NO141110B - Apparat til separasjon av en blanding av vaesker med forskjellig spesifikk tyngde - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et apparat til separasjon av en blanding av væsker med forskjellig spesifikk tyngde, omfattende en lukket beholder inneholdende et separasjonsrom som er forbundet med en blandingstilførselsledning og en ledning for utløp av den letteste væske, et samlekammer for den tyngste væske forbundet med en ledning for utløp av den tyngste væske og en filterinnretning som er anordnet mellom separasjonsrommet og samlekammeret og består av minst to enkeltfiltre som er koblet i serie og er adskilt fra hverandre ved et mellomkammer, og som slipper igjennom nesten utelukkende den tyngste væske, samtidig som ett av filtrene omgir det andre og hvert mellomkammer oventil er forbundet med minst én passasje som fører tilbake til separasjonsrommet.

Et separasjonsapparat av denne art er kjent fra NE-PS 7104915.

Dette kjente apparat er forsynt med flere konsentriske filtre i

form av avkortede kjegler som ligger med sine underkanter mot bunnen og med sine overkanter mot den oppstående sylindervegg av beholderen. Denne kjegleform av filtrene bevirker ved tiltagende filterantall enten at høyden av apparatet blir den samme eller at den virksomme overflate av filtrene holdes konstant, men høyden av apparatet tiltar. Videre er dette apparat ikke egnet til ren-spyling av filteret ved tilbakestrømning, av den grunn at mellomkamrene og endog samlekammeret herunder kontinuerlig står i åpen forbindelse med det øvre parti av separasjonsrommet.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å skaffe et apparat av den innledningsvis beskrevne art, hvis filterinnretning selv når det har mer enn to enkeltfiltre som er koblet i serie, kan anordnes i et forholdsvis lite rom på en slik måte at der i et separasjonsapparat med en beholder med gitt volum kan anvendes en filterinnretning med en forholdsvis meget stor overflate og med mange seriekoblede enkeltfiltre. Dessuten tas det med oppfinnelsen sikte på å utføre apparatet på en slik måte at enkeltfiltrene. kan renspyles etter tur på enkel måte. Derved blir det mulig å holde separasjonsapparatet i drift i lang tid uten at det er nødvendig å skifte ut enkeltfiltrene.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette ved at hver passasje som fører tilbake til separasjonsrommet, munner ut i dette på et sted under skiktet av lett væske, og at der er anordnet et stengeorgan til lukking og åpning av passasjen. Ikke bare ved den kjente seriekobling av enkeltfiltrene, men også ved den separate åpning og lukking av de passasjer som fører tilbake til separasjonskammeret, kan hvert enkelt filter rengjøres for seg av en væskestrøm med bestemt styrke. Denne tilbakespyling av filtrene gjør det mulig å anordne enkeltfiltrene på meget kort avstand fra hverandre, da hvert mellomkammer da ikke lenger behøver å brukes som ekstra utfellings-rom for lettere væsker som likevel er sluppet gjennom enkeltfiltrene. På denne måte blir det mulig å koble mange av filterduker bestående enkeltfiltre etter hverandre i et lite rom og anordne dem slik at deres overflate blir forholdsvis meget stor. Da videre de væsker og forurensninger som føres ut av kamrene og enkeltfiltrene i filterinnretningen og tilbake til separasjonsrommet, kommer inn i det parti av separasjonsrommet hvor separasjonen av blandingen ikke er fullstendig gjennomført, blir hverken separasjonsoperasjonen eller skiktet av den lettere væske som samler seg i det øvre parti av separasjonsrommet forstyrret, noe som fremmer renheten av disse bestanddeler. Også kapasiteten av apparatet blir på denne måte økt.

Det skal bemerkes at der fra US-PS 2 405 838 og 2 651 414

er kjent et separasjonsapparat hvor separasjonsrommet selv består av flere mellomkamre mellom konsentriske filtre, og hvor enkeltfiltrene er dannet av et strikket stoff. For at mellomkamrene skal tillate en rask separasjon, må de være forholdsvis brede. Videre er det strikkede stoff forholdsvis tykt for at de gjennomslupne partikler av lettere væske som f.eks. olje skal bli tilstrekkelig agglomerert i stoffets indre før partiklene kommer inn i det etter-følgende separasjonskammer for raskt å bevege seg oppover i dette. Dette kjente separasjonsapparat krever meget plass og har en forholdsvis liten kapasitet. Ifølge oppfinnelsen finner derimot agglomereringen av de letteste partikler sted foran den tynne filterduk, noe som sterkt øker virkningen av tilbakespylingen.

Skjønt det er mulig å føre tilbakeføringspassasjene først

ut av beholderen og deretter tilbake inn i separasjonsrommet, idet stengeorganene herunder kan befinne seg utenfor beholderen, kan

apparatet med fordel utføres slik at der mellom separasjonsrommet og samlekamir.eret for den tyngste væske er anordnet en horisontal eller tilnærmet horisontal skillevegg med en midtåpning, at filterinnretningen befinner seg under skilleveggen og med de øvre kanter av enkeltfiltrene strekker seg opp til skilleveggen og konsentrisk med dennes midtåpning, og at skilleveggen på stedet for hvert mellomkammer har åpninger som reguleres av hvert sitt stengeorgan og kan forbindes med separasjonsrommet. Disse åpninger i skilleveggen kan da fordelaktig være dekket av en felles ringformet plate som er konsentrisk med og innrettet til å dreie seg om filterinnretningens vertikale akse, og som har en midtåpning svarende til midtåpningen i skilleveggen og huller eller slisser som kan dreies til en stilling foran de åpninger i skilleveggen som er anordnet for stedet for hvert mellomkammer i filterinnretningen. Styringen av stengeorganene er enkel, og stengeinnretningen krever da lite plass.

Separasjonsapparat ifølge opppfinnelsen kan også være utført horisontalt. I dette tilfelle er der i beholderen anordnet minst én filterinnretning som omgir et samlekammer som har en horisontal lengdeakse og er forbundet med en utløpsledning for den tyngste væske, samtidig som filterinnretningen omfatter minst to separate enkeltfiltre som er adskilt ved et mellomkammer, og som hvert har form av et horisontalt rør som er lukket av plater i begge ender, idet et av enkeltfiltrene omgir det annet.

Skjønt hvert rom eller hvert kammer inne i filterinnretningen kan stå i forbindelse med separasjonsrommet gjennom hvert sitt sett av rør ved denne horisontale byggemåte av separasjonsapparatet, blir demonteringen av de rørformede enkeltfiltre vesentlig for-enklet hvis der for dannelse av de tilbakeførende passasjer i det minste på toppen av hvert enkeltfilter som omgir et mellomkammer,

er anordnet et horisontalt rør som strekker seg i filterets lengderetning, og som via vertikale rørstykker er forbundet med den høyeste sone av mellomkammeret, idet en ende av røret via et regulerbart stengeorgan kan forbindes med separasjonsrommet utenfor den tilhørende ende av filterinnretningen. I dette tilfelle kan man lett fjerne et bestemt enkeltfilter fra filterinnretningen.

Oppfinnelsen vil bli ytterligere belyst ved hjelp av tegningen. Fig. 1 er et vertikalsnitt gjennom et apparat i henhold til oppfinnelsen som har en vertikal beholder og tjener til separasjon av en blanding av vann og olje. Fig. 2 er et perspektivriss i større målestokk av et flerdobbelt

filter som anvendes i det på fig. 1 viste separasjonsapparat.

Fig. 3 er et vertikalsnitt gjennom det flerdobbelte filter på fig. 2. Fig. 4 er et perspektivriss av buret for det innerste filter i det flerdobbelte filter som er vist på fig. 2 og 3. Fig. 5 viser i enda større målestokk et utsnitt av et snitt etter linjen V-V på fig. 4. Fig. 6 er et snitt gjennom buret etter linjen VI-VI på fig. 5 og av en del av en grunnplate. Fig. 7 er et vertikalt lengdesnitt gjennom et separasjonsapparat i henhold til oppfinnelsen med en horisontal beholder. Fig. 8 viser i større målestokk et utsnitt av et vertikalsnitt etter linjen VIII-VIII på fig. 7.

På fig. 1 er en lukket metallbeholder betegnet med 1. I beholderen er der anordnet en hovedsakelig horisontal skillevegg eller tverrvegg 2 som deler beholderen i et øvre og et nedre parti. Det øvre parti av beholderen inneholder en klokke 3 til automatisk styring av apparatet for separasjon av en blanding av vann og olje. Denne klokke 3 er montert for bevegelse oppover og nedover mellom to endestillinger og omgir separasjonsrommet 4. En tilførselsledning 5 for blandingen munner ut i dette separasjonsrom, og en oljeutløpsledning 6 med en ventil 7 som reguleres på en ikke nærmere beskrevet måte av klokken 3, er også forbundet med rommet 4. En vannutløpsledning 8 er forbundet med det nedre parti av beholderen. Dette nedre parti av beholderen inneholder et flerdobbelt filter 9 som bare slipper igjennom vann og skiller separasjonsrommet 4 fra et vannsamlekammer 10 anordnet i det nedre parti av beholderen. Bunnen av beholderen 1 har en utløpsledning 11 som er forsynt med en ventil 12 for avtapning av slam, skitt og fibre som samler seg på bunnen av beholderen.

Det flerdobbelte filter 9 er montert under skilleveggen 2, som er utformet med en midtåpning 13 og radiale rader av små åpninger 15 som er omgitt av korte rørstykker 14 og anvendes til et formål som vil bli beskrevet senere. De korte rørstykker 14 er ved sine øvre ender dekket av en plate 17 som er anordnet for rotasjon i et forsenket parti 16 av skilleveggen 2. Denne plate 17 har hull 17a og er innrettet til å dreies en bestemt vinkel frem og tilbake fra yttersiden ved hjelp av en sylinder 18 med et stempel. I den viste utførelsesform består det flerdobbelte filter 9 av fem konsentriske, likedannede filtre som er adskilt fra hverandre ved mellomkamre 19a, 19b, 19c og 19d. Den øvre vegg av disse mellomkamre dannes av et forsenket parti av skilleveggen 2. Hvert av mellomkamrene står i forbindelse med et antall rørstykker

14. Hvert filter omfatter et stjerneformet bur av den på fig. 4 viste utførelse. Et slikt bur består av flere vertikale stenger 20a anordnet på en stor sirkel, en flerhet av vertikale stenger 20b anordnet mellom stavene 20a på en mindre sirkel og to siksakformede stimler 21 som er forbundet med endene av stengene og danner en lukket stjerneformet bane. Hvert siksakparti av disse strimler strekker seg mellom en stang 20a og en stang 20b. To stenger 20a rager ut fra de siksakformede

strimler 21 i den hensikt å sentrere buret. En endeløs filterduk, henholdsvis 22a, 22b, 22c, 22d og 22e, er slik bøyd rundt stengene 20a og 20b at duken får stjerneform og dermed en meget stor overflate. Filterduken er ved sin øvre og nedre kant forbundet med siksakstrimlene 21 ved hjelp av klemstrimler 23 (se fig. 5 og 6}.

Burene 20a, 20b, 21 og filterdukene 22a-e er klemt fast mellom skilleveggen 2 og en grunnplate 2 4 som også er utformet med en midtåpning 25 og er fast forbundet med beholderen 1. De stenger 20a av filterburene som strekker seg gjennom siksakstrimlene 21, står i inn-grep med motsvarende hull i skilleveggen 2 og grunnplaten 24 og holder filtrene sentrert i forhold til beholderens vertikale akse.

Under drift blir den blanding av vann og olje som skal separeres, ført inn i separasjonsrommet 4 gjennom ledningen 5. I dette rom finner adskillelsen sted, og olje beveger seg oppover og vann nedover. Så lenge ventilen 7 i oljeutløpsledningen 6 er lukket, føres bare vann ut gjennom det flerdobbelte filter 9, vannsamlekammeret 10 og ledningen 8, og skiktet av olje som samler seg i det øvre parti av det rom som er omsluttet av klokken, blir gradvis tykkere. Etterat dette skikt er blitt så tykt at vekten av klokken og dens innhold er redusert tilstrekkelig til at klokken flyter, vil denne bevege seg til sin øvre stilling og ventilen 7 åpnes slik at også olje føres ut. Når der er ført ut en tilstrekkelig mengde olje til at klokken 3 går tilbake til sin nedre stilling, vil ventilen 7 igjen lukkes.

Hvis filterdukene skulle slippe igjennom olje, vil denne samle

seg i de mellomliggende kamre 19a-d. Også meget fint slam kan sive gjennom filterdukene og er da tilbøyelig til å hefte til disses masker, hvorved filteret vil kunne bli tilstoppet. For å hindre dette kan vann med visse mellomrom føres tilbake til beholderen gjennom ledningen 8

i et tidsrom da oljeutløpsledningen 6 eller en annen ledning som er forbundet med separasjonsrommet 4, er åpen. Dette tilbakestrømmende vann passerer først den filterduk 22e som ligger nærmest vannsamlekammeret 10, i motsatt retning av strømningsretningen ved filtrering, idet bare åpningene 15 for det mellomkammer 19d som er omgitt av denne filterduk, er åpne. Dette har den virkning at slam og oljepartikler

som henger fast på denne duk 2 2a, spyles av og føres gjennom mellomkammeret 19d til separasjonsrommet. Hvis deretter platen 17 dreies ytterligere et trinn, vil bare åpningene 15 til det neste mellomkammer 19c, som er omgitt av mellomkammeret 19d, åpnes og åpningene til mellomkammeret 19d igjen lukkes. I denne stilling av platen 17 vil bare filterduken 19c bli spylt ren. Platen 17 dreies i et slikt tidsrom at alle mellomkamrene etter tur, nærmere bestemt først det ytterste mellomkammer og til slutt det innerste mellomkammer, vil bli forbundet med separasjonsrommet etter tur og igjen lukket, slik at alle filterdukene spyles rene én etter én. Deretter føres platen 17 tilbake til sin utgangsstilling, og den normale separasjonsprosess begynner igjen. Den olje som føres tilbake fra mellomkamrene 19a-d til separasjonsrommet 4, stiger til værs i dette rom og slutter seg til skiktet med olje som skal føres ut. Slammet vil vanligvis synke ned til bunnen av beholderen gjennom midtåpningen i det flerdobbelte filter, hvorfra det kan føres ut gjennom ledningen 11. For å lette transporten av slammet fra mellomkamrene 19a-d gjennom separasjonsrommet 4 og den midtre passasje i filteret mot bunnen av beholderen, kan skilleveggen og bunn-platen 24 utføres svakt konisk.

Det på fig. 7 og 8 viste separasjonsapparat har en horisontal beholder 26 som inneholder et separasjonsrom 27 som en tilførselsledning 28 for den blanding som skal separeres, munner ut i, og som står i forbindelse med en oljeutløpsledning 29 forsynt med en ventil 29a.

I det nedre parti av beholderen 26 er der side om side anordnet flere flerdobbelte filtre. Disse filtre strekker seg i beholderens lengderetning. Hvert filter omgir et samlekammer 30 for den tyngste væske, det vil i det foreliggende tilfelle si vann. Dette samlekammer er forbundet med en vannutløpsledning 31. Alle utløpsledningene 31 er forbundet med et felles, tversgående dreneringsrør 32.

Hvert flerdobbelt filter 29 består av tre hovedsakelig konsentriske, horisontale, rørformede filtre som hvert er utført som et bur, henholdsvis 33a, 33b og 33c, hvorav i det minste de vertikale lengdevegger er kledd med filterduk, henholdsvis 34a, 34b og 34c, som bare slipper vann igjennom. I denne utførelse består de nedre vegger 35a, 35b og 35c og de øvre vegger 36a, 36b og 36c av plater. De nedre vegger 3 5a, 3 5b og 3 5c er forsynt med trinser, henholdsvis 37a, 37b og 37c, ved hvis hjelp filtrene er bevegelig opplagret på skinner 38a,

38b og 3 8c som er forbundet med henholdsvis den nedre plate 35b, den nedre plate 35c og bunnen av beholderen 26.

På toppen av hver øvre plate 36a, 36b og 36c er der montert et horisontalt rør henholdsvis 39a, 39b og 39c som strekker seg i lengde-retningen for det flerdobbelte filter. Disse rør står i åpen forbindelse med henholdsvis vannsamlekammeret 30, det mellomkammer 41a som ligger mellom filtrene 34a og 34b, og det mellomkammer 41b som ligger mellom filtrene 34b og 34c, ved hjelp av vertikale rørstykker henholdsvis 4 0a, 40b og 40c. Den ende av rørene 39a, 39b og 39c som ligger til høyre på fig. 7, strekker seg inn i passasjer i en vegg 42. Ved hjelp av en sleideventil 44 som har en åpning 4 5 og betjenes av en sylinder 43 med stempel, kan disse passasjer én etter én settes i forbindelse med separasjonsrommet 27 og påny lukkes.

Endene av de horisontale rørfiltre er lukket av plater 46 og 4 7 som filtrene lett kan løsnes fra.

Beholderen er ved sin ene endevegg utformet med en åpning som er lukket av et avtagbart deksel 48. Filtrene kan beveges ut av beholderen og anbringes i denne gjennom den nevnte åpning.

For skylling av filtrene blir vann tilført vannsamlekammeret 30 gjennom vannutløpsledningen 32, 31 og ventilen 29a i oljeutløpsledningen 2 9 åpnet, mens rørene 3 9a, 39b og 39c åpnes og lukkes slik av sleide-ventilen 44, 4 5 at disse rør ett etter ett settes i forbindelse med separasjonsrommet 27, hvoretter forbindelsen igjen avbrytes. På denne måte blir filterdukene 34a, 34b og 34c skylt rene én etter én og den olje som samler seg i de øvre partier av samlekammeret 30 og mellomkamrene 41a og 41b, ført tilbake til separasjonsrommet 27.

Claims (5)

1. Apparat til separasjon av en blanding av væsker med forskjellig spesifikk tyngde, omfattende en lukket beholder inneholdende et separasjonsrom som er forbundet med en blandings-tilførsels-ledning og en ledning for utløp av den letteste væske, et samlekammer for den tyngste væske forbundet med en ledning for utløp av den tyngste væske og en filterinnretning som er anordnet mellom separasjonsrommet og samlekammeret og består av minst to enkeltfiltre som er koblet i serie og er adskilt fra hverandre ved et mellomkammer, og som slipper igjénnom nesten utelukkende den tyngste væske, samtidig som ett av filtrene omgir det andre og hvert mellomkammer oventil er forbundet med minst en passasje som fører tilbake til separasjonsrommet, karakterisert ved at hver passasje (14, 39b-c, 40b-c) som fører tilbake til separasjonsrommet, munner ut i dette (4, 27) på et sted under skiktet av lett væske, og at der er anordnet et stengeorgan (17, 17a; 44, 45) til lukking og åpning av passasjen (14, S9b-c, 40b-c) .

2. Apparat som angitt i krav 1, hvor beholderen er vertikal og enkeltfiltrene er montert konsentrisk rundt en vertikal akse, karakterisert ved at der mellom separasjonsrommet (4) og samlekammeret (10) for den tyngste væske er anordnet en horisontal eller tilnærmet horisontal skillevegg (2) med en midtåpning (13), at filterinnretningen (9) befinner seg under skilleveggen (2) og med de øvre kanter av enkeltfiltrene (22a-e) strekker seg opp til skilleveggen og konsentrisk med dennes midtåpning (13), og at skilleveggen (2) på stedet for hvert mellomkammer (19a-d) har åpninger (14, 15) som reguleres av hvert sitt stengeorgan (17, 17a) og kan forbindes med separasjonsrommet (4).

3. Apparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at åpningene (14, 15) i skilleveggen (2) er dekket av en felles, ringformet plate (17) som er konsentrisk med og innrettet til å dreie seg om filterinnretningens (9) vertikale akse, og som har en midtåpning svarende til midtåpningen (13) i skilleveggen og huller (17a) eller slisser som kan dreies til en stilling foran de åpninger (14, 15) i skilleveggen som er anordnet på stedet for hvert mellomkammer i filterinnretningen.

4. Apparat som angitt i krav 1, med en horisontal beholder, karakterisert ved at der i denne beholder (26) er anordnet minst en filterinnretning som omgir et samlekammer (30) som har en horisontal lengdeakse og er forbundet med en utløps-ledning (31, 32) for den tyngste væske, og at filterinnretningen omfatter minst to separate enkeltfiltre (34a, 34b, 34c) som er adskilt ved et mellomkammer (41a, 41b), og som hvert har form av et horisontalt rør som er lukket av plater (46, 47) i begge ender, samtidig som et av enkeltfiltrene omgir det annet.

5. Apparat som angitt i krav 4, karakterisert ved at der i det minste på toppen av hvert enkeltfilter (34b, 34c) som omgir et mellomkammer (41a, 41b), er anordnet et horisontalt rør (39b, 39c) som strekker seg i filterets lengderetning, og som via vertikale rørstykker (40b, 40c) er forbundet med den høyeste sone av mellomkammeret, idet en ende av røret via et regulerbart stengeorgan (44, 45) kan forbindes méd separasjonsrommet (27) utenfor den tilhørende ende av filterinnretningen.