NO165429B - Apparat til separering av en blanding av minst to ublandbare vaesker. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat til separering av en blanding av minst to ublandbare væsker som har forskjellig densitet, omfattende et lukket separeringskammer,

minst ett væskeinnløp som er forbundet med separeringskammeret for innføring av væskeblandingen i kammeret, en første vertikal, langstrakt søyleanordning for væske, som rager innad i separeringskammeret og som er åpen i den nedre ende ved separeringskammerets bunn, mens dens øvre ende rager vertikalt over separeringskammeret og munner ut utenfor dette for tømming av separeringskammeret for den væske i blandingen som har den høyeste densitet, idet søylean-ordningen har en forutbestemt lengde mellom den nedre ende ved separeringskammerets bunn og den øvre ende, og en andre langstrakt søyleanordning for væske som rager vertikalt oppad fra separeringskammeret og har en nedre ende som munner ut i separeringskammerets øvre parti.

Væskeutskillere hvor minst to ublandbare væsker separeres

ved hjelp av tyngdekraften er kjent, f.eks. fra følgende US-patentskrifter: 365.259, 405.047, 554.598, 597.258, 654.965, 757.448, 774.577, 802.243, 1.123.128, 1.159.044, 1.249.749, 1.574.157, 1.627.569, 1.716.934, 2.083.861, 2.203.718 samt 3.297.537. Generelt arbeider disse utskillere etter det prinsipp at væske med en spesiell densitet vil flyte inne i eller oppå en annen væske som har større densitet og derved skilles fra denne av seg selv. Som resultat kan den ene av væskene tappes ut av apparatet atskilt fra den annen.

Ulempen med de tidligere kjente utskillere er at separe-ringhastigheten for væskene fra blandingen er forholdsvis lav, styring av uttaket fra separatoren er dårlig, og kvaliteten ved s epareringen er basert på tiden og gjennomstrømningshastigheten og derfor variabel.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe

et væskesepareringsapparat som ikke har de:ovennevnte ulemper, som muliggjør hurtigere separering av to ublandbare væsker i en blanding med større renhet hos de separertesvæsker, og som er automatisk i drift, kan dimensjoneres for høye og lave gjennom-strømningshastigheter, kan på effektiv måteebehandle et antall væsker som har forskjelllige densiteter, muliggjør regulering av uttaket fra apparatet og som er enkelt og rimelig i konstruksjon og drift og muliggjør enkel og rimelig omdannelse av en vilkårlig beholder til et separeringsapparat.

Disse og andre formål med oppf innelsen-'blir oppnådd med et apparat som er kjennetegnet ved

a) at den andre søyleanordning er utstyrt med en øvre, åpen ende som rager vertikalt høyere enn den første søyleanordnings

øvre ende med en strekning ^ som: er omtrent lik H(S w /S -1) hvor Sw er densiteten til væsken med høyest densitet.og Sc er densiteten til den annen væske i blandingen,

b) at en første væsketømmeinnretningi er forbundet med den første søyleanordnings øvre ende for tømming-, av væsken med den

høyeste densitet omtrent uten mottrykk, og

c) at en andre væsketømmeinnretning er forbundet med den andre søyleanordnings åpne øvre ende for tømming av den/de øvrige

væsker fra søyleanordningen omtrent uten mottrykk.

I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er de langstrakte søyleanordninger rør, hvor det første rager vertikalt nedad enten inne i eller utenfor separeringskammeret. Det parti av den første langstrakte søyleanordning som rager vertikalt over separeringskammeret og den andre søyleanordning har fortrinnsvis tverrsnittsarealer som hver for seg er minst ti ganger større enn tverrsnittsarealet for væskeinnløpet til separeringskammeret, og den andre langstrakte søyleanordning er utstyrt med en anordning for regulering av den vertikale høyde for dens øvre, åpne ende over separeringskammeret i forhold til den øvre ende av den første søyleanordning. Apparatet kan være utstyrt med en væskeoppvarmingsanordning, såsom varmerørspiraler som er anordnet inne i separeringskammeret, eller rørorganer med en væskestrupeanordning anordnet inne i rørorganene og koplet til separeringsorganets væskeinnløp. Tømmeinnretningene har fortrinnsvis tverrsnittsarealer som er omtrent like store som eller større enn søylean-ordningenes tverrsnittsarealer, og er dimensjonert for å hindre væskemottrykk i søyleanordningene under tømming av væskene. Tømme-innretningene omfatter fortrinnsvis under en vinkel med vertikalplanet skrått nedadragende ledninger for tømming av væsker fra søyleanordningene. Anordningen for regulering av den andre søyle-anordnings høyde kan omfatte en glideventil eller et glidbart rør.

Separeringskammeret i apparatet kan også omfatte et antall vertikale plater eller sylindre for oppdeling av kammeret i et an-• tall seksjoner for samtidig separering av et antall blandinger av ublandbare væsker med forskjellige densiteter. I denne utførelses-form rager en eneste langstrakt søyleanordning inn i separeringskammeret og står i forbindelse med seksjonene i separeringskammeret. Et antall andre langstrakte søyleanordninger rager hver for seg vertikalt oppad fra kammeret over hver av kammerseksjonene som er dannet av oppdelingsorganene. Kammerseksjonene kan dersom det er ønskelig være innbyrdes forbundet ved hjelp av væske-ledninger med ventiler.

Oppfinnelsen er fordelaktig for anvendelse på land, til havs eller marint. Apparatet ifølge oppfinnelsen muliggjør automatisk uttak av separerte væsker (med unntagelse av under oppstarting og avsluttende avskumming), og det er behov for lite eller ingen arbeidskraft når apparatet er i drift. Uttak av begge væsker bør være pålitelig, og forskjellige væsker med forskjellige densiteter kan behandles på en effektiv måte. Kvalitetskontroll av uttaket kan også forhånds- eller etterjusteres under apparatets bruk, hvorved avansert kontrollutstyr ikke er nødvendig, og drift av apparatet er meget enkelt og rimelig idet den eneste energi som benyttes er til pumpingen av blandingen inn i separeringskammeret og oppvarmingen av blandingen ved behov. Apparatet kan også regu-leres for bevegelsesbetingelser, og som følge av at søylean-ordningene har små tverrsnittsarealer foreligger det et lite grenseflateareal i separeringsprosessens avslutningstrinn og un'der avskummingen ved avslutningen av separeringen.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor samme hen-visningstall angir samme elementer i figurene og hvor: Fig. 1 viser et snitt gjennom en utførelsesform av apparatet ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et perspektivriss av en utførelsesform av

en væsketømmeinnretning som kan anvendes sammen med væskesepare-

ringsapparatet i fig. 1.

Fig. 3 viser et perspektivriss av ennannen utførelsesform av en væsketømmeinnretning. som kan anvendes, sammen med væskesepa-reringsapparatet i fig. 1.

Fig. 4 viser en del av et snitt etter linjen 4-4 i fig.

3. Fig. 5 viser en ytterligere utførelsesform av en væsketømme-innretning som kan anvendes sammen med væskésepareringsapparatet i fig. 1. Fig. 6 viser et perspektivriss av en-annen utførelsesform av væskésepareringsapparatet ifølge oppfinnelsen. Fig. 7 viser et utspilt perspektivriss av en utførelses-form av en væskeoppvarmingsanordning som kan anvendes sammen med væskésepareringsapparatet ifølge oppfinnelsen. Fig. 8 viser et perspektivriss, delvis i snitt, en annen utførelsesform av væskésepareringsapparatet ifølge oppfinnelsen for separering av væsker i et antall blandinger av ublandbare væsker som har forskjellige densiteter.

Fig. 9 viser et snitt etter linjen 9-9 i fig. 8.

Fig. 10 viser et perspektivriss, delvis i snitt, av en ytterligere utførelsesform av separeringsapparatet ifølge oppfinnelsen for separering av væskene i et antall væskeblandinger.

Fig. 1 viser et væskesepareringsapparat som er bestemt

for separering av en blanding av minst to ublandbare væsker som har forskjellige densiteter. Apparatet omfatter et lukket separeringskammer 10 og et væskeinnløpsrør 11, som er forbundet med separeringskammeret og som munner ut i dettes indre for innføring av blandingen av ublandbare væsker i kammeret. En første vertikal søyle 12 for opptaking av væske, som kan ha sylindrisk, rektangulær, trekantet eller vilkårlig annet tverrsnitt, rager inn i kammeret 10 og munner ut i dettes nedre.'ende 13 en avstand a over kammerets bunn, f.eks. en avstand pår'0,3-0,6 meter for en søyle 12 som har en høyde på ca. 12 meter. Søylens 12 annen ende rager vertikalt over kammerets øverste.flate 15 og munner ut utenfor dette for å muliggjøre tømming1ffa kammeret av den væske i blandingen som har størst densitet; Søylen er fortrinnsvis dimensjonert slik at væsken tømmes over1-søylens øvre kant stort sett uten mottrykk. Søylen 12 har en.iforutbestemt lengde H mellom dens nedre ende 13 og dens øvre ende 14 for å frembringe

et forutbestembart hydrostatisk trykk i separeringskammeret 10

og i en andre søyle 16 som vil bli beskrevet nedenfor. I den viste utførelsesform av oppfinnelsen rager søylen 12 vertikalt nedad inne i separeringskammeret 10. Det skal imidlertid bemerkes at søylen kan rage vertikalt nedad utenfor separeringskammeret, f.eks. langs kammerets yttervegg, og ha dens nedre ende 13 forbundet med og munnende ut i det indre av kammeret i et punkt som ikke er lavere enn avstanden a over kammerets bunn. I begge tilfeller er søylens 12 nedre ende 13 som nevnt ovenfor fortrinnsvis anordnet 0,3-0,6 meter over separeringskammerets 10 bunn. Søylen kan være fremstilt enten i ett med separeringskammeret eller ikke. Det parti av søylen 12 som rager over flaten 15 har fortrinnsvis et tverrsnittsareal som er minst ca. ti ganger større enn tverrsnittsarealet for separeringskammerets væskeinn-løpsrør 11. Søylepartiet under flaten 15 har fortrinnsvis et tverrsnittsareal som er minst seks ganger større enn rørets 11 tverrsnittsareal.

Den andre søyle 16 rager vertikalt oppad fra kammerets

10 øvre flate 15, og dens vertikalt nedre ende 17 munner ut i kammeret 10 i dettes øvre parti. Søylens 16 øvre ende 18 rager vertikalt over søylens 12 øvre ende 14 en strekning d som er omtrent lik H(S /S ) -H eller

w c

hvor S w er densiteten til den ublandbare væske i blandingen som har den største densitet, S cer densiteten til den annen væske i blandingen og H, som nevnt ovenfor, er søylens 12 lengde mellom dens øvre og dens nedre ende. Tilsvarende til søylen 12 kan søy-len 16 ha vilkårlig egnet tverrsnittsform, og har også fortrinnsvis et tverrsnittsareal som er minst ca. ti ganger større enn væskeinnløpsrørets 11 tverrsnittsareal. En oppvarmingsanordning, såsom varmespiraler 19, kan være anordnet i separeringskammeret for å øke separeringshastigheten når væskeblandingen inneholder tunge råoljer eller liknende væsker. Spiralene 19 er fortrinnsvis anordnet en strekning over kammerets 10 bunn som er mellom 1/3 og 1/2 part av separeringskammerets vertikale høyde. Ytterligere

varmespiraler 20 kan være anordnet ved separeringskammerets 10

bunn for å lette rensing og reparasjon av beholderen. Varmespi-ralene 19 er fortrinnsvis konstruert slik at det blir et forhold på o ca. 410 cm 2 av deres overflateareal pr..1000 liter volum av separeringskammeret. Separeringskammeret 10 kan også være utstyrt med en bunnsuge- og fylleledning 21 for innledende, delvis fyl-ling av væsken ved størst densitet og for beholderrensing, og en sonde 22 som er forbundet med en egnet påvisningsanordning kan være ført inn i kammeret for påvisning av spor av den letteste av de ublandbare væsker i blandingen, olje, og derved ut-løsning av en alarmanordning.

I fig. 2 er en væskefjerningsanordning i form av en uttaks-eller tømmekonstruksjon 23 koplet til søylens 12 øvre ende 14. Uttakskonstruksjonen er i den viste utførelsesform rektangulær

i form og dimensjonert slik at den har omtrent intet mottrykk ved strømning med full hastighet av den separerte væske fra søy-len 12. Når en slik uttakskonstruksjon anvendes sammen med søylen 12 er høyden H mellom søylens 12 nedre og øvre ender 13 og 14

målt fra den nedre ende 13 til kanten 24 av en rektangulær åpning

25 i uttakskonstruksjonen 23. Konstruksjonen 23 omfatter en skrått nedadrettet ledning 26 hvis indre er koplet til et tømme-rør eller liknende og hvorfra væsken i søylen 12 tømmes og trans-porteres fra separeringsbeholderen under apparatets drift. Idet likevekten for separatorens drift er basert på kantens 24 nivå

bør væsken i søylen 12 holdes på dette omtrentlige nivå under separeringsprosessen. Av den grunn bør ens separat, liten mateled-ning (ikke vist) for tilførselen av væsken^med størst densitet være koplet til søylen 12 med en automatisk flottørventil for å holde et væskenivå i søylen like under kanten av den øvre ende 14 dersom væsken faller under dette nivå.„ Uttakskonstruksjonen omfatter også en luftekanal 28, et væskeni.vå-seglass 29 som er forbundet med dens indre, samt en glassinsp.eksjonsplate 30 som gjør det mulig å se inn i avtakskonstruks:jpnens 23 indre.

Som vist i fig. 3 og 4 kan søylen 1. 66 også være utstyrt

med en uttaks- eller tømmekonstruks jon 31': som likner den med søylen 12 forbundete uttakskonstruksjon 232 og som er dimensjonert slik at den omtrent ikke har noe mottrykJckved strømning med full hastighet av den separerte væske fra søylen 16. Uttakskonstruksjonen 31 er rektangulær i form og er utstyrt med et væske-

nivåseglass 32, en luftekanal 33, en glassinspeksjonsplate 34 samt en vertikalt nedadragende tømmeledning 35 for tømming av væske fra søylen 16. Uttakskonstruksjonen 31 har til forskjell fra konstruksjonen 23 en øvre kant 36 som er vertikalt justerbar. Denne kant er del av en glideventil som omfatter en rektangulær plate 37 som er glidbart anordnet inne i uttakskonstruksjonen 31 og som er bevegelig ved hjelp av et ventilratt 38 som er forbundet med platen 37 ved hjelp av en ugjenget spindel 39. Spin-delen 39 står i gjengeinngrep med gjengete åpninger som er anordnet i utadragende koplingsdeler 40 som er festet til den glid-bare plates 37 innerflate. Denne konstruksjon muliggjør vertikal løfting eller senking av platen 37 og kantens 36 høyde i forhold til kanten 24 i uttakskonstruksjonen 23, for regulering av den utstrømmende væskestrøm fra søylen 16. Uttakskonstruksjonen 31

er fortrinnsvis utformet slik at den nederste posisjon for platens 37 kant 36 ligger litt under den vertikale høyde for uttakskonstruksjonens 23 øvre kant 24. Alternativt kan uttakskonstruks jonen ha sylindrisk form som vist i fig. 5, og kan istedenfor en glideventil være utstyrt med en glidbar rørport som omfatter et sylindrisk rør 37' anordnet glidbart inne i den sylindriske uttakskonstruksjon.

Separeringsapparatet ifølge oppfinnelsen arbeider etter

det prinsipp at en væskesøyle vil bære en innesluttet væske som har lavere densitet og som den er ublandbar med, slik at dens vertikalt øvre overflate befinner seg i en avstand over det øvre overflatenivå for væsken med større densitet og som står i forhold til søylehøyden for væsken med størst densitet og forskjellen mellom væskenes densiteter. Ved drift av apparatet ifølge oppfinnelsen frembringer således det hydrostatiske trykk som dannes av den tyngre væske i søylen 12 forutbestembare parametre for høyden av den letteste væske i søylen 16.

Denne høyde h hvortil væsken i søylen 16 vil stige over

den nedre ende av søylen 12 under drift av apparatet er gitt ved ligningen:

hvor H er søylens 12 høyde mellom dens nedfie ende 13 og dens øvre ende 14 (eller når uttakskonstruksjonen 23 anvendes, mellom den nedre ende 13 og kanten 24), S er dénsiteten for den væske som har størst densitet, og Sc er densitetén til væsken som har lavest densitet. Tilsvarende er høyden h . for væsken i søylen 16 over den øvre ende av søylen 12 gitt ved ligningen: som, slik det lett kan sees, er avstanden-:d gitt ved ligningen (1) . Ligningene ovenfor vil være nyttigeefor bestemmelse av søylens 16 høyde for optimale driftsbetingelser. I praktisk bruk av apparatet vil imidlertid, avhengig awom apparatet er stasjonært eller ikke stasjonært, verdien av H i ligningene (1), (2) og (3) ovenfor bli redusert på grunn,sav at sonen for blandete væsker i separeringskammeret vil effektivtlminske søylens 12 høyde. For å oppnå en sikkerhetsmargin for: stasjonære separeringsapparater reduseres H fortrinnsvis med ennfaktor på ca. 0,25,

og ligningen for bestemmelse av avstandénnd blir:

For ikke-stasjonære separeringsapparater reduseres H fortrinnsvis med en faktor på ca. 0,40, og deier gitt ved:

Dersom f.eks. søylens 12 høyde H er ca. 3,7 meter, sepa-rer ingsenheten skal være stasjonær og blandingen som mates til separeringsapparatet er en blanding av sjøvann (densitet 1,025) og lett brenselolje (densitet 0,925) er avstanden d gitt ved ligningen:

Det skal imidlertid bemerkes at på grunn av at separeringskammerets dimensjoner, densitetene til væskene i blandingen samt, når det gjelder ikke-stasjonære separeringsapparater, typen og størrelsen på bevegelsen som apparatet vil bli utsatt for, vil variere, er de ovennevnte faktorer bare eksempler. Når væske-høyden i søylen 16 over søylen 12 er bestemt ved hjelp av passende ligning bringes den øvre ende 18 av søylen 16 (eller uttakskonstruks jonens 31 øvre kant 36) over søylens 12 øvre ende 14 (eller uttakskonstruksjonens 23 øvre kant 24) i stilling innen-for avstanden d over søylens 12 øvre ende avhengig av renheten til den uttatte væske, idet den uttatte væskes renhet avtar når søylens 16 øvre ende (eller uttakskonstruksjonens 31 øvre ende) beveges nedad og øker når den beveges oppad. Når dette er gjort vil separeringsapparatet arbeide automatisk og frembringe en kontinuerlig strøm av de separerte væsker fra søylene 12 og 16 når blandingen innføres i separeringskammeret 10 gjennom innløps-røret 11.

Den utførelsesform av oppfinnelsen som er vist i fig. 1-5 er særlig fordelaktig for maritimt, bruk, såsom på oljetankere og andre fartøyer som anvendes for transport av petroleumproduk-ter, selv om den også kan anvendes på land. I maritimt bruk kan separeringsapparatet anvendes for separering av råoljer, petro-leumprodukter, noen avfallsprodukter samt vegetabilske oljer fra sjøvann. Idet dette stort sett bare nødvendiggjør én sepa-reringsoperasjon selv om atskillige produkter med forskjellig densitet kan bearbeides i. en tilstand, forenkles uttaket. Ved maritime anvendelser, og ved anvendelser på land vil apparatets virkningsgrad øke når søylens 12 høyde blir større. Således er marine fartøyer, skip og tankskip, som har skrogdybder på opptil ca. 34 meter særlig egnet for anvendelse i forbindelse med dette apparat. De etterfølgende eksempler viser.graden av økt virkningsgrad som oppnås når søylens 12 høyde blir større for forskjellige blandinger av ublandbare væsker:

Den foretrukne høyde på søylen 12 for maritimt bruk er 12,19 meter eller mer når forskjellen i densiteter for de to væsker i blandingen er liten (f.eks. sjøvann og tung brenselolje), selv om den kan være betydelig mindre dersom forskjellen i densitet er stor som i eksempel C ovenfor.

Høyden på søylen 12, separeringskammerets volum, væskevis-kositeter, forskjell mellomi densitetene til væskene i blandingen og den nødvendige renhet hos uttaket (kvaliteten ved separeringen vil bli bedret ved anvendelse av det høyeste uttak som er mulig) er hovedelementene ved bestemmelse av optimale separeringsstrøm-ningshastigheter.

Før drift av apparatet påbegynnes bør separeringskammeret 10 være ca. totredjedels fullt med væsken som har høyere densitet. Når en blanding av tung brenselolje og^sjøvann skal separeres er f.eks. kammeret fylt til omtrent totredjedeler av dets høyde med sjøvann. På dette' tidspunkt vil søylen 12 inneholde bare sjøvann. Søylens 16 høyde bestemmes deretter under anven- deise av den passende av de ovenfor angitte ligninger. Dersom separeringsapparatet er utformet slik som beskrevet under henvisning til fig. 2-5, dreies håndrattet 38 for regulering av kantens 36 høyde, slik at avstanden mellom kanten 24 i uttakskonstruksjonen 23 og kanten 36 i uttakskonstruksjonen 31 er omtrent lik eller mindre enn avstanden d som er beregnet ved hjelp av ligningen. De blandete væsker innføres deretter i kammeret 10, og når væskene utsettes for kraften fra det hydrostatiske trykk og oppdrift inne i kammeret, vil væsken med minst densitet (f.eks. brenseloljen) separeres fra væsken med størst densitet (sjøvannet) og vil bli forskjøvet oppad av hydrostatisk trykk og positiv oppdrift, mens den tyngre væske vil bli forskjøvet nedad av tyngdekraften og sidestillingen av væsken med lavere densitet. Når kammeret fortsetter å fylles separeres væskene kontinuerlig av disse krefter. Når væskene i kammeret opptar hele dets volum stiger de separerte væsker inne i søylene. Ved fortsatt innføring av de blandete væsker i kammeret vil de separerte væsker bli tømt fra søylene 12 og 16, hvorved væsken med størst densitet tømmes fra søylen 12 og væsken med lavest densitet tømmes fra søylen 16, alt automatisk og kontinuerlig når blandingen av væsker innføres i kammeret 10. Væsken i søylen 12 frembringer som nevnt ovenfor hydrostatisk trykk i separeringskammeret 10 og søylen 16, noe som setter kammeret og søylen 16 under trykk og øker hele separeringsprosessen, særlig ved for-bedring av separeringen i øvre og nedre ende av separeringssonen i separeringskammeret 10 og i søylen 16 og økning av forskjellen i væskehøyder i søylene 12 og 16, noe som muliggjør automatisk, kontrollert separering (dvs. når det gjelder renhet) av væskene. Kontinuerlig strøm av væskene separat og med en kontrollerbar kvalitet når det gjelder renhet oppnås med dette arrangement.

Det skal bemerkes at selv om det ikke er vist eller beskrevet kan apparatet omfatte en adkomstluke og -stige, et tankrense-system samt et inertgassystem om nødvendig.

Fartøyer med lite dyptgående, såsom lektere, slepebåter, forsyningsskip, og særlig fartøyer for opprenskning av oljeforu-rensninger, samt rullende og stasjonært utstyr med liten dybde til lands, såsom tankvogner, jernbanetankvogner, væskebeholdere, små tanker etc. kan konstrueres eller utstyres med separeringsapparatet ifølge oppfinnelsen ved tilføyning av enten permanente eller bærbare langstrakte søyler med uttakskonstruksjoner slik som beskrevet ovenfor, eller ganske enkelt ved å anvende de nød-vendige lengder rørledninger slik som bestenvt4 ved passende ligning .

Fig. 6 viser en annen utf ørelsesf orm>. av oppfinnelsen, som er særlig beregnet for anvendelse på land og-jomfatter en tankvogn-beholder 40' som tjener som separeringskammer-, og et par vertikale søyler 41 og 42 som tilsvarer søylenes 12: og 16 i utførelses-formen ifølge oppfinnelsen vist i fig. 1. For å lette tømming av de separerte væsker er søylene utf ormet1:, med skrått nedad-løpende ledningspartier 43 og 44 tilsvarendé til de i de rektan-gulære uttakskonstruks joner 23 og 31 i fig_. 2 og 3. Søylens 42 høyde i forhold til det øverste parti av søylen 41 bestemmes ved å benytte den hensiktsmessige av de ovenfor angitte ligninger. Begge søyler er i den viste utførelsesform fremstilt av rør som har en fastlagt lengde for å frembringe automatisk uttaking av de separerte væsker. I alle andre henseender er driften av et slikt separeringsapparat den samme som i de ovenfor beskrevne utførelsesformer.

Som man lett vil innse kan beholdere;av enhver størrelse konstrueres som en væskeseparator, og dens.;.behandlingshastighet vil stå i forhold til separeringskammerets.-volum, forskjellen mellom densitetene til væskene som danner blandingen og høyden til søylene som anvendes for uttaking av væsken med størst densitet.

Fig. 7 viser en alternativ anordning;; til oppvarming av

de blandete væsker som skal separeres i apparatet, istedenfor de ovenfor beskrevne varmespiraler. På grunn av at små fartøyer og utstyr ofte ikke har noen anordning for-tilførsel av varme til væskeblandingen, men vanligvis alltid en eller annen pumpe-anordning, kan blandingen innføres i separeringskammeret gjennom en rørledning 45 som er utstyrt med et antall hindringer 46 anbrakt på dens innervegger. Når væsken pumpes gjennom en slik rørledning frembringer hindringene friksjonsvarme som et resultat av kontakten mellom væsken og hindringene, hvorved væsken opp-varmes og separeringen gjøres lettere. En slik rørledning vil enten omfatte eller være koplet til separeringsapparatets væske-innløpslednirig for å varme opp blandingen før innføring i separeringskammeret .

Enhver slik rørledning bør være isolert med mindre den

er montert inne i separeringskammeret, og dens lengde vil være avhengig av den temperaturøkning som kreves for væskeblandingen. En slik rørledning kan være fremstilt ved å skjære rørlengder

i to på langs, sveise hindringene på innerveggene av hver halv-del av røret og deretter sveise sammen halvdelene igjen, eller ved å fremstille tverrgående snitt i rørledningen stikke inn hindringene og deretter lukke snittene ved sveising. En slik rørledning vil også kunne anvendes for vanlige fartøysopera-sjoner, og særlig under oppstartingsoperasjoner til havs eller i havn eller ved sammenbrudd av et fartøys last- eller brensel-ol jeoppvarmingssystem. Atskillige lengder slike rør kan monteres på dekk, i tanker, i pumperommet eller annet steds i fartøyet.

Fig. 8-10 viser ytterligere utførelsesformer av oppfinnelsen, hvor separeringskammeret 10 er delt opp i et antall seksjoner ved hjelp av et antall, f.eks. vertikale plater 47 eller sylindre 48 som er anordnet innbyrdes parallelle inne i kammeret og som rager nedad fra den øvre flate 15 til bunnen av kammeret. Det ene av et antall væskeinnløpsrør 11' er anordnet i hver av kammerseksjonene som er dannet av platene og sylindrene for enkeltvis innføring av et antall blandinger av ublandbare væsker i kammerseksjonene, idet hver blanding består av minst to ublandbare væsker som har forskjellige densiteter. En eneste, langstrakt søyle 12', som er anordnet i en av seksjonene som er dannet av platene og sylindrene (en primærkammerseksjon) rager nedad i separeringskammeret på liknende måte som søylen 12 som er beskrevet i forbindelse med fig. 1. Søylens 12' tverrsnittsareal i denne utførelsesform av kammeret er fortrinnsvis ca. seks ganger større enn det totale tverrsnittsareal for væskeinnløps-rørene 11' for det parti av søylen 12' som er anordnet under kammerets øvre flate 15, og ca. ti ganger det totale tverrsnittsareal for innløpene til det parti av søylen som rager over kammerets toppflate. Et antall andre langstrakte søyler 16' for væske rager oppad fra separeringskammerets øverste flate 15.

En av disse søyler er anordnet over en respektiv kammerseksjon, og hver er dimensjonert i forhold til søylen 12' på samme måte som søylen 16 beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. 1, hvorved den har et tverrsnittsareal som fortrinnsvis er ca. ti ganger større enn tverrsnittsarealet til væskeinnløpsrøret 11' som er forbundet med seksjonen som søylen er anbrakt4 over, med unntagelse av at Swi ligning (3) ovenfor vil representere densiteten til den av de ublandbare væsker i blandingen som innføres til hver respektiv seksjon i kammeret 10 somihar størst densitet, og Scvil representere densiteten til den annen av væsken i blandingen som innføres i hver av seksjonene i separeringskammeret. Hver av kammerets seksjoner som er dannet awplatene og sylindrene danner separate væskesepar.eringsenheter:: inne i kammeret og funksjonerer innbyrdes uavhengige, med unntagelse av væsken i søylen 12' som har størst densitet. Antallets.størrelsen og formen på seksjonene i kammeret kan også varieres etter behov.

Som vist i fig. 8 og 9 og som forklar.trovenfor rager plater 47 nedad fra flaten 15 til bunnen av separeringskammeret 10.

De respektive seksjoner i kammeret som er dannet av disse organer er forbundet med hverandre ved hjelp av en ledning eller et rør 4 9 for væske. Ledningen omfatter et antall grener 50 som munner ut i og rager inn i hver respektiv seksjon forr å, muliggjøre strømmen av den væske som har størst densite.tr. i .blandingen som innføres i de respektive seksjoner av kammerets 10 mellom seksjonene i kammeret. Ventiler 51 kan enkeltvis.være koplet til én eller flere av grenene 50 for styring av;strømmen av væsken som har størst densitet mellom seksjonene i.kammeret. Ventilene 51 gjør det mulig å isolere den enkelte seksgpn i kammeret fra de øvrige seksjoner under separeringsprosessen-.dersom dette er ønskelig, f.eks. for å gjøre det mulig å renggøre eller reparere seksjonene. Strømmen av væskeblandingen til;em; av seksjonene i kammeret gjennom væskeinnløpsledningen ll''som er forbundet med dette, som er isolert fra de øvrige seksjoner under væske-separeringen, vil selvfølgelig måtte avbrytes::. Tilsvarende til separeringsavstanden for den nedre ende av søylen 12' er ventilene og ledningen fortrinnsvis anordnet fra.n0 , 3 til 0,61 meter over kammerets bunn i en søyle som har en høyde på ca. 12,19 meter. Det skal også bemerkes at selv om røreth.49 er vist med den ene ende åpen mot den primære seksjon i kammeret 10 vil også en tilsvarende ventil som ventilene 51 kunne være forbundet med denne ende for å muliggjøre samtidig styring av,strømmen av væsken med størst densitet inn i den primære kammerseksjon og søy-len 12' fra de øvrige seksjoner i kammeret. Røret 49 vil også kunne omfatte en forlengelse som er forbundet med en pumpe uten-i for separeringskammeret for suge- og tømmeformål, dersom dette er ønskelig.

Som vist i fig. 10 rager sylindrene 48 nedad til separeringskammerets bunn, og hver omfatter minst en åpning 52 som er anordnet i dens vertikalt nedre ende for å gjøre det mulig for den væske med størst densitet i blandingen som er ført inn i den respektive seksjon, som er dannet av sylindrene, mellom minst to av seksjonene i kammeret (dvs. mellom minst hver av sylindrene og den primære seksjon som er dannet av separeringskammeret 10 utenfor de individuelle sylindre).

Platene 47 og sylindrene 48 kan dersom det er ønskelig konstrueres slik at de rager nedad til et punkt opptil og atskilt fra kammerets bunn. I en slik konstruksjon vil mellomrommene under bunnen av platene eller sylindrene bevirke at de individuelle seksjoner kommuniserer med hverandre inne i separeringskammeret. Selv om separeringskammeret er vist med rektangulær form og en flat øvre flate 15 vil nevnte flate også kunne omfatte en hvelving anordnet over kammeret. Når der er stor forskjell i densitet mellom væskene i en blanding som skal separeres kan det også anvendes en enkel uttakskonstruksjon av svalehalstype som væskeutløp fra søylene 16' i den respektive seksjon i kammeret og/eller søylen 12' (se f.eks. ledningspartiene 43 og 44

i den utførelse av apparatet som er vist i fig. 6).

Fordelen med denne utførelsesform av oppfinnelsen er at den muliggjør separering av en felles væske, såsom vann, fra et antall blandinger av ublandbare væsker, såsom vann og råolje og andre petroleumsprodukter, enten separat eller alle samtidig. På grunn av at bare en første langstrakt søyle for væske er nød-vendig, vil man lett innse at antallet separeringsseksjoner som dannes i separeringskammeret vil være enklere og rimeligere å konstruere og vedlikeholde. På alle andre måter er driften av denne utførelsesform av væskésepareringsapparatet den samme som for de som er beskrevet i fig. 1-7. Det skal også forstås at selv om noen ikke er vist i fig. 8-10 kan ethvert trekk ved de utførelsesformer av oppfinnelsen som er beskrevet i forbindelse med fig. 1-7 også benyttes i utførelsesformene i fig. 8-10.

Claims (17)

1. Apparat til separering av en blanding av minst to ublandbare væsker som har forskjellig densitet, omfattende et lukket separeringskammer (10,40'), minst ett væskeinnløp (11,11') som er forbundet med separeringskammeret for innføring av væskeblandingen i kammeret, en første vertikal, langstrakt søyleanordning (12,12', 41) for væske, som rager innad i separeringskammeret (10,40') og som er åpen i den nedre ende (13) ved separeringskammerets bunn, mens dens øvre ende (14) rager vertikalt over separeringskammeret og munner ut utenfor dette for tømming av separeringskammeret (10, 40') for den væske i blandingen som har den høyeste densitet, idet søyleanordningen har en forutbestemt lengde (H) mellom den nedre ende (13) ved separeringskammerets bunn og den øvre ende (14), og en andre langstrakt søyleanordning (16,16',42) for væske som rager vertikalt oppad fra separeringskammeret og har en nedre ende (17) som munner ut i separeringskammerets øvre parti,karakterisert veda) at den andre søyleanordning (16,16',42) er utstyrt med en øvre, åpen ende (18) som rager vertikalt høyere enn den første søyleanordnings (12,12',41) øvre ende (14) med en strekning (d) som er omtrent lik H(S /S -1) hvor S er densiteten til væsken wc w med høyest densitet og Sc er densiteten til den annen væske i blandingen, b) at en første væsketømmeinnretning (23) er forbundet med den første søyleanordnings (12,12',41) øvre ende (14) for tømming av væsken med den høyeste densitet omtrent uten mottrykk, og c) at en andre væsketømmeinnretning (31) er forbundet med den andre søyleanordnings (16,16',41) åpne øvre ende (18) for tømming av den/de øvrige væsker fra søyleanordningen omtrent uten mottrykk.

2. Apparat i samsvar med krav 1,karakterisertved at den første og den andre søyleanordning (12,12',41,16, 16',42)) omfatter langstrakte, rørformete ledninger.

3. Apparat i samsvar med krav 1,karakterisertved at den første søyleanordning (12,12',41) rager vertikalt nedad inne i separeringskammeret (10,40').

4. Apparat i samsvar med krav 1,karakterisertved at den første søyleanordning (12,12',41) løper vertikalt nedad på utsiden av separeringskammeret (10,40') .

5. Apparat i samsvar med krav 1,karakterisertved at det parti av den første søyleanordning (12,12',41) som rager vertikalt over separeringskammeret (10,40') og den andre søyleanordning (16,16',42) har tverrsnittsarealer som er minst ti ganger større enn tverrsnittsarealet for separeringskammerets (10, 40') væskeinnløp (11,11').

6. Apparat i samsvar med krav 1,karakterisertved at den andre langstrakte søyleanordning (16,16',42) omfatter en anordning (36,37,37 *,38,39) for regulering av dens øvre åpne endes (18) vertikale høyde over separeringskammeret i forhold til den første søyleanordnings (12) øvre ende (14).

7. Apparat i samsvar med krav 1,karakterisertved at det omfatter en oppvarmingsanordning (19,20) i separeringskammeret (10,4 0') for oppvarming av væskene i kammeret.

8. Apparat i samsvar med krav 7,karakterisertved at oppvarmingsanordningen (19,20) omfatter varmespiraler (19) .

9. Apparat i samsvar med krav 7,karakterisertved at oppvarmingsanordningen omfatter rør (45) med innvendige strupeorganer forbundet med separeringskammerets (10,40') væske-innløp (11,11').

10. Apparat i samsvar med krav 1,karakterisertved at væsketømmeinnretningen (23,31) omfatter en under en vinkel med vertikalplanet nedadragende ledning (26,35) for tømming av væskene fra den første og den andre søyleanordning (12,12',41, 16,16',42).

11. Apparat i samsvar med krav 6,karakterisertved at anordningen for regulering av den andre søyleanord-nings (16,16',42) vertikale høyde omfatter en glideventil (37).

12. Apparat i samsvar med krav 6,karakterisertved at anordningen for regulering av den andre søyleanordnings (16,16',42) vertikale høyde omfatter et glidbart rør (37').

13. Apparat i samsvar med krav 1 utstyrt med et antall innløp (11,11'),karakterisert vedat det i separeringskammeret (10,40') er anordnet vertikale plater (47,48) eller som har innbyrdes avstand og som rager nedad i kammeret for inn-deling av dette i et antall separate seksjoner som kommuniserer med hverandre inne i separeringskammeret, at den andre søylean-ordning (16,16',42) omfatter et antall langstrakte søyler (16') hvorav minst én rager opp over hver.av seksjonene i separeringskammeret (10,40<*>), og at minst ett av innløpene (11,11<*>) rager nedad i hver av separeringskammerets seksjoner for innføring av et antall av blandingene av minst to ublandbare væsker.

14. Apparat i samsvar med krav 13,karakterisertved at platene (47) rager nedad i separeringskammeret til bunnen av dette, og at separeringskammeret er utstyrt med en anordning (49) som er forbundet med seksjonene i separeringskammeret for å muliggjøre strømningen av den ublandbare væske i blandingen som innføres i den respektive seksjon i kammeret som har størst densitet mellom kammerseksjonene.

15. Apparat i samsvar med krav 14,karakterisertved at anordningen (49) som muliggjør strømningen av væsken med høyest densitet mellom kammerseksjonene utgjøres av en ledning som rager gjennom platene (47) i kammeret og som kommuniserer med hver av kammerseksjonene.

16. Apparat i samsvar med krav 15,karakterisertved en ventil (51) som er koplet til væskeledningen (49) for styring av strømmen av væsken med høyest densitet mellom seksjonene .

17. Apparat i samsvar med krav 13,karakterisertved at sylindrene (48) rager nedad i kammeret (10) til bunnen av dette og er utstyrt med minst én åpning (52) som er i den nedre ende av hver sylinder for å muliggjøre strømningen av den ublandbare væske i blandingen som innføres i hver kammerseksjon som har størst densitet mellom minst to av seksjonene i kammeret.