DE1657280A1

DE1657280A1 - Separator

Info

Publication number: DE1657280A1
Application number: DE19681657280
Authority: DE
Inventors: Cheysson Philippe Jean Marie
Original assignee: Mecanique & Transports
Current assignee: Mecanique & Transports
Priority date: 1964-10-29
Filing date: 1968-02-05
Publication date: 1970-06-11
Also published as: ES350116A1; NL6806254A; SE314961B; NL6801714A; FR92243E; GB1092299A; DE1757401A1; FR1522665A; GB1165128A; FR1420564A; DK143015B; DK136135B; BE710082A; DE1657280B2; US3457703A; DK143015C; NL160729C; BE671688A; NO120184B; NL160729B

Description

Die Erfindung befaßt sich mit der Schvxerkrafttrennung von Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, g. B. Wasser und Kohlenwasserstoffe bei halbautomatischer Betriebssteuerung.

Gemäß der Erfindung besitzt der Separator» in seinem Inneren einen Innenmantel, der sich im Abstand von den Seiten und dem Boden der Außenwand des Separators befindet, eine Mehrzahl von Trennstufen im Abstand übereinander innerhalb des Innenmantels, wobei jede Stufe (1) einen Trcg aufweist, der so geformt ist» daß dessen Oberfläche nach unten und einwärts abfällt und in seinem unteren Beraleh eil·3 öffnung hat und (2) am umfang einen Diffusor·_t -durch den die Flüssigkeit hindurch-

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gehen kann, wenn sie aus dem Raum zwischen dem Innenmantel und der Außenwand des Separators in die Trennstufe eintritt und wobei sich der Ra,um zwischen der Außenwand des Separators und dem Innenmantel nach oben in eine obere Kammer erstreckt, die mit einem Auslaß für die abgetrennte Flüssigkeit versehen ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind solche Separatoren zylindrisch und haben im Inneren übereinander angeordnete Trennstufen, von denen jede einen Tank besitzt, der auf einer Höhe die Form eines stumpfen Kegels hat, auf der sich ein Umfangsdiffusor öffnet, welcher seinerseits die entsprechende Stufe mit einer Ringkammer verbindet, die zwischen dem Tank und-einer Zwischentrennwand angeordnet ist; diese .Ringkammer besitzt radiale Flügel, die einerseits auf der Innenseite den Raum zwischen der Trennwand und dem darüber befindlichen Tank einnehmen, und andererseits am Ende eines Abschnitts in Form eines umgekehrten L einen vertikalen Flügel begrenzen, dessen Endpunkt sich nahe an die Zwischentrennwand der oberen Stufe erstreckt. '

Die Verbesserungen räch der Erfindung sollen die Ausführung des Separators vereinfachen und seine vertikale Masse verringern und gleichzeitig die Trenneigenschaften erhöhen.

Diese Verbesserungen beziehen sich insbesondere auf Einrichtungen, die einerseits zur Vergrößerung der Behandlungskapazität pro .Stunde geeignet sind und andererseits innerhalb

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des Separators die Durchgangsrate der zu reinigenden Mischung reduzieren, um spürbar den Trenneffekt durch Schwerkraft und durch Dispersion zu verbessern, ohne jedoch in Konflikt mit dem Phänomen des Kapillaranstiegs zu kollidieren.

Vorteilhaft sind die verschiedenen übereinander angeordneten Trennstufen des Separators in einen selbsttragenden Innenmantel eingeschlossen, der auf der Innenseite der Außenwand des Separators eingepaßt, eingeschweißt und zentriert ist und mit letzterer eine Außenkammer formt,, die eine Ausgleichssäule bildet; diese Säule endet in einem Bodentank, der- zwischen dem Boden des Mantels und des Tanks vorgesehen ist,und erstreckt sich zu einer oberen Kammer, die durch zwei Trennwände für die Abgabe von Flüssigkeiten, z. B. Wasser bzw. Kohlenwasserstoffe, in zwei Vor-Trennzonen unterteilt ist, von denen jede wenigstens eine Gruppe von vertikalen Sammel- und Antischlingerplatten einschließt. Die leichtere Flüssigkeit, z. B. Kohlenwasserstoff, wird vorzugsweise durch einen. Auslauf und in den entsprechenden Auslaß geleitet. . ' ■

Der Innenmantel hat gewöhnlich einen gekrümmten Boden\ an dem vorteilhaft eine Schürze oder Leiste angebracht ist, die als Anti-Schlingereinrichtung dient. Dies ist insbesondere dann erwünscht, wenn der Separator an Bord eines Schiffes verwendet wird. Diese Leiste hängt vom Innenmantel'in den Raum darunter, d.. h., zwischen dem Boden des Irinenmantels und der

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Außenwand·des Separators. Damit Flüssigkeit (z. B. Kohlenwasserstoff), die sich absondert und unter dem Boden des Innenmantels sammelt, weiter ansteigen kann, ist die Leiste vorteilhaft an zahlreichen Stellen unterbrochen.

Die Einlaßleitung für die Flüssxgkextsmischung ist vorteilhaft mit der oberen Kammer verbunden. In der oberen Kammer befindet sich vorteilhaft wenigstens eine Gruppe von im vfeentliehen parallel und vertikal angeordneten Platten, die als Anti-Schlingerplatten dienen und die Trennung der Flüssigkeiten fördern. Bei einem zylindrischen 'Separator sind die Platten gewöhnlich . so angeordnet, daß sie im wesentlichen konzentrisch zur Achse des Separators liegen. Jede Platte kann im wesentlichen dreieckförmig mit einer konvexen Hypotenuse sein, die in Bezug auf den Flüssigkeitsstrom in Abströmrichtung orientiert ist, wobei diese Hypotenuse zusammen mit einer konkaven Kante einen Scheitel bildet und alle Scheitel stromaufwärts gegeneinander versetzt sind. Die Oberkanten der Platten sollen sich vorteilhaft auf ein Niveau erheben, das höher ist als dasjenige der Trennwände in der oberen Kammer.

Zur Erzielung eines geeigneten Auslaßes für die schwerere Flüssigkeit, z. B. Wasser, sollte der Umfang des obersten TrOgs (vorteilhaft trichterförmig) von einer Rinne oder einem Kanal zum Sammeln der Flüssigkeit umgeben sein, der mit einer Auslaß-

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öffnung verbunden ist. ,

Die Umfangsdiffusoren· besitzen gewöhnlich nach innen gerichtete Flügel, von denen der unterste Satz U-förmig sein und sich nach oben in den Innenmantel und den Raum zwischen dem Innenmantel und der Außenwand des Separators erstrecken kann und dadurch als Zentrierungsführungen für den Innenmantel dienen kann. Die Flügel enden vorteilhaft nach oben an einer Stelle nahe der Unterseite eines Trogs«

Die Erfindung wird im folgenden anhand sehematischer Zeichnungen an einer Ausführungsform näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 einen Vertikalschnitt-durch einen Separator nach der Erfindung; ■

Figur 2 eine vergrößerte Draufsicht entlang der Linie II-. II in Figur 1;·

Figur 3 einen auseinandergezogenen Teilschnitt, der im größeren Detail gewisse den Separator bildende Tteile verdeutlicht, und

Figur 4 den Seperator in etwas verkleinertem Maßstab in Bcha~ubildli^räv*r>

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Der Separator besteht aus einem zylindrischen Tank mit vertikaler Achse; der Tank ist von einem Mantel 2 gebildet, welcher mit einem entweder gekrümmten oder stumpfkegelförmigen Boden 3 versehen ist, der in der Mitte durch ein Rohr 3a an ein " Außenventil H angeschlossen ist. Der Mantel 2 umgrenzt eine Ausgleichssäule 6, die parallel zur Achse des Separators liegt und im wesentlichen in der Mitte eines Behälters 15 endet, der zwischen dem Boden 3 und einer Zwischentrennwand 19 in Form eines Stumpfkegeis vorgesehen ist. Dieser Behälter, der die erste Trennstufe bildet, ist an seinem oberen Niveau mit einer Leitung 16 verbunden, die im oberen Teil des Separators endet. Die Zwischentrennwand 19 ist von der kleinen Basis aus durch einen Schacht 2o verlängert, wodurch die Stufe 15 mit einer Ringkammer

21 verbunden ist, die zwischen der Trennwand 19 und einem Tank

22 in Form eines Stumpfkegels vorgesehen ist, der die zweite Trennstufe 26 bildet. Diese Stufe ist an ihrem oberen Teil durch eine Zwischentrennwand 37 gesperrt, die ebenfalls die Form eines Stumpfkegeis aufweist, jedoch gegenüber dem Tank 22 umgekehrt ist. Die Zwischentrennwand 37 hat in ihrer Mitte einen Trichter 118, der in der Mittelzone der Stufe 2S endet. Die öffnung des Trichters 118 ist auf einer lohe mit der Trennwand 37 mit einem Überlauf 118a versehen, der ich zur Mitte einer Überführungskanimer 119 öffnet, die durch eine sich von der Trennwand 3 7 erhebende Wand 12o umschlossen ist..

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Wie man aus Figur 2 ei'kennt, ist die Wand 12o mit zwei . äußeren radialen Trenneinrichtungen 121 und 126 verbunden, die einen Überlaufablaß 42 i-solieren, in dem die Leitung 16 und ein Kopfstück 115 enden, der am oberen Teil der Stufe 26 durch die Zwischentrennwand 37 und die Wand 12o begrenzt wird. Die radialen Trenneinrichtungen 121 und 126· überqueren einen ringförmigen Durchgang 123, der durch die Konvexseite der Wand 12o und den dem Mantel 2 entsprechenden Teil begrenzt wird. Dieser Durchgang 123 'ist unmittelbar mit einer darüber angeordneten Zuführungsleitung oder» einem Zuführungsrohr 127 für die Mischung verbunden.

Jede Stufe 15 und 26 hat einen Umfangsdiffusor 14 und 25, der in der Hauptsache aus einer geflanschten Umfangskante 12 und 23 besteht, die sich in einer Ebene unterhalb eines ringförmigen Deflektors 13 und 24 erstreckt. Die D-2 ff usoren 14 und 25 sind so ausgebildet, daß sie die in die Stufen 15 und 26 eintretende Mischung einer Dispersion unterwerfen, die durch Schwerkraft die Trennung von V/asser und Kohlenwasserstoff bewirken soll. Hierzu haben die Diffusoren 14 und .15 vertikale Flügel 2oo gezackter Form, die radial zwischen den geflanschten * Kanten 12 und 23 und den ri· gförmigen Deflektoren 13 und 24 so angeordnet sind, daß sie den ganzen Raum zwischen letzteren einnehmen und jegliche störende Strömung unterbinden, die der in den Stufen 15 und 26 einzuhaltenden laminaren Strömung entgegenstehen könnte. Jeder Flügel 2oo hat einen Abschnitt 2ol

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in Form eines umgekehrten L, der durch einen Flügel 2o2 etwa in Form einer Harpune verlängert'ist. Dieser Teil 2o2 liegt vertikal innerhalb der über dem entsprechenden Deflektor angeordneten Stufe, so daß die Spitze 2o3 so nah wie möglich an der Zwischentrennwand 19 odsr 3 7 angeordnet ist¹.

V Die Trennstufen 15 und 26 sind durch die oben beschr benen Einrichtungen in einen zylindrischen Tank 3oo eingeschlossen, der konzentrisch zur Innenseite des Mantels 2 liegt. Der Tank 3oo ist oben durch die Zwischentrennwand 37 und unten durch einen ähnlich dem Boden 3 des Mantels 2 gekrümmten Boden 3ol vollständig geschlossen, der auch die Form eines Kegelstumpfs haben kann. Der gekrümmte Boden 3ol des Tanks 3oo bildet den unteren Teil der Trennstufe 15.

Der Außendurchmesser des Tanks 3oo wird so gewählt, daß er sehr viel geringer als der Innendurchmesser des Mantels 2 ist, so daß er mit letzterem eine vertikale Ringkammer 3o2 begrenzt, die die Ausgleichssäule 6 bildet und sich bis zum Durchgang 123 erstreckt. Die konstante Unterteilung der Breite der Ringkammer 3o2 wird durch die Flügel oder Blätter 2oo gewährleistet, die zu.dem Umfangsdiffusor 14 der unteren Stufe 15 gehören. Aus diesem Grunde sind die-Flügel 2oo etwa in Form .eines U ausgebildet,, so daß sie parallel zum Flügel 2o2 einen zweiten Flügel 3o3 umfassen, der durch eine Spitze 3o4 verlän-

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gert ist, deren spezielle Aufgabe im folgenden erläutert wird. Die Flügel 3o3 erstrecken sich radial in die ringförmige Kammer 3o2, um auf der Außenseite des Tanks 3oo etwa Umfangsrip^en zu bilden.und die Teilzentrierung des Tanks im Mantel 2 zu gewährleisten. Zur Unterstützung der Anordnung des Tanks im Gehäuse haben die Flügel eine Breite, die etwas geringer als 'diejenige der Kammer 3o2 ist, wobei einige dieser nach gleichem Winkelabstand ausgewählten Flügel 3o3 an ihrem Boden eine Verse 3o5 bilden. Jede Verse 3o5 ist mit Einrichtungen für das Zusammenarbeiten mit einer Gleitführung 3o6 versehen, die sich von einem ein Teil mit der innenwand des Mantels 2 bildenden Anschlag erhebt. Die Höhe der Anschläge 3o7 ist so festgelegt, daß der Tank 3oo gegenüber dem Mantel 2 achsial gesichert ist und zwischen dem Boden :3 und dem gekrümmten Boden 3ol ein unterer Behälter 3o8 gebildet wird, dessen Höhe im wesentlichen der Breite der Ringkammer 3o2 entspricht. Der untere Behälter 3o8 bildet auf diese Weise einen Verbindungstank zwischen den verschiedenen Radialzonen der ringförmigen Kammer 3o2 _? so daß eine Verteilung und ein Ausgleich der Abstiegsraten der durch die Zuführungsleitung 127 abgegebenen Mischung möglich wird. Dieser Behälter 3o8 ist daher normalerweise stets mit der zu behandelten Mischung gefüllt.

'Man erkennt, daß die ständig in dem Behälter 3o8 vorhandene Flüssigkeitsmenge bei Installierung des oben beschriebenen

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Separators an Bord eines Schiffes durch Schlingerbewegungen des Schiffes inneren Bewegungen oder Verlagerungen unterliegen kann, die zu einer beträchtlichen Variation im oberen Niveau der Ringkammer 3o2 führen können. Damit solche Variationen nicht den Normalbetrieb des Separators stören, ist der gekrümmte Boden 3ol außen mit einer Antischlxngerschürze 3o9 versehen, um die Zone des gekrümmten Bodens 3ol und des Behälters 3oo zu unterteilen. Diese Schürze 3o9 kann in jeder geeigneten V/eise gebildet werden, vorzugsweise von einem an den Tank 3oo angeschweißten Reifen oder von einer Verlängerung der Umfangswand des Tanks.

Wie man aus der Figur 1 erkennt, begrenzt das Band oder die Schürze 3o9 mit dem Boden 3ol des Tanks 3oo eine schädliche Umfangszone 31o, in der sich durch Schwerkraft getrennte flüssige Kohlenwasserstoffe ansammeln können. Aus diesem Grunde hat die Schürze 3o9 an bestimmten Punkten Fenster 311, die bis zur Höhe der Umfangswand des Tanks 3oo reichen, damit sichergestellt ist, daß durch Dichteunterschiede die Freigabe und der Anstieg von in der Ringkammer- 3o2 getrennten Kohlenwasserstoffen gewährleistet ist. -' . ■

Der Durchgang oder Kanal 123 wird 'in zwei Abschnitte 312 annähernd gleicher Ausdehnung unterteilt, und zwar durch eine rohrförmige Hülse in Form eines Kegelstumpfs 313, der sich

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in einer, dem Überlaufauslaß 42 diametral gegenüberliegenden Ebene von der Wand 12o wegerstreckt.,Die Hülse 313 bildet ein Auslaßkopfstück, das die" Kammer 119 mit einem Auslaßstutzen 3m verbindet, der sich außerhalb des Tanks 3oo radial von die- · sem wegerstreckt. Die Hülse 313 bildet außerdem aufgrund ihrer

. konischen Oberfläche einen Deflektor, der die Verteilung der zu behandelnden Mischung in die Abschnitte 312 des Kanals 123 •gewährleistet. Hierfür ist das Einlaßrohr 127 ursprüngiich so vorgesehen, daß es auf einer Höhe mit der Anschlußzone der Hülse 313 und der Wand 12o endet und durch einen entfernbaren Deckel 315 getragen wird, der den oberen Teil' des Mantels 2 verschließt.

. Der Deckel 315 trägt außer dem Rohr 127 auf einer diametral gegenüberliegenden Ebene ein Belüftungsmundstück 316,, das vorteilhaft mit einem Fenster oder einer öffnung 317 versehen ist. In der.Mitte des Deckels 315 ist ein zweites Fenster oder eine zweite öffnung 318 vorgesehen,, die eine Verlängerung einer In-

• nenbuchse 319 bildet, welche eine die Wand 12o einfassende und die Überführungskammer 119 schließende Kappe 32o trägt. Die Kappe 32o wird von einem Entlüftungsrohr 321 durchquert, das außerhalb des Deckels 315 endet und in der Kammer 119 einen Überdruck oder Unterdruck verhindert. An der Innenseite der Buchse 319 sind Laschenoder Winkelstücke 322 angeordnet, die eine Zentrierplatte 323 tragen,_tdie ihrerseits einen Satz von Stäben 47 zur Steuerung des öffnens oder Schließens von Ventilen 21 und 11 stützt, die jeweils die schmale Basis des Tanks 22 bzw. eine zentrale öffnung 324 im gekrümmten Boden 3ol verschließen.

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Jeder Abschnitt 312 des Kanals 123 enthält zwei Anti-

Schlingergruppen und Kopfstücke 325, die ohne direkten Kontakt jedoch in Verlängerung zueinander derart angeordnet sind, daß sie sich angenähert durch den ganzen Ringraum zwischen der Hülse 313 und den entsprechenden radialen Trenneinrichtungen 121 oder

12 6 erstrecken. Jede Gruppe 325 besteht aus einer bestimmten Zahl von gekrümmten Platten 326, beispielsweise 4 Platten, die im Abschnitt 312 vertikal und konzentrisch zur Ach.se des Separators angeordnet sind. Die verschiedenen Platten 3 26* werden ohne Oberflächenkontakt parallel zueinander gehalten,und zwar durch Tragstäbe 327, die zwischen der Wand 12o und dem Mantel 2 aufgehängt sind. Jeder Abschnitt 312 ist auf diese Weise in eine bestimmte Zahl von parallelen Gängen 328 unterteilt, die wenigstens zum Teil durch die von den ^?arschiedenen Platten 326 gebildeten vertikalen Trennwände voneinander isoliert sind.

Wie man aus Figur 3 erkennt, besitzt jede Platte 3 26 die Form eines Dreiecks, dessen kurze Basis 329 an zwei Stangen 327 befestigt ist.,Unter Berücksichtigung des radialen Abstands von der Achse des Separators ist die Form jeder Platte 32G so gewählt, daß eine konvexe Hypotenuse und eine konkave dritte Seite 331 gebildet wird. Der Krümmungsradius dieser Seite 331 ' ist so gewählt, daß der untere Scheitel 33 2 in Bezug auf den Winkel, der zwischen dieser Seite 331 und der Basis'329 eingeschlossen wird» nach außen verschoben ist. Die Höhe des so begrenzten

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Dreiecks ist darüberhinaus entsprechend der relativen Lage jeder Platte 326 so festgelegt, daß sich der Scheitel 332 nahe an den Stumpfkegelabschnitt der Zwischentrennwand 37 erstreckt.

Die Formation der Gruppen 325 ist ferner so getroffen, daß nach ihrem Einsetzen in die Abschnitte 312 die konvexen Kanten 33o der verschiedenen Platten 326 in Sesug auf den Flüssigkeitsstrom zwischen der Verteilungshülse 33.3 und den radialen Trennwänden 121 und 126 stromabwärts geriahtet ist. Darüberhinaus' ist der Abstand zwischen den beiden Gruppen desselben Abschnitts 312 derart gewählt, daß man bei ebener "Aufeihexiderproj ekt ion eine bestimmte Überlappung der Scheitel 332 der Platten 326 der stromabwärts gelegenen Gruppe mit den Winkeln ?-33 erhält, die durch die Seiten 33o und 329 der Platten 326 der stromaufwärts

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gelegenen Gruppe eingeschlossen werden.

Wie man aus den Figuren 1 und 4 erkennt ₅ r»eiclien - . "■' die Winkel 333 der Platten 326 jeder Gruppe 325 stromaufwärts in eine Ebene oberhalb der Kante« die 'den radialen Trennwänden 121 und 126 entspricht, deren Höhe so bestimmt ist_s daß sie zwi-· sehen den Abschnitten 312 und dam Überlaufablaß ^l',-2 ein Komnumizier-ungsniveau herbeiführen, das einstellbar- sein kann« Diasea Kiv&au ist offensichtlich-höher¹ als dasjenige des Oberlaufs 118,

so iaß nach a&m Prinzip.konffiiun£zievend?.r Kessel der Wasserspiegel in der Hingkü.mner 3o2 und iiiefcQSondsre in ά&η Abschnitten 312 des Kanals 123 ii.,^:;;x^xls '"-as -Niveau der' radialen' TP^mmiände 121 und und des eritr-preöhendon Abschnitte der Umfangswand des Tanks 3oo

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erreichen kann. Aus dem gleichen Grund ist das sich teilweise in die Kammer 3o2 erstreckende Rohr 16 durch eine Haube 334 verlängert, die auf einen gekrümmten Rand 335 aufgesetzt ist, welcher auf dem oberen Teil des entsprechenden Abschnitts der Umfangswand des Tanks 3oo ausgebildet ist. Letzterer trägt außerdem am Bodenabschnitt des Überlaufablaßes H2 und auf einer der Auslaßbuchse 3m diametral gegenüberliegenden Ebene eine innere Buchse 336, auf welche eine Leitung 337 aufgepaßt ist, die sich durch den Hantel 2 erstreckt und ein Rohr für die Abführung von Kohlenwasserstoffen bildet* Diese Leitung 327 ist nahezu identisch mit der Leitung 338, die die Auslaßbuchse 3m zur Bildung des Auslaßrohrs für das gereinigte Wasser verlängert. Die Leitungen 337 und 33 8 _s die zur Bildung eines festen Sitzes auf den Buchsen 336 und 314 mit Gewinde versehen sind, bilden beispielsweise ein Teil mit den Anschlußflanschen" 339 und 34o, die zur Abdichtung an den einen Teil des Mantels 2 bildenden Außenhülsen 341 und 342 dienen sollen.

Der oben beschriebene Separator arbeitet in der folgenden Weise: , ·

Die zu reinigende, durch die Einlaßleitung' 127 abgegebene Mischung wird durch die Hülse 313 zu den Abschnitten 312 des Kanals 123 verteilt. Die Mischung nimmt dann unmittelbar die Ringkammer 3o2 ein, deren ganze wirksame Fläche so gewählt- ist, daß selbst bei maximaler Abgabe durch die Leitung 127 eine niedrige

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Abstiegsrate aufrechterhalten wird. In der Verbindungszone des Kanals 123 und der Kammer 3o2 wird in dieser Weise die zu reinigende Mischung gebremst, was in dieser Kammer 3o2 die Bildung von natürlich ansteigenden Gegenflußströmen von durch Schwerkraft getrennten und durch Oberflächenspannung gesammelten Wasserstoffteilchen entlang der Wände des Mantels 2 und des Tanks 3oo fördert. Die abgesonderten Teilchen innerhalb der Kammer 3o2 haben daher die Tendenz, sich auf einem höheren Niveau als dem des Kanals 123 und der Abschnitte 312 zu sammeln. Die Gruppen

325 dieser Abschnitte 312 tragen 'durch erzwungene Führung

zu den radialen Trennwänden 121 und 126 dazu bei, ein System ruhiger Strömung der abgetrennten Kohlenwasserstoffe wieder herzustellen, die auf jeder Seite der Hülse 313 durch den Abstieg der durch das Rohr 127 sugeführten Flüssigkeit einer starken Turbulenz unterworfen werdea, Dies fördert die Ansammlung einer Schicht von Kohlenwasserstoffen im oberen Teil des Kanals 123 2 die durch Schwerkraft und durch die Wirkung der· Platten

326 getrennt worden sind. Tatsächlich werden die in dem unteren Teil des Abschnitts 312 suspendierten Kohlenwasserstoffe durch die verschiedenen Platten 326 durch die Oberflächenspannung gesammelt, wonach sie durch kapillare Anziehung entlang der konvexen Kanten 33oauf das Niveau der oberen angesammelten Schicht geführt werden. Die Gruppen 325 fördern daher die Vortrennung der Mischung vor deren Eintritt in die Ringkammer 3o2. Außerdem fördern die Platten 326 die Führung der angesammelten Köhlenwasserstoffteilchen zum oberen Teil des Abschnitts 312,

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um sie anschließend zum Überlaufauslaß 42 zu richten. Erreicht die obere angesammelte Schicht die Höhe der radialen Trennwände 121 und 126, so fließen die abgetrennten Kohlenwasserstoffe automatisch in den Auslaß 42, wonach sie in die Innenbuchse 33,6 und an schließend in die Leitung 337 eintreten, die zum Ablaßrohr führt.

Es muß hervorgehoben werden, daß die Gruppen 325 außer für die Vortrennung auch dafür vorgesehen sind, jeglicner Bewegung der im Kanal 123 enthaltenen Flüssigkeitsmasse einen Widerstand entgegenzusetzen, z. B. einer Bewegung infolge Schlingern bei an Bord eines Schiffes befindlichem Separator. Tatsächlich bilden die Platten 326 eine innere Unterteilung, die jeder Bewegung der Flüssigkeitsmasse Widerstand leistet, welche zwangsläufig geführt und in Strömen 328 gehalten wird. Zusätzlich zu der Wirkung der Schürze 3o9 macht es dies möglich, Veränderungen, im oberen Niveau des Separators auf einen annehmbaren Wert zu reduzieren, um jeglichen Überlauf von Wasser in den Ablaß 42 zu verhindern.

Trotz der Anti-Schlingerschürze 3o9 und der Gruppen 325 ist es sicher, daß auf dem Niveau der im Kanal 123.gesammelten Kohlenwasserstoffschicht Wirbel auftreten. Damit solche Wirbel kein Verspritzen von. Kohlenwasserstoffen durch Gegenstrom im Kopfstück 115 oder im Rohr 16 herbeiführen, besitzt die Innen-

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M-.

wand des Tanks 3oo und der entsprechende Teil der Zwischentrennwand 37 Deflektoren 343» die'für die Überflußöffnungen des'Kopfstücks und des Rohrs einen Teilschutz bilden.

Wie aus dem Vorhergesagten deutlich geworden ist, unterliegt die zu behandelnde Mischung während ihres Durchgangs durch den Teil 123 und die Ringkammer 3o2 einer beträchtlichen Trennung wodurch es möglich ist, den größeren Teil der darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe zu gewinnen. Erreicht die teilweise, gereinigte Mischung in der Kammer 3o2, die Höhe des Umfangsdiffusors It, so führt die Gegenwart der Flügel 3o3 und 2oo zur Trennung der noch enthaltenen Kohlenwasserstoffe. Diese abgetrennten· Kohlen-. · Wasserstoffe werden durch Oberflächenspannung gesammelt, wonach sie durch Kapillaranziehung und durch Gegenstrom zu den'Scheiteln 3o4 gelangen und dann durch die Innenwand des Mantels 2 übernommen werden. Danach enthält die Mischung nach dem Durchlauf durch den Diffusor I¹+ nur noch eine geringe Menge an Kohlenwasserstoffe

■ ' Die Mischung wird auf ihrem Weg durch den Umfangsdiffusor 14 durch die radialen Flügel 2oo .in Laminarströme unterteilt, wobei sie auf beiden Seiten der Flügel die suspendierten Kohlelwasserstoffe abgibt» Diese Flügel 2oo sind so ausgebildet, daß sie einen beträchtlichen Oberflächenkontakt mit der Mischung herstellen, um durch Oberflächenspannung die in der Mischung' enthaltenen Teilchen zu sammeln, die dann durch Kapillar-

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Anziehung sowie durch die Bewegung infolge der Mischungsströmung in Richtung auf die Scheitel 2o3 gesammelt werden. Die Anordnung letzterer innerhalb der Stufe 15 ist so gewählt, daß der Mischungsstrom im Laufe der Trennung in dieser Stufe die gesammelten Teilchen ablöst und sie zur unteren Fläche der Zwischentrennwand 19 bringt. Der auf diese Weise gebildete Film wird über Kapillarwirkung und Dichteunterschiede zum Auslaßrohr 16 abgeführt, das im Oberlaufauslaß 42 endet.

Die Mischung fließt dann durch den Schacht 2o und folgt der Ringkammer 21, in der sie durch die Flügel 2oo einer zweiten Trennung der restlichen Kohlenwasserstoffe unterworfen wird,

die in gleicher Weise, insbesondere nach dem Passieren im rechten Winkel zum Diffusor 25,durch Oberflächenspannung gesammelt werden und sich auf dem oberen Niveau der Zwischentrennwand 37 anhäufen, wonach sie durch das Kopfstück 115 in den Überlaufabfluß 42 abgegeben werden. Hinter der Stufe 26 fließt das gereinigte Wasser durch den. Trichter 118, dann zum Überlauf 119a und wird durch die Überführungskammer 119 und die Hülse 313 abgeführt.

Wie aus dem Vorangegangenen deutlich geworden ist, wird der größere Teil der Kohlenwasserstoffteilchen auf einem Niveau mit dem'Kanal 123 und der Kammer 3o2 abgetrennt, die eine wirksame Vortrennstufe bilden. Dies macht es möglich, im Tank 3oo nur zwei übereinander angeordnete Stufen vorzusehen und dadurch die vertikale Masse des Separators zu vermindern, ohne seine Be-

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handlungskapazität zu ermäßigen. Darüberhinaus macht es die durch die Ringkammer 3o2 gebildete Ausgleichssäule 6 möglich, in beträchtlichem Ausmaß die Strömungsgeschwindigkeit und den Durchgang der Mischung innerhalb des Separators zu reduzieren, ohne die Zuführ der zu behandelnden Mischung und die Abgabe von gereinigtem Wasser zu hemmen. Der .Separator kann damit bei einer gegebenen maximalen Zufuhrabgabe mit einer weitgehend konstanten Abgabe arbeiten, ohne daß ein beträchtlicher störender,Druckverlust in den oben oder unten angeschlossenen Systemen verursacht wird.

Die oben beschriebene besondere Anordnung wird vorteilhaft auch für die Vereinfachung der Ausbildung und die Förderung der Produktion des Separators vorgesehen. Es ist ein besonderes Merkmal der Erfindung, daß der Hauptteil des Separa-

, tors ohne Schwierigkeit nach dem Entfernen des Deckels 315 in den Mantel 2 eingesetzt und aus diesem herausgenommen werden kann. Das genaue Einsetzen in den von dem Tank 3oo gebildeten selbsttragenden Teil erfordert keine irgendwie besonders schwierigen Handhabungen, da das.Stützen und Zentrieren automatisch

■ durch die Führungen 3o6 und die Anschläge 3o7 gewehrleistet wird, mit denen die Fersen 3o5 der Flügel 2oo zusammenarbeiten. Diese Anordnung macht es auch möglich, dem Behälter 1 die Form eines Mantels 2 selbsttragender Bauart zu geben, an dem auvor die Außenbuchsen 341 und 342 angebracht werden. Es ist damit möglich, die Leitungen 337 und 338 unmittelbar» anzupassen, die

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an die Innenbuchsen 336 und 314 angeschraubt werden können, die in einem Stück mit· dem Tank 3oo hergestellt werden..

Die besondere Ausbildung des Separators macht es darüberhinaus möglich, die Häufigkeit von Wartungsarbeiten zu reduzieren. In der zu behandelnden Mischung enthaltene Sedimente werden durch Schwerkraftwirkung automatisch in der Kammer 3o2 abgetrennt und im Behälter 3o8 gesammelt, von welchem aus sie durch das Rohr 3a abgeführt werden können.'Daraus ergibt sich, daß die durch die Stufen 15 und 26 gehende Mischung praktisch frei von Sedimenten ist, deren Ansammlung im Boden 3 des Tanks 22 sehr 'einfach ist.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Es können zahlreiche Abwandlungen ohne Verlassen des Erfindungsbereichs vorgenommen werden.· ■

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Claims

Patentansprüche

1) Separator für die Trennung einer Mischung von unmischbaren Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, gekennzeichnet durch einen im Abstand .von den "Seiten (2) und dem Boden (3) der Außenwand des Separators angeordneten Innenmantel (3oo), mehrere innerhalb des Innenmantels im Abstand übereinander angeordnete ■ Trennstufen (15, 26), von denen jede einen Trog (19, 22) aufweist, der so geformt ist, daß dessen Oberfläche nach unten und einwärts abfällt, wobei jeder Trog in seinem unteren Abschnitt eine Öffnung aufweist, und von denen jede einen Umfangsdiffusor

. (I¹I, 25) besitzt, durch den die Flüssigkeit hindurchtreten kann, wenn sie aus dem Raum zwischen dem Innenmantel (3oo) und der Außenwand (2) des Separators in die Trennstufe eintritt, wobei sich der Raum zwischen der Außenwand (2) des Separators und dem Innenmantel (3oo) nach oben in eine mit einem·Auslaß für abgetrennte Flüssigkeit versehene Kammer (123) erstreckt.

2) Separator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (3ol) des Innenmantels (2) im Raum zwischen dem Boden (3ol) des Innenmantels und der Bodenwand (3) des Separators eine Schürze (3o9) angebracht ist.

3) Separator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (3ol) des Innenmantels (3oo) .gekrümmt ist.

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INSPECTED

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¹I) Separator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürze (3o9) derart unterbrochen ist, daß unter dem Boden (3ol) des Innenmantels (3oo) angesammelte abgetrennte Flüssigkeit über . . die Schürze ansteigen kann.

. 5) Separator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß für die Flüssigkeitsmischung mit der oberen Kammer (123) verbunden ist.

6) Separator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kammer (123) durch zwei Trenn-· einrichtugen (121, 126) zur Führung .der Flüssigkeit durch einen Ablaß (H2) zum Auslaß unterteilt ist.

7) Separator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Kammer (123) wenigstens eine Gruppe (325) vcninwesentlichen parallelen und vertikal angeordneten Platten (326) vorgesehen ist.

8) Separator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß er zylindrisch ist und daß die Platten (326) .im wesentlichen konzentrisch zur Achse des Separators angeordnet sind,

9) Separator nach Anspruch· 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Platte (326) im wesentlichen dreieckförmig ausgebildet

00982A/1S96

INSPECTED

ist und eine mit Bezug auf den Flüssigkeitsstrom stromabwärts gerichtete konvexe Hypotenuse (33o) besitzt, die zusammen mit einer konkaven Kante (331) einen Scheitel (33 2) bildet, wobei jeder Scheitel stromaufwärts gegenüber den anderen versetzt ist.

10) Separator nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante (329) der Platten auf ein Niveau reicht, das, höher als dasjenige der Trenneinrichtungen (121, 126) der oberen Kammer (123) ist.

11) Separator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang des obersten Trogs von einem Kanal zur Flüssigkeitssammlung umgeben ist", der mit- dem Abgabeauslaß verbunden ist\

12) Separator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsdiffusoren (14, 25) einwärts gerichtete. Flügel (2oo) aufweisen.

13) Separator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Satz von Flügeln (2oo) U-förmig ist und sich innerhalb des Innenmantels (3oo) und des Raums (3o2) zwischen dem Innenmantel (3oo) und der Außenwand (2) des Separators nach oben erstreckt und als.Zentrierungsführung für den Innenmantel wirkt.

009824/1596