NO20221058A1 - Vakuum separator, avfalls og resirkuleringsenhet - Google Patents

Description

Beskrivelse:

Oppfinnelsen er en maskin som kan gjøre tre forskjellige jobber, hver for seg eller samtidig. Oppfinnelsen kan gjøre følgende:

1. Suge til seg slam, søl og annet vått avfall i væskeform eller slurryform. Maskinen kan enten suge dette til seg ved hjelp av sugepumpe (fortregningspumpe) eller suge det til seg ved hjelp av undertrykk/vakuum. Maskinen kan også få det tilført ved hjelp av pumpesystemer utenfor maskinen.

2. Separere væsken eller slurryen i to eller tre faser (for eksempel olje, vann og sand). De tre fasene kan pumpes ut av maskinen i tre forskjellige løp, slik at selve avfallet blir konsentrert før det sendes til destruksjon eller gjenbruk

3. Fungere som automatisk tankvaskesystem for innvendig vasking av store industritanker og andre lukkede beholdere. Maskinen sender da vaskevann under trykk til spylekanoner som bruker vannet til tankevask. Samtidig suges det brukte vaskevannet tilbake til oppfinnelsen som så renser, resirkulerer og sender vannet tilbake til spylekanonene. Det konsentrerte avfallet som separeres fra vaskevannet sendes til en avfallskontainer.

Problemet oppfinnelsen løser er at den vesentlig reduserer og konsentrerer avfall som skal sendes til destruering (for eksempel olje og forurenset sand), samtidig som at vann som separeres er rent nok til at det kan gjenbrukes som vaskevann. Siden oppfinnelsen erstatter tre store maskiner som ofte benyttes på samme installasjoner/anlegg, så reduserer den arealbehov, transportbehov, vedlikehold og vekt til ca.1/3 sammenliknet med å ha tre separate maskiner.

Tradisjonelt om bord på oljerigger eller andre produksjonsanlegg, så benyttes en vakuumsuger for å suge opp søl samt vann brukt til for eksempel rengjøring. Vann blandet med avfall (blandingen kalles «slop») suges opp og pumpes til store slop-tanker hvor det lagres frem til det kan sendes til deponi eller destruering. Noen ganger benyttes et eget slop-separatorsystem til å konsentrere avfallet (dvs. separere ut vannet) for å redusere mengden som må sendes på land.

Ved gjennomføring av tankvask kan det benyttes et automatisk tankvaskesystem kalt «ATC-system» (ATC=Automatic Tank Cleaning). Dette er en maskin som renser og gjenbruker vaskevannet mens man vasker tanker. Avfallet som vaskes ut av tankene separeres fra vannet og sendes konsentrert til en avfallskontainer.

Det finnes en tidligere patentert oppfinnelse som inneholder liknende teknologi:

US2018/0361442A1

Forskjellen mellom oppfinnelsen som her søkes patentert er: US2018/036442A1 består av to separate maskiner, en vakuumsuger og en ATC Unit /Separator i form av fire forskjellige tanker som er koblet sammen med slanger/rør slik at de kan arbeide sammen. Oppfinnelsen som her søkes patentert, er en maskin med kun én tank som fungerer som ATC-Unit, separator og vakuumsuger. Vann og sedimenter kan med denne oppfinnelsen pumpes ut separat, samtidig som tanken er under vakuum og maskinen arbeider som vakuumsuger.

Maskinen er tenkt benyttet i kombinasjon med «Flytende sedimentsensor med sugestuss» (patent 346192). Søker eier rettighetene til dette patentet.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen:

Oppfinnelsen består i grove trekk av en ATC-Unit som er modifisert til også å kunne fungere som Vakuum Unit og Slop separator Unit.

Oppfinnelsen består av en lukket tank med et innløp og forskjellige innvendige kammervegger som leder væskestrømmen gjennom maskinen slik at vann, olje og tunge sedimenter går i forskjellige retninger og kan tas ut hver for seg. Det ferdig separerte vannet i maskinen er koblet til en kraftig pumpe som sørger for at resirkulert vaskevann og vaskekjemikalier pumpes til spylekanonene med tilstrekkelig trykk og volumstrøm for effektiv tankvask. En selvsugende slop-returpumpe suger det skitne vaskevannet samtidig tilbake inn i maskinen, litt fortere enn det pumpes gjennom spylekanonene. Dette for at det ikke skal bygges opp et væskenivå i tanken man vasker. Sediment-pumpen pumper avfallet som kontinuerlig separeres fra vannet til en avfallsbeholder, hvor ytterligere vann kan separeres ut og sendes tilbake til den rene vannbeholderen ved hjelp av en Flytende sedimentsensor med sugestuss (patent 346192).

Når maskinen arbeider som slop separator unit er prosessen tilsvarende som ATC unit, men det rene vannet kan pumpes der det er behov for det, eller eksempelvis til lagringstank eller avløp (dersom renheten er tilfredsstillende).

Når maskinen arbeider som vakuumsuger stenges alle utløp, og en vakuumpumpe lager undertrykk i maskinen. Undertrykket brukes til å suge inn vesker og søl via en sugeslange, sammenlignbart med en støvsuger. Inne i maskinen separeres vann, olje og sedimenter. Vann og sedimenter kan pumpes ut samtidig som maskinen arbeider og er under vakuum. Når sugingen er over, kan vakuumet i maskinen utlignes, og da kan også olje dreneres fra en oljefelle.

Beskrivelse av figurer:

Oppfinnelsen fremgår av figur 1-3 som viser et tverrsnitt av oppfinnelsen.

Figur 1 viser oppfinnelsen når den arbeider som ATC Unit og vasker tanker. Figuren viser også hvordan væskestrømmen går igjennom maskinen.

Figur 2 viser hvordan oppfinnelsen er koblet opp mot en avfallskontainer. Denne oppkoblingen er den samme i alle tre moduser (ATC Unit, Slop separator og vakuumsuger).

Figur 3 viser hvordan oppfinnelsen er koblet opp når den arbeider som vakuumsuger.

Punktene i hver figur er de samme

1. Pusteventil

2. Separatortank

3. TCM-pumpe

4. Kammer for rent/separert vann

5. Slop-pumpe

6. Innløps kammer

7. Diffuser

8. Sediment-hopper

9. Mateskrue

10. Lamellaplater

11. Sediment-pumpe

12. Olje-felle

13. Ventil for drenering av olje-felle

14. Ventil for vakumsuging

15. Ventil for å isolere slop-pumpe

16. Ventil for å isolere sediment-pumpe

17. Ventil for å isolere TCM-pumpe

18. Vakuum-pumpe

19. Spylekanon (TCM)

20. Tank som vaskes

21. Flytende sedimentsensor med sugestuss

22. Suge-pumpe

23. Ventil for å isolere slop-pump

24. Rent/separert vann

25. Slop

26. Sediment slurry

27. Olje

28. Horisontal kant

29. Avfallskontainer

30. Sugelanse

Når maskinen arbeider som ATC-Unit, så fungerer den slik: Pusteventilen (1) er åpen slik at det verken kan bygges opp trykk eller vakuum inne i separatortanken (2). TCM-pumpen (3) (TCM=Tank Cleaning Machine, også kalt spylekanon i denne teksten) tar det separerte vannet (24) fra det rene kammeret (4) og pumper det med trykk via rør/slanger til en eller flere spylekanoner/TCMs (19) plassert inne i tanken som vaskes (20). Vannet kan blandes med vaskekjemikalier om nødvendig. Alle oppkoblinger mot maskinen gjøres med rør, slanger eller en kombinasjon av rør og slanger. Spylekanonene (19) vasker den skitne tankens (20) innvendige overflate etter et valgt spylemønster, samtidig som en slop-pumpe (5) suger tilbake det skittent vaskevann og sedimenter (til sammen slop) (25) fra bunnen av tanken (20) som vaskes. Slop pumpes deretter inn i separatortanken (2) gjennom et innløpskammer (6) via et diffuser system (7) som har til hensikt å redusere turbulens og skumdannelse. Når mer og mer slop pumpes inn i innløpskammeret (6) presses væskestrømmen til å gå sakte ned i en sediment-hopper (8) samtidig som de tunge fraksjonene kalt sediment faller til bunnen av sediment-hopper (8) og videre inn i mateskruen (9). Vannet som nå inneholder svært lite tunge partikler, presses videre opp igjennom Lamellaplatene (10) (coalescing media på engelsk), hvor ytterligere utfelling skjer. Når vannet har passert igjennom lamellaplatene (10), renner det over en horisontal kant (28) og tilbake inn i det rene kammeret (4) hvor det derfra kan gjenbrukes.

Sedimentene som havner i mateskruen (9), mates ut til siden og pumpes med sediment-pumpen (11) som slurry (26) til avfallskontainer (29). Når denne slurry havner i avfallskontaineren begynner dens komponenter, vann, olje og de tunge partiklene igjen å separere seg i tre faser. Da benyttes en «Flytende sedimentsensor med sugestuss» (21) sammen med Suge-pumpen (22) til å pumpe vannfasen i avfallskontaineren tilbake til innløpskammeret (6). Inne i innløpskammeret (6) flyter oljen (27) opp til overflaten hvor det er en oljefelle (12) som kan justeres vertikalt. Oljen (27) dreneres ut regelmessig med ventil (13).

Når oppfinnelsen arbeider som slop separator fungerer den på samme måte som når den arbeider som ATC Unit, med følgende unntak: 1. Slop-pumpen (5) suger slop fra en slop tank/beholder. TCM-pumpe (3) fungerer som overføringspumpe som pumper det rene vannet til lagringstank eller videre prosessering/måling før det går på sjøen eller til avløp.

Når oppfinnelsen arbeider som vakuumsuger stenges ventil (1), (13), (15), (16), (17) og (23) i retning inn til separatortank (2). Deretter startes vakuumpumpe (18) slik at det suges inn til separatortank (2) gjennom ventil (14). Dette gjøres normalt med en håndholdt sugelanse (30) montert på en slange. Sediment-pumpen (11) sammen med mate-skrue (9) kan pumpe slurry (26) til avfallskontainer samtidig som maskinen arbeider som vakuumsuger. TCM-pumpe (3) kan ikke benyttes når det er vakuum i separatortank (2). Dersom det skal pumpes vann til tank/dump samtidig som maskinen arbeider som vakuumsuger, gjøres dette med slop-pumpen (5). En stiplet linje i figur 3 viser hvordan slop-pumpen (5) gis en ny oppgave når den ikke er i bruk som sloppumpe mens maskinen arbeider som vakuumsuger. Ventil (23) stenges og slop pumpen (5) kobles opp ved hjelp av slanger eller rør (stiplet linje), slik at den kan fungere som vann overføringspumpe samtidig som det er vakuum i separatortanken (2).

Utpumping av vann og sedimenter samtidig som separatortanken (2) er under vakuum, krever at slop-pumpen (5), som fungerer som overføringspumpe, og sediment pumpen (11) skaper høyere vakuum enn det vakuumpumpen (18) gjør.

Claims (2)

1. Patentkrav:

   1: En maskin som kan gjøre automatisk tankvasking (med vannresirkulering), vakuumsuging og separere avfallsvann i to eller tre faser. Alle funksjoner er bygget inn i en og samme maskin/tank som kan være mobil eller fastmontert. Det vil si at oppfinnelsen kan stå montert på lastebil, tilhenger, løftes rundt i kontainer i tillegg til at den kan være fastmontert om bord på en rigg, båt, eller annet produksjonsanlegg.
2. 2. En maskin som kan gjøre automatisk tankvasking (med vannresirkulering), separere avfallsvann og vakuumsuger i samsvar med krav 1, med mulighet for å pumpe ut separert vann og sedimenter fra separatortank (2) samtidig som oppfinnelsen arbeider som vakuumsuger.