DE1657280B2 - Separator - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit der Schwerkrafttrennung von Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, z. 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 Sepaiaiors befindet, eine Mehrzahl von Trennstufen im Abstand übereinander innerhalb des Innenmantels, wobei jede Stufe (1) einen Trog aufweist, der so geformt ist, daß dessen Oberfläche nach unten und einwärts abfällt und in seinem unteren Bereich eine Öffnung hat und (2) am Umfang einen Diffusor, durch den die Flüssigkeit hindurchgehen kann, wenn sie aus üem Raum zwischen dem Innenmantel und der Außenwand des Separators in die Trennstufe eintritt und wobei sich der Raum 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 Zwischenlrennwand 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 nach 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 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 Antisehlingerplatten 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 Ami-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 Innenmantels und der 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 Flüssigkeitsmischung ist vorteilhaft mit der oberen Kammer verbunden. In der oberen Kammer befindet sich vorteilhaft wenigstens eine Gruppe von im wesentlichen parallel und vertikal angeordneten Platten, die als Anti-Schlingernlatten dienen und die Trennung der Flüssigkeiten fördern. Bei einem zylindrischen Separator sind die Platten gewohnlich 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 Auslaßöffnung 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 Inntnmantel dienen kann. Die Flügel enden vorteilhaft nach oben an einer Stelle nahe der Unterseite eines Trogs.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einer Ausführungsform näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Separator nach der Erfindung,

F i g. 2 eine vergrößerte Draufsicht entlang der Linie H-II in Fi g. 1.

F i g. 3 einen auseinandergezogenen Teilschnitt, der im größeren Detail gewisse den Separator bildende Teile verdeutlicht und

Fig.4 den Separator in etwas verkleinertem Maßstab in schaubildlicher auseinandergezogener Darstellung.

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 Außenventii 4 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 L9 in Form eines Stumpfkegels 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 20 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 Stumpfkegels aufweist, jedoch gegenüber dem Tank 22 umgekehrt ist. Die Zwischentrennwand 37 hat in ihrer Mitte einen Trichter 118, der in der Mittelzone der Stufe 26 endet. Die Öffnung des Trichters 118 ist auf einer Höhe mit der Trennwand 37 mit einem Überlauf 118a versehen, der sich zur Mitte einer Überführungskammer 119 öffnet, die durch eine sich von der Trennwand 37 erhebende Wand 120 umschlossen ist.

Wie man aus Fig.2 erkennt, ist die Wand 120 mit zwei äußeren radialen ^Trenneinrichtungen 121 und 126 verbunden, die einen Überlaufablaß 42 isolieren, in dem die Leitung 16 und ein Kopfstück 115 enden, der am obern Teil der Stufe 26 durch die Zwischentrennwand 37 und die Wand 120 begrenzt wird. Die radialen Trenneinrichtungen 121 und 126 überqueren einen ringförmigen Durchgang !23, der durch die Konvexseite der Wand 120 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 besieht, die sich in einer Ebene unterhalb eines ringförmigen Deflektors 13 und 24 erstreckt. Die Diffusoren 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 Wasser und Kohlenwasserstoff bewirken soll. Hierzu haben die Diffusoren 14 und 15 vertikale Flügel 200 gezackter Form, die radial zwischen den geflanschten Kanten 12 und 23 und den ringförmigen 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 lamina ren Strömung entgegenstehen könnte. Jeder Flügel 20( hat einen Abschnitt 201 in Form eines umgekehrter. L der durch einen Flügel 202 etwa in Form einer Harpu ne verlängert ist. Dieser Teil 202 liegt vertikal inner halb der über dem entsprechenden Deflektor angeord neten Stufe, so daß die Spitze 203 so nah wie möglicl an der Zwischentrennwand 19 oder 37 angeordnet ist.

Die Trennstufen 15 und 26 sind durch die oben be schriebenen Einrichtungen in einen zylindrischen Tan! 300 eingeschlossen, der konzentrisch zur Innenseite de Mantels 2 liegt. Der Tank 300 ist oben durch die Zwi se hentrennwand 37 und unten durch einen ähnlich der

Boden 3 des Mantels 2 gekrümmten Boden 301 vollständig geschlossen, der auch die Form eines Kegelstumpfs haben kann. Der gekrümmte Boden 301 des Tanks 300 bildet den unteren Teil der Trennstufe 15.

Der Außendurchmesser des Tanks 300 wird so gewählt, daß er sehr viel geringer als der Innendurchmesser des Mantels 2 ist, so daß er mit letzterem eine vertikale Ringkammer 302 begrenzt, die die Ausgleichssäule 6 bildet und sich bis zum Durchgang 123 erstreckt. Die konstante Unterteilung der Breite der Ringkammer 302 wird durch die Flügel oder Blätter 200 gewährleistet, die zu dem Umfangsdiffusor 14 der unteren Stufe 15 gehören. Aus diesem Grunde sind die Flügel 200 etwa in Form eines U ausgebildet, so daß sie parallel zum Flügel 202 einen zweiten Flügel 303 umfassen, der durch eine Spritze 304 verlängert ist, deren spezielle Aufgabe im folgenden erläutert wird. Die Flügel 303 erstrecken sich radial in die ringförmige Kammer 302, um auf der Außenseite des Tanks 300 etwa Umfangsrippen zu bilden und die Teilzentrierung des Tanks im Mantel 2 zu gewährleisten. Zur Unterstützung der Anordnung des Tanks im Gehäuse 2 haben die Flügel eine Brehe, die etwas geringer als diejenige der Kammer 302 ist, wobei einige dieser nach gleichem Winkelabstand ausgewählten Flügel 303 an ihrem Boden eine Verse 305 bilden. Jede Verse 305 ist mit Einrichtungen für das Zusammenarbeiten mit einer Gleitführung 306 versehen, die sich von einem ein Teil mit der Innenwand des Mantels 2 bildenden Anschlag erhebt. Die Höhe der Anschläge 307 ist so festgelegt, daß der Tank

300 gegenüber dem Mantel 2 achsial gesichert ist und zwischen dem Boden 3 und dem gekrümmten Boden

301 ein unterer Behälter 308 gebildet wird, dessen Höhe im wesentlichen der Breite der Ringkammer 302 entspricht. Der untere Behälter 308 bildet auf diese Weise einen Verbindungstank zwischen den verschiedenen Radialzonen der ringförmigen Kammer 302, so daß eine Verteilung und ein Ausgleich der Abstiegsraten der durch die Zuführungsleitung 127 abgegebenen Mist hung möglich wird. Dieser Behälter 308 ist daher normalerweise stets mit der zu behandelten Mischung gefüllt

Man erkennt, daß die ständig in dem Behälter 308 vorhandene Flüssigkeitsmenge bei Installierung des oben beschriebenen 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 302 führen können. Damit solche Variationen nicht den Normalbetrieb des Separators stören, ist der gekrümmte Boden 301 außen mit einer Antischlingerschürze 309 versehen, um die Zone des gekrümmten Bodens 301 und des Behälters 300 zu unterteilen. Diese Schürze 309 kann in jeder geeigneten Weise gebildet werden, vorzugsweise von einem an den Tank 300 angeschweißten Reifen oder von einer Verlängerung der Umfangswand des Tanks.

Wie man aus der F i g. 1 erkennt begrenzt das Band oder die Schürze 309 mit dem Boden 301 des Tanks 300 eine schädliche Umfangszone 310, in der sich durch Schwerkraft getrennte flüssige Kohlenwasserstoffe ansammeln können. Aus diesem Grunde hat die Schürze 309 an bestimmten Punkten Fenster 311, die bis zur Höhe der Umfangswand des Tanks 300 reichen, damit sichergestellt ist, daß durch Dichteunterschiede die Freigabe und der Anstieg von in der Ringkammer 302 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 in einer dem Überlaufauslaß 42 diametral gegenüberliegenden Ebene von der Wand 120 wegerstreckt. Die Hülse 313 bildet ein Auslaßkopfstück, das die Kammer 119 mit einem Auslaßstutzen 314 verbindet, der sich außerhalb des Tanks 300 radial von diesem wegerstreckt. Die Hülse 313 bildet außerdem auf Grund 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 ursprünglich so vorgesehen, daß es auf einer Höhe mit der Anschlußzone der Hülse 313 und er Wand 120 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 Innenbuchse 319 bildet, welche eine die Wand 120 einfassende und die Überführungskammer 119 schließende Kappe 320 trägt. Die Kappe 320 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 Laschen oder Winkelstücke 322 angeordnet, die eine Zentrierplatte 323 tragen, die 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 301 verschließen.

Jeder Abschnitt 312 des Kanals 1123 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 126 erstrecken. Jede Gruppe 325 besteht aus einer bestimmten Zahl von gekrümmten Platten 326, beispielsweise 4 Platten, die im Abschnitt 312 vertikal und konzentrisch zur Achse des Separators angeordnet sind.

Die verschiedenen Platten 326 werden ohne Oberflächenkontakt parallel zueinander gehalten, und zwar durch Tragstäbe 327, die zwischen der Wand 120 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 verschiedenen Platten 326 gebildeten vertikalen Trennwände voneinander isoliert sind.

Wie man aus F i g. 3 erkennt, besitzt jede Platte 326 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 326 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 332 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 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 getrof-

fen, daß nach ihrem Einsetzen in die Abschnitte 312 die konvexen Kanten 330 der verschiedenen Platten 326 in Bezug auf den Flüssigkeitsstrom zwischen der Verieilungshülse 313 und den radialen Trennwänden 121 und 126 stromabwärts gerichtet ist. Darüberhinaus ist der Abstand zwischen den beiden Gruppen desselben Abschnitts 312 derart gewähit, daß man bei ebener Aufeinanderprojektion eine bestimmte Überlappung der Scheitel 332 der Platten 326 der stromabwärts gelegenen Gruppe mit den Winkeln 333 erhält, die durch die Seiten 330 und 329 der Platten 326 der stromaufwärts gelegenen Gruppe eingeschlossen werden.

Wie man aus den F i g. 1 und 4 erkennt, reichen die Winkel 333 der Platten 326 jeder Gruppe 325 stromaufwärts in eine Ebene oberhalb der Kante, die den radia- ,₅ len Trennwänden 121 und 126 entspricht, deren Höhe so bestimmt ist, daß sie zwischen den Abschnitten 312 und dem Überlaufablaß 42 ein Kommunizierungsniveau herbeiführen, das einstellbar sein kann. Dieses Niveau ist offensichtlich höher als dasjenige des Überlaufs 118, so daß nach dem Prinzip kommunizierender Kessel der Wasserspiegel in der Ringkammer 302 und insbesondere in den Abschnitten 312 des Kanals 123 niemals das Niveau der radialen Trennwände 121 und 126 und des entsprechenden Abschnitts der Umfangswand des Tanks 300 erreichen kann. Aus dem gleichen Grund ist das sich teilweise in die Kammer 302 erstrekkende 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 300 ausgebildet ist. Letzterer trägt außerdem am Bodenabschnitt des Überlaufablasses 42 und auf einer der Auslaßbuchse 314 diametral gegenüberliegenden Ebene: eine innere Buchse 336, auf welche eine Leitung 337 aufgepaßt ist, die sich durch den Mantel 2 erstreckt und ein Rohr für die Abführung von Kohlenwasserstoffen bildet. Diese Leitung 327 ist nahezu identisch mit der Leitung 338, die die Auslaßbuchse 314 zur Bildung des Auslaßrohrs für das gereinigte Wasser verlängert. Die Leitungen 337 und 338, die zur Bildung eines festen Sitzes auf den Buchsen 336 und 314 mit Gewinde versehen sind, bilden beispielsweise ein Teil mit den Anschlußflanschen 3139 und 340, 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 302 ein, deren ganze wirksame Fläche so gewähU ist, daß selbst bei maximaler Abgabe durch die Leitung 127 eine niedrige Abstiegsrate aufrechterhalten wird. In der Verbindungszone des Kanals 123 und der Kammer 302 wird in dieser Weise die zu reinigende Mischung gebremst, was in dieser Kammer 302 die Bildung von natürlich ansteigenden Gegenflußströmen von durch Schwerkraft getrennten und durch Oberflächenspannung gesammelten Wasserstoffteilchen entlang der Wände des Mantels 2 und des Tanks 300 fördert. Die abgesonderten Teilchen innerhalb der Kammer 302 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 Seile der Hülse 313 durch den Abstieg der durch das Rohr 127 zugeführten Flüssigkeit einer starken Turbulenz unterworfen werden. Dies fördert die Ansammlung einer Schicht von Kohlenwasserstoffen im oberen Teil des Kanals 123, 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 330 auf das Niveau der oberen angesammelten Schicht geführt werden. Die Gruppen 325 fördern daher die Vortrennung der Mischung vor deren Eintritt in die Ringkammer 302. Außerdem fördern die Platten 326 die Führung der angesammelten Kohlenwasserstoffteilchen zum oberen Teil des Abschnitts 312, 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 336 und anschließend in die Leitung 337 eintreten, die zum Ablaßrohr führt.

Es muß hervorgehoben werden, daß die Gruppen 325 außer für die Vortrennung auch dafür vo-gesehen sind, jeglicher 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 309 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 309 und der Gruppen 325 ist es sicher, daß auf dem Niveau der im Kanal 123 gesammelten Kohlen wasserstoff schicht Wirbel auftreten. Damit solche Wirbel kein Verspritzen von Kohlenwasserstoffen durch Gegenstrom im Kopfstück 115 oder im Rohr 16 herbeiführen, besitzt die Innenwand des Tanks 300 und der entsprechende Teil der Zwischentrennwand 37 Deflektoren 343, die für die Überflußöffnungen des Kopfstücks und des Rohrs einen Teilschutz bilden.

Wie aus dem Yorhergesagten deutlich geworden ist unterliegt die zu behandelnde Mischung während ihres Durchgangs durch den Teil 123 und die Ringkammei

302 einer beträchtlichen Trennung wodurch es möglich ist, den größeren Teil der darin enthaltenen Kohlen Wasserstoffe zu gewinnen. Erreicht die teilweise gerei nigte Mischung in der Kammer 302 die Höhe des Um fangsdiffusors 14, so führt die Gegenwart der Flüge

303 und 200 zur Trennung der noch enthaltenen Koh lenwasserstoffe. Diese abgetrennten Kohlenwasserstof fe werden durch Oberflächenspannung gesammelt, wo nach sie durch Kapillaranziehung und durch Gegen strom zu den Scheiteln 304 gelangen und dann durcl die Innenwand des Mantels 2 übernommen werder Danach enthält die Mischung nach dem Durchlau durch den Diffusor 14 nur noch eine geringe Menge ai Kohlenwasserstoffen.

Die Mischung wird auf ihrem Weg durch den Um fangsdiffusor 14 durch die radialen Hügel 200 in Lami narströme unterteilt, wobei sie auf beiden Seiten de Flügel die suspendierten Kohlenwasserstoffe abgib

Diese Flügel 200 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 Kapillaranziehung sowie durch die Bewegung infolge der Mischungsslrömung in Richtung auf die Scheitel 203 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 Überlaufauslaß 42 endet.

Die Mischung fließt dann durch den Schacht 20 und folgt der Ringkammer 21, in der sie durch die Flügel 200 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 302 abgetrennt, die eine wirksame Vortrennstufe bilden. Dies macht es möglich, im Tank 300 nur zwei übereinander angeordnete Stufen vorzusehen und dadurch die vertikale Masse des Separators zu vermindern, ohne seine Behandlungskapazität zu ermäßigen. Darüberhinaus macht es die durch die Ringkammer 302 gebildete Ausgleichssäule 6 möglich, in beträchtlichem Ausmaß die Strömungsgeschwindigkeit und den Durchgang der Mischung innerhalb des Separators zu reduzieren, ohne die Zufuhr 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,

ίο daß der Hauptteil des Separators 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 300 gebildeten selbsttragenden Teil erfordert keine irgendwie besonders schwierigen Handhabungen, da das Stützen und Zentrieren automatisch durch die Führungen 306 und die Anschläge 307 gewährleistet wird, mit denen die Fersen 305 der Flügel 200 zusammenarbeiten. Diese Anordnung macht es auch möglich, dem Behälter 1 die Form eines Mantels 2 selbsttragender Bauart zu geben, an dem zuvor die Außenbuchsen 341 und 342 angebracht werden. Es ist damit möglich, die Leitungen 337 und 338 unmittelbar anzupassen, die an die Innenbuchsen 336 und 314 angeschraubt werden kennen, die in einem Stück mit dem Tank 300 hergestellt werden.

Die besondere Ausbildung des Separators macht ts darüberhinaus möglich, die Häufigkeit von Wartungsarbeiten zu reduzieren. In der zu behandelnden Mischung enthaltene Sedimente werden durch Schwerkraftwirkung automatisch in der Kammer 302 abgetrennt und im Behälter 308 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.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

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 (300), 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 (14, 25) besitzt, durch den die Flüssigkeit hindurchtreten kann, wenn sie aus dem Raum zwischpn dem Innenmantel (300) und der Außenwand (2) des Separators in die Trennstufe eintritt, wobei sich der Raum zwischen der Außenwand (2) des Separators und dem Innenmantel (300) nach oben in eine mit einem Auslaß für abgetrennte Flüssigkeit versehene Kammer (123) erstreckt.

2. Separator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (301) des Innenmantels (2) im Raum zwischen dem Boden (301) des Innenmantels und der Bodenwand (3) des Separators eine Schürze (309) angebracht ist.

3. Separator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (301) des Innenmantels (300) gekrümmt ist.

4. Separator nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Schürze (309) unterbrochen ist.

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 λο Kammer (123) durch zwei Trenneinrichtungen (121, 126) zur Führung der Flüssigkeit durch einen Ablaß (42) zum Auslaß unterteilt ist.

7. Separator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Kammer (123) wenigstens eine Gruppe (325) von im wesentlichen 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 ist und eine mit Bezug auf den Flüssigkeitsstrom stromabwärts gerichtete konvexe Unterkante (330) besitzt, die zusammen tnit einer konkaven Kante (331) einen Scheitel (332) 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 Um fangsdiffusoren (14, 25) einwärts gerichtete Flügel (200) aufweisen.

13. Separator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Satz von Flügeln (200) U-förmig ist und sich innerhalb des Innenmantels (300) und des Raums (302) zwischen dem Innenmaniel (300) und der Außenwand (2) des Separators nach oben erstreckt und als Zentrierungsführung für den Innenmantel dient.