FI57213C - Foerfarande och anordning foer separering av partiklar fraon vaetska - Google Patents

Description

I--.*—-I rBl KUULUTUSJULKAISU ς„01γ jOf* -W (11) utlAggningsskrift 57213 3¾¾¾ c 'i..v n :7 ^ ^ ^ (51) Kv.ik?/iBt.a.3 B 01 D 21/00, 21/26 SUOMI—FINLAND (21) P»fnttth«k«mu«—Pmwwwakmm 79/72 (22) HiktniltpUYt — Antftkninpdaf 13.01.72 ^^ (23) AlkupUvi—Glltl|h«tadftg 13.01.72 (41) Tullut |ulkl**k»l — Riivit offmcllg 13.07.72

Htwttl· j» rekisterihmllltu* (44) NlhtlvUulpv>on „ kuuUJuIkrtim pym._

Patent· och reglsterstyreisen ' AwMcan utl«|d och uti.*kriftM puWfcand 31.03.80 (32)(33)(31) Pyy<ie**y ««oikeus—R*|«rd priorlut lU. oi. 71 23-03.71 Ranska-Frankrike(FH) 7101869, 7111^05 (71) N.V. Techniache Maatschappij Bergmann, 51, Industrieweg, Berkel en Roodenrijs, Alankomaat-Nederländema(NL)

Societe Grenobloise d'fitudes et d'Applications Hydrauliques (Sogreah), 8U-86, Avenue Leon Blum, 38-Grenoble-Gare, Ranska-Frankrike(FR) (72) Uilke van Essen, Gorinchem, Ala^tomaat-Nederländemä(RL),

Elie Condolios, Grenoble, Ranska-Frankrike(FR) (71*) Berggren Oy Ab (5¾) Menetelmä ja laite osasten erottamiseksi nesteestä - Förfarande och anordning för separering av partiklar frän vätska

Keksinnön kohteena on menetelmä osasten erottamiseksi nesteestä,-jonka menetelmän mukaisesti neste johdetaan keskeisesti säiliöön ja sen jälkeen virtaa säteensuuntaisesti ja pyörreliikettä aikaansaaden ulospäin säiliönseinämää kohti, jolloin nesteen suurempi osa, joka sisältää osasten kevyemmän jakeen, ohjautuu pois ylijuoksun kautta ja nesteen pienempi osa, joka sisältää osasten raskaamman jakeen, ohjautuu säiliönpohjaa kohti. Tällainen menetelmä on yleisesti tunnettu käsiteltäessä sekä emulsiotuotteita että teollisuusnesteitä. Sana "osanen" tarkoittaa tässä kiinteää ainetta samoin kuin nestemäistäkin; jälkimmäisessä tapauksessa seos käsittää kaksi toisiinsa sekoittuma-tonta nestettä.

Teollisuuslaitoksissa on usein pyritty ennen hydraulisin keinoin kuljetettavissa olevien kiinteiden aineiden ja nesteiden seoksen käsittelyä erottamaan pääosasta kuljetettavaa nestettä kiinteät aineet, jotka kulkeutuvat mukana. Tämä erottaminen suoritetaan joko nopeutetun laskeutumisen ja/tai painovoiman avulla tapahtuvan laskeutumisen avulla tai erottamalla kiinteät osaset kahdeksi fraktioksi, 57213 jolloin hienot tai kevyet osaset kulkeutuvat kuljetettavan nesteen mukana, kun taas painavat tai suuret osaset keräytyvät kuljetettavaan nesteeseen aivan vähäisessä määrin.

Siinä tapauksessa, että hienojen osasten mukanaolo karkeissa osasissa on haitallista teollisuudessa, hienojen osasten erottaminen ja poistaminen karkeasta fraktiosta suoritetaan yleensä pesemällä talteen otettava karkea aines.

Ranskalaisessa patentissa 486 795 selostetaan laitetta nesteiden ja erityisesti bensiinin puhdistamiseksi ja kaikkien kiinteiden ja juoksevien epäpuhtauksien erottamiseksi. Puhdistettava seos tuodaan keskeisesti olennaisesti sylinterimäiseen säiliöön lähellä sylinterin seinämää olevien aukkojen kautta. Raskaampi neste ja raskaammat epäpuhtaudet laskeutuvat alaspäin, kun sen sijaan puhdistettava neste nousee ylöspäin. Säiliössä on edelleen suodatin sen varmistamiseksi etteivät mukaan temmatut hiukkaset seuraa tuotevirran mukana.

Ranskalaisessa patentissa 1 511 895 selostetaan laitteistoa jossa käsiteltävä seos tuodaan keskeisesti kartiomaiseen säiliöön jossa sille annetaan voimakas pyörimisliike turbiinin avulla. Hienot hiukkaset nousevat ylöspäin ja poistetaan ylijuoksun kautta ja karkeat hiukkaset laskeutuvat pohjaa kohti jossa ne monimutkaisen laitteen avulla alistetaan vielä toiseen kokolajitteluun.

Tämä keksintö kohdistuu menetelmään osasten erottamiseksi nesteestä, jossa menetelmässä neste johdetaan keskeisesti säiliöön ja sen jälkeen virtaa säteen suuntaisesti ja pyörreliikettä aikaansaaden ulospäin säiliönseinämää kohti, jolloin nesteen suurempi osa, joka sisältää osasten kevyemmän jakeen, ohjautuu pois ylijuoksun kautta ja nesteen pienempi osa, joka sisältää osasten raskaamman jakeen, ohjautuu säiliönpohjaa kohti. Keksinnön mukainen menetelmä tunnetaan siitä, että pyörrevirtaus ohjataan olennaisesti vaakasuun-taan säiliönseinämää kohti ja siinä poikkeutetaan melkein l80°, jolloin osasten raskaampi jae laskeutuu alempaa poistoaukkoa kohti ja neste joka sisältää osasten kevyemmän jakeen ohjataan takaisin säiliön keskeiseen osaan nesteen sisätulon yläpuolelle säteensuuntaisena keskihakuisena pyörrevirtauksena, minkä jälkeen keskihakuvirtauksen mukaansa tempaamat osaset raskaammasta jakeesta uudelleen ohjataan vaakasuuntaiseen pyörrevirtaukseen.

Keksintö kohdistuu myös laitteeseen tämän menetelmän suorittamiseksi, joka laite sisältää ylijouksureunalla ja poistokourulla varustetun säiliön, putkijohdon käsiteltävän seoksen syöttämiseksi laitteeseen ja mahdollisesti putkijohdon apunestettä varten, poistokohtia 3 57213 raskaampaa jaetta varten säiliön pohjassa sekä poikkeuttimen ja tälle laitteelle on tunnusomaista se, että säiliössä on ylhäältä alaspäin neljä päällekkäistä osaa, nimittäin sylinterimäinen yläosa, jossa on poistokourun ympäröimä ylijuoksureuna, alaspäin levenevä toinen osa, jossa mahdollisesti myös on seula, sylinterimäinen kolmas osa, jonka poikkileikkaus on suurempi kuin ensimmäisen osan ja jossa on seula, joka jakaa osan ylempään ja alempaan osastoon ja jossa on rei'ityksiä, joilla on suurempi halkaisija seulan kehäviivaa pitkin, ja johon kolmanteen osaan syöttöputken suuaukon yhteyteen on sovitettu laitteet hitaan pyörivän liikkeen antamiseksi syöttöjohdosta ja poikkeutinta pitkin virtaavalle nesteelle, sekä neljä osa joka on muodostunut yhdestä tai useammasta alaspäin suppenevasta poisto-suppilosta aukkoineen.

Keksinnön idea on siinä, että säiliön keskeiseen osaan muodostuu hitaasti virtaava vaakasuuntainen pyörrekenttä jossa tapahtuu raskaamman jakeen ja kevyemmän jakeen ensimmäinen erotus. Pyörre-kentän saavuttaessa sylinterimäistä ulkoseinämää jakaantuu se ylöspäin virtaavaan osaan, joka poikkeutetaan enemmän kuin 90° ja ohjataan sitten vielä kerran laitteen keskeistä osaa kohti, jolloin tämän kevyemmän jakeen raskaammat osat laskeutuvat seulan 8 kautta takaisin pyörrekenttään. Kevyempi jae jakaantuu sitten kahteen osaan, joista toinen virtaa ylijuoksureunan yli ja toinen palautuu keskeisen hylsyn kautta puhdistettavan nesteen sisäänsyöttökohtaan. Vaakasuuntaisessa pyörrekentässä virtauksen raskaampi osa poikkeutetaan suuntaan alaspäin ja laskeutuu laitteen kartionmuotoisiin alaosiin.

Olennaista keksinnön mukaiselle menetelmälle on hitaasti virtaava vaakasuuntainen pyörrekenttä joka on aikaansaatu yhdistämällä keskeinen syöttö säteensuuntaisella ulosvirtauksella ja nesteelle annettavan nopeuden tangentinsuuntainen komponentti. Laitteen keskiosalla on suurin halkaisija jolloin virtaavalla nesteellä on riittävästi aikaa jakaantua kahteen osaan, jotka poikkeutetaan ylöspäin ja alaspäin.

Edellä käsitellyn ranskalaisen patentin 486 795 mukaisessa laitteessa ei muodostu vaakasuuntaista pyörrekenttää joka päättyy kahteen osaan, joista toinen virtaa ylöspäin ja ohjataan takaisin keskiosaa kohti ja toinen virtaa alaspäin.

Toisen edellä käsitellyn, ranskalaisen patentin 1 511 895 mukaisella laitteella näyttää olevan tiettyä yhtäläisyyttä keksinnön 4 57213 mukaisella laitteella, mutta tunnettu laite on tarkoitettu hiekan pesemiseen ja kehittää näin ollen suhteellisen voimakkaan virtauksen laitteen alemmassa kartiomaisessa osassa. Siinä ei synny sellaista pyörrekenttää kuin keksinnön mukaisessa laitteessa koska poisvirtaa-valla nesteellä ei ole tangentin suuntaista komponenttia, koska laitteen kartiomaisen keskiosan läpimitta ei ole riittävän suuri muodostamaan rauhallista pyörrekenttää ja koska poikkeutettu kevyempi jae ei palaudu altaan keskeiseen osaan.

Tunnetaan vielä muita laitteita ja menetelmiä hiukkasten erottamiseksi nesteestä. Missään tunnetussa laitteessa ei kuitenkaan muodostu tällaista rauhallista vaakasuuntaista pyörrekenttää joka ulkopuolisen sylinterimäisen seinämän kohdalla jakaa virran alaspäin virtaavaan raskaampaan jakeeseen ja ylöspäin virtaavaan kevyempään jakeeseen joka palautuu uudestaan erotettavaksi.

US-patentin 2 098 467 mukaisessa laitteessa käytetään kaavinta. Näin ollen ei voi syntyä rauhallista pyörrekenttää eikä siinä tapahdu kevyemmän jakeen palautumista altaan keskeiseen osaan.

Saksalaisen patentin DE-PS 683 677 mukaisessa laitteessa muodostuu alaspäin suunnattu virtaus laitteen melko kapeassa osassa. Vaakasuuntaista pyörrekenttää täällä ei siis pääse syntymään.

US-patentti 2 864 499 kohdistuu linkomenetelmään eikä kysymyksessä näin ollen ole rauhallisesta pyörrekentästä.

US-patentti 3 517 8l4 kohdistuu laitteeseen jossa on suurella nopeudella pyörivä elin virtauskuvion muodostamiseksi joka ei ole tämän keksinnön mukainen.

Keksinnön ensimmäisenä tarkoituksena on aikaansaada menetelmä jolla erottaminen saadaan tehokkaaksi ja tämä on toteutettu keksinnön mukaisessa menetelmässä.

Normaalisti laskeutunut fraktio poistetaan suuntaan alaspäin laitteen alapäästä. Keksintö tekee myös mahdolliseksi aikaansaada poistamisen ylöspäin. Tämä saavutetaan yhdistämällä jokaisen poisto-suppilon alapäiden kulkuaukot niiden alapuolella olevaan säiliöön samalla kun lisäksi keskellä oleva (ontto) akseli tehdään sellaiseksi, että se ulottuu keräyssäiliöön laitteen yläosasta tarkoituksella poistaa mekaanisin keinoin sinne laskeutunut fraktio, jolloin käsiteltävän seoksen syöttö suoritetaan akselia ympäröivän rengasmaisen putken kautta, jolloin mainitun putken alapuolella ja akselin ympärillä on virtauksen suuntaaja.

5 5721 3

Keksintöä voidaan käyttää myös kiinteiden aineiden erottamiseen nesteestä, jolloin suurin osa nesteestä, josta kiinteät aineet poistetaan, poistuu laitteen yläpäästä ylivuotamalla ja kiinteät aineet keräytyvät poistosuppiloihin, joista ne poistetaan yhdessä jäljelle jääneen nesteen kanssa.

Tätä laitetta voidaan samoin käyttää erottamaan nesteestä olevat kiinteät aineet kahdeksi fraktioksi, jolloin suurin osa nesteestä ja hienot tai kevyet kiinteät osaset poistetaan ylivuotamalla laitteen yläpäästä ja karkeat tai raskaat osaset kerääntyvät suppiloihin, joista ne poistetaan yhdessä nesteen loppuosan kanssa.

Tapauksessa, jolloin kiinteitä osasia sisältävä, laitteeseen johdettu neste on merivettä, on mahdollista sekoittaa suolatonta vettä laitteeseen, jotta vähennettäisiin laitteen alapäästä poistettavien kiinteiden aineiden suolamäärää.

Tämän keksinnön mukainen laite voidaan järjestää sekä kiinteäksi että liikuteltavaksi maalla olevaksi laitokseksi, mutta se voidaan myös asentaa kelluvalle alustalle.

On huomattava, että laite on myös erikoisen sopiva kahden nesteen seoksen erottamisessa, esim. öljy/vesi-seoksen. Tällaisessa tapauksessa voidaan lisätä apunestettä altaassa virtaavaan seokseen. Tämä apuneste voi sisältää ainetta, joka vaikuttaa erotettavan seoksen yhden tai useamman aineosan kokoonpanoon (esim. tiheyteen).

Menetelmän ja laitteen erikoisominaisuudet ja edut ilmenevät seuraavassa selostettavista sovellutusmuodoista, jotka on esitetty oheisissa piirroksissa.

Kuvio 1 on pystysuuntainen leikkaus akselin suunnassa eräästä sovellutuksesta.

Kuvio 2 on vaakasuora leikkaus pienennetyssä mittakaavassa kuvion 1 viivaa II-II pitkin.

Kuviot 3 ja 4 esittävät kuvion 1 yksityiskohtien erilaisia sovituksia.

6 57213

Kuvio 5 esittää pystyakselin suuntaista leikkausta keksinnön mukaisen laitteen eräästä toisesta sovellutusmuodosta.

Kuvio 6 on vaakasuora leikkaus pienennetyssä mittakaavassa kuvion 5 viivaa VI-VI pitkin.

Kuvio 7 esittää pystysuuntaisena leikkauksena kolmatta sovellutusmuotoa.

Kuten kuviosta 1 näkyy, laite käsittää altaan, jonka muodostaa neljä päällekkäistä pääosaa; nimittäin sylinterimäinen yläosa 1, jossa on yiivuotoreuna 2, kouru 3 ja poistoputki ä.

Tämän ylimmän osan 1 alapuolella on kartiomainen osa 5, joka voi käsittää seulan b (katso kuvioita 5 ja 7), joka on joko vaakasuorassa tai muodostaa kulman vaakatason kanssa. Tämä toinen osa 5 liittyy alapuolella sylinterimäiseen kolmanteen osaan 7, jossa on seula ö joko vaakataso!sena tai vinosuunnassa. Seulan ö reunoissa on aukot 9, joiden halkaisija on suurempi kuin sen reiät. Keskiosassa on hylsy 10.

Laitteen alin osa muodostuu neljästä suppilosta 11, joiden ulkoreunan muodostaa levy 12 ja jotka ovat katkokartion muotoisia. Suppiloissa on myös potkurin siiven muotoiset säteen suuntaiset levyt 13a sekä kovera levy 13b, joka on sama-akselinen altaan kanssa. Jokaisessa suppilossa on edelleen poisto-osa lä sekä pinnan säätimen 16 ohjaama automaattinen venttiili 15. Ylempi siipipyörä 17 ja alempi siipipyörä lö on sovitettu vaakasuuntaiseen levyyn tai poikkeut-timeen 19 laitteen keskiosassa 7. Kuvion 1 mukaisessa sovellutuksessa siipipyörä 17-19 on pyöritettävä.

Käsiteltävä seos syötetään putken 20 kautta tilan 7 keskelle ja siipipyörän 17 keskustaan.

Puhdas neste, jonka tarkoituksena on pestä kiinteät osaset ja saada niiden erottuminen mahdollisimman edulliseksi, syötetään tilan 7 keskellä olevan putken 21 ja erikoisesti siipipyörän Ib keskiosan kautta. Tätä puhtaan nesteen syöttöä säädetään venttiilin 22 avulla. Siipipyörän 17, lö saa liikkeeseen putkista 20 ja 21 tulevat kaksi nestettä.

Laite toimii seuraavasti:

Pestävä, erotettava, tiivistettävä tai dekantoitava aines tulee osaan 7 laitteen keskellä olevan putken 20 kautta.

Käsiteltävän aineen virtaus, joka piirroksessa on osoitettu pilkkujen ympäröimillä nuolilla, tunkeutuu aina siipipyörään 17 saakka. Tämä pyörä on siten muotoiltu ja/tai sovitettu, että syntyy keskeltä ulospäin suuntautunut pyörreliike, joka jatkuu koko osassa 1. Tämän vaakasuuntaisen pyörrekentän A saa aikaan putkesta 7 5721 $ 21 tulevan virran aiheuttama pyörivä liike.

Joissakin erikoistapauksissa pyörää 17, 18 liikuttaa käyt-töakseli 23, joka on pyörivästi kannatettuna laakereilla 24 pyörre-liikkeen nopeuttamiseksi. Pyörän 17, 18 lisätyn pyörimisnopeuden vaatima energia voidaan saada moottorista.

Keskipakovoimasta johtuen pyörreliike A ajaa siipipyörältä 17 tulevan, kiinteitä aineita sisältävän nesteen kohti sylinterimäi-sen osan 7 seinämää.

Samanaikaisesti toinen siipipyörä lö synnyttää toisen pyör-reliikkeen. Tämän pyörivän liikkeen säilyttää putkesta 21 tuleva puhdas neste. Venttiili 22 tekee mahdolliseksi säätää osaan 7 ruiskutetun puhtaan nesteen määrää. Siipipyörän 18 nopeus on sama kuin siipipyörän 17, koska molemmat siipipyörät sijaitsevat samalla akselilla 23 suunnanpoikkeuttajan 19 molemmilla puolilla.

Pyörrekentässä A syntyy pyörrevirta D, ja raskaat tai kookkaat kiinteät osaset, joita vastedes nimitetään rakeiksi, joutuvat tähän virtaan, joka pääasiassa liikkuu pystysuunnassa suppiloissa 11. Kuten nyt selostetaan, hienot ja/tai kevyet kiinteät osaset poistuvat suurimmalta osalta rakeista, niin että viimeksimainitut voivat laskeutua suppiloissa 11.

Osa pyörrekentästä A, joka pyörii vaakasuunnassa osassa 7, muuttaa suuntaansa, mikä johtuu siitä, että se joutuu kosketukseen tämän osan ulkoseinän sisäpinnan kanssa. Mainitun osan virta suuntautuu ylöspäin ja virtaa seulan 8 suuremman halkaisijan omaavien aukkojen 9 kautta. Tämä seula erottaa osat 5 ja 7. Seurauksena syntyy jatkuva pyörrevirta C, jonka tärkeänä ominaisuutena on suunta sisäänpäin, mikä aikaansaa virtauksen C mukanaan ottamien rakeiden täydellistävän dekantoitumisen. Nämä rakeet kulkevat seulan 8 reikien läpi ja/tai hylsyn 10 kautta osaan 7, josta ne taas voivat kulkeutua edelleen suppiloihin 11.

Virtaus tai pyörrealue C on erikoisen tärkeä syystä, että sen muoto tulee olemaan keskustaan kohti hajoava. Nesteen nopeus ei kasva, pikemminkin pienenee. Raskaat osaset jäävät hajoavan virtauksen pohjaosaan, jolloin osasten kulku seulan 8 reikien läpi pääsee tapahtumaan. Seulan 8 päätehtävänä on päästää syntymään kaksi toisistaan riippumatonta pyörrevirtaa A ja C, jolloin painavat osaset pääsevät kulkemaan alueelta C alueelle A. Seulan 8 vino asento, joka on esitetty kuviossa 7, yhdistettynä toisen osan 5 yläseinän vastakkaiseen suuntaan, aikaansaa virtauksen hajoamisen alueella C.

Kun virtaus C saavuttaa laitteen keskusalueen, se jakautuu kahteen osaan; toinen suuntautuu ylöspäin kohti ylivuotoreunaa 2,

8 5721J

kun taas toinen, joka voi vielä sisältää rakeita, imeytyy alas hylsyn 10 läpi ja palautuu osaan 7.

Neste, joka virtaa pois ylivuotokohdan 2 kautta osassa 1 ja joka poistuu kourun 3 ja putken 4 avulla, sisältää periaatteessa vain hienoja ja/tai kevyitä poistettavia osasia.

Rajoituksetta voidaan suorittaa erikoisjärjestelyjä suppi-loiden 11 poistoaukoista 14 poistettujen nesteessä olevien rakeisten kiinteiden aineiden väkevöimiseksi. Tasonsäätäjiä 16 käyttämällä venttiilit 15 voidaan kaukosäätää moottorin avulla, aukkojen 14 poistokyvyn näin säätämiseksi. Tällä tavoin tulee mahdolliseksi saada kiinteiden aineiden väkevyys arvoon 75 %, mikä tarkoittaa 75 grammaa kiinteitä aineita 25 vesigrammaa kohti.

Kun käytetään laitetta, jonka sylinterimäisen osan 7 halkaisija on noin 9 metriä, ja seoksen syöttömäärä keskiosaan on noin 3600 m /tunti, seoksen, joka liikkuu osan 7 laitaosien suuntaan, säteettäinen virtausnopeus ulospäin alenee noin 4 metristä sekunnissa noin 0,2 metriin sekunnissa. Käsiteltävän seoksen määrän ja puhtaan nesteen määrän suhde tulee olemaan 3:2 ja 3:1. Puhtaan nesteen määrä suhteessa syötetyn nesteen kokonaismäärään tulee olemaan pienempi kuin 40 %.

Kuvio 2 esittää laitteen alaosaa, jossa on neljä poisto-kohtaa 11 ja näiden poistokanavat 14.

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaista toista sovellutusta, jossa poikkeutin 19, joka vaikuttaa putkien 20 ja 21 kautta tulevaan virtaukseen, ei ole kiekon muotoinen vaan muuten samantapainen paikallaan pysyvä poikkeutin 19. Tämä tarkoittaa sitä, että osa 19 on myös varustettu siivillä 17 yläosassaan ja alapuolella olevat siivet 18 ovat levyn 19 erottamia näistä, jolloin syntyy keskipakoinen pyörreliikevirtaus.

Jos tässä sovellutuksessa ei haluta antaa nesteille pyörre-liikettä, tämä poikkeutin voidaan yksinkertaisesti muodostaa lit-teästä levystä, jota kannattavat yksinkertaiset, säteen suunnassa ulkonevien varsien muodostamat elimet, kun taas ylemmät siivet 17 jätetään pois. Tässä rakenteessa hylsy 10 on jätetty pois ja seula 8 ulottuu aina keskusputkeen 20 asti.

Kuvio 4 esittää toista keksinnön mukaista sovellutusta, jossa putkesta 20 tulevan seoksen virtaukseen vaikuttava mekanismi muodostuu vaakasuorasta seinästä 25, jota keskeisesti kannattavat neljän suppilon 11 yläosat, jolloin ei syötetä ruiskutusnestettä.

Kuvio 5 esittää keksinnön mukaista laitetta, joka voidaan sijoittaa maan alle. Tässä sovellutuksessa on suoritettava käsitel- 5721 3 tävässä nesteessä olevien kiinteiden osasten erottaminen kun taas rakeiden poistaminen alaosasta ei ole mahdollista. Tässä sovellutuksessa on samoin osat 1-9, 11-14, 17 sekä 19. Kulkutiet 14 mahdollistavat kiinteiden osasten putoamisen keräyssäiliöön 26. .9uun-nanpoikkeutin 19, jossa on siivet 17, on kiinnitetty keskusakseliin tai putkeen 27, joka on asennettu osan 7 keskialueelle. Käsiteltävä seos syötetään keskiakselia 27 ympäröivän rengasmaisen kanavan 28 kautta. Seos tulee kiinteään poikkeuttimeen, jonka siivet 17 ovat sen muotoiset, että syntyy säteen suuntainen ulospäin suuntautuva pyörrevirta, joka leviää koko osaan 7. Keskipakovoiman johdosta pyörrekenttä A työntää eteenpäin kiinteät osaset, suunnaten siivet 17 osan 7 ulkoseinää kohti.

Painavat ja kookkaat osaset tai rakeet putoavat pyörrevir-taan D, joka etenee alaspäin suppiloihin 11. Hienot ja/tai kevyet osaset liikkuvat ylöspäin ja kulkevat seulan 8 aukkojen 9 läpi.

Siten syntyy pyörrevirtaus C, jolla on erittäin tärkeä ominaisuus. Säteen suuntaisten, sisäänpäin suunnattujen voimien johdosta ainesrakeet, jotka voisivat kulkeutua tämän virtauksen mukana, laskeutuvat alenevan nopeuden johdosta. Nämä rakeet kulkevat seulan 8 aukkojen läpi ja palaavat osaan 7· Täältä ne voidaan suunnata kohti suppiloita 11. Vinossa oleva seula b ohjaa tämän virran takaisin seulaa 8 kohti.

Osasta 1 ylivuotoreunaa 2 pitkin pois virtaava neste, joka poistetaan kourun 3 ja putken 4 kautta, sisältää oleellisesti vai! hienoja tai kevyitä osasia. Poistokanavien 14 kautta poistetut rakeet kerääntyvät keräyssäiliöön 2b.

Kauhatyyppinen tai sentapainen pystysuunnassa akselin 27 läpi liikkuva mekaaninen laite 29 tekee mahdolliseksi poistaa keräyssäiliöön 2b laskeutuneet rakeet, kun niistä on poistettu vesi sopivalla tavalla. Tämä erikoissovellutus on edullinen siinä suhteessa, että ainesrakeet poistetaan häiritsemättä virtausta altaassa.

Kuvio b esittää vaakasuuntaista leikkausta laitteesta ja siinä näkyvät rengasmainen jakelukanava 28, siivet 17 (esitetty katkoviivoilla) sekä laitteen neljä poistosuppiloa poistokanavi-neen 14.

Tässä on selostettu keksintöä sovellettuna sellaisten osasten erottamiseen,joiden kokoonpano tai ominaispaino on selvästi poikkeava nesteestä, kuten on laita hiekan ja veden ollessa kysymyksessä. Keksintöä voidaan edullisesti soveltaa myös, kun on erotettava kelluvia osasia nesteestä tai kun erottamiseen normaalisti tarvittava aika on huomattavan pitkä tai ehkä epämääräinen, siinä 10 5721 3 tapauksessa on mahdollista johtaa apunestettä siipien 18 kautta. Tällainen neste voi sisältää katalysaattoria osasia varten, tarkoituksena aiheuttaa höytelöitymistä ja painon kasvua, ja seurauksena parempi laskeutumisominaisuus. Keksintöä voidaan myös soveltaa, kun kaksi toisiinsa sekoittamatonta nestettä olisi erotettava, tässä tapauksessa kevyt neste kulkee alueen C läpi ja painava neste alueen D läpi.

Kuviossa 7 on esitetty kuvioiden 1 ja 5 tapainen sovellutus, joka on tarkoitettu sellaisen nesteen, kuten veden, käsittelyyn, joka ei sisällä vain sellaisia osasia, joiden ominaispaino on suurempi kuin yksi, vaan myös saastuttavaa nestettä, kuten öljyä, jonka ominaispaino on yhtä pienempi. Sovellutuksessa esitetyt osat 1-9, 11, 12, 17-19, 21 ja 26 vastaavat kuvioiden 1 ja 5 osia. Seula 6 peittää kuitenkin koko osan 1 sylinterimäisen seinän ja keskuskannattimen 30 välisen alan. Mainittu kiinteä kannatin korvaa putken 20 ja hylsyn 10 (kuvio 1) tai keskiakselin 27 ja kanavan 28 (kuvio 5)· Seula 8 on vino ja muodostaa kartion, jonka kärki-kulma on noin 155°.

Seulaa 8 kannattavat säteen suuntaiset, putken muotoiset palkit 31, jotka toimivat käsiteltävän seoksen syöttöputkina. Tässä tarkoituksessa putket 31 ovat yhdistetyt rengasmaiseen säiliöön 32 putken 33 avulla, joka putki on yhteydessä laitteen ulkopuolelle. Sisäosassa putket 31 ovat yhteydessä liitoskappaleen 34 avulla siipiin 17. Täten siipien 17 muodostaman renkaan halkaisija on suurempi kuin kuvioissa 1 ja 5 esitetyissä sovellutuksissa. Käsiteltävä seos johdetaan halutulla nopeudella altaan keskiosaan.

Kuvio 7 osoittaa, kuinka keskihakuisella virtauksella alueella C on huomattavan hajanainen muoto, minkä tarkoituksena on välttää virtauksen nopeuden kasvua. Saastuttavan erotettavan nesteen (öljyn) erottamistarkoituksessa toisen osan 5 yläseinä on rei'itetty rengasmaisella alueella 35, joka muodostaa kourun 3 pohjan. Toinen pohja 36 on pienessä kulmassa kouruun 3 nähden. Tämä pohja 36 ei toimi ainoastaan ottamassa vastaan nestevirtausta ylivuotokohdasta vaan samanaikaisesti alueen 35 kautta kulkevan öljyn kattona. Pohjan 36 ylempänä olevalle alueelle on sovitettu poisto-osa 37, jossa on putki 38. Sovittamalla putki 38 oikeaan asentoon ylivuotoreunan 2 yläpuolelle varmistetaan se, että poisto-osaan 37 kerääntyvä öljy automaattisesti virtaa pois.

Neljä suppiloa 11 ja poistokanavaa 14 on yhteydessä liitos-kappaleiden 39 avulla pääsäiliöön 26.

11 57213 Tämän keksinnön mukaisessa laitteessa aineiden laskeutuminen on selvästi tehokkaampaa, mikä johtuu erilaisten pyörrevirto-jen yhdistämisestä, minkä avulla sillä muihin laitteisiin verrattuna tulee mahdolliseksi saada samoja tuloksia huomattavasti pienempien laskeutumispintojen avulla.

Tämän laitteen tehokas sovellutus voidaan toteuttaa pystyttämällä lyhytaikaisia kelluvia laitteita, kuten kuljetettavia imu-ruoppaajia, proomuja jne. Koska on mahdollista sekoittaa tietty määrä puhdasta vettä laitteessa, saavutetaan se etu, milloin puhdistettava ja erotettava aines on merivedessä, että voidaan alentaa käsiteltävän aineen suolapitoisuutta edellyttäen, että ruiskutettava vesi on suolatonta vettä.

/

Claims (7)

57213 12

1. Menetelmä osasten erottamiseksi nesteestä, jossa menetelmässä neste johdetaan keskeisesti säiliöön ja sen jälkeen virtaa säteen-suuntaisesti ja pyörreliikettä aikaansaaden ulospäin säiliön seinämää kohti, jolloin nesteen suurempi osa, joka sisältää osasten kevyemmän jakeen, ohjautuu pois ylijuoksun kautta ja nesteen pienempi osa, joka sisältää osasten raskaamman jakeen, ohjautuu säiliönpohjaa kohti, tunnettu siitä, että pyörrevirtaus ohjataan olennaisesti vaakasuuntaan säiliönseinämää kohti ja siinä poikkeutetaan melkein l80°, jolloin osasten raskaampi jae laskeutuu alempaa poistoaukkoa kohti ja neste joka sisältää osasten kevyemmän jakeen ohjataan takaisin säiliön keskeiseen osaan nesteen sisätulon yläpuolelle säteen-suuntaisena keskihakuisena pyörrevirtauksena, minkä jälkeen keski-hakuvirtauksen mukaansa tempaamat osaset raskaammasta jakeesta uudelleen ohjataan vaakasuuntaiseen pyörrevirtaukseen.

2. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän suorittamiseksi, joka laite sisältää ylijuoksureunalla (2) ja poistokourulla (3) varustetun säiliön, putkijohdon (29) käsiteltävän seoksen syöttämiseksi laitteeseen ja mahdollisesti putkijohdon (23) apunestettä varten, poistokohtia (14) raskaampaa jaetta varten säiliön pohjassa sekä poikkeuttimen (19), tunnettu siitä, että säiliössä on ylhäältä alaspäin neljä päällekkäistä osaa, nimittäin sylinterimäinen yläosa (1), jossa on poistokourun (3) ympäröimä ylijuoksureuna (2), alaspäin levenevä toinen osa (5), jossa mahdollisesti myös on seula (6), sylinterimäinen kolmas osa (7), jonka poikkileikkaus on suurempi kuin ensimmäisen osan (1) ja jossa on seula (8), joka jakaa osan (7) ylempään ja alempaan osastoon ja jossa on rei'ityksiä (9), joilla on suurempi halkaisija seulan (8) ulkokehällä, ja johon kolmanteen osaan (7) syöttöputken (20) suuaukon yhteyteen on sovitettu laitteet hitaan pyörivän liikkeen antamiseksi syöttöjohdosta ja poikkeutinta (19) pitkin virtaavalle nesteelle, sekä neljäs osa joka on muodostettu yhdestä tai useammasta alaspäin suppenevasta poistosuppilosta (11) aukkoineen (14)-

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että kolmannessa osassa (7) olevat, seulan (8) suurennetut aukot (9) on korvattu renkaanmuotoisella aukolla ilman seulaa.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että kunkin poistosuppilon (11) alaosassa oleva aukko (14) avautuu keräystilaan (26) joka on sovitettu tämän alapuolelle, ja että laitteeseen edelleen on sovitettu keskeinen akseli eli putki (27) keräystilaan pääsemiseksi ylhäältä käsin tähän tilaan laskeutu- 5721 3 13 neen jakeen poistamista varten mekaanisin keinoin, ja että käsiteltävän seoksen tuominen laitteeseen tapahtuu renkaanmuotöisen, akselia (27) ympäröivän putken (28) kautta ja että poikkeutin (19) myös on sovitettu akselin ympärille (kuvio 5).

5. Jonkin patenttivaatimuksista 2-U mukainen laite, tunnet-t u siitä, että poikkeuttimen (19) ja syöttöjohdon (20) suuaukon väliin on sovitettu vapaa keskeinen tila ja että tämän tilan ympärille on sovitettu siipiä (17) ja että mahdollisesti vastaavalla tavalla poikkeuttimen (19) ja mahdollisen syöttöputken (21) välisen vapaan tilan ympärille on sovitettu siipiä (18).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että siivet (17,18) on sovitettu pyöriviksi.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 2-6 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että altaassa olevan kolmannen osan (7) seulaa rajoittaa keskeisesti putkimuotoinen hylsy (10) joka ympäröi käsiteltävien seoksien syöttöputkea (20) siten, että muodostuu kulkuväylä tämän hylsyn ja mainitun putken väliin, joka kulkuväylä avautuu poikkeuttimen (19) yläpuolella olevaan vapaaseen keskeiseen tilaan.