NO139250B - Oljeutskiller for separering av olje fra vann ved tyngdekraft - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en oljeutskiller for separering av olje fra vann ved tyngdekraft.

Oppfinnelsen angår en oljeutskiller av slik type hvor olje-vannblandingen strømmer inn i et utskillerkar og hvor oljedråpene, som er lettere enn vann, stiger til toppen av vannet.

I særdeleshet angår oppfinnelsen en oljeutskiller av

den type som anvender én eller flere bunter av tett adskilte skrådde plater mellom hvilke en olje-vannblanding føres. I denne type utskiller vil, eftersom olje-vannblandingen strømmer nedover mellom platene under laminære strømbetingelser, de lettere-enn-vann oljedråper stige og oppsamles under den nedre overflate av hver plate, og det tyngre slam og sediment avleires på den øvre overflate av hver plate. Oljedråpene smelter sammen og stiger fri fra platebunten og slammet avleires i bunnen av utskillerka-

ret inneholdende platebunten.

Det er nu søkt å anvende denne type oljeseparasjoh som

har funnet bred anvendelse ved behandling av industriavvann, til marint bruk, spesielt for å rense ballast- og tankrensevann i tankskip.

Hovedmålet ved oppfinnelsen er å tilpasse en utskiller

av den ovenfor angitte type for bruk ombord i skip hvor den må være istand til å funksjonere riktig tiltross for skipets bevegelse.

Dette oppnåes ifølge oppfinnelsen med en oljeutskiller for marin bruk for separering av olje fra vann ved tyngdekraft, omfattende et lukket utskillerkar med et olje/vanninnløp, sepa-

rat oljeutløpsdemning og vannutløpsdemning, demninger forbundet henholdsvis med et oljeutløp og et vannutløp i utskillerkaret, hvilken oljeutskiller er kjennetegnet ved at oljeutløpsdemningen

og vannutløpsdemningen er montert tett tilstøtende hverandre over utskillerkarets hoveddel på slik måte at de er arrangert i en overløpsbeholder, en skillevegg avdelende overløpsbeholderen i henholdsvis et oljeoverløpskammer og, et vannoverløpskammer, og hvor kanten av oljedemningen er ved et høyere nivå enn kanten av vanndemningen under alle driftsbetingelser av utskilleren.

Ved å plasere utløpsdemningene over utskillerkarets hoveddel, er det mulig å montere de to demninger tett tilstøtende hverandre med deres kanter i babord-styrbord retning av skipet slik at stampingen av skipet bevirker minimale forstyrrelser av den automatiske skumning av oljen. En ytterligere fordel ved denne montering er at demningene er lett tilgjengelige.

Et spesielt fordelaktig trekk ved denne oljeutskiller er at oljen fjernes.automatisk, dvs. at ved å arrangere de vann-og olje-skummende brønner ved hensiktsmessige høyder, vil vanni-vået ikke nå nivået på oljedemningen, mens såsnart en søyle av olje har samlet seg i røret som fører til oljedemningen, vil ol-jens lavere tetthet bevirke åt oljenivået stiger inntil det strøm-mer over demningen. Med det forbehold at utskilleren alltid opp-startes full av vann, og at når nesten ren olje pumpes inn i utskilleren, reduseres pumpehastighéten fra maksimum, er det praktisk talt umulig å fjerne vann fra oljeutløpet og vice versa. Juster-ing av de respektive demningshøyder kan være nødvendig i det tilfelle når en råolje av betydelig forskjellig tetthet fra den van-lige skai separeres.

Isolering av demningene gjør det mulig at det lukkede kar kan fullstendig fylles med væske, hvilket forhindrer skvul-ping og bølging på grunn av skipets stamping og rulling, hvilket ellers ville redusere separasjonstrinnets effektivitet.

I en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen er ol-je- og vann-demningene arrangert i en overløpsbeholder; en skil-levégg deie r overløpsbeholderen, henholdsvis i et oljeoverløps-kammer bg et vannoverløpskammer.

For å redusere så meget som mulig innflytelsen av skipets rulling på driften av overlbpsanordningen, er kantene av oljedemningen og vanndemningen fortrinnsvis av en slik form at alle punktene på kanten av oljedemningen alltid er rett over det maksimale vannivå over kanten av vanndemningen ved enhver krengningsvinke1 av skipet og under alle driftsbetingelser av utskilleren, for eksempeL ved å gjore kanten på oljedemningen hovedsakelig konkav og kanten på vanndemningen rett, eller for eksempel å gjore kanten på o1jedemningen rett og kanten på vanndemningen hovedsakelig konveks. Fordelen ved disse utf orelsesf or rn-? ir-er at automatisk skumming av oljen kan oppnås ved mer eller mindre samme oljelagtykkelse ved enhver krengningsvinke1 av skipet.

Ved å konstruere olje- og vanndemningene på den ovenfor angitte måte er det mulig å redusere de nbdvendige hoydeforskjeller mellom olje- og vanndemningene, og således plassere hele overlopsanordningen i en mindre hbyde over hovedkaret til utskilleren.

Selv om oppfinnelsen kan anvendes i samband med andre typer av olje-vannseparatorer for å tilveiebringe automatisk overlbp av olje og vann ved tyngdekraft, vil oppfinnelsen for letthets skyld bli beskrevet med henvisning til en oljeutski 1 ler av den type som anvender en eller flere bunter av tett adskilte plater som er arrangert Ligg-ende i et skrått plan slik at olje-vannblandingen strbmmer i vanligvis nedstrbmsretning langs platene. Separasjonen finner sted under hovedsakelig laminære strbmbetingelser slik at oljedråpene samles på undersidene av platene og stiger til overflaten såsnart de er blitt store nok. Platene kan hensiktsmessig være korruoert i strbmnings-retningen for å lette separasjonen.

Oppfinnelsen vil i det etterfblgende ytterligere bli beskrevet ved eksempler med henvisning til de medfoigende tegninger hvor: fig. 1 er et vertikalsnitt av en oljeutskille r ifblge oppfinnelsen,

fig. 2 er et sidesnitt av en seksplaters bunt versjon av

-utskilleren ifblge fig. 1,

fig. 3 er et horisontalsnitt av overlopsanordningen plassert over hovedkaret på utskilleren,

fig. 4 er et vertikalsnitt av en alternativ utforeIsesform av en oljeutskiller ifblge oppfinnelsen,

fig. 5 er et sidesnitt av en utskiller av den beskrevne type innbefattet en alternativ utfbreisesform av en over-

lopsanordninge ifblge oppfinnelsen,

fig. 6 er et horisontalsnitt av overlbpsanordningen ifblge fig. 5,

fig. 7 er et sidesnitt III-III gjennorn oljeutlbpssiden av overlbpsanordningen ifblge fig. 5,

fig. 8 viser skjematisk en modifisert utfbrelsesform av overlbpsanordningen,

fig. 9 viser skjematisk en annen modifisert utfbrelsesform av overlbpsanordningen, og

fig. 10 viser skjematisk utfbrelsesformen ifblge fig. 7 ved den maksimale krengningsvinke1 av skipet.

Utskilleren omfatter en eller flere rader av platebunter L2 montert i et kar 16 av sterk konstruksjon, f.eks. av stål. Oljeutskilleren som vist i fig.: 1 og 2 omfatter to rader platebunter 12, mens oljeutskilleren som vist i fig. 4 og 5 omfatter bare en eneste rekke av. platebunter 12.

'■.. Oljeholdig vann kommer inn i et innlbpskammer 18 via et inn-lop 20.utstyrt med en strbmforde ler 22, det strbmmer deretter i pil-enes 24 retning for å gå inn i de ovre ender av platebuntene 12. I

den utfbrelsesform som er vist på fig. 1 foreligger strbmningsforde 1-ingsskjermer 25 over de ovre ender av platebuntene 12. Etter å ha strbmt lied gjennom platebuntene 12 forlater det rensede vann karet 16 og fores gjennom ror 26 til en overlbpsanordhing eller boks 28 inneholdende en vannoverlbpsdemning 30.-. Den separerte olje stiger til toppen av karet 16, stiger gjennom et ror 32 til én oljéoverlbpsdem-ning 34 i overlbpsboksen 28.

Mer detaljert omfatter kåret 16 et innlbpskammer 18 av stort volum som bevirker at det oljeholdige vann får tid, om enn kort,

til at slam kan avleires, og bker strbmfordelingen over den hele lengde av platebuntene 12.

En skrånende ovre vegg 36 i innibpskammeret 18 virker som bærer for platebuntene 12. Den byre vegg 36 er forbundet til en verti-kal skillevegg 37 som forhindrer enhver kort sirkulasjon av strbmning fra innlbpet til utlbpet» Platebuntene 12 som fortrinnsvis er av den type som er beskrevet i sokerens britiske patentskrift nr. 1,130,620 bor være korrosjonsfast overfor sjbvann, f.eks. fremstilt fullstendig av eri fiber-forsterket harpiks.. Platene bor fortrinnsvis være adskilt med 2 cm og det kan være anbragt avlbpsrenner ved hver ende for å forhindre separert olje å slam fra å gjeninnfbres i strbmmen.

For å lette vedlikehold er platebuntene 12 i glidende kon-takt mellom veggen 36 og den skrånende yttervegg 38 i karet 16. Fjern-ing av platebuntene 12 oppnås ved å fjerne et deksel 40 på karet l 6

og skli platebuntene 12 ut gjennom åpningen. I stilling hviler platebuntene 12 mot de kurvede utlbpsskjermer 42. Vanligvis kan imidlertid platebuntene 12 renses tilfredsstillende ved å fore vann gjennom utskilleren. Hvor eksepsjonelt voksaktige oljer har blitt separert,

vil det være fordelaktig å anvende varmt vann eller å oppvarme vannet i utskilleren ved å senke en varmtvanns coil inn i separasjonen gjennom oljeoverlopsroret 32 *

For å gjore best bruk av platebuntene 12 er det viktig at stromfordelingen over tverrsnittet av buntene 12 bor være så jevnt som mulig. Dette krever omhyggelig formgivning ikke bare av innstrbmnings-veien men også av utstromningsveien. Dette oppnås med en kurvet ut-lopsskjerm 42 som er utstyrt med en spalte 41 som lbpet langs hele dens lengde. Lokaliseringen av spalten resulterer i at minimalt slam fores inn i ror 26. Selv om bare en skjerm 42 er vist er det under-forstått at ytterligere skjermer kan tilveiebringes om nbdvendig.

Dimensjonene av utskilleren kan varieres for å tilveiebringe de nbdvendige antall platebunter 12 for den mengde vann som skal be-handles, eller den kvalitet av vannet som kreves ved utlbpet.

Slammet som avleires i bunnen 44 i karet 16 kan dreneres gjennom et utall adskilte drensrbr 46. Kor alminnelig overhaling og reparasjon er det anbragt forskjellige inspeksjonsluker og dorer 43

i veggene på karet 16.

Konstruksjonen av overlbpsanordningen eller boksen 28 er viktig for det er denne som forer til at utskilleren er upåvirkelig av skipets stamping og rulling. Demningene 30, 34 .må utIbpe i babord-styrbord retning og skai være adskilt med en så liten spalte som strbm-ningshastigheten tillater. Hbyderi av overlbpsboksen 28 over olje-varmgrensefasen i utskilleren vil bestemme hbydeforskjellene mellom demningene 30, 34-

I alle utfbrelsesformer av overlbpsanordningen omfatter overlbpsboksen 28 en skillevegg 52 som deler boksen 28 i et oLjekammer 54 og et vannkammer 56.

I den ut forelsesform som er vist i fig. 2, 3 og 4 er det ut-formet en kanal 58 mellom skilleveggen 52 og vanndemningen 30- I mot-satt ende av kanalen 58 er vanninnlbpet 50. Vann fra innlbpet 50 strbmmer inn i kanalen 58 samtidig som overlbp renner inn i en annen kanal 59 koblet til et vannutlop 60. Oljen fra utskilleren stiger til toppen av karet 16 og fores deretter gjennom rbr 32 inn i en kanal 62 mellom skilleveggen 52 og oljedemningen 34« Overlopet over oljedemningen 34 renner inn i en kanal 63 som forer til et oljeutlbp 65. Et avtakbart deksel 66 er anbragt for å muliggjbre inspeksjon og vedlikehold.

I den utfbrelsesform av overlbpsanordningen som er vist i fig. 5 og 6 innbefatter vannoverlbpsdemningen 30 en kanal 68. I mot-satt ende av kanal 68 er vanninnlbpet 50. Vann ira innlbp 50 strbmmer inn i kanalen 68 dannet av demningen 30, samtidig som overlbp renner inn i rom 70.koblet til et vannutlbp 60. Oljen fra utskilleren stiger til toppen av karet 16 og fores gjennom ror 32 inn i en kanal 72 innbefattet i oljeoverlbpsdemning 34- Overlopet over oljeoverlbpsdemning 34 renner inn i et rom 74 som horer til et oljeutlbp 65. For å tilveiebringe automatisk skumming av oljen, og bare av oljen, må nivået av oljeoverlbpsdemning 34 være hbyere enn det, maksimale nivå av vann-over lbpsdemning 30.

.' Kanten 64 av oljedemning 34 og kanten 80 av vanndemning 30

">r fortrinnsvis arrangert og formet- på en spesiell måte for å redusere innflytelsen av skipets rullende bevegelse så mye som mulig. For dette

■or.rnål • er når overlbpsanordningen er i horisontal.st i 1ling, alle punkter på kanten 64 av oljedemning 34 hbyere enn al le punkter av kanten

>0 på vanndemningen 30, og ennvidere er kanten 64 av o1jedemningen 34

>g kanten 80 av vanndemningen 30 av en slik torra at alle punkter på santen 64 på oljedemning 34 alltid er over det maksimale vannivå over nanten 80 på vanndemning 30 ved enhver krengningsvinke! av skipet og under alle driftsbetingelser av utskilleren. En foretrukket ut fore 1-sesform av oppfinnelsen basert på dette prinsipp er vist i fig. J. I denne utfbrelsesform er kanten 64 av oljedemningen 34 hovedsakelig konkav og kanten '80 av vanndemningen 30 er hovedsakelig rett. 1 en annen egnet utforelsesform vist skjematisk i:fig.-8 er kanten 64 av oljedemningen 34 hovedsakelig rett og kanten 80 av<:>vanndemningen er hovedsakelig konveks. En tredje mulig utfbrelsesform'vist skjematisk

i fig. 9 er kanten 64 av oljedemningen- 34 hovedsakelig konkav og kanten 80 av vanndemningen. 30 er hovedsakelig konveks. 1 fig. IO er vir-kemåten til anordningen ifblge fig. 7 vist i dét byeblikk skipet har nådd en maksimal krengningsvinke1 på 15°» Uet maksimale vannivå over vanndemningen 30 er angitt ved referansetaL1 82. • I det tilfelle at de relative tettheter til oljen og vann forandres av en e1 ler-annen grunn, kan for lenge 1 sesstykker tilsettes til ror 32 og ror 26 ved de krager som er angitt ved 76.

Mens det rensede vann pumpes direkte overbord, fores oljen

og slammet til en spilltank.

Anvendelse av de vel provede p 1 atebunt.-oljeutskillere til marine oljeseparatorer muliggjor at tankskip og lignende kan oppnå

betydelig lavere oljekonsentrasjoner i det ballastvann som pumpes overbord, betydelig lavere enn ved bruk av tidligere tilgjengelige separa-torer. Den virkelige effektivitet av separasjonen avhenger for en stor grad av stromningshastigheten gjennom separatorene. . Det er innbefattet at utskilleren kan anvendes, om enn under den maksimalt beregnede strbmningshastighet, når et tankskip seiler under last for å fjerne sjbvann fra bunnen av tankene. Dette vil med-fdre en betydelig fordel med hensyn til å forenkle den etterfb1gende håndtering av oljen ved raffineriet.

Den beskrevne utskiller kan også anvendes innen industrien hvor separasjon må utfores under trykk. I dette tilfelle tilveiebringes et egnet trykk ved å heve overlbpsboks 28 over karet. For marint bruk er det så langt som mulig forsbkt unngått skarpe kanter. Egnede korrosjons-faste beskyttende malinger er også nbdvendige på innside og utside.

Claims (8)

1. Oljeutskiller for marin bruk for separering av olje fra vann ved tyngdekraft, omfattende et lukket utskillerkar (16) med et olje/vanninnløp ..(20) , separat oljeutløpsdemning (34) og vann-utløpsdemning (30), demninger forbundet henholdsvis med et oljeut-løp (65) og et vånnutiøp (60) i utskillerkarét, karakterisert ved at oljeutløpsdemningen (34) og vannutløpsdemningen (30) er montert tett tilstøtende hverandre over hoveddelen av utskillerkarét på slik måte at de er arrangert i en overløpsbehol-der (28), en skillevegg (52) avdelende overløpsbeholderen i henholdsvis et oljeoverløpskammer (5.4.) og et vannoverløpskammer (56) , og hvor kanten (64) av oljedemningen er ved et høyere nivå enn kanten (80) . av vanndemningen under alle driftsbetingelser av utskilleren.,-.

2..Oljeutskiller ifølge krav 1, karakterisert ved at demningen (34) og skilleveggen (52) i overløpsbeholderen (28) danner en oljeoverløpskanal (62).

3. Oljeutskiller ifølge krav 1, karakterisert ved at vanndemningen (30) og skilleveggen (52) i overløpsbeholde- ren (28) danner en vannoverløpskanal (58) .

4. ©Æjeutskiller ifølge krav 1, karakterisert ved at oljedemningen (34) er dobbelsidet på slik måte at oljedemningen omlukker en oljeoverløpskanal'(7 2)..

5. Oljeutskiller ifølge krav 1, karakterisert ved at vanndemningen (30) er dobbelsidet på slik måte åt vanndemningen omlukker en vannoverløpskanal (68).

6. Oljeutskiller ifølge krav 1-5, karakterisert ved at kanten (64) av oljedemningen (34) er hovedsakelig konkav, og at kanten (80) av vanndemningen (30) er rett.

7. Oljeutskiller ifølge krav 1- 6, karakterisert ved at kanten (64) av oljedemningen (34) er rett, og at kanten (80) av vanndemningen (30) er hovedsakelig konveks.

8. Oljeutskiller ifølge krav 1-7, karakterisert ved at kanten (64) av oljedemningen (34) er hovedsakelig konkav, og at kanten (80) av vanndemningen (30) er hovedsakelig konveks.