DE7528604U

DE7528604U - Vorrichtung zum trennen zweier fluessigkeiten

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Publication number: DE7528604U
Application number: DE7528604U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-09-10
Filing date: 1975-09-10
Publication date: 1978-08-24

Description

Fritz Schröder, 3096 Thedinghausen, Bahnhofstr. 337

..Vorrichtung zum Trennen zweier Flüssigkeiten

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen
Trennen zweier miteinander vermischter Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, insbesondere zum Entölen von Wasser auf Schiffen, mit einer in ein Gehäuse mündenden Einlaßleitung für die zu trennende Mischflüssigkeit, an dessen oberem Endabschnitt ein Auslaß für die leichtere
Flüssigkeit vorhanden ist, und an dessen unterem Endabschnitt ein Auslaß für die schwerere Flüssigkeit vorgesehen ist.

Derartige axich als Separatoren oder Abscheider bezeichnete Vorrichtungen finden auf vielen Gebieten der'Verfahrenstechnik Verwendung. Ein Hauptanwendungsgebiet besteht bei der Reinigung bzw. Entölung von Bilge- oder Ballastwasser auf Schiffen. Denn die Vorschriften der jeweiligen Hafenbehörden oder aber auch die internationalen Vereinbarungen

512

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gegen die Verschmutzung der See durch Öl fordern, daß in Häfen, Flußläufen oder freien Seefahrtszonen kein Bilgeoder Ballastwasser außenbords gepumpt wird, so daß nach einschlägigen Vorschriften ein der Entölung dienender Separator in die Ausflußleitung einzubauen ist. Dabei muß der Reinigungsgrad derart sein, daß der Ölgehalt je nach Vorschrift - "beispielsweise bei Binnen- und Küstengewässern 20 mg/1 und bei freien Seefahrtsaonen 100 mg/1 nicht übersteigt.

Die bisher bekannten Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Art benötigen zum Erzielen derartiger Reinheitsgrade ein verhältnismäßig großes Volumen, welches einen entsprechend großen Anteil des Schiffsraums einnimmt. Dieses ist jedoch in höchstem Maße unerwünscht.

Bei stationären Anlagen ist die Frage des Raumbedarfs zwar in aller Regel nicht so entscheidend wie beispielsweise im Schiffbau. Dennoch stellt ein hoher Raumbedarf auch hier einen Kostenfaktor dar, den es möglichst zu vermeiden gilt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß bei geringem Raumbedarf eine hohe Trennleistung zu erreichen ist, wobei die Vorrichtung gleichzeitig einfach, robust und preiswert aufgebaut sein soll.

Als Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß auf dem vom Einlaß zum Auslaß führenden Strömungspfad der Vorrichtung mehrere einseitig im wesentlichen geschlossene, einander im wesentlichen koaxial umgebende Leitungsabschnitte unterschiedlichen Querschnittes vorhanden sind, wobei jeweils das offene Ende eines Leitungsabschnittes mit Abstand am geschlossenen

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Ende eines benachbarten Leitungsabschnittes liegt und umgekehrt.

Im Hinblick auf den Trennungsvorgang zwischen den miteinander vermischten Flüssigkeitsphasen sind die Leitungsabschnitte des Strömungspfades bevorzugt vertikal angeordnet.

Das Gehäuse ist bevorzugt rotationssymmetrisch, und zwar zweckmäßigerweise zylindrisch ausgebildet, wobei auch die Leitungsabschnitte des Strömungspfades ebenfalls zweckmäßigerweise zylindrisch sind.

Die Leitungsabschnitte sind bevorzugt derart dimensioniert, daß der zwischen zwei einander benachbarten Leitungsabschnitten liegende Strömungsquerschnitt, der mithin im wesentlichen ringförmig ist, größer ist als ein entsprechender Strömungsquerschnitt an einer weiter stromaufwärts liegenden Stelle des Strömungspfades, so daß sich auf dem vom Einlaß zum Auslaß durch die Vorrichtung führenden Strömungspfad aufgrund der Erweiterung des Strömungsquerschnittes eine abschnittweise Verzögerung ergibt.

Es hat sich gezeigt, daß der Trenneffekt noch dadurch zu verbessern ist, daß die Einlaßleitung im wesentlichen tangential in das Gehäuse mündet, da auf diese V/eise ein Drall erzeugt wird, welcher den Strörnuagspfad durch das Gehäuse hindurch noch beachtlich vergrößert und damit zu einer noch besseren Abscheidung führt.

Die oberen Endabschnitte der an ihrem oberen Ende geschlossenen Leitungsabschnitte des Scrömungspfades sind ggf. über eine Verbindungsleitung zweckmäßigerweise mit dem Kopfabschnitt des Gehäuses verbunden, um der abge-

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• * 4 ·

schiedenen leichteren Flüssigkeitskomponente einen Weg in den Kopfabschnitt und damit zu dem entsprechenden Auslaß zu bieten.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und deren zweckmäßige Ausgestaltungen sind nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Entölen von Wasser in vereinfachter und schematisierter Darstellung; und

Pig. 2 eine Te^ldraufsicht auf die Vorrichtung

gemäß Fig. 1 in Richtung der Schnittlinie 2-2 gesehen.

Die Zeichnung zeigt eine im ganzen mit 10 bezeichnete Vorrichtung zum mechanischen !Trennen zweier miteinander vermischter Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, nämlich einen Separator zum Entölen von Bilgewasser oder Ballastwasser auf Schiffen.

Der Separator 10 besitzt ein zylindrisches Gehäuse 11, in welches eine Einlaßleitung 12 für die zu trennende Mischflüssigkeit, also das verölte Wasser, mündet. Am oberen Endabschnitt des Gehäuses 11 ist eine Auslaßleitung 1J für das leichtere Öl vorhanden, während das schwerere Wasser über eine Auslaßleitung 14 abgeführt wird, die am unteren Endabschnitt des Gehäuses 11 vorgesehen ist.

Zwischen dem Einlaß 12 und den Auslässenip, 14 sind mehrere koaxial zueinander angeordnete Rohrabschnitte 16, 17, und 19 geschaltet, die jeweils an ihrem einen Ende voll-

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ständig oder im wesentlichen geschlossen sind, während
sie jeweils an ihrem anderen Ende offen sind. Wie aus
den I¹Xg. 1 und 2 erkennbar ist, "besitzen die Rohrab- j

schnitte 16 bis 19 jeweils unterschiedliche Durchmesser.
Der innere Eohrabschnitt 19 besitzt den kleinsten Durchmesser d. Der Radius des benachbarten Rohrabschnittes 18
ist um das Maß e größer. Der Radius des radial nach außen nachfolgenden Rohrabschnittes 17 i3t wiederum nochmals um ein Maß c größer als der Radius des Rohrabschnittes 18 und der Rohrabschnitt 16 besitzt wiederum
einen Radius, der um das Maß b größer ist als der Radius des weiter innenliegenden Rohrabschnittes 17· Radial außen zu dem äußeren Rohrabschnitt 16 verläuft ί dann mit einem Abstand a die Wandung des Gehäuses 11.

Wie aus Jig. 1 erkennbar ist, ist jeweils das offene \

Ende eines Rohr- bzw. Leitungsabschnittes 16 bis 19 ]

mit Abstand am geschlossenen Ende eines benachbarten \

Leitungsabschnittes angeordnet und umgekehrt, und zwar }

liegt jeweils der offene Endabschnitt eines Rohrab- |

schnittes, z.B. 19, innerhalb des ihm benachbarten |

radial weiter außenliegenden Rohrabschnittes, z.B. 18. \

Die Leitungsabschnitte 16 bis 19 sind derart dimensio- " niert,. daß der jeweils zwischen zwei einander benachbarten Leitungsabschnitten z.B. 16, 17 liegende Strö- t mungsquerschnitt größer ist als der entsprechende Strö- ■ \ mungsquerschnitt an einem weiter stromaufwärts liegen- * den Abschnitt des Strömungspfades, also beispielsvreise j zwischen dem Rohrabschnitt 16 und der Wandung des Ge- f häuses 11. Auf diese Art und V/eise ergibt sich eine ab- t schnittweise Verzögerung der durch die Einlaßleitung
12 in den Separator 10 einströmenden Flüssigkeit. ,-

Wie aus Fig. 2 erkennbar ist, mündet die Einlaßleitung 12

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• •i· ·.; t ι *'\

tangential in das Gehäuse 11, so daß sich auf diese Weise ein Drall der durch den Separator 10 strömenden Flüssigkeit um die Achse 21 ergibt. Dieser Drall sorgt für eine weitere Vergrößerung des Strömungspfades zwischen dem Einlaß 12 und den Auslassen 15, 14 und damit für eine weitere Verbesserung der Abscheidung.

Die oberen Endabschnitte der an ihrem oberen Ende geschlossenen Leitungs- bzw. Rohrabschnitte 16 und 18 sind über Verbindungsleitungen 22 bzw. 23 mit dem Kopfabschnitt 24 des Gehäuses 11 verbunden (s. Fig. 1).

Im Ringraum zwischen dem Gehäuse 11 und dem Rohrabschnitt 16 befindet sich eine Heizschlange 26, die an den Stutzen 27 gespeist und am Stutzen 28 entleert wird.

Der Durchmesser D des Separators 10 beträgt 1 m, während die Höhe H 1,8 m beträgt.

Die Wirkungsweise des in der Zeichnung dargestellten und vorstehend beschriebenen Separators ist wie folgt:

Zunächst wird der Separator 10 vollständig mit sauberem, also nicht ölhaltigem See- oder Frischwasser gefüllt. Dabei wird die Entölvorrichtung mittels einer Automatik selbsttätig über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Magnetventil entlüftet, welches später dem ölablaß dient.

Ist die Entölvorrichtung vollständig mit Wasser gefüllt und entlüftet, so kann der eigentliche Entölbetrieb beginnen. Dabei werden die einzelnen Bilgen über eine der Entölvorrichtung zugeordnete Pumpe mit der Entölvorrich-^- tung verbunden, wobei die Pumpe das verölte Bilgewasser in die Entölvorrichtung pumpt. Es tritt in Richtung des Pfeiles 29 in den Separator 10 ein. Aufgrund der tan-

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gentialen Anbringung der Einlaßleitung 12 am Gehäuse ergibt sich eine Drallströmung um die Achse 21 im Ringraum zwischen der Gehäusewandung 11 und dem Rohrabschnitt 16, so daß das zu entölende Wasser spiralförmig nach unten fließt. Die - nicht der tatsächlichen momentanen Strömungsrichtung entsprechende - Hauptströmungsrichtung ist im Ringraum mit Pfeilen angedeutet.

Bei 31 wird die Strömung dann in Richtung der Pfeile nach oben umgelenkt. Dabei erfolgt zugleich eine Querschnitt svergrößerung für den Strömungsquerschnitt, so daß eich eine Verlangsamung der Strömung ergibt.

Entsprechendes wiederholt sich sodann bei einer erneuten Umlenkung in Richtung der Pfeile 33· Auch hier erfolgt zugleich mit der Umlenkung eine erneute Vergrößerung des Strömungsquerschnittes und damit eine Verzögerung der Strömung mit entsprechender Beruhigung.

Ist die ursprünglich in Richtung des Pfeiles 29 in die Einlaßleitung 12 eingetretene Flüssigkeit letztlich bis in den mittleren Bereich des Separators 10 gelangt, so hat sie sich unter Abtrennung des wesentlichen ölbestandteils vom Wasser stark beruhigt. Das öl kann dann über die Verbindungsleitung 23 - oder bereits über die Verbindungsleitungen 22 - in den Kopfabschnitt 24 des Separators eintreten und fließt dort dann letztlich aus einer Tasche 3 ^ über die Auslaßleitung 13 nach außen ab. Das Wasser strömt in entsprechender Weise über die Auslaßleitung 14 in Richtung des Pfeiles 36 nach unten ab.

Da beim Ablassen des in den Ii op f ab schnitt 24 aufgestiegenen Öles in den Ölsammeltank innerhalb des Systems

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ein Druckabfall erfolgt, schließt bei diesem Vorgang gleichzeitig ein in der Zeichnung nicht dargestelltes * Ausgußventil für das Wasser, so daß kein Wasser nach

außenbords gelangt.

Bestandteile der automatischen Steuerung sind zwei Elektroden 371 die dafür sorgen, daß das Magnetventil geschlossen ist, wenn die Elektroden von Wasser umgeben sind, und die andererseits dafür sorgen, daß das Magnetventil geöffnet ist, wenn sie von Öl oder Luft umgeben sind. Für beide Betätigungen des Magnetventils ist jeweils eine Verzögerungszeit in der Größenordnung von beispielsweise 10 Sek. vorgesehen.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Separators besteht darin, daß mit ihm auf kleinsten Raum sehr hohe Abscheidungs- bzw. Reinigungsgrade zu erzielen sind, was beispielsweise insbesondere im Schiffbau von erheblicher Bedeutung ist. Aufgrund des Fehlens irgendwelcher bewegter !Peile ergibt sich zugleich eine sehr robuste und unempfindliche Konstruktion von hoher Betriebssicherheit.

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Fritz Schröder, 3096 Thedinghausen, Bahnhofstr. Vorrichtung zum Trennen zweier Flüssigkeiten

BEZUGSZEICHENLIoTS (LIST OF REFERENCE NUMERALS)

1	1
2	P
3
4	4
5	5
6	6
7	7
8	8
9	9
10 Separator	10
11 Gehäuse (von 10)	11
12 Einlaßleitung	12
13 Auslaßleitunp; (für Öl)	13
14 Auslaßleitunp; (für Wasser)	14
15 -	15
16 "RrVh TahRrVh π π t:+-	• 16
17 Rohrabschnitt	17
18 Rohrab s chnitt	18
19 Rohrab s chnitt	19
20 -	20
21 Achse	?1
22 Verbinaungsleituiigeii	22
23 Verbindungsleitungen	23
24 Kopfabschnitt	24
?5 -	25
Pfi Heizschlange	26
27 Speisestutzer, (für 26)	27
28 Entleerunssstutzen Cfür 26)	28
29 Pfeil	29
30 -	30

31 Umlenkstelle	31
32 Pfeile	32
33 Pfeile	33
34 Tasche	34
35 -	35
36 Pfeil	36
37 Elektroden	37
38	38
39	39
40	40
41	41
42	42
43	43
44	44
A5	45
46	46
47	47
48	48
4-9	49
-5Θ- a - Abstand
54. fc - Maß	§4
£2 c- Maß	£2
53- β - Maß
5^" d - Durchmesser	§4-
§§> D- Durchmesser	53-
§S H- Höhe	56
57	57
58	53
59	59
60	60
61	61
62	62
63	63
64	64
65	65

Claims

1. Vorrichtung zum mechanischen Trennen zweier miteinander vermischter Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, insbesondere zum Entölen von Wasser auf Schiffen, mit einer in ein Gehäuse mündenden Einlaßleitung für die zu trennende
Mischflüssigkeit, an dessen oberem Endabschnitt ein Auslaß für die leichtere Flüssigkeit vorhanden ist, und an dessen unterem Endabschnitt ein Auslaß für die schwerere Flüssigkeit vorhanden ist, wobei auf dem vom Einlaß zum Auslaß führenden Strömungspfad mehrere einander jeweils im wesentlichen koaxial umgebende, vertikale Leitungsabschnitte unterschiedlichen
Strömungsquerschnittes vorhanden sind, durch welche die zu trennenden Flüssigkeiten nacheinander hindurchströmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsabschnitte (16-19) derart dimensioniert sind, daß der zwischen zwei einander benachbarten Leitungsabschnitten (z.B. 18, 19) liegende Strömungsquerschnitt

510

Piiiro Kronen:

Poslfach 10 71 27. r-Vidsiraße 2·»

O 'foWiin: ((HJl) ·■= 7 404-l·
'Ii-I-JK : 2l-!y">8 tii>r>:td
f

Konten Bremen: Bremer lUmk.Hrenien (BL7.290KÜ0I0) 1001449

PScIiA Ilainburi;

(HLZ 2IK) 1002(1) 126083-202

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Hiiro München·
Schlutlliuucr Straße 3 Ü-SüOOMiinch-.MiOO Telefon: (Oa-J) ti ¹J2.321

Telcur. : Telvpati·.·«, München

H(JIiI IMIiKT & IiC)IiIiMEKT

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größer ist als der Strömungsquerschnitt an einem stromaufwärts liegenden Abschnitt des Strömungspfades.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsabschnitte (16-19) an ihrem oberen Ende jeweils im wesentlichen geschlossen sind und mit dem Kopfabschnitt (24) des Gehäuses (11) nur über mindestens eine Verbindungs-

. leitung (22, 23) verbunden sind, deren Querschnitt kleiner ist als der Querschnitt des betreffenden Leitungsabschnittes (16-19).

3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) in an sich bekannter Weise im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, und daß die Leitungsabschnitte (16-19) des Strömungspfades ebenfalls zylindrisch ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßleitung

(12) im wesentlichen tangential in das Gehäuse (11) mündet.

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