DE492276C - Vorrichtung zum Trennen von Schiffsbrennoelen von Wasser - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Trennen von Schiffsbrennölen von Wasser, die sich von den bekannten Einrichtungen ähnlicher Art dadurch wesentlich und vorteilhaft unterscheidet, daß die Trennung leichter, zuverlässiger und schneller bewirkt werden kann, als dies bisher möglich war.

Apparate dieser Art werden dazu verwendet, um in den Brennstoffbehältern der Schiffe das sich in diesen bildende Ballastwasser vom Brennstoff zu scheiden. Die Erfindung ist daher so durchgebildet, daß derartige Apparate trotz der Schlingerbewegung des Schiffes einwandfrei arbeiten können. Auch ist Sorge dafür getragen, daß bei verschieden starkem Zufluß des zu trennenden Stoffes und bei verschiedener Anreicherung desselben die Trennung stets sicher und zuverlässig vor sich gehen kann.
Man hat bereits Apparate gebaut, bei denen in einen größeren Behälter ein Einsatzkasten eingebaut ist, der einen besonderen Abfluß besitzt und in seiner Höhe so gegenüber dem im äußeren Behälter befindlichen Flüssigkeitsniveau eingestellt werden kann, daß das sich infolge seines geringeren spezifischen Gewichtes an der Oberfläche ansammelnde Öl über die Oberkante dieses Kastens in denselben überströmen und von hier aus weitergeleitet werden kann. Die Zuführung des Gemisches in derartige Behälter erfolgt gewöhnlich unterhalb der Oberfläche des Flüssigkeitsniveaus, was den Nachteil hat, daß der leichtere Brennstoff nach oben steigen muß und hierbei Flüssigkeitsteilchen mitreißt. Auch wirkt die durch den Zufluß eintretende Beunruhigung der möglichst in Ruhe zu lassenden Flüssigkeit auf die Trennung schädlich ein.

Um diese Apparate auch auf Schiffen verwenden zu können, hat man die Behälter nach oben in einen verhältnismäßig kleinen Aufbau enden lassen, so daß das Flüssigkeitsniveau von mögliehst geringem Umfange ist, um den Wasserspiegel bei den Schlingerbewegungen des Schiffes in Ruhe zu halten. Der Einsatzkasten ist in diesem Falle einfach in diesen Aufbau eingehängt und wird in horizontaler Lage durch ein Gewicht erhalten. Der Abfluß aus diesem Kasten erfolgt durch ein biegsames Rohr. Obwohl der Flüssigkeitsspiegel verhältnismäßig klein ist, wird er bei diesen Apparaten immer noch groß genug sein, ernste Niveaudifferenzen beim Schlingern zu zeigen. Auch ist die Anordnung des frei hängenden Kastens und die Verbindung des Gegengewichtes zur Erhaltung seiner vertikalen Lage keine einwandfreie Lösung des Problems, da bei heftigen Schwankungen des Schiffes häufig ein Hinundherpendeln des Einsatzkastens eintreten wird, weil die Masse des Gewichts nicht so rasch zur Ruhe kommen kann. Der Abfluß des Wassers erfolgt in diesem Falle meist durch ein gewöhnliches, unter dem

Wasserspiegel endendes Abflußrohr, das aber mit dem Einsatzkasten in keinerlei Verbindung steht und für sich gewöhnlich nicht in seiner Höhe einstellbar ist. Infolgedessen ist die durch das Ablaufrohr bedingte Höhe des Flüssigkeitsspiegels des Wassers konstant, was den Nachteil hat, daß bei stärkerem Zulauf von Flüssigkeit dann ein Ansteigen dieses Flüssigkeitsspiegels eintreten wird, wenn das Ablaufrohr weniger ίο Flüssigkeit abführt als durch das Zulaufrohr zugeführt wird. Ist aber der vom Ablaufrohr abhängige Flüssigkeitsspiegel nicht stets in derselben Niveaudifferenz gegenüber der Gesamthöhe der Flüssigkeit im Behälter, so tritt der Nachteil ein, daß zusammen mit dem Öl auch Wasser in den Ablaufkasten eingeführt wird, wenn dieser nicht nach' oben verstellt wird; mit anderen Worten, diese Apparate müssen ständig unter Aufsicht stehen, wenn sie auch nur einigermaßen befriedigend arbeiten sollen.

Diese Nachteile sind bei dem Apparat gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß er einmal die zu trennende Flüssigkeit an der Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels dem Behälter zuführt, und zwar in Kästen, deren Boden mit Löchern versehen ist, so daß das schwerere Wasser ungehindert nach unten sinken kann. Die Strömungsenergie der zulaufenden Flüssigkeit kann sich auf die Gesamtmenge der im Behälter befindlichen Flüssigkeit nicht übertragen, so daß diese in Ruhe bleibt. Um die Schlingerbewegungen des Schiffes unschädlich zu machen, ist der Einsatzkasten in der Mitte des Hauptbehälters verstellbar angebracht und sehr schmal gebaut, so daß nur in der Mitte des Flüssigkeitsspiegels, wo sich dieser also am wenigsten in seiner Höhenlage bei den Schlingerbewegungen , ändert, die Trennung vorgenommen werden kann. Für den. Ablauf beider Flüssigkeiten sind verschiedene Überfallwehre vorgesehen, die sich in der Längsrichtung des Schiffes über die ganze Länge des Behälters erstrecken. Dieser große Überfallquerschnitt macht den Apparat gegen verschiedene Zufiußmengen von zu trennendem Gemisch unempfindlich, da immer weit mehr Flüssigkeit abgeführt werden kann als zufließt. Der Einsatzkasten ist um eine Achse quer zur Schiffsachse schwenkbar eingerichtet, so daß eine sehr genaue Einstellung auf das Flüssigkeitsniveau möglich ist.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt:

Abb. ι einen Längsschnitt durch den Apparat nach Linie 1-1 der Abb. 4,

Abb. 2 eine Draufsicht auf den Apparat mit zum Teil abgebrochenen Einlaufkästen,

Abb. 3 eine Stirnansicht des in Abb. 1 und 2 dargestellten Apparates, gesehen in Richtung des Pfeiles 3,

Abb. 4 einen Querschnitt nach Linie 4-4 der Abb. i.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht der Apparat aus einem Behälter 1, in dessen oberen Teil 2 sich nebeneinander befindende Kanäle 5 über die ganze Länge desselben erstrecken. Diese Kanäle 5 sind an Boden- und Seitenflächen mit Löchern 12 versehen und dienen zur Zuführung der Flüssigkeit durch die Seitenkammer 6, die an der Stirnseite des Behälters angebracht ist und durch das Absperrventil 17 mit der Zuleitung in Verbindung steht. In der Mitte des Behälters 1 ist ein Wehraufbau 7 eingebaut, der um die quer zur Hauptbehälterachse liegende Achse 8 schwenkbar ist und biegsame Ableitungsrohre 9 und 10 für Wasser und Öl trägt. Am oberen Rande des Behälters 1 ist eine Schraubenvorrichtung mit Handrad vorgesehen, um den Einsatzkasten 7 bezüglich der Achse 8 genau einstellen zu können. Die Kanäle 5 geben ihren Inhalt bei normalem Betriebe durch die am Boden befindlichen Löcher in den Hauptbehälter ab. Die an den Seitenwänden befindlichen Löcher treten dann in Wirksamkeit, wenn der Apparat mit einem zähflüssigen Öl leicht überlastet ist oder in der Querrichtung gekippt wird. Bei übermäßiger Belastung fließt der an der Oberfläche sich ansammelnde Betriebsstoff über die Oberkante der Seitenwände ab.

Der Wehraufbau 7 besteht aus zwei Platten ig, 20, die an ihren oberen Enden miteinander verbunden und durch die Bolzen 22 in entsprechendem Abstande voneinander gehalten werden. Die unteren Kanten dieser Platten befinden sich in größerem Abstande voneinander als die oberen Kanten derselben. Der obere Rand 21 der Platte 20 befindet sich etwas unterhalb des oberen Randes der Platte 19. An der Platte 20 ist eine Platte 23 befestigt, die indessen nicht so weit abwärts reicht wie die Platte 20, mit der sie an den Seiten und am unteren Rande flüssigkeitsdicht verbunden ist. Der obere Rand der Platte 23 Hegt in Ebene mit dem oberen Rande der Platte 19. Auch die Platte 23 wird gegenüber der Platte 20 durch die Streben 22 in festem Abstande gehalten. Die Platten 19, 20 und 23 werden von einer oben offenen Kammer 24umgeben, durch deren Boden sie sich nach unten hin erstrecken. Die Kammer 24 ist von größerer Länge als die Platten 19, 20 und 23, so daß der Teil 25 der Kammer 24 mit dem übrigen Teil in Verbindung bleibt.

In die Wandung 26 der Kammer 24 sowie in die Platte 23 sind Rohrkrümmer 33 und 34 angeschlossen, die an ihren freien Enden durch Streben 35 unterstützt werden. Die freien Enden der Rohrkrümmer sind mittels biegsamer Rohre 9 und 10 an die Wandung des Behälters angeschlossen. Um die durch die Rohre 9 und 10 sich vollziehende Strömung zu regeln, sind Ven-

tile 37 vorgesehen. Um erforderlichenfalls die sich bildende ölschicht abzuführen, ist ein Regelungsventil vorgesehen, durch das dem Raum zwischen den Platten 19 und 20 Wasser zugeführt werden kann. Um den Behälter 1 teilweise entleeren zu können, ist ein Abzapfhahn 39 angeordnet. Wenn an gewissen Stellen die Benutzung von biegsamen Rohren, wie 9 und 10, unzweckmäßig erscheint, so können auch Stehrohre mit biegsamen Anschlüssen verwendet werden oder die Rohrkrümmer 33 und 34 auch mit dem Lagerzapfen in Verbindung gebracht sein, der in diesem Falle hohl hergestellt und durch eine Trennungswand unterteilt ist, um als Abführungsrohr zu dienen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende :

Das zu trennende Ballastwasser aus Brennstoffölbehältem wird der Verteilungsvorriehtung 6 durch das Ventil 17 zugeführt. Von hier aus strömt die Flüssigkeit in die Rinnen 5, 5. Sobald sich der Behälter 1 mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit füllt, tritt eine Schichtenbildung zwischen den beiden zu trennenden Flüssigkeiten ein, so daß das schwerere Wasser nach unten sinkt, während sich das leichtere Öl an der Oberfläche ansammelt. Bei normalem Betriebe fließt also das Wasser durch die im Boden der Kanäle befindlichen Löcher ab, während das leichtere Öl durch die in den Seitenwandungen befindlichen Löcher nach der Außenseite strömt und eine obere Ölschicht im Behälter ι bildet. Wenn die Ventile 36 und 37 geöffnet sind, fließt das Wasser zwischen den Platten 19 und 20 nach oben, läuft über den Rand 21 der Platte 20 in den Raum zwischen den Platten 20 und 23 und aus diesen durch den Rohrkrümmer 33, das biegsame Rohr 2 und das Ventil 37 nach der Außenseite des Behälters.

Die oberste ölschicht 13 fließt über den oberen Rand 32 der Kammer 24 in diese und von da aus durch den Rohrkrümmer 34, das biegsame Rohr und das Ventil 36 ab.

Ist die Gesamtmenge der voneinander zu trennenden Flüssigkeiten in den Behälter eingeströmt und soll das leichtere Öl von dem im Behälter befindlichen Flüssigkeitsrest vollständig abgezogen werden, so wird das Ventil 37 geschlossen und Wasser in den Raum zwischen den Platten 19 und 20 unter Öffnung des Ventils 38 zugeführt, bis die gesamte Ölschicht über den Rand 32 der Kammer 24 übergeströmt ist.

Es ist ersichtlich, daß der obere Rand 21 der Platte 20 sich etwas unterhalb des Randes 22 der Kammer 24 befindet, um den erforderlichen Unterschied in der wirksamen Flüssigkeitshöhe für das Öl und das Wasser entsprechend dem verschiedenen spezifischen Gewichte derselben und dem Mischungsverhältnis beider Flüssigkeiten zu erhalten.

Wenn der Apparat an Bord eines Schiffes zur Aufstellung gelangt, so wird der Behälter 1 derartig angeordnet, daß er sich mit seiner Längsausdehnung möglichst parallel zum Kiel des Schiffes erstreckt. Durch die erwähnte Verstellungseinrichtung an der Oberseite des Behälters kann dann infolge der Schwenkbarkeit des Einsatzes um die Achse 8 der Wehraufbau dem Niveau der Flüssigkeit genau angepaßt werden. Da die beiden zum Überströmen des Öls und Wassers dienenden Wehre in der Querrichtung des Apparates gemessen sehr eng beisammenliegen, werden die seitlichen Schlingerbewegungen dem einwandfreien Arbeiten des Apparates nicht hinderlich sein.

Selbstverständlich können auch Vorrichtungen angebracht werden, die es ermöglichen, den Einsatzkasten auch quer zur Schiffsrichtung genau auf das Flüssigkeitsniveau einzustellen. Ferner kann der Apparat mit allen sonstigen notwendigen Einrichtungen, wie Mannlöcher zur Reinigung usw., versehen sein.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Trennen von Schiffsbrennölen von Wasser unter Abfließenlassen der oberen Ölschicht über einen wehrartigen Überfall, dadurch gekennzeichnet, daß in dem oberen Teile eines Behälters Kanäle oder Rinnen (5) mit durchlochten Wandungen vorgesehen sind, welche zur Zuführung des zu trennenden Öl-Wasser-Gemisches dienen und in welchen die Trennung des Öls vom Wasser durch Schichtenbildung so vor sich geht, daß das schwerere Wasser durch die im Boden angebrachten Löcher nach unten sinkt, während das leichtere öl durch die in der Seitenwand angebrachten Löcher nach iod der Oberfläche der Flüssigkeit im Behälter fließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter ein kastenartiger, mit Zwischenwänden versehener Einsatz angeordnet ist, welcher zur gleichzeitigen getrennten Aufnahme und Abführung des Öls und des Wassers dient und zu diesem Zwecke mit Überfallwehren (21 und 32), geeigneten Zwischenwandungen (19,20,26) und no Abflußvorrichtungen ausgestattet ist, so daß das Öl von oben über den Überfall (32) in den Kasten (24) eintreten und von dort durch das Abflußrohr (34) abfließen, das Wasser dagegen von unten her zwischen den Wandungen (19 und 20) hochsteigen und nach Passieren des Überfallwehres (21) durch das Abflußrohr (33) abfließen kann, wobei die Höhendifferenz der Wehre (21 und 32) entsprechend dem Mengenverhältnis der in der Mischung enthaltenen zu trennenden Flüssigkeiten bemessen ist.'

3- Vorrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kastenartige Einsatz durch eine am oberen Rand des Behälters angebrachte Stellvorrichtung (27 bis 31) um eine am Boden des Behälters befindliche Achse (8) gekippt und entsprechend dem Niveau der im. Behälter befindlichen Flüssigkeit genau eingestellt und in seiner Lage fixiert werden kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine besondereZuführung (38) und eine besondere Abführung (39) für das Wasser derart angeordnet ist, daß unabhängig von der Zuflußmenge das Flüssigkeitsgemisch in dem Behälter jeweils nach Bedarf die Abflußmenge des Wassers über den Überfall (21) entweder durch Zusatz vonFrischflüssigkeitvermehrt oder durch Abfluß der im Behälter befindlichen Flüssigkeit verringert und somit eine Erhöhung bzw, Erniedrigung des Flüssigkeitsniveaus zwischen den Wandungen (19 und 20) erreicht werden kann, wodurch nach dem Gesetz der kommunizierenden Röhren auch das Flüssigkeitsniveau im Behälter selbst und damit die Abflußmenge des Öls über den Überfall (32) entsprechend beeinflußt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für Schiffszwecke der kastenartige Einbau in der Mitte des Behälters angebracht und so schmal gehalten ist, daß der Zwischenraum zwischen den Überfallwehren (21 und 32) ein möglichst geringer ist, wodurch erreicht wird, daß bei seitlichem Schlingern des Schiffes sich die Höhenlage der Niveauflächen unmittelbar an den beiden Überfallwehren nur sehr wenig ändert, wodurch ein zuverlässiges Arbeiten der Vorrichtung gewährleistet ist.

Hierzu l Blatt Zeichnungen