NO147821B - Apparat til aa separere en blanding av vaesker med forskjellig spesifikk tyngde, f.eks. olje og vann - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et apparat til å separere en blanding av to ikke-blandbare eller ufullstendig blandbare væsker med forskjellig spesifikk tyngde, f .eks. olje og vann, omfattende

en lukket beholder som inneholder et separasjonsrom, et umiddelbart over dette rom liggende øvre kammer og en væsketett skillevegg som skiller den øvre ende av separasjonsrommet fra den nedre ende av det øvre kammer og i det minste delvis er ut-ført som en membran som kan beveges vertikalt mellom en nedre og en øvre stilling for styring av en regulerings- og/eller sig-na 1 innretning ,

en i separasjonsrommet munnende ledning for tilførsel av

den blanding som skal separeres,

en til utløp av den lettere væske av blandingen tjenende ledning som er tilkoblet separasjonsrommet over munningen av blandingstilførselsledningen og så tett under skilleveggen som mulig,

en til utløp av den tyngre væske av blandingen tjenende ledning som står i forbindelse med den nedre ende av separasjonsrommet,

en omløpsledning som forbinder den nedre ende av separasjonsrommet og det øvre kammer med hinannen,

en i utløpsledningen for tyngre væske innkoblet seksjon

med en filterinnretning som består av en vertikal eller skråttstilt filtervegg eller av flere seriekoblede slike filtervegger som med den side som vender mot separasjonsrommet, grenser til hvert sitt væskerom, og med et i utløpsretningen bak filterinnretningen anordnet samlekammer for den tyngre væske,

en kanal med stengeorgan til å forbinde den øvre ende av hvert av de i utløpsretningen foran en filtervegg foreliggende væskerom med separasjonsrommet,

en pumpe som er anordnet i utløpsledningen for den tyngre væske bak samlekammeret, regnet i utløpsretningen,

en forrådsbeholder som er innkoblet i den sistnevnte utløps-ledning mellom dennes utløpsåpning og pumpen, og

en med spérreorgan forsynt ledning pom strekker seg mellom forrådsbeholderen og samlekammeret og tjener til å føre tyngre væske fra beholderen tilbake til samlekammeret og derfra gjennom filterveggen resp. -veggene og til separasionsrommet.

Separasjonsapparater av denne art fremgår av DE utlegningsskrift 27.39.463. Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å endre konstruksjonen av de kjente separasjonsapparater slik at man i mange tilfeller oppnår spesielle fordeler og separasjonsapparatet blir godt egnet til f.eks. innbygging i skip som følge av bedre tilpasning til de lokale plassforhold. Endringene ifølge oppfinnelsen består først og fremst i at den seksjon som inneholder filterinnretningen og samlekammeret, befinner seg i en annen beholder enn separasjonsrommet, det øvre kammer og membranskilleveggen, at den nedre ende av separasjonsrommet kan forbindes med det foran den første filtervegg foreliggende væskerom via en utenfor de to beholdere forløpende forbindelsesledning med spérreorgan, og at den øvre ende av hvert av de foran en filtervegg foreliggende væskerom kan forbindes med separasjonsrommet via en utenfor de to beholdere forløpende forbindelsesledning med spérreorgan, idet den sistnevnte forbindelsesledning munner ut i separasjonsrommet på et sted eller i en sone r om ligger mellom stedet eller sonen for munningen av blandings-tilførselsledningen og forbindelsesstedet for den førstnevnte forbindelsesledning og på kortere avstand fra denne munning enn fra dette forbindelesessted.

En fordel ved denne utførelse av separasjonsapparatet er

ar. det er mulig å anordne de to beholdere ved siden av hinannen, Siik at der i et rom med en bestemt høydef f.eks. i et skips-rom, kan anordnes et separasjonsapparat med et vesentlig høyere separasjonsrom og vesentlig høyere filtre enn ved bruk av det ki ente apparat, noe som vesentlig bedrer apparatets separasjons-V.apasitet. En annen fordel er at overvåkningen og utskiftning-

en av filtrene blir meget enklere som følge av at de er lettere tilgjengelige, idet det i så fall ikke er nødvendig først å

løfte separasjonsrommet, det øvre kammer og den del som oppviser den vertikalt bevegelige membran, fra den del av den felles beholder som oppviser filteret og samlekammeret, slik det er nød-vendig ved kjente separasjonsapparater. Høyere filtre oppviser større filteroverflater, noe som medfører fordeler ved lavere strømningshastighet av den væske som strømmer gjennom filter-

dukene, hvorved koalesceringen av de fine oljedråper lettes kraftig.

En viktig forbedring av resultatet som fås med apparatet, oppnås videre ved at den lettere væske, f.eks. olje, som føres tilbake til separasjonsrommet fra filtrene, kommer inn i en sone som ligger et stykke over bortføringsåpningen for den tunge væske, f.eks. vann, fra separasjonsrommet. Derved behøver den fra filterinnretningen kommende lettere væske ikke å stige opp gjennom hele separasjonsrommets høyde, slik som ved separasjonsrommet ifølge det nevnte tyske utlegningsskrift. Her foreligger der fare for at den oppstigende lettere væske skal bli oppdelt i meget fine dråper og ikke nå det på toppen av separasjonsrommet svømmende skikt av lettere væske, men isteden tas med nedover av den nedadstrømmende tunge væske i en ny tilført mengde av blanding som skal separeres, og tilføres filtrene, som på denne måte blir ekstra belastet.

Hvis separasjonsinnretningen blir slik utført av tung væske, f.eks. vann, tilføres beholderne gjennom utløpsledning-en for tyngre væske for renspyling av filteret eller filtrene hver gang lettere væske, f.eks. olje, føres ut av apparatet,

er det fordelaktig å utføre apparatet slik at pumpen i utløps-ledningen for tyngre væske er en reverserbar roterende fortrengningspumpe, og at utløpsledningen som inneholder denne pumpe, samtidig danner den med spérreorgan forsynte ledning som strekker seg mellom forrådsbeholderen og samlekammeret og tjener til å føre tyngre væske fra forrådsbeholderen tilbake til samlekammeret. Derved blir apparatet ikke bare vesentlig enklere; det er ikke lenger nødvendig å anordne forrådsbeholderen for rent vann på et høyt sted for å oppnå et tilstrekkelig trykk for renspyling av filtrene og tilbakeføring av lettere væske fra filter innretningen til separasjonsrommet. For skipsanlegg er dette meget viktig.

Ytterligere en forbedring av separasjonsresultatet oppnås hvis minst ett i separasjonsrommet anordnet antiturbulens-organ befinner seg mellom munningen av blandingstilførselsled-ningen og munningen resp. munningene av den eller de ledninger som strekker seg mellom den resp. de øvre ender av det resp.

de foran filterveggen resp. -veggene foreliggende væskerom og separasjonsrommet. I dette tilfelle behøver den i separasjonsrommet tilbakeførte lettere væske bare stige opp et ganske lite

stykke i dette rom for å komme inn i dette nntiturbulensorgan.

Ved at der i dette organ ikke foregår tverrbevegelse av væsken

går oppstigningen av denne vesentlig hurtigere for seg uten at man behøver å frykte at væskene på ny blander seg.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet under henvisning

til tegningen,som viser et utførelseseksempel på et separasjonsapparat ifølge oppfinnelsen til separasjon av olje fra en blanding av olje og vann, idet apparatet er anordnet i et skip.

På tegningen er skipet antydet ved 1, i hvis kiming 2 der

har samlet seg vann som er sterkt forurenset av olje. Da bare rent vann kan pumpes ut i sjøen,må den blanding av vann og olje som har samlet seg i kimingen 2,separeres før vannet i blandingen kan pumpes over bord. Til dette formål blir blandingen suget opp fra kimingene 2 gjennom en ledning 3 med en ventil 4 og inn i en beholder 5 med et separasjonsrom 6, et øvre kammer 7 og en membran 8 som skiller separasjonsrommet 6 og kammeret 7 fra hinannen og kan beveges vertikalt mellom to endestillinger. Membranen tjener til styring av separasjonsapparatet, og er til dette formål koblet sammen med en utenfor beholderen 5 anordnet styreinnretning 9.

I separasjonsrommet 6,som virker som en sedimenteringskasse, beveger den olje som foreligger i den tilførte blanding,seg oppover,

.•nens vannet beveger seg nedover,slik at der etter en viss tid danner seg et oljeskikt under membranen 8. For å tillate bevegelse av membranen er der mellom det øvre kammer 7 og separasjonsrommet 6 anordnet en omløpkanal 10. Denne kanal oppviser en ventil 11

som benyttes til styring av membranen. Det øvre kammer er fylt med vann. For å holde væskeblandingen så rolig som mulig er der både i den øvre og den nedre halvdel av separasjonsrommet anordnet organer, f.eks. rister 12, til motvirkning av turbulens.

Den olje som samler seg oventil i separasjonsrommet 6,blir fra tid til annen sluppet ut gjennom en ledning 13 med en ventil 14 og inn i en beholder 15. Det vann som samler seg nedentil i separasjonsrommet 6,strømmer gjennom en ledning 16 med en ventil

17 til en annen beholder 18, hvor der foreligger en filterinnretning som i utførelseseksempelet består av to konsentriske sylinder-formede filtre 19a og 19b av en duk som tilnærmet bare slipper igjennom vann. Hvis der ennå foreligger olje i det vann som strømmer til beholderen 18 gjennom ledningen 16, blir denne olje fanget opp på filtrene 19a og 19b,og oljen samler seg deretter oventil i de foran filtrene 19a og 19b foreliggende rom 20a og 20b. For tilbakeføring av denne olje fra rommene 20a og 20b til separasjonsrommet 6 er den øvre ende av hvert av disse rom forbundet med separasjonsrommet 6 via en ledning 21a resp. 21b med ventil 22a resp. 22b.

Bak filterinnretningen 19a, 19b kommer det rensede vann

inn i et samlekammer 23,hvorfra det ved hjelp av en pumpe 24

pumpes til en forrådsbeholder 2 5 for vann. Denne beholder er forsynt med en overløpsledning 26 med en tilbakeslagsventil 27

som lukker mot forrådsbeholderen 25. Gjennom denne ledning vil det overskytende vann strømme over bord. Ledningen 26 er innen-bords forsynt med en tilbakeslagsventil 28 som åpner seg mot forrådsbeholderen 25 og tjener til innføring av luft i beholderen.

Pumpen 24 er en skruepumpe som drives av en motor 29. Det dreier seg således om en reverserbar roterende fortrengningspumpe.

Under drift blir først blandingen av olje og vann suget opp

i separasjonsrommet 6 fra kimingen 2 ved hjelp av pumpen 24. I separasjonsrommet skiller oljen seg fra blandingen og danner et skikt med økende tykkelse under membranen 8. Til å begynne med befinner membranen seg i den laveste stilling, hvor den via styreinnretningen 9 holder ventilene 14,-22a og 22b lukket og ventilene 4 og 11 åpne. Det vann som samler seg nedentil i separasjonsrommet 6, strømmer da gjennom ledningen 16 til beholderen 18 og her gjennom filtrene 19a og 19b til vannsamlekammeret 23, hvorfra det pumpes av pumpen 24 gjennom vannforrådsbeholderen 25 og over bord.

Når oljeskiktet i separasjonsrommet 6 har nådd en bestemt tykkelse,blir membranen 8 som følge av oppdriften av oljeskiktet presset i til sin høyeste stilling. Derved blir ventilene 14 og 22b åpnet og ventilene 4 og 11 lukket ved hjelp av styreinnretningen 9, mens dreieretningen for motoren 29 og dermed pumpen 24 blir reversert. Dette medfører at pumpen 24 pumper rent vann fra forrådsbeholderen 25 gjennom vannsamlekammeret 23, filteret 19b og ledningen 16 til separasjonsrommet 26, at olje som har samlet seg oventil i rommet 20b mellom filtrene 19a og 19b,føres tilbake til separasjonsrommet 6, og at olje fra separasjonsrommet tvinges gjennom ledningen 13 til beholderen 15. Som følge av det vann som strømmer gjennom filteret 19b i motsatt retning, blir dette filter

renspylt.

Mens denne prosess finner sted i separasjonsapparatet, blir ventilene 11 og 22a åpnet og ventilen 22b lukket, slik at membranen 8 igjen beveger seg nedover, spylevannet fra beholderen 25 presset gjennom både det renspylte filter og gjennom filteret 19a, vannet og den olje som har samlet seg i rommet 20a i beholderen 18,ført tilbake til separasjonsrommet 6 igjennom ledningen 16 resp. 21a og også filteret 19a renspylt.

Så snart membranen 8 har nådd sin laveste stilling og meste-parten av det oljeskikt som har samlet seg under membranen,er ført bort gjennom ledningen 13, blir ventilen 4 åpnet av styreinnretningen 9,mens ventilene 14 og 22a blir lukket og omdreiningsret-ningen for motoren 29 og dermed pumpen 24 blir snudd, slik at den beskrevne prosess begynner på ny og blanding fra kimingen 2 igjen suges opp i separasjonsrommet 6,mens forrådsbeholderen 5 på ny fylles med renset vann og det overflødige rene vann føres over bord, inntil oljeskiktet under membranen 8 er blitt tilstrekkelig tykt til å trykke membranen oppover og sette i gang den annen del av syklusen, d.v.s. den del hvor olje føres ut av separasjonsrommet og filtrene renspyles.

Det skal bemerkes at filterinnretningen i beholderen 18 også kan bestå av bare et eneste filter eller av flere enn to -seriekoblede filtre.

Claims (3)

1. Apparat til å separere en blanding av to ikke-blandbare eller ufullstendig blandbare væsker med forskjellig spesifikk tyngde, f.eks. olje og vann, omfattende en lukket beholder (5) som inneholder et separasjonsrom (6), et umiddelbart over dette rom liggende øvre kammer (7) og en væsketett skillevegg (8) som skiller den øvre ende av sepa-ras j onsrommet (6) fra den nedre ende av det øvre kammer (7) og i det minste delvis er utført som en membran som kan beveges vertikalt mellom en nedre og en øvre stilling for styring av en regulerings- og/eller signalinnretning, en i separasjonsrommet munnende ledning (3) for tilførsel av den blanding som skal separeres, en til utløp av den lettere væske av blandingen tjenende ledning (13) som er tilkoblet separasjonsrommet (6) over munningen av blandingstilførselsledningen (3) og så tett under skilleveggen (8) som mulig, en til utløp av den tyngre væske av blandingen tjenende ledning (16) som står i forbindelse med den nedre ende av separasjonsrommet, en omløpsledriing (10) som forbinder den nedre ende av separasjonsrommet (6) og det øvre kammer (7) med hinannen, en i utløpsledningen (16) for tyngre væske innkoblet seksjon med en filterinnretning som består av en vertikal eller skråttstilt filtervegg eller av flere seriekoblede slike filtervegger (19a, 19b) som med den side som vender mot separasjonsrommet, grenser til hvert sitt væskerom (20a, 20b) , og med ét i utløpsretningen bak filterinnretningen anordnet samlekammer (23) for den tyngre væske, en kanal (21a, 21b) med stengeorgan (22a, 22b) til å forbinde den øvre ende av hvert av de i utløpsretningen foran én filtervegg foreliggende væskerom (20a, 20b) med separasjonsrommet (6), en pumpe (24) som er anordnet i utløpsledningen (2 6) for den tyngre vasske bak samlekammeret (23), regnet i utløpsretningen, en forrådsbeholder (25) som er innkoblet i den sistnevnte utløpsledning (26) mellom dennes utløpsåpning og pumpen (24) , og en med spérreorgan forsynt 'ledning som strekker seg mellom forrådsbeholderen (25) og samlekammeret (23) og tjener til å føre tyngre væske fra beholderen tilbake til samlekammeret og derfra gjennom filterveggen resp. -veggene og til separasjonsrommet , karakterisert ved at den seksjon som inneholder filterinnretningen (19a, 19b) og samlekammeret (23) , befinner seg i en annen beholder (18) enn separasjonsrommet (6), det øvre kammer (7) og membranskilleveggen (8), at den nedre ende av separasjonsrommet (6) kan forbindes med det foran den første filtervegg (19a) foreliggende væskerom (20a) via en utenfor de to beholdere (5, 18) forløpende forbindelsesledning (16) med spérreorgan (17), og at den øvre ende av hvert av de foran en filtervegg (19a, 19b) foreliggende væskerom (20a, 20b) kan forbindes med separasjonsrommet (6) via en utenfor de to beholdere (5, 18) forløpende forbindelsesledning (21a, 21b) med spérreorgan (22a, 22b), idet den sistnevnte forbindelsesledning munner ut i separasjonsrommet (6) på et sted eller i en sone som ligger mellom stedet eller sonen for munningen av blandings-tilførselsledningen (3) og forbindelsesstedet for den først-nevnte forbindelsesledning (16) og på kortere avstand fra denne munning enn fra dette forbindelsessted.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at den i utløpsledningen (26) for den tyngre væske anordnede pumpe er en reverserbar roterende fortrengningspumpe (24) , og at utløpsledningen som inneholder denne pumpe, samtidig danner den med spérreorgan forsynte ledning som strekker seg mellom forrådsbeholderen (25) og samlekammeret (23) og tjener til å føre tyngre væske fra forrådsbeholderen tilbake til samlekammeret .

3. Apparat som angitt i krav 1 eller 2 og inneholdende antiturbulensorganer i separasjonsrommet (6), karakterisert ved at minst ett av disse antiturbulensorganer (12) befinner seg mellom munningen av blandingstilførsels-ledningen (3) og munningen resp. munningene av den eller de ledninger (21a, 21b) som strekker seg mellom den resp. de øvre ender av det resp. de foran filterveggen resp. -veggene (19a, 19b) foreliggende væskerom (20a, 20b) og separasjonsrommet (6).