DE21935C - Method and apparatus for lifting petroleum and other substances which are lighter than water - Google Patents

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Diesem Verfahren liegt das Princip zu Grunde, dafs ein Platzwechsel zwischen zwei Flüssigkeiten selbsttätig erfolgt, wenn die schwerere oberhalb der leichteren gelagert wird. Um nun das am Fufse des Schachtes befindliche OeI im Wasser bis an die Terrainoberfläche emporsteigen zu lassen, mufs es zunächst aus dem offenen Schachte in eine mit dem Steigrohr in Verbindung stehende Kammer eintreten. Diese Kammer, welche in Fig. ι und 2 mit A bezeichnet ist, schliefst sich nach oben an das Steigrohr a, nach unten aber an ein Rohr b an, welches bis unter den Oelspiegel im Schachte reicht; die Kammer wird durch die Ventile c und d, welche identische Construction haben, von den Röhren a und b abwechselnd abgesperrt, und zwar derart, dafs niemals das eine Ventil sich früher öffnet, als sich das andere geschlossen hat. Zu diesem Zwecke erhalten beide Ventile durch Verkupplung vermittelst der Stange e gemeinsame Bewegung und sind ferner in ihre Sitze nach Art von Stöpseln derart eingepafst, dafs sie erst auf der zweiten Hälfte des Hubes Durchlafs gewähren. Statt der Ventile können auch andere verschliefsbare Durchgänge, wie Hähne, Schieber, zur Anwendung kommen.This process is based on the principle that a change of place between two liquids occurs automatically when the heavier one is stored above the lighter one. In order to allow the oil located at the foot of the shaft to rise in the water to the surface of the terrain, it must first enter from the open shaft into a chamber connected to the riser pipe. This chamber, which is denoted by A in FIGS. 1 and 2, adjoins the riser pipe a at the top, but adjoins a pipe b at the bottom, which extends to below the oil level in the shaft; the chamber is alternately shut off from tubes a and b by valves c and d, which are of identical construction, in such a way that one valve never opens before the other has closed. For this purpose, both valves are coupled together by means of the rod e and are also fitted into their seats in the manner of plugs in such a way that they do not allow passage until the second half of the stroke. Instead of the valves, other closable passages, such as taps, slides, can also be used.

Fig. ι zeigt das Ventil c geschlossen, hingegen d geöffnet. Es ist somit das Rohr b mit der Kammer A verbunden, während α durch c abgesperrt wird. Wenn nun Rohr α bis obenhin mit Wasser gefüllt ist und hierauf eine Umsteuerung der Ventile bewirkt wird, d. h. c geöffnet und d geschlossen wird, so ergiefst sich das Wasser in die Kammer A, während die dort befindliche Luft durch Rohr α nach oben entweicht. Bei abermaliger Umsteuerung fällt das Wasser aus der Kammer in das Rohr h, während Luft aus diesem letzteren in die Kammer tritt, die, wie bereits beschrieben, beim nächsten Wechsel wieder durch α abgeführt wird. Es ist klar, dafs durch mehrmalige Umsteuerung der Ventile die gesammte Luft aus der Kammer A und dem Rohre b nach oben gelangt, und da letzteres Rohr unten durch den Oelspiegel geschlossen ist, so kommen nun bei der weiteren Function nur noch OeI und Wasser in Betracht.Fig. Ι shows the valve c closed, however d open. The pipe b is thus connected to the chamber A , while α is shut off by c. If tube α is now filled with water up to the top and the valves are reversed, ie c is opened and d is closed, the water flows into chamber A, while the air located there escapes upward through tube α. If the direction is reversed again, the water falls from the chamber into the tube h, while air from the latter enters the chamber, which, as already described, is discharged again through α when the next change occurs. It is clear that by reversing the valves several times, the entire air from chamber A and tube b reaches the top, and since the latter tube is closed at the bottom by the oil level, only oil and water are now considered in the further function .

Was in Vorstehendem von der Luft gesagt ist, gilt ohne weiteres für das OeI, so dafs eine fernere Beschreibung der Function unnöthig ist. Natürlich mufs die Entfernung vom Ventil c bis auf den Oelspiegel innerhalb der zulässigen Saugehöhe bleiben, weil anderenfalls bei geöffnetem Ventil d die Flüssigkeitssäule vom Ventil c abreifsen würde. Die Umsteuerung der Ventile wird von aufsen her durch den Zug f vermittelt. Die durch den Wasserdruck hervorgerufene Belastung der Ventile wird durch das Gegengewicht g möglichst ausgeglichen.What has been said about the air in the foregoing applies without further ado to the oil, so that a further description of the function is unnecessary. Of course, the distance from valve c to the oil level must remain within the permissible suction height, because otherwise the column of liquid would tear off valve c when valve d is open. The reversal of the valves is mediated from the outside by the train f. The load on the valves caused by the water pressure is compensated as far as possible by the counterweight g.

Statt dieses Gewichtes kann natürlich auch ein Substitut, z. B. eine Feder, angeordnet werden, oder aber durch Anordnung von Kolben oder durch die specielle Ventilconstruction für Entlastung gesorgt sein.Instead of this weight, of course, a substitute, e.g. B. a spring, can be arranged, or by the arrangement of pistons or through the special valve construction for relief.

Fig. 3 und 4 zeigen die Kammer A mit entlasteten Ventilen, wobei bezüglich der Hubstellung Fig. 3 mit Fig. 1 und Fig. 4 mit Fig. 2 correspondirt.3 and 4 show the chamber A with relieved valves, with FIG. 3 corresponding with FIG. 1 and FIG. 4 with FIG. 2 with regard to the lift position.

Identische Theile sind in den !Figuren mit gleichen Buchstaben bezeichnet. Wie man sieht, gewähren die Ventile an je zwei Stellen bei α und β Durchlafs. Sind nun die Flüssigkeiten aufserhalb und innerhalb eines dieser Ventile von verschiedenem "specifischen Gewichte, so bildet der Höhenunterschied zwischen beiden Auslafsstellen Anlafs zur Einleitung eines lebhafteren Austausches der Flüssigkeiten zwischen der Kammer und dem corrimunicirenden Anschlufsrohre, als dies durch gewöhnliche Tellerventile zu erreichen ist. Damit dieser Austausch so lebhaft wie möglich erfolgen kann, ist auch die Kammer in zwei Theile zerlegt, nämlich durch Einschaltung eines Rohres h zwischen den Sitzen der Ventile, an welches Rohr von den Durchlässen her sich Leitflächen γ anschliefsen. Durch diese Einrichtung ist man im Stande, den Austausch in der Kammer sehr schnell zu bewerkstelligen und hierdurch die Leistungsfähigkeit der ganzen Anlage möglichst zu erhöhen. Die in den Fig. 3 und 4 eingezeichneten Pfeile zeigen, in welcher Weise bei der entsprechenden Ventilstelluug das OeI (oder im Anfange der Function die Luft) und das Wasser sich bewegen. Um die Ventile in ihren beiden Endstellungen während dieser Bewegung zu fixiren, werden zweckentsprechende Steuergewichte (im gegenwärtigen Falle das Gewicht m) angewendet.Identical parts are denoted by the same letters in the figures. As you can see, the valves allow passage at two points each at α and β. If the liquids outside and inside one of these valves are of different specific gravity, the difference in height between the two outlets forms the basis for initiating a livelier exchange of liquids between the chamber and the corrugating connecting pipes than can be achieved with ordinary poppet valves The chamber is also divided into two parts, namely by inserting a pipe h between the seats of the valves, to which pipe from the passages guide surfaces γ are connected To accomplish exchange in the chamber very quickly and thereby to increase the efficiency of the entire system as possible. The arrows drawn in Figs the water move around the venti To fix le in their two end positions during this movement, appropriate control weights (in the present case the weight m) are used.

Der ringförmige Raum zwischen der Gehäusewand von A und dem Rohre h soll event, je nach seiner Gröfse durch verschiedene senkrechte Wände in eine Anzahl von Fächern d zerlegt werden, . um zu verhindern, dafs 1. in der Stellung Fig. 3 das in dieselben von unten her eintretende OeI durch das Wasser hindurchschlägt, ohne es zu verdrängen, und 2. in der Stellung Fig. 4 das von oben her eindringende Wasser durch das OeI hindurchfällt, ohne dasselbe vor sich her zu schieben. In Fig. 5 ist diese Anordnung an einem Querschnitt der Kammer A gezeigt.The annular space between the housing wall of A and the tube h should, depending on its size, be divided into a number of compartments d by different vertical walls,. in order to prevent that 1. in the position of FIG. 3 the oil entering the same from below hits through the water without displacing it, and 2. in the position of FIG. 4 the water penetrating from above falls through the oil without putting the same thing in front of you. In Fig. 5 this arrangement is shown in a cross section of the chamber A.

Der Anschlufs des Steigrohres α an den Behälter B soll event, durch Teleskoprohre erfolgen, so dafs man die Rohre α und b sammt der Kammer A nach Wunsch verstellen kann.The connection of the riser pipe α to the container B should possibly be made by telescopic pipes, so that the pipes α and b together with the chamber A can be adjusted as desired.

Durch ein an die Wasserleitung angeschlossenes Schwimmerventil K, dessen Schwimmer auf Wasser schwimmt, hingegen in OeI untertaucht, wird in dem Behälter bis zu einer bestimmten Marke^ der Wasserstand inne gehalten, während für den Abflufs des aufgetriebenen Oeles durch einen Ueberlauf / gesorgt ist. By means of a float valve K connected to the water pipe, the float of which floats on water but is submerged in oil, the water level in the container is kept up to a certain mark, while the outflow of the swollen oil is ensured by an overflow /.

Steht hinreichendes Wasser zur Verfügung, so kann die Umsteuerung der Ventile, welche durch Hand oder durch Kraft zu besorgen ist, durch einen vom Wasser betriebenen Kippmechanismus in einfachster Weise erzielt werden, dessen Bewegungen durch irgend welchen Hemmoder Regulirmechanismus auf ein bestimmtes Zeitmafs geregelt werden kann.If there is sufficient water available, the valves can be reversed, which can be obtained by hand or force, by means of a tilting mechanism operated by the water be achieved in the simplest possible way, the movements of which by any inhibitor Regulation mechanism can be regulated to a certain time measure.

Durch Eintauchen der Kammer unter den Oelspiegel kann auch das Rohr b erspart werden.By immersing the chamber under the oil level, the tube b can also be saved.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:Patent Claims: 1. Das Verfahren, Erdöl u. dergl. vermittelst Wasser zu heben, darin bestehend, dafs eine Kammer A, Fig. 1 und 2, abwechselnd mit dem Wasserbehälter und dem Oelspiegel im Schacht in der beschriebenen Weise in Verbindung gesetzt wird.1. The method of lifting petroleum and the like by means of water, consists in that a chamber A, Fig. 1 and 2, is alternately connected to the water container and the oil level in the shaft in the manner described. 2. Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Apparat, in welchem der Wasserstand des Reservoirs durch ein Schwimmerventil regulirt wird, während das Schliefsen und Oeffnen der Kammer^ durch das Doppelventil c d bewirkt wird. Letzteres gewährt in seinen beiden Ventilen erst in der zweiten Hälfte des Hubes den Durchlafs.2. The apparatus shown in FIGS. 1 and 2, in which the water level of the reservoir is regulated by a float valve, while the closing and opening of the chamber is effected by the double valve cd . The latter only allows passage in its two valves in the second half of the stroke. 3. Die in Fig. 3 und 4 dargestellte- Anordnung des Doppelventils c d, in welcher die Ventile c und d als Doppelsitzventile construirt und durch das Rohr h verbunden sind.3. The arrangement of the double valve cd shown in FIGS. 3 and 4, in which the valves c and d are constructed as double seat valves and are connected by the pipe h . Hierzu I Blatt Zeichnuniren.For this purpose I drawing sheet.