver en strømningshastighed på ca 10% af strømningshastigheden uden delen 18. Den øvre grænseværdi på 66 2/3 for er etableret på 5 basis af at det, selv om der kan opnås en god adskil!el sesdrift over dette niveau, er nødvendigt at tage drifthensyn, for at sikre at kortvarige fluktuationer i strømningen ikke fremkalder højere niveauer for tilbageholdt olie. Hvor en effektiv adskillelse kræves samtidig med bibeholdelsen af høj gennemstrømning gennem separatoren har det ikke 10 desto mindre vist sig, at der børe foretrækkes en drift i det her viste område R2 for forholdet d4/d3. Den nedre grænseværdi for forholdet er etableret ved en værdi for d4/d3, der er identisk med 55%, hvilket er værdien, hvor strømningshastigheden stadig er halv så stor som den, der hersker uden delen 18 er tilvejebragt. Den øvre grænseværdi for 15 området R2 er etableret ved en værdi for forholdet d4/d3, der er identisk med ca 80%, idet denne repræsenterer den maksimale værdi, ved hvilken, der bibeholdes en passende olieadski11elseseffektivitet. Ved dette forhold var strømningshastigheden gennem forsøgsseparatoren stort set upåvirket af tilstedeværelsen af delen 18 og var ca 175 liter/min 20 eller ca 93% af den oprindelige hastighed, således som det fremgår af fig. 19. Ved dette forhold var restoliekoncentrationen som nævnt ca 130ppm. Således er det totale område for forholdene d4/d3 for mulig drift, det viste område R3, som strækker sig fra ca 33 1/3% til ca 80%. Områderne Rj, R2, R3 kan alternativt være udtrykt ved forholdene 25 af tværsnitsarealerne af delene 18 og 16 (det vil sige som forholdene (d4/d3)2. Fig. 19 har en skala, der er afmærkes i arealforhold, hvorfra tilsvarende areal forhold til givne forhold d4/d3 kan approximeres. Områder Rj, R2, Rj vil derfor, når de er udtrykt i areal forholdene (d4/d3)2 have følgende grænseværdier: 30

Rj; (d4/d3)2 = 10% til 45% R2; (d4/d3)2 = 30% til 65% r3; (d4/d3)2 = 10% til 65% 35 Endvidere er forholdene d4/d3 og (d4/d3)2 mål for modstanden mod strømning gennem delen 18. Denne modstand kan også blive udtrykt som en procentdel fj/f2 af strømningen som ville herske, hvis der ikke var tilvejebragt nogen del 18, idet "fj" angiver strømningen med delen 18 og f2 strømningen, når der ikke er nogen del 18. Områderne Rj, R2 og

DK 164540 B

12 R3 har følgende grænseværdier, der kan konstateres fra fig. 19, når de er udtrykt ved en sådan procentvis strømning:

Rl; fj/f2 = 10% til 50% 5 R2; fj/fg = 50% til 93% R3; fj/f2 = 10% til 93%

Den modificerede cyklonseparator 110, der er vist i fig. 2 er identisk med den, der er vist i fig. 1 med undtagelse af at røret 18b er udeladt 10 og en modificeret fjerde del 118 er tilvejebragt i stedet for delen 18. Delen 118 har samme diameter som delen 16, men er fyldt med sand-partikler 119 for således at tilvejebringe en modstand mod strømning derigennem. Størrelsen og densiteten af pakningen af sandpartikler og længden af delen af 118 er valgt, for således at tilvejebringe en 15 strømningsmodstand svarende til den, der er tilvejebragt af parten 18a af delen 18. Når separatoren 110 er lodret kan sandet være understøttet på et passende net, som for eksempel det vist net 121. Andre egnede tilbageholdelsesnet kan være tilvejebragt ved hver ende af delen 118.

20 Ifølge en yderligere alternativ udførelsesform (ikke vist) er modstanden mod strømning gennem delen 118 tilvejebragt ved delvis udfladning af delen 118 eller ved at fastholde en ophængt kugle i en deri tilvejebragt kugleholderring.

25 I den udførelsesform der er vist i figurene 3 og 4 er røret 18b dannet af en fleksibel slange. En trykføler er tilvejebragt og forbundet, for således at være følsom for fluidtryk ved indløbsenden af røret 18b og for således, som output, at tilvejebringe et elektriske signal, som er repræsentativt for dette tryk. En reguleringskreds 142 er forbundet 30 for således at modtage signalet fra føleren 140 og for at tilvejebringe et outputsignal, som er koblet til en elektromekanisk transducer 144 via ledninger 146 således som vist. Transduceren 144 kan, for eksempel, være tilvejebragt i form af en solenoide, men i alle tilfælde er den af en slags, der har et element 148, som er i stand til at be-35 væge sig under indflydelse af reguleringskredsen 142, for således at indtage en stilling, som er afhængig af fluidtrykket, således som dette er opfattet af føleren 140. Elementet 148 er anbragt på den ene side af slangen, der omfatter røret 18b, og et fast element 150 med en tilsvarende udformning er tilvejebragt umiddelbart overfor elementet 13

DK 164540B

148 og på den modsatte side af slangen, der tilvejebringer røret 18b. Dette arrangement er tilvejebragt således at, en detektering af en formindskelse af fluidtrykket, således som følt af føleren 140, bevirker at reguleringskredsen 142 regulerer transduceren 144, for således 5 at bevæge elementet 148 indefter mod elementet 150, for således at sammensnøre røret 18b ved deformation af rørets væg, således som vist i fig. 4. Således vil røret 18b's tværsnitsareal formindskes ved de-tektion af et formindsket fluidtryk. På tilsvarende måde vil reguleringskredsen 142, hvis føleren 140 detekterer en trykforøgelse, føre 10 elementet 148 væk fra elementet 150, for således at frigøre sammensnøringen i en vis grad. Ved disse organer kan modstanden mod strømning, der er tilvejebragt af røret 18b, varieres i overensstemmelse med det tryk, der er bestemt ved indløbsenden af røret 18b.

15 De ovenfor beskrevne arrangementer for tilvejebringelse af en begrænsning for udstrømningen fra separatoren har vist sig at være effektive til at sikre en passende drift for separatoren. Navnlig ved udeladelse af en sådan sammensnøring har det generelt vist sig, at udstrømningen via den cylindriske del 16, som af hensyn til separatorens effektivi-20 tet kun skal omfatte den tungere komponent af væskerne der skal adskilles, vil have en tendens til at være forurenet med den lettere væskekomponent. Det antages, at denne effekt opstår, fordi det er nødvendigt at tilvejebringe et "modtryk", ved indførelse af strømningsbegrænsning, for udstrømning via delen 16 og de beskrevne konstruktioner 25 tilvejebringer effektivt et sådant modtryk.

I tilfælde hvor to eller flere separatorer er seriekoblet har det vist sig tilstrækkeligt at kun den anden separator er forsynet med en specifik strømningsbegræsningsindretning, idet den anden separator selv 30 på tilfredsstillende måde kan virke som en strømningsbegrænsningsindretning for den første separator. Fig. 20 viser to separatorer 300, 312, hvoraf separatoren 312 er af den udformning, som er vist i fig.

1. Tilførelsesrørene 26, 28 for separatoren 312 er imidlertid ved hjælp af et grenrør 308 sammenkoblet med udløbsenden af en separator, som er 35 identisk med separatoren i fig. 1 med undtagelse af at den cylindriske del 18 er udeladt. I brug indføres en olie-vandblånding i den første separator 300 og adskilt olie forlader denne via udløbet 34. Vandkomponenten, der muligvis stadig har et vist olieindhold, udtages fra separatorens udløb, der er tilvejebragt af den cylindriske del 16 via

DK 164540 B

14 røret 308 til separatoren 312. Yderligere olie adskilles af separatoren 312 og forlader denne via udløbet 34. Vand bliver udsendt fra separatoren 312 via dennes del 18. I dette arrangement tilvejebringer separatoren 312 den nødvendige strømningsbegræsning for en god drift 5 af separatoren 300.

Således som det tydeligst er vist i fig. 5-8 kan udløbsrøret 34 af separatoren i fig. 1 være forsynet med areal variati onsorganer 23. Areal variati onsorganerne omfatter navnlig et segment 29 af røret 34, 10 hvilket segment er konstrueret for således at være aftagelig fra den resterende del 31 af røret 34. Segmentet 29 har delvis frustokoniske endeflader 33, 35, som i den lukkede tilstand for segmentet, således som vist i fig. 5 og 7, passer sammen med tilsvarende delvise frustokoniske overflader 36, 38 af den resterende del 31 af røret 34. Seg-15 mentet 29 har også to modstillede sidekantflader 40, 42, som passer sammen med tilsvarende i længderetningen udstrakte kantflader 44, 46 på den resterende rørdel 31.

En stang 48 er forbundet med det ydre af segmentet 29 og strækker sig 20 væk derfra under en vinkel i forhold til rørets akse 34, denne vinkel svarer stort set til vinklen af overfladerne 33, 35, således som udvist i forhold til røret 34's akse i et stort set radialt plan, hvori stangen 48 er indeholdt. Ved sin modsatte ende er stangen 48 forbundet med en plunger 50a fra en elektromagnet 50. En fjeder 54, der er ind-25 skudt mellem magneten 50's legeme og en udstående flange 48a på stangen 48, tvinger normalt stangen 48 væk fra elektromagneten 50 til den tilstand som er vist i fig. 5 og 7, i hvilken stilling segmentet 29 passer godt ind i den plads, der af fladerne 36, 38, 44 og 46 er tilvejebragt i røret 34. For at lette tætningen kan overfladerne 33, 35 30 af segmentet 29, selv om det ikke er vist, være fremstillet let kon-vergente i en retning væk fra segmentet 29's ydre overflade mod røret 34's akse. På tilsvarende måder kan fladerne 40 og 42 være fremstillet konvergente i en retning væk fra segmentet 29's ydre overflade mod røret 34's akse.

35 I den tilstand der er vist i fig. 5 og 7 kan cyklonseparatoren virke normalt, idet en af de to væskekomponenter, der tilføres via rørene 26 og 28 afgives, således som beskrevet tidligere, fra separationskammeret cylindriske del 12 gennem udløbet, der udgøres af røret 34 samt dets 15

DK 164540B

indre åbning 34a ved det indre af kammerdelen 12. Væskestrømmen under disse betingelser er vist ved hjælp af pile 56.

I den tilstand hvor udløbet, der udgøres af røret 34 og udløbsåbningen 5 34a, bliver blokeret, er det, ved at aktivere elektromagneten 50, muligt at tilbagetrække stangen 48 ind i elektromagnetens legeme imod den fjedrende kraftpåvirkning, der er påtrykt af fjederen 54. I denne tilstand vil segment 29 derefter tilsvarende bevæges udad af den resterende del 31 af røret 34, således at en forstørret åbning 58, som 10 er afgrænset af førnævnte overflader 36, 38, 44 og 46, er tilvejebragt for materialeudgang fra separatoren. Ved hjælp af disse organer kan forhindringer som for eksempel sten eller lignende let renses ud fra røret 34 og/eller åbningen 34a. Strømningen af en sådan udgang er indikeret ved pile 70 i fig. 6 og 8.

15

For at tilvejebringe en automatisk drift kan areal variationsorganerne ifølge opfindelsen, således som vist i fig. 7 og 8, omfatte en strømningsfølsom indretning 72. Indretningen 72 omfatter en let plan vinge 74, der er anbragt inden i røret 34 og som er forbundet med en aksel 20 76, der er monteret for en fri omdrejning i et leje (ikke vist) i rø ret 34's sidevæg. Akslen 76 strækker sig fra en indre ende inden i røret 34 til røret 34's yderside. Akslen er monteret således, at den er drejelig omkring en akse, som strækker sig stort set radialt i forhold til retningen for røret 34's udstrækning. Ved sin ydre ende har 25 akslen 76 to radiale arme 78, 80, som strækker sig i modsatte retninger derfra. Armen 80 er anbragt nærliggende en fri ende af en betjeningsknap 90a for en kontakt 90. Armen 78 er ved sin ende fjernt fra akslen 76 forbundet med en trækfjeder 92. Fjederen 92 er anbragt for således normalt at kraftpåvirke armen 78 og akslen 76 til en stilling, 30 således at armen 80 indtager den stilling, som er vist i fig. 8, ved hvilken armen 80 er anbragt med en begrænset afstand væk fra kontakten 90's legeme. Kontakten 90's betjeningsknap 90a er fjedrende kraftpåvirket væk fra kontaktens legeme og er således, i denne tilstand, tilvejebragt i en yderstilling udstrakt fra legemet. I denne tilstand er 35 kontakten 90 sluttet. Det bemærkes også fra fig. 8, at vingen 74 er anbragt således i forhold til akslen 76, at vingen, i den tilstand der er vist i fig. 8, ikke er udstrakt i akslen 34's aksiale retning, men er vinkelmæssigt forskudt i forhold dertil.

DK 164540 B

16 I en tilstand med strømning gennem røret 34 vil strømningen påvirke vingen 74 således, at den tvinger akslen 76 til at blive drejet mod den stilling, som er vist i fig. 7. Under denne drejning, som optræder mod fjederen 92's fjederkraftpåvirkning, bringes armen 80 i anlæg mod 5 knappen 90a, for således at bevæge knappen aksi alt mod kontakten 90's legeme, i hvilken tilstand kontakten 90 er beregnet til at være brudt.

Således som vist i fig. 9 er kontakten 90 anbragt i en elektrisk kreds 94, således at den i sluttet tilstand bevirker en aktivisering af en 10 relæspole 94a fra en lavspændingskilde 96. Elektriske kontakter 95b, der er forbundet med en relæspole 95a, er ligeledes anbragt i en elektrisk kreds 98, således at kontakterne i sluttet tilstand sikrer aktivisering af en vikling 50b af elektromagneten 50 fra en elektrisk kilde 100. Arrangementet er tilvejebragt, således at kontakten 90, 15 under normale tilstande for strømningen gennem røret 34, ikke er ak-tueret, og vingen 74 indtager den stilling, som er vist i fig. 7. I tilstande med strømningsblokering vil der imidlertid være en reduceret strømning gennem røret 34, hvilket medrører at der er utilstrækkeligt fluidtryk til at opretholde vingen 74 i den almindeligvis aksiale ret-20 ning for røret 34 imod fjederen 92's kraftpåvirkning, hvorved fjederen 92 virker således som beskrevet, for at dreje akslen 76 og derved bevirke, at kontakten 90 sluttes. Den resulterende drift af elektromagneten 50 bevirker en tilbagetrækning af plungeren 50a, således at organerne 23 indstilles som vist i fig. 8, for at tillade bortrydning af 25 blokeringen. Efter rydningen, således som vist i fig. 8, vil strømningen gennem røret 34 genoptages og apparatet vil igen få samme betingelser, som betingelserne i fig. 7. For at lette reversionen tilbage til tilstanden i fig. 7 er det muligt at ændre kredsen i fig. 9 til at omfatte timing- og genindstillingsorganer, således at kontakterne 95a 30 kun forbliver lukket i et forudbestemt tidsrum efterfulgt af en følgende påbegyndende lukning for således at slutte kontakten 90.

Idet der herefter henvises til fig. 10 ses ændrede areal variationsorganer 124 til brug i forbindelse med et udløbsrør 120 for en cyklon-35 separator 110. Separatoren ligner, bortset fra den ændrede udformning for areal variationsorganerne 124, den tidligere beskrevne separator 10, udløbsrøret 120 svarer i drift stort set til det tidligere beskrevne udløbsrør 34 og strækker sig væk fra en udløbsåbning 122, der stort set udfører samme funktion som den tidligere beskrevne udløbs-

DK 164540 B

17 åbning 34a.

Røret 120 har en aftagelig del 128, som danner et segment af rørets totale omkreds og som er drejeligt fastgjort til den resterende del 5 130 af røret. Den resterende del 130 er fastgjort for eksempel ved svejsning, til separatorens endevæg 125 omkring åbningen 122. Delen 128 er drejeligt forbundet, ved en stilling nedenstrøms for åbningen 122, til den resterende del 130 af røret 120 ved hjælp af koaksiale omdrejningstappe 127, 129, som strækker sig igennem lapper 131, 133 på 10 den resterende del af røret. Ved stillinger nærliggende udløbet 122 har den resterende del 130 og rørdelen 128 en stort set bueformet udformning, således som set i tværsnit, passende sammen i organerne 124's operative stilling på en måde som vist i fig. 10 og 11, for således at tilvejebringe en strømningsbane med stort set cirkulært tværsnit for 15 fluidstrøm fra udløbet 122. Som vist i fig. 12 er delen 128 imidlertid svingelig omkring den fælles akse for tappene 127, 129, således at delen 128, nærliggende åbningen 122, svinges udad, for således at forøge mellemrummet mellem delen 128 og den resterende del 130 af røret 120, for således at forøge udstrømningsarealet og tillade rydning af 20 blokeringer.

En let skrueformet trækfjeder 135 er tilvejebragt mellem den nedre ende af delen 128 og et ydre strømningsopsamlingsrør 145, som er fastgjort til separatorvæggen 125 koaksialt med, i afstand fra og omkring 25 røret 120. Fjederen 135 tilvejebringer en fjedrende kraftpåvirkning, der er rettet for således at få delen 128 til at indtage den åbne tilstand, der er vist i fig. 11. I normal brug med fluidstrømning gennem udløbet 122 ind i røret 120 holdes delen 128 imidlertid kraftpåvirket i sin lukkede stilling ved hjælp af fluidtrykket, der virker på en 30 vægtstang 147. Vægtstangen 147 har to arme 149, 151, der hver udgår fra en central del af vægtstangen. Vægtstangen er monteret drejeligt i forhold til røret 145 ved den centrale del ved hjælp af en tap 153, som passerer gennem lapper 155 på røret 145's inderside. Armen 151 strækker sig stort set mod strømningsretningen i røret 130 fra omdrej-35 ningstappen 153 til en ydre ende, som er i indgreb med ydersiden af delen 128 ved en stilling et godt stykke væk fra dens omdrejningsakse omkring omdrejningstappene 127, 129. Armen 149 strækker sig væk fra omdrejningstappen 153 gennem en frigangsslids 159 i delen 128 og derefter stort set på tværs gennem det indre af røret 120 mellem delen

DK 164540 B

18 128 og rørets resterende del 130.

Når der ikke er nogen strømning fra udløbet 122 gennem røret 120, er vægtstangen 147 positioneret således som vist i fig. 12 med den frie 5 ende af armen 151 imod delen 128's yderflade. Når der optræder en strømning gennem røret 120 vil strømningen imidlertid ramme vægtstangen 147's arm 149 og således udsætte den for en trykkraft som er rettet væk fra åbningen 122 i retning af væskestrømmen gennem røret 120. Kraften er tilvejebragt for således at være tilstrækkelig stor til at 10 fremkalde en bevægelse af armen 149 og dermed af vægtstangen 147, således at vægtstangen drejes i retning med uret fra den stilling, som er vist i fig. 12, således at trykkraften, der virker på armen 149, er overført gennem vægtstangen, for således at påtrykke en kraft ved dennes modsatte ende, nemlig ved armen 151's frie ende, imod delen 128 og 15 således bevirke at delen bliver drejet med den tilsvarende drejningsbevægelse af vægtstagen 147 for således at lukke spalten mellem delen 128 og den resterende del 130. Det vil sige, at virkningen er tilvejebragt for således at bevæge delen 128 fra den tilstand som er vist i fig. 12 til den som er vist i fig. 11 imod fjederen 135's kraftpåvirk-20 ning. Ved hjælp af disse organer vil delen 128, i normal brug, blive holdt lukket og kun åbnes i tilstand, hvor der, på grund af blokering, ikke er nogen strømning gennem røret 120, hvorefter trykkraften, som virker på armen 149 bliver reduceret til en størrelse, således at fje-^ deren 135 kan kraftpåvirke delen 128 mod sin åbne stilling. Dette ar-25 rangement har den fordel, at det ikke omfatter nogen elektrisk del og er mekanisk enkelt, selv om det ikke desto mindre virker automatisk, for således at forøge udstrømningsarealet for fluidet ved blokeringstilstande, og for således igen at formindske arealet for udstrømning til en normal tilstand ved blokeringens rydning.

30

Idet der herefter henvises til fig. 13 til 17 ses ændrede areal variationsorganer 124, som er beregnet til brug i forbindelse med et udløbsrør 220 fra en cyklonseparator, som for eksempel separatoren 10. Udløbsrøret 220 udfører samme funktion som det tidligere beskrevne ud-35 løbsrør 34. Arealvariationsorganerne 224 har en cirkulær plade 221, som er beregnet til at blive fastgjort til en tværgående endevæg af separatoren, således at en udløbsåbning 222, der går gennem pladen 221 og fører til røret 220's indre, således udfører samme funktion som den tidligere beskrevne udløbsåbning 34a.

DK 164540 B

19 Røret 220 har en aftagelig del 228, som udgør et segment af rørets totale periferi og som er drejeligt fastgjort til rørets resterende del 230. Den drejelige fastgørelse er udført ved hjælp af to lapper 233, 235, som er fastgjort til delen 228 og som er drejeligt forbundet 5 med rørets resterende del 230 ved hjælp af omdrejningstappe 237, som er anbragt på en fælles side-til-side omdrejningsakse på den resterende del 230. Røret 220 har en indre boring, som strækker sig fra åbningen 222 til en udløbsåbning 271 ved den ende af røret som befinder sig fjernt fra pladen 221. Således som det tydligst fremgår af fig. 16 og 10 17 har denne boring to sektioner, en sektion med stor boringsdiameter 273 nærliggende åbningen 222 og en sektion med mindre diameter 275 nærliggende åbningen 271. Den resterende del 230 af røret 220 er udformet med i længderetningen udstrakte overflader 279, 281, som er anbragt på modsatte sider af boringssektionene 275, og delen 228 har 15 tilsvarende i længderetningen udstrakte flader 283, 285, som i areal -variationsorganernes lukkede tilstand på tætnende måde er i indgreb med de respektive overflader 279, 281. Boringssektionen 275 er, for en i længderetningen udstrakt halvdel deraf, tilvejebragt inden i den resterende del 230 og, for den anden i længderetningen udstrakte halv-20 del, tilvejebragt inden i delen 228. Ved en del af boringssektionen 273 med større diameter nærliggende forbindelsen mellem sektionerne 273 og 275, har delen 230 en tværgående plan tilnærmelsesvis U-formet flade 287 som, ved modsatte ender af denne flade, er udstrakt for således at møde fladerne 279 og 281 respektivt, og som derefter strækker 25 sig skråt mod toppen af den resterende del 230's yderflade, således som set i tværsnit i fig. 16 og 17. Den U-formede udformning af fladen 287 kan imidlertid ses i fig. 15. Delen 228 har en tilsvarende U-formet flade 289 som i areal variati onsorganernes lukkede stilling er i indgreb med fladen 287.

30

Pladen 221 har en stort set U-formet konsol 290 og en aksel 292, der strækker sig mellem dennes modstillede armdele, og som holdes deri for således at være frit drejelig omkring en akse, der strækker sig på tværs af røret 220 og som stort set er parallel med planet, som inde-35 holder fladerne 279, 281. Akslen 292 er forsynet med to langstrakte arme 294, 296, der strækker sig væk fra akslen og som har sine frie ender anbragt over enden af røret 220 fjernt fra åbningen 222. En plade 297 er fastgjort til de frie ender af armen 294, 296 og strækker sig stort set på tværs i forhold til retningen af armenes udstrækning.

DK 164540 B

20

Mellem akslen 292's ender er akslen forsynet med et nedadhængende knastelement 298, som er fastgjort for drejning sammen med akslen. Knastelementet 298 har en nedre knastflade 298a med en bueformet udformning, og som samvirker med en bueformet krummet knastflade 300a på 5 et fremspring 300, som strækker sig opad fra delen 228.

Ved normal drift af indretningen 224 indtager delen 228 den stilling, som er vist i fig. 13 og 16, hvor delen 228 er i indgreb med den resterende del 230, for således helt at tilvejebringe de to boringssektioner 10 273, 275. Væske, som forlader cyklonseparatoren, passerer gennem åbnin gen 222 og derefter gennem boringssektionen 273 og gennem boringssektionen 275 for at strømme ud via åbningen 271. Boringssektionen 275 har en relativ lille diameter, for således at tilvejebringe separatorens gode drift. Væske, som udstrømmer fra åbningen 271 rammer pladen 15 297 og udøver en tilstrækkelig kraft derpå til normalt at tvinge armene 294, 296 til at dreje, således at pladen 297 er holdt væk fra åbningen 271, således som vist i fig. 13. I denne tilstand vil knastfladen 298a på elementet 298 være i indgreb med knastfladen 300a på delen 228 på en sådan måde, at den kraft, der af den udstrømmende væske udøves på 20 pladen 296 overføres gennem armene 294, 296 til elementet 298 for således at presse på delen 228 så denne holdes i den stilling, som er vist i fig. 13 og 16. I den tilstand, hvor der optræder en blokering af udløbet 222 er der imidlertid en reduceret strømning gennem boringssektionerne 273 og 275, og den kraft som udøves af væsken, der strøm-25 mer ud fra åbningen 271 vil være utilstrækkelig til at holde pladen 297 fri fra åbningen, hvorefter armene 294, 296 drejer med uret, således som vist i fig. 13, således at pladen 297 bevæger sig nedad, således som set i fig. 13. Dette bevirker at knastfladen 298a, ved en tilsvarende drejning af elementet 298 med uret, føres væk fra knast-30 fladen 300a og således fjerner forhindringen mod delen 228's drejning omkring aksen for tappene 237. I denne tilstand vil væsketrykket i boringssektionene 273 derefter trykke mod delen 228 på en sådan måde, at der tilvejebringes en drejning af delen 228 mod uret, således som set i fig. 13, for således at bringe delen 228 til den tilstand, som 35 er vist i fig. 17, hvor fladerne 279, 281 og 287 på den resterende del 230 af røret 220 er bragt fri fra de tilsvarende flader 283, 285 og 289 på delen 228, for således at udvise en betragtelig spalte derimellem, hvilken spalte er indikeret med referencetallet 295 i fig. 17. Således kan materiale, der har bevirket en blokering i udløbet 222,

DK 164540 B

21 let ryddes ved væskeudstrømning gennem denne spalte. Når en sådan rydning har fundet sted kan delen 228, under indvirkning fra tyngdekraften vende tilbage til sin udgangstilstand, som er vist i fig. 16, udført ved en drejning med uret omkring aksen for tappene 237. For at 5 lette denne returneringsaktion kan en fjedrende trækfjeder, hvis det ønskes, blive tilvejebragt virkende mellem delen 228 og den resterende del 230. For at lette knastfladen 298a's aktion kan der alternativt være tilvejebragt en fjeder mellem fremspringet og for eksempel pladen 221, for således let at kraftpåvirke elementet 298 for en drejning med 10 uret omkring akslen 292's akse.

For at forbedre tætningen mellem delen 228 og den resterende del 230 af røret 220 kan overfladerne 279, 281 og 287 være forsynet med passende tætningsstrimler, som er anbragt deri. To sådanne strimler, der 15 henholdsvis er betegnet med referencetallene 301 og 303, er vist i fig. 14, som værende anbragt i fladerne 279, 281. Strimlerne kan for eksempel være dannet af neopren.

Fig. 21 viser et ændret overstrømningsudløbsrør 34, der er anvendligt 20 i stedet for overstrømningsrøret 34 i udførelsesformen i fig. 1. I dette tilfælde har røret en aftrappet indre boring, der fører væk fra udløbsåbningen 32. Mere specifikt har boringen nærliggende udløbet 32 en første del 34' med en diameter, som er identisk med udløbet 32's diameter og, fjernet fra udløbet 32, en anden del 34" med mindre dia-25 meter end boringsdelen 34'. Boringsdelen 34' kan have en diameter i størrelsesordenen 0,125 til 0,625 fortrinsvis 0,17 til 0,47 gange diameteren dj for separationskammeret 25's del 12. Boringsdelen 34" kan have en diameter, der er 0,015 til 0,05 fortrinsvis 0,025 til 0,035 gange diameteren dj for separationskammeret 25's del 12. Længderne af 30 boringsdelene 34' og 34" er ikke væsentlige.

Fig. 22 til 24 viser et arrangement bestående af 16 separatorer 10 og 10' i en gruppe 370. Disse er arrangeret i to lodrette rækker 372, 374 med 8 separatorer i hver. Der er tilvejebragt et enkelt hovedindløbsrør 35 376 som har tre oprette parallelle sekundære tilførelsesrør 378, 380, 382, som er udstrakt derfra ved positioner der er anbragt med afstand langs længden. Indløbsrørene 26, 28 for fire af separatorerne, separatorerne 10, i rækken 372 er henholdsvis forbundne med rørene 378 og 380 medens indløbsrørene 26, 28 fra fire af separatorerne, også sepa-

DK 164540 B

22 ratorerne 10, i rækken 374 er forbundet henholdsvis med rørene 380, 382.

Separatorerne 10' er anbragt med fire i hver af de to rækker 372, 374 5 med tre mellem hver nærliggende par separatorer 10 i rækken og en ovenover den øverste 10 i hver række. Separatorerne 10' er anbragt med deres udløbsender af deres dele 16 rettet modsat disse for separatorerne 10.

10 Separatorerne 10 og 10' er i dette tilfælde ikke forsynet med fjerde dele 18 men er anbragt med deres tredje cylindriske dele 16 ved udløbene derfor.

Således som det tydeligst ses i fig. 24 er separatorerne 10's dele 18, 15 ved hjælp af grenrør 390, forbundet med indløbsrørene 26, 28 fra separatorerne 10'. I tilfældet med de øverste tre separatorer 10 i hver række 372, 374 er hver cylindrisk del 16 udstrakt via det tilknyttede grenrør 390, for således at stå i forbindelse med indløbsrøret 26 fra separatoren 10' umiddelbart ovenover og indløbsrøret 28 fra separato-20 ren 10' umiddelbart nedenunder. Den nederste separator 10 i hver række tilvejebringer, via røret 390, en forbindelsen med indløbsrøret 26 fra separatoren 10' umiddelbart ovenover og med indløbsrøret fra den øverste separator 10'. Sidstnævnte rør 390 for hver række er således længere end de resterende rør 390.

25

Udløbene ved delene 16 af separatorerne 10' i række 372 er forbundne med en fælles udløbsledning 398. En tilsvarende udløbsledning 400 forbinder indbyrdes udløbene ved delene 16 af separatorerne 10' i rækken 374 og disse udløbsledninger 398 og 400 kan være forbundet med hinan-30 den, således som vist. Selv om det af hensyn til overskueligheden ikke er vist kan udløbsrørene 34 fra alle separatorerne 10, 10' i begge rækker være forbundet med en fælles ledning.

Ved anvendelse af gruppen 370 tilføres en olie-vandblånding til hoved-35 indløbstilførelsesrøret 376 og derefter via de sekundære tilførelsesrør 378, 380 og 382 til separatorerne 10 i hver af rækkerne 372, 374. Blandingen strømmer derefter gennem separatorerne 10 i hver gruppe. Halvdelen af den adskilte vandkomponent, der optræder ved udløbet af delen 16, fra hver separator 10 tilføres derefter til en separator 10' 23

DK 164540 B

i samme række, medens det igen adskilte vand fra separatorerne 10' udtages fra gruppen via ledningerne 398, 400. Adskilt olie, der strømmer ud fra separatorerne 10, 10', opsamles for eksempel i et enkelt opsamlingsrør. Ved dette arrangement føres olie-vandblandingen succes-5 sivt gennem separatorerne før den når gruppens vandudløb. Dette arrangement har i brug vist sig at være meget tilfredsstillende.

Selv om der ikke er tilvejebragt nogen specifik foranstaltning for at generere modtryk i separatorerne 10, 10', for således at bevirke en 10 strømningsbegrænsning, så er et sådant modtryk og en sådan strømningsbegrænsning tilvejebragt i det beskrevne arrangement for separatorerne 10 ved hjælp af selve separatorerne 10', som er forbundne med delene 16 af separatorerne 10 og for separatorerne 10' ved hjælp af udløbsledningerne 398, 400, som er passende dimensioneret for dette formål.

15 Hvis det imidlertid er nødvendigt kan der indføres en fælles strømningsbegrænsningsindretning ved et udløbsrør, som tilvejebringer en forbindelse til begge ledningerne 398, 400.

Det beskrevne arrangement er kun blevet fremstillet som en forklaring 20 og mange ændringer kan foretages i dette uden af forlade omfanget for den foreliggende opfindelse, som omfatter ethvert nyt træk og kombination af nye træk, som er angivet heri.

25 30 35

Claims (27)

1. Cyklonseparator (10) til behandling af en blanding af væsker for at adskille en tungere væskekomponent fra en lettere væskekomponent og 5 omfattende et separationskammer (25) med en første, anden og tredje efter hinanden arrangeret del (12,14,16) med cirkulær tværsnit, hvorhos der ved den ende af den første del, som er tilvejebragt fjernt fra den anden del, er tilvejebragt et overstrømsudløb (34) for den lettere komponent, medens der ved den ende af den tredje del, som er tilveje-10 bragt fjernt fra den anden del, er tilvejebragt et understrømsudløb for den tungere komponent, hvorhos separatorens diameter formindskes fra den første del til den anden del og fra den anden del til den tredje del, og hvorhos den første del omfatter et indløbskammer med i det mindste ét tangenti alt rettet indløb (26,28) i umiddelbar nærhed 15 af overstrømsudløbet (34), og hvor den anden del tilspidser over hele sin længde, kendetegnet ved, at understrømsudløbet er arrangeret for at frembringe en modstand mod strømning gennem udløbet fra den tredje del, således at strømningen gennem understrømsudløbet udtrykt ved en procentdel fl/f2 x 100, hvor fl repræsenterer den begræn-20 sede strømning gennem understrømsudløbet, og hvor f2 repræsenterer strømningen fra den tredje dels udløb, når der ikke optræder nogen modstand mod strømning derigennem, ligger indenfor området fra 10 til 93%.

2. Cyklonseparator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den halve konusvinkel for den anden del (14) ligger i området fra 20' til 1°.

3. Cyklonseparator ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, 30 at modstanden mod strømning er tilvejebragt af en fjerde del (18) af separationskammeret, hvilken fjerde del har en mindsket diameter i sammenligning med den tredje dels udløbsdiameter, således at forholdet mellem den fjerde dels mindste diameter og den tredje dels diameter ved udløbet udtrykt som en procentdel ligger i området fra 33 1/3 til 35 80%.

4. Cyklonseparator ifølge krav 3, kendetegnet ved, at forholdet, udtrykt som en procentdel, ligger i området fra 33 1/3 til 66 2/3%. 25 DK 164540 B

5. Cyklonseparator ifølge krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at den fjerde del er forbundet med den tredje del ved hjælp af en frustokonisk part (18a).

6. Cyklonseparator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at mod standen mod strømning er tilvejebragt ved hjælp af porøse strømningsmodstandsorganer (119) i understrømsudløbet.

7. Cyklonseparator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at under-1° strømsudløbet er tilvejebragt med strømningsbegrænsende skærme eller andre strømn i ngsmodstandselementer.

8. Cyklonseparator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at understrømsudløbet er forsynet med en fleksibel væg i en rørformet part 15 (18b) med organer (148,150), der er beregnet til at udøve et ydre tryk på væggen for at frembringe en deformation af denne, således at modstanden mod strømning kan varieres indenfor nævnte område.

9. Cyklonseparator ifølge krav 8, kendetegnet ved, at der er 20 tilvejebragt reguleringsorganer (142), der er beregnet til at afføle væsketrykket i cyklonseparatoren, og som er beregnet til at variere graden af modstand mod strømning i afhængighed af det affølte tryk.

10. Cyklonseparator ifølge krav 9, kendetegnet ved, at regu-25 leringsorganerne formindsker strømningsmodstanden, når der optræder en stigning i det affølte tryk og forøger strømningsmodstanden, når der optræder et fald i det afføl te tryk.

11. Cyklonseparator ifølge et hvilket som helst af kravene 1-10, k e n -30 detegnet ved, at længden af den anden del er mindst 10 gange dens maksimale diameter.

12. Cyklonseparator ifølge et hvilket som helst af kravene 1-11, kendetegnet ved, at 10 < l2/d2 < 25 0,04 < 4A./Kd| < 0,10 dl >d2 d2 5 d3 35 DK 164540 B 26 hvor dj er den første dels diameter ved niveauet for Indløbene, dg er den anden dels maksimale diameter og dg er den tredje dels diameter ved udløbet, lg er den anden dels længde, og Aj er det totale tværsnitsareal for tilførsel sindløbet eller -indløbene målt ved indgangs-5 punkterne til separationskammeret vinkelret i forhold til indløbsstrømmen.

13. Cyklonseparator ifølge krav 12, k e n d e t e g n e t ved, at 1° 0,1 < dQ/dg < 0,25 hvor dQ er overstrømsudløbets diameter.

14. Cyklonseparator ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, 15 kendetegnet ved, at overstrømsudløbet (34) er forsynet med organer (23), der er selektivt betjenelige for at variere udløbets tværsnitsareal for at gøre det muligt at frigøre en blokering, der optræder i udløbet.

15. Cyklonseparator ifølge krav 14, k e n d e t e g n e t ved, at der er tilvejebragt strømningsfølsomme organer (72), der kan detektere en formindskelse i strømningen gennem nævnte udløb, og som bevirker, at areal variati onsorganerne (23) betjenes, for således at forøge tværsnitsarealet af hensyn til nævnte frigøring. 25

16. Cyklonseparator ifølge krav 15, kendetegnet ved, at udløbet er tilvejebragt i form af et udløbsrør (34), og at organerne til variation af tværsnitsarealet omfatter en mekanisme, der omfatter en del (29) af rørets væg, som er bevægelig for at åbne siden af røret 30 mod det ydre.

17. Cyklonseparator ifølge krav 16, kendetegnet ved, at nævnte del er et sidesegment af røret, som er bevægelig udefter væk fra den resterende del af røret under nævnte mekanismes indflydelse. 35

18. Cyklonseparator ifølge krav 16 eller 17, kendetegnet ved, at mekanismen omfatter en elektromagnet (50), og at nævnte strømningsfølsomme organer (72) virker for at påtrykke en elektrisk strøm på elektromagneten, for således at tilvejebringe en bevægelse af væg DK 164540 B 27 delen (29) væk fra den resterende del af røret (34) ved detektering af en formindsket strømning.

19. Cyklonseparator ifølge krav 16, kendetegnet ved, at rø-5 rets vægdel er drejeligt bevægelig væk fra den resterende del af røret.

20. Cyklonseparator ifølge krav 19, k e n d e t e g n e t ved, at rørets vægdel (128) er arrangeret, for således, i brug, at blive udsat for en kraftpåvirkning mod en stilling, som tilvejebringer åbningen af 10 rørets side, og at de strømningsfølsomme organer er anbragt for normalt at blive direkte påvirket af strømningen gennem røret, for således derpå at bibringe en kraft, som er rettet imod udløbsrørets vægdel, for således at holde denne lukket, hvilken kraft bliver reduceret i tilfælde af en reduceret strømning gennem røret på grund af bloke-15 ring, hvorved førnævnte kraftpåvirkning tilvejebringer en bevægelse, for således at åbne rørets side.

21. Cyklonseparator ifølge krav 20, kendetegnet ved, at de strømningsfølsomme organer omfatter en drejelig lejret vægtstang (147), 20 som har to arme (149,151), der strækker sig fra en stilling, ved hvilken vægtstangen er drejligt lejret til den resterende del af røret, en af hvilke arme er udformet med organer, som i brug udsættes for strømning fra separatoren, og den anden arm er i indgreb med rørets vægdel (128). 25

22. Cyklonseparator ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 21, kendetegnet ved, at overstrømsudløbet har en aftrappet boring med en første boringsdel (34'), der er nærliggende den første del, og som har en større diameter end den anden boringsdel (34"), som er 30 tilvejebragt fjernere fra den første del.

23. Cyklonseparator ifølge krav 22, k e n d e t e g n e t ved, at den første boringsdel har en diameter i størrelsesordenen 0,125 til 0,625 gange diameteren dj. 35

24. Cyklonseparator ifølge krav 22 eller 23, kendetegnet ved, at den anden boringsdel har en diameter på 0,015 til 0,05 gange diameteren dj. 28 DK 164540 B

25. Cyklonseparatorgruppe omfattende to cyklonseparatorer (300,312) ifølge krav 1, kendetegnet ved, at cyklonseparatorerne er arrangeret i serie, med understrømsudløbet for den første separator forbundet med mindst ét af indløbene til den anden separator, som 5 frembringer nævnte modstand mod strømning fra den første separators understrømsudløb.

26. Cyklonseparatoranlæg (370) omfattende flere cyklonseparatorer i-følge krav 1, kendetegnet ved, cyklonseparatorerne er arran- 10 geret i flere rækker (372,374) omfattende et hovedindløbsrør (376) og flere stort set parallelle sekundære indløbsrør (378,380,382), der er udstrakt fra hovedindløbsrøret på steder ved indbyrdes afstand langs længden heraf, og at rækkerne af separatorer ligger mellem nærliggende par af sekundære indløbsrør med et indløb for hver separator forbundet 15 med det andet sekundære indløbsrør og med det andet indløb af hver separator forbundet med det andet sekundære indløbsrør til det nærliggende par af sekundære indløbsrør.

27. Cyklonseparatoranlæg ifølge krav 26, kendetegnet ved, at 20 den omfatter flere rækker sekundære separatorer (10'), hvorhos understrømsudløbet for hver første separator er afgrenet (390) med én gren koblet til et indløb til en sekundær separator og med den anden gren forbundet med et indløb til en nærliggende sekundær separator, hvorhos de sekundære separatorer tilvejebringer nævnte modstand mod strømning 25 fra de første separatorers understrømsudløb. 30 35