NO146842B - Tyngdekraft-separator for ikke-blandbare vaesker - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en tyngdekraft-separator for ikke blandbare væsker med forskjellig densitet, slik som f.eks. olje og vann. Separatoren omfatter i det minste en filterduk som rager i hele lengden av et kammer i det undre parti av separator-tanken, for oppsamling av oljepartikler som inneholdes i vann som strømmer ut av separatoren, hvorved utstrømning av vann fra separatoren normalt skjer ved at vann suges fra separatoren og duken normalt gjennomstrømmes av en omvendt strøm av vann gjennom duken under trykk, idet separatoren omfatter et vannutløp og et tilbakestrømnings-innløp ved det undre parti av separatoren, og i det minste en trykkfølsom enveis innløpsventil anordnet for å lede vann inn i kammeret, og i det minste en trykkfølsom enveis utløps-ventil anordnet for å lede vann ut av kammeret.

Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en tyngdekraft-separator

av den type der det anvendes en oppsamlingstank eller be-holder for ifylling av væsker som skal separeres ved hjelp av tyngdekraften, idet tanken fortrinnsvis har et reaksjonselement i form av en flytende kuppel eller en skive i det øvre området av tanken, hvilken kuppel eller skive tjener som reaksjonsflate som volumet av den letteste væsken som er samlet i den øvre området av tanken utøver en oppadrettet oppdriftskraft mot.

Separatorer av den type der det anvendes en flytende kuppel

er tidligere kjent, f.eks. fra GB-PS 1212553, samt US-PS 3628660. I separatorer av denne type ifylles lettere og tyngre væsker (vanligvis olje eller vann) idet indre av separatoren under kuppelen under overtrykk eller innføres ved hjelp av suget fra den tyngre væske fra denne væskes utløps-åpning fra separatoren, idet separatoren er hermetisk lukket. De sammenhelte tyngre og lettere væsker separeres i separatoren ved hjelp av tyngdekraften, idet den lettere væske stiger opp under kuppelen og den tyngre væske synker til det nedre området av separatortanken under kuppelen.

Den gradvise oppsamling av lettere væske under kuppelen, hvilken er utbalansert slik at den normalt er gitt en liten negativ oppdrift i den tyngre væske, forårsaker at kuppelen flyter oppover i den tyngre væske i separatoren. Det er vanlig å avføle den øvre grensestilling av kuppelen slik at det frembringes et styresignal for å aktivisere ventiler og pumper som gjør det mulig å fjerne væske med liten tetthet fra undersiden av kuppelen.

Tyngdekraft-separatorer av denne type som brukes for å separere olje fra en "blanding" av olje og vann er ut-

styrt med filter eller oppsamlingsduker eller -elementer mellom den undre del av separatoren og uløpsrøret for vann, for å oppsamle oljedråper som har kommet ned i den undre del av separatoren. Slike filterduker vaskes med jevne mellom-rom for å fjerne olje som har festet seg til filterne, og som angitt i US-PS 3628660, kan slik vasking av filterdukene utføres effektivt i de perioder da olje tappes fra separatoren. Det er en vanlig fremgangsmåte å fjerne den oppsamlede olje fra under den flytende kuppel ved å sette utløpsrøret for vann fra separatoren under trykk for å føre vann til- , bake til den nedre ende av separatoren gjennom filterne og inn i området under kuppelen, for derved å presse oppsamlet olje ut av separatoren ved hjelp av overtrykk. Bare olje slippes ut, idet den omvendte innstrømning av vann opphører når den oppsamlede olje er tømt ut og kuppelen har sunket til sin nedre utgangsstilling.

Fra norsk patentansøkning nr. 76.2961, fig. 1, er kjent en tyngdekraft-separator med som strømmer gjennom før det kommer inn i filterkammeret gjennom ventilen som befinner seg nær inntil røret. Dessuten er vannutløpet anordnet i be-holderens yttervegg. Rent vann som strømmer gjennom røret beveger seg radialt utover gjennom filterdukene, og fjernes gjennom utløpet. Når filterdukene skal gjennomskylles i motsatt retning, tilføres vann gjennom utløpet, og olje pumpes gjennom ventiler ut av filterkammeret og inn i separasjonskammeret inne i beholderen. Filterkammeret av-grenses ytterst av beholderveggen.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en forbedring i forhold til den således kjente tyngde-kraf t-separator, særlig med hensyn til å oppnå forlenget tid for utseparering av olje fra vannet mens dette synker i separatoren.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd med en tyngdekraft -separator som angitt i det etterfølgende patentkrav 1.

Ved at, i henhold til den foreliggende oppfinnelse, vannet som separeres strømmer nedover til bunnen av den ytre be-holder før det kommer inn i filterkammeret, oppnås lengst mulig tid for utseparering av olje fra vannet mens dette synker. Vannet strømmer således nedover på utsiden av filterkammeret. Derfor er det gunstig at innløpsventilen eller ventilene befinner seg nær den ytre omkrets av filterkammeret, hvorved ledningen for vanninnløp og tilbakestrøm-ning kan tilkobles ved midten av kammeret.

Med henvisning til de vedføyde tegninger skal i det

følgende beskrives en eksempelvis utførelsesform av oppfinnelsen .

Fig. 1 viser en utførelsesform av en separator i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 viser et snitt etter linjen III - III i fig. 1, og Fig. 3 viser i detalj det øvre av kuppelen vist i fig. 1, vist i sin øverste stilling.

De konsentriske duker 200 er anordnet vertikalt inne i et filterkammer 202 med en bunn 204 og en øvre endevegg 206, samt en sidevegg 208. Kammeret 202 er ved denne utførelses-form av avtettet forhold til det indre av tankene 10, med unntak av de trykkfølsomme enveis-innløpsventiler 210 og de trykkfølsomme enveis-utløpsventiler 212. Kammeret 202 kommuniserer ved midten av bunnen med en vannledning 214 som har et utvidet parti 216 som er skrudd inn i et parti 218 i bunnen 204 i kammeret 202. Det utvidete parti 216

er anordnet for å bevirke hastighetsforandring av væsken som strømmer gjennom ledningen 214 når væsken strømmer fra kammeret 202 til ledningen 214 eller i motsatt retning, av-hengig av driften av systemet.

Vann i det nedre parti av tanken 10, fra hvilket det meste av oljen er fjernet, vil komme inn i filteret gjennom den undre vegg 204 som begrenser kammeret 202, og beveger seg mot utløpsledningen 214 som ved denne utførelsesform er anordnet ved midten av kammeret, inne i den innerste av dukene 200. Det oppnås derved lengst mulig tid for separasjon av oljepartikler fra vannet, og for strømning av oljeblarfding gjennom systemet, etter som vannet tvinges til å strømme til bunnen av separatortanken før det kommer inn i kammeret 202.

01jepartikler som oppsamles på dukene 200 og i kammeret 202 mellom dukene fjernes ved styring av kammeret 202. Vann under trykk strømmer i motsatt retning gjennom ledningen 214 og ventilene 212, slik at olje og vann strømmer ut av kammeret '202, mens ventilene 210 hindrer strømning ut gjennom bunnen av kammeret 202. Den utspylte olje tvinges derfor til å strømme ut av kammeret 202 gjennom ventilene 212 ved den øvre ende av kammeret.

Et oppsamlingsdeksel 2 30 er forbundet med toppen av kammeret 202, og er forseglet til dette. Dekslet, som hovedsakelig er utformet som en opp/ned trakt, omfatter en oppover ragende kanal 231 som ender inne i det området som omgis av det kuppelformede reaksjonselement 235, fortrinnsvis i området like under det øvre parti av kuppelen når denne er i sin nedre stilling. Et ledeelement 236 som holdes av et gjennom-hullet avstandselement 238 er anordnet ved enden av kanalen 231 på dekslet 2 30. Blandingen av olje og vann tilføres tanken 10 gjennom en innløpsledning 12 som omfatter et fleksibelt parti 240 og et utvidet parti 242, for å minske strøm-ningshastigheten av den innkommende blanding. Partiet 242 på innløpsledningen 12, slik det fremgår av fig. 3, går så vidt klar av innerveggen i kanalen 231. Blandingen som suges inn i tanken 10 gjennom ledningen 12 føres således til kanalen 231, der den beveger seg oppover inntil den avbøyes av ledeplaten 2 36 til seperasjonsområdet i tanken 10.

Uløpsledningen 250 for olje ender i det øverste området av kuppelen, like under den øverste flate i kuppelen. Ledningen 250 omfatter også et fleksibelt parti 251 som tillater en viss bevegelse mellom dekslet 230 og sideveggene i tanken.

Kuppelen 2 35 er utstyrt med en vertikal, fleksibel tetning eller duk 255 rundt sin omkrets, hvilken duk forløper mellom kuppelen 235 og en ring 256. Således kan olje som eventuelt separeres fra vannet i det undre parti av tanken under den nedre kant av kuppelen ikke komme inn i rommet i tanken over kuppelen. Ved den viste utførelsesform er duken 255 ikke porøs, og et utligningsrør 275 er anordnet mellom det øvre og nedre parti av tanken, hvilket utligningsrør er fylt med vann, slik som beskrevet i U.S. patentansøkning nr. 608.905.

En belgformet tetning 276 er anordet for ytterligere å hindre oljeforurensning over kuppelen 235. Tetningen 255 kan også være slik utformet at den er ugjennomtrengelig for olje, mengjennomtrengelig for vann, hvorved et utligningsrør ikke vil være nødvendig.

Kuppelen 235 er fortrinnsvis laget av glassfiberarmert plast eller lignende, og er utstyrt med en flytekrave 260 som gir kuppelen tilstrekkelig oppdrift til å gjøre den nøytral eller gi den en liten oppdrift i vann. Balansemekanismen over kuppelen, som er forbundet-, med staven gi den nødvendige nøy-aktighet for justering av oppdriften som treng for styre-systemet for enheten.

Kuppelen 235 kan være utstyrt med et luftoppsamlingskammer 265 sorn er avgrenset av et øvre parti av kuppelen 235. Volumet av dette luftkammer er nøyaktig avpasset ved frem-stillingen av kuppelen, av grunner som skal forklares nærmere i det følgende.

Kammeret 265 er åpent nedentil over en flate som er betydelig mindre (mindre enn halvparten) enn den samlede flate av den underside av kuppelen som påvirkes av den letteste fluid

(i dette eksempel olje) som oppsamles under kuppelen .

Den øvre ende av utløpskanalen 250 for olje rager normalt inn i luftkammeret 265 når kuppelen er under sin normale øvre endestilling, slik det er vist i fig. 1, men ligger omtrent i det nivå som er vist i fig. 3 når kuppelen er ved sin normale øvre endestilling.

Med-kuppelen i den øvre endestilling, som vist i fig. 3, vil separatoren normalt gå over til å tømme ut olje, og vil derfor bli satt under trykk med vann gjennom ledningen 214.

Luft som forekommer under reaksjonselementet vil derved oppsamles i luftkammeret 265, og dette kammer er slik dimensjo-nert at.når det er samlet tilstrekkelig luft til å bringe reaksjonselementet til den øvre endestilling, er den øvre overflate av oljelaget omtrent på nivå med eller under den øvre åpning for utstrømningsledningen 250. Ved hjelp av luftkammeret overvinnes et problem som oppstår på grunn av at luft stenges inne under den øvre flate av reaksjonseler-mentet som påvirkes at det letteste fluid. Anvendelsen av et slikt luftkammer er nærmere beskrevet i norsk patent-ansøkning nr. 78.0019.

Claims (3)

1. Tyngdekraft-separator for ikke-blandbare væsker, slik som olje og vann, omfattende i det minste en filterduk (200) som rager i hele lengden av et kammer i det undre parti av separator-tanken, for oppsamling av oljepartikler som inneholdes i vann som strømmer ut av separatoren, hvorved ut-strømning av vann fra separatoren normalt skjer ved at vann suges fra separatoren og duken normalt gjennomstrømmes av en omvendt strøm av vann gjennom duken under trykk, idet separatoren omfatter et vannutløp og et tilbakestrømnings-innløp (214) ved det undre parti av separatoren, og i det minste en trykkfølsom enveis innløpsventil (210) anordnet for å lede vann inn i kammeret, og i det minste en trykk-følsom enveis utløpsventil (212) anordnet for å lede vann ut av kammeret, karakterisert ved at kammeret (208) befinner seg i avstand fra tankens vegg og er avgrenset fra det indre av tanken med unntak av forbindelse gjennom de trykkfølsomme enveis-ventiler (210, 212), idet vannutløpet og tilbake-strømningsinnløpet (214) kommuniserer med det indre,midtre parti av kammeret, at innløpsventilen- eller -ventilene (210) er anbragt ved den nedre ende av kammeret, nær den ytre omkrets av dette, og utløpsventilen eller -ventilene (212) er anbragt ved den øvre ende av kammeret, med vannutløpet og tilbakestrømningsinnløpet anbragt på en side av filterduken eller dukene, ved midten av bunnen i kammeret, idet vannut-løpet og tilbakestrømningsinnløpet fortsetter gjennom det nederste parti av tanken, at et oppsamlingsdeksel (23<*>0) er forbundet med den øvre ende av filterkammeret, idet dekslet omslutter rommet over utløpsventilen eller -ventilene (212), idet dekslet omfatter en oppover ragende kanal (231) som ender i det øvre området av separatoren, og at en innløps-ledning (12) for en blanding av f.eks. olje og vann som skal separeres ender inne i oppsamlingsdekslet (230), og har sin munning (242) inne i kanalen (231) på dekslet (230).

2. Separator som angitt i krav 1, karakterisert ved at munningen (242) for innløpsledningen (12) for blandingen har større tverrsnitt enn ledningen forøvrig, og at munningen rager koaksialt inne i kanalen (231) på dekslet (230) og ligger nær inntil innerveggen i kanalen.

3. Separator som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at en fluid-ledeanordning (236) er anbragt utenfor og nær den øvre ende av kanalen

(231) på dekslet (230).