DE2652632A1

DE2652632A1 - Vorrichtung zur wiedergewinnung von oel

Info

Publication number: DE2652632A1
Application number: DE19762652632
Authority: DE
Inventors: Tveld Cornelis In
Original assignee: National Marine Service Inc
Current assignee: National Marine Service Inc
Priority date: 1975-11-26
Filing date: 1976-11-19
Publication date: 1977-06-08
Also published as: CA1089775A; AU2004776A; JPS577525B2; AU508081B2; CH617864A5; JPS5266290A; GB1544652A

Description

DIPL.- PHYS. WOLFGANe SEiEGr= R
PATENTANWALT

THIERSCHSTR. 27 D-8 MÜNCHEN 22 TEL. (Ο89) 22 51 52 Anwaltsakte: 4 Pat 14

Telegramm (Cable Address): Seegerpatent München Telex: 5 24487 patop d

Anmelder: NATIONAL MARINE SERVICE, INCORPORATED
175Ο Brentwood Boulevard
Saint Louis, Missouri 63144 / USA

Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Öl

Die Erfindung betrifft die Wiedergewinnung von Öl aus Wasser,
in dem ein Schiff Oberflächenwasser und Öl zur Trennung sammelt.

Es ist bekannt, Schwimmfahrzeuge vorzusehen, welche mit einer
Einrichtung eine Ölschicht von dem Wasser zusammen mit dem
Oberflächenwasser sammeln und welche eine Einrichtung zur
Gravitationstrennung des Öls von dem Wasser enthalten. Derartige bekannte Schwimmfahrzeuge waren jedoch nicht wirklich er-» folgreich, und sie waren insbesondere nicht in der Lage, die Separation mit einer für einen wirtschaftlichen Betrieb hinreichend hohen Geschwindigkeit durchzuführen.

Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung des Ölwiedergewinnungsschiffes, welches in der US-Patentschrift 3 9o9 416 be-

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schrieben ist. y

POSTSCHECKKONTO MÜNCHEN 196858-8O7 . DRESDNER BANK MÜNCHEN, KONTO-NUMMER 77Ο8ΟΟ5 Fernmündliche Auskünfte sind nur bei schriftlicher Bestätigung verbindlich

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schiff der beschriebenen Art zu schaffen, in welchem Öl- und Wassergemische einem Gravitationsseparatortank mit minimaler Turbulenz zugeführt werden, wodurch die Vermischung von Öl und Wasser auf einem Minimum gehalten wird.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe einer Rohrverzweigung in dem Gravitationstank erreicht, wobei die Rohrverzweigung aus öl/Wasser-Gemisch an einer Vielzahl von verschiedenen Stellen gleichzeitig an einen Tank abgibt.

Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Schiff der beschriebenen Art zu schaffen, welches im wesentlichen kontinuierlich und mit einer hohen üurchflußgeschwindigkeit arbeitet.

Diese Aufgabe wird gelöst mit Einrichtungen, welche eine Vielzahl von Ölteilchen ansammeln und eine große Oberfläche bilden, durch welche Wasser aus dem genannten Tank zu einer Abflußleitung hindurchströmt.

Es sind Einrichtungen vorgesehen, welche eine gleichmäßige Verteilung von Wasser und Ölteilchen über die gesamte Oberfläche der Ansammlungseinrichtungen bewirken.

Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, welche die Sammel- oder Koaleszenzeinrichtungen rückspülen und die von ihnen abgegebenen Ölteilchen so leiten, daß eine erneute Mischung dieser Teile mit Wasser minimiert und die weitere Ansammlung von Öl erleichtert werden.

Ferner ist ein entfernbarer Abschöpfbaum oder -ausleger vorgesehen, und in dem Schiff ist ein Abteil zur Aufbewahrung dieses Baums für den Transport vorgesehen, ohne daß dieser auf dem Wasser gehißt werden müßte.

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Das erfindungsgemäße Schiff kann im wesentlichen kontinuierlich mit minimaler manueller oder personeller Steuerung automatisch arbeiten.

Weitere Vorteile und Merkmale gehen aus den Ansprüchen in Verbindung mit der Zeichnung und der Beschreibung hervor.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben: Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Schiff, bei welchem Teile des Oberdecks im aufgebrochenen Schnitt dargestellt sind, um den inneren Aufbau zu zeigen,

■Fig «"2 eine Seitenansicht des Schiffes der Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des Schiffes der Fig. 1 und 2 von hinten,

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 2,

Fig. 5 einen vergrößerten Längsschnitt durch eine der Koaleszenzeinrichtungen der Erfindung,

Fig. 6 eine schematische Ansicht eines Teils des Schiffes, in welcher Leitungen und Steuereinrichtungen für dasselbe dargestellt sind,

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung und

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Ausführungsform der Fig.

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In Fig. 1 sieht man ein erfindungsgemäß ausgebildetes Schiff 2, dessen Außenhüllen Seiten 4 und 6, einen Bug 7, ein Heck 9, einen Boden 8 und ein Oberdeck 1o umfaßt. Innerhalb der Hülle dieses Schiffes sind an geeigneten Stellen Motoren(nicht dargestellt) o.dgl. zum Antrieb der Schraube 12 vorgesehen, welche das Schiff antreibt. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung auch bei einem beliebigen Schwimmfahrzeug angewendet werden kann, welches geschleppt oder geschoben wird.

Wie man in Fig. 1 sieht, ist ein Ausleger 14 lösbar an einer Seite des Schiffes befestigt und erstreckt sich seitlich von diesem fort. Dieser Ausleger ist so konstruiert, daß er einen Ölfilm, der sich auf der Oberfläche des Wassers befindet, und etwas von dem Oberflächenwasser nach innen zu einem Schiff 2 schiebt oder schöpft, während dieses Schiff sich auf seinem Kurs bewegt, und daß er die Öl- und Wassermischung einem Schöpfer 16 zuführt. Der Aufbau des Auslegers 14 und des Schöpfers 16 sind in der US-Patentanmeldung Ser.No. 634,5o5 beschrieben. Zu den Einzelheiten des Auslegers und des Schöpfers 16 gehören ein Draht, über welchen das Oberflächenwasser und das Öl in ein geeignetes Abteil strömen, welches über eine Leitung 18 angeschlossen ist. Wie man aus der Zeichnung sieht, besteht die Leitung 18 vorzugsweise aus einer flexiblen Rohrleitung, welche sich von dem Schöpfer 16 zu dem Deck des Schiffes erstreckt und mit einem Anschlußstück 2o verbunden ist, welches mit einem Rohrleitungsnetz 22 kommuniziert. Wie man am besten aus Fig. 4 sieht, ist das Schiff 2 innen so aufgebaut, daß ein abgeschlossener Tank begrenzt wird, der eine obere Tankdecke 24, kurze vertikale Seitenwände 26 und nach unten konvergierende Trennwände 28 umfaßt. Die Trennwände 28 enden an den Seiten eines sich in Längsrichtung erstreckenden Kanals 3o, welcher den Boden des Separationstanks bildet. Das Rohrleitungssystem 22 ist als geschlossener Kreis ausgebildet, welcher sich nahe der Oberseite des Tanks 32 um den inneren Umfang desselben erstreckt und eine Vielzahl von nach oben gerichteten

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Auslaßöffnungen 34 aufweist, welche sich über die gesamte Länge des Rohrverzweigungssystems 22 erstrecken; die Auslaßöffnungen 34 sind also um den gesamten oberen Umfang des Separatortanks verteilt. Über dem Tank 32 sind in geeigneten Abständen Sammelleitungen 36 angeordnet, von denen lediglich eine in der Zeichnung dargestellt ist. Diese Sammelleitungen 36 weisen jeweils eine geeignete Luke 39 auf, welche den Einstieg in den Tank 32 durch die Sammelleitung 36 erlaubt. Eine Leitung 4o kommuniziert mit der Sammelleitung 36 und leitet aus dieser das Öl ab.

Innerhalb des Kanals 3o erstreckt sich in dessen Längsrichtung ein weiteres Rohrleitungsnetz 42, welches an einem Ende mit einer Leitung 44 kommuniziert (vgl. Fig. 2 und 6), welches zu der Eingangsseite einer Pumpe 46 führt. Längs dem Rohrleitungsnetz 42 sind mit Abstand voneinander eine Anzahl von Koaleszenzeinrichtungen 48 angeordnet. Jede dieser Koaleszenz- oder Sammeleinrichtungen besteht aus einer zylindrischen Anordnung von Filtern oder Sieben, welches sich zur Trennung der Öltröpfchen von dem durchströmenden Wasser eignet. Jede Koaleszenzeinrichtung umfaßt eine untere Platte 5o, auf welcher sich ein elastisches Dichtungsblatt 67 befindet, und eine obere Platte 54, welche mit einem ähnlichen Dichtungsblatt versehen ist, welches Öffnungen aufweist, die mit Öffnungen 58 in der Platte 54 kommunizieren. Zwischen diesen beiden Platten 5o und 54 sind zylindrische Teile 6o eingeklemmt, welche jeweils ein Blatt aus expandiertem Metall umfassen, welches einen starren Schirm als Träger einer äußeren Ölsammelschicht 62 aus oleophobem jedoch wasserdurchlässigem Material bildet. Diese zylindrischen Teile werden . so gegen die zylindrischen Teile zu einer dichtenden Verbindung gegen die Dichtungsblätter 67 gedrückt, wie bei 52 und 56. Von dem Rohrleitungsnetz 42 erstreckt sich eine perforierte Röhre 64 nach oben in den zentralen Abschnitt eieer jeden Koaleszenzeinrichtung 48. Geeignete Bolzen 66 erstrecken sich durch die obere Platte 54, die untere Platte

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5ο und die Bügel 51, welche an dem Rohrverteilungsnetz 42 befestigt sind. Die Bolzen sind durch die dargestellten Muttern so vorgespannt, daß sie die Teile in der beschriebenen Relation halten, wobei eine geeignete, elastische Dichtverbindung zwischen der Platte 5o und dem Rohrleitungsnetz 42 gebildet wird. Oberhalb der Platte 54 erstreckt sich über dieser ein Dom 68, welcher mit der Platte 54 ein geschlossenes Abteil 7o bildet. Der Dom 68 wird durch Bolzen 66 in der dargestellten Art gehalten. Vom zentralen Abschnitt des Doms 68 erstreckt sich eine kurze Leitung 72, welche ein Rückschlagventil 74 enthält, nach oben. Das Rückschlagventil 74 ist so angeordnet, daß es den Stromfluß nach oben erlaubt, während es eine Strömung nach unten verhindert.

Mit Hilfe der Bolzen 66 sind außerdem Bügel 76 befestigt, an denen eine im allgemeinen konusförmige Haube 78 befestigt ist. Diese Haube 78 dieser Koaleszenzeinrichtung erstreckt sich nach unten um'den größeren oberen Abschnitt der Koaleszenzschirme, der untere Rand dieser Haube 78 endet jedoch oberhalb der Oberseite des Rohrleitungsnetzes 42. Wie man insbesondere in Fig.5 sieht, weist jede Haube 48 nach außen hin einen Abstand von den Schirmen 6o auf und konvergiert oberhalb des beschriebenen Aufbaus. Sie endet in einer oberen Öffnung 8o an der Oberseite eines Schachtes 81 und innerhalb des angesammelten Öls im oberen Teil des Tanks 32; die Öffnung 8o ist schmal im Vergleich zu dem Durchmesser des äußersten zylindrischen Schirms oder Siebes 6o. Die zylindrischen Schirme 6o und das Material 62 können einen Koaleszenzabschnitt von etwa 45 cm Durchmesser und etwa 61 cm Höhe begrenzen, wobei die Öffnung 8o einen Durdnmesser von etwa 5 bis 7 1/2 cm haben würde, während die Höhe des Tanks 32 etwa 1,8 bis 2,4 m beträgt*

Die Leitung 44, welche sich von dem Rohrleitungsnetz 42 zu der Eingangsseite der Pumpe 46 erstreckt, enthält ein Ventil 82. Der Ausgang 84 der Pumpe 46 ist mit einer Leitung 86

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verbunden, welche ein Dreiwegeventil 88 enthält. Eine weitere Leitung 9o erstreckt sich von dem Dreiwegeventil 88 außerhalb des Ventils 82 zu der Leitung 44. Die Leitung 44 ist zwischen dem Ventil 82 und der Pumpe 46 mit einer Leitung 92 verbunden, welche zu einer mehr oder weniger herkömmlichen Seekiste 94 führt, die durch ein Anschluöstück 96 im Boden des Schiffes mit dem Wasser kommuniziert, welches die Außenseite der Hülle umgibt. Wie man in Fig. 6 sieht, enthält die Leitung 92 ein Ventil 98.

Das Dreiwegeventil 88 kann so eingestellt werden, daü es die Leitungen 86 und 9o miteinander verbindet, während das Ende der Leitung 106 abgesperrt ist, es kann aber auch so eingestellt werden, dafi es das benachbarte Ende der Leitung 9o absperrt und die Leitungen 86 und 106 miteinander verbindet. Die Leitung ist so ausgerichtet, daß sie Wasser, welches von der Pumpe 46 in sie hineingepumpt wird, in das umgebende Wasser abgibt, in welchem das Schiff schwimmt, wie im folgenden näher beschrieben wird. Wie man aus der schematischen Darstellung der Fig. 6 sieht, ist eine Kupplung 11o vorgesehen, welche eine antreibende Verbindung zwischen einem geeigneten Motor 112 und einer Pumpe 46 herstellen und auch wieder unterbrechen kann.

In den Fig. 5 und 6 sieht man eine drehbare Achse 114, welche sich in einem ausgewählten Bügel durch geeignete Dichtungen in den Tank 32 hinein erstreckt und um ihre Längsachse drehbar gelagert ist. Am Ende der Achse 114 ist innerhalb des Tanks 32 ein Anschlußstück 116 vorgesehen, welches zwei radiale Arme und 12o hat. Der Arm 118 ist langer als der Arm 12o. An den Enden jedes dieser Arme 118 und 12o befinden sich Schwimmkörper 122. Beide Körper 122 können den identischen Auftrieb und eine solche Gesamtdichte aufweisen, da., sie sowohl auf Frischwasser als auch auf Salzwasser und auf Öl schwimmen. Die Achse 114 arbeitet als Übertrager oder Schalter 124 zur Erzeugung eines

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Signals, welches an den schematisch dargestellten Schaltkasten 126 abgegeben wird. Dieser Schalt- oder Steuerkasten 126 kann in beliebiger Weise aufgebaut sein und sowohl eine vollständige Steuertafel zum manuellen Betrieb als auch geeignete Ansprechmittel aufweisen, welche die gewünschten Funktionen beim Empfang der Signale von dem Wandler 124 ausführen. Geeignete Einrichtungen für einen solchen Steuerkasten 126 sind bekannt.

Geeignete Steuerleitungen erstrecken sich von dem Steuerkasten 126 zu dem Motor 112, der Kupplung 11 ο und zu den Betätigungseinrichtungen der genannten Ventile»

Das erfindungsgemäße Schiff kann außerdem zusätzliche Schöpfeinrichtungen aufweisen, welche ähnlich wie der Schöpfer 16 ausgebildet sind. Diese Schöpfeinrichtungen 128 weisen Leitungen auf, welche mit dem Leitungsnetz 22 kommunizieren und durch geeignete Kräne 132 auf dem Schiff bedient werden können. Die Schöpfeinrichtungen 128 bilden Alternativen zu dem Ausleger 14 und dem Schöpfer 16 zur Zuführung eines Gemisches aus Öl und Wasser zu dem Tank 32; sie werden zu dem umgebenen Wasser herabgelassen, wenn der Betrieb des Auslegers 14 unzweckmäßig ist, weil sich in der Nähe Pfahlroste, Docks oder andere Hindernisse befinden.

Es versteht sich, daß der Betrieb des beschriebenen Schiffes bei vollständig mit Wasser gefülltem Tank 32 beginnt. Während das Schiff sich längs seinem Kurs bewegt, wird die Pumpe 46 in Betrieb gesetzt, wobei das Ventil 98 geschlossen und das Ventil 88 so eingestellt ist, da. die Pumpe 46 durch die Leitung 1o6 Wasser über Bord abpumpt. Während die Pumpe 46 aus dem Tank 32 Wasser absaugt, wird in diesem ein Unterdruck erzeugt, durch welchen eine Olwassermischung von dem Schöpfer 16 oder dem Schöpfer 128 in das Leitungsnetz 22 eingesaugt wird. Die angesaugte Wassermischung tritt durch die Auslaßöffnungen 34

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in die in dem Tank 32 befindliche Flüssigkeit ein; da eine Vielzahl solcher Auslaßöffnungen vorgesehen ist, ist die Austrittsgeschwindigkeit der Ölwassermischung relativ klein und dadurch werden Turbulenzen und eine Mischung der Ölteilchen mit dem Wasser vermieden. Wie-man weii3, neigt Öl dazu, sich von dem schwereren Wasser zu trennen und zur Oberseite des Tanks aufzusteigen, wahrend das teilweise gereinigte Wasser durch den Tank 32 nach unten und durch die beschriebenen Koaleszenzeinrichtungen in das Rohrleitungsnetz 42 gesaugt wird.

Das in dem Tank 32 nach unten strömende Wasser, in welchem Qlpartikel mitgerissen werden, wird durch die Haube 78 zu den unteren Bereichen der Koaleszenzschirme geleitet, um so alle mitgerissenen Ölteilchen mitzuführen. Dadurch wird den Ölteilchen mehr Zeit gegeben, sich auf Grund der Gravitationswirkung zu trennen und in dem Wasser aufzusteigen. Falls die Hauben 48 nicht vorhanden wären, wurden mehr Ölteilchen,. welche leichter als Wasser sind, dazu neigen, sich den oberen Abschnitten des Schirms zu nähern, und dadurch würde eine ungleiche und weniger effektive Verwendung der Schirme erfolgen. Der gesamte Bereich zwischen den unteren Rändern der Schirme 78 und den Filteranordnungen ist viele Male größer als der Bereich der Öffnungen 8o an den Oberseiten der Hauben 78_S und deshalb wird durch den Sog der Pumpe kein Wasser oder Öl durch diese Öffnungen 8o hindurchgesaugt, die Strömung verläuft vielmehr im wesentlichen ausschlief3lich längs den Außenseiten dieser Hauben« Beim fortgesetzten Betrieb kann ein gewisser Anteil der Öl«= tröpfchen durch wenigstens den äuf3eren Schirm 62 und möglicherweise auch durch eine oder mehrere innere Schichten hindurchtreten; in diesem Fall können die Öltröpfchen in einem der ringförmigen Räume aufsteigen und durch die Öffnungen 58 hindurch in die Kammer 7o unterhalb des Doms 68 eintreten, wo sie gesammelt werden. In dem Dom 68 sammelt sich das Öl, das leichter als Wasser ist, steigt unter dem Dom 68 zu dem Rückschlag-

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ventil 74 auf, welches sich während der Rückspülung (die noch beschrieben werden wird) öffnet und Öl nach oben hindurchströmen labt, welches durch die Röhre 72 und die Öffnung 8o austritt und sich mit der Ölmenge vermischt, welche sich auf Grund der Gravitationstrennung im oberen Bereich des Tanks 32 angesammelt hat.

Bekanntlich sammelt sich das Öl im oberen Abschnitt des Tanks 32, und darunter sammelt sich mehr oder weniger gereinigtes Wasser. Zwischen dem Ölvolumen und dem Wasservolumen gibt es eine Grenzschicht 134 (vgl. Fig. 4). Der Pegeldetektor, welcher die Achse 114 und an den Armen 118 und 12o den Körper 122 umfaßt, ist bei einem Pegel angeordnet, welcher im allgemeinen dem unteren Pegel entspricht, bei der die Grenzschicht absinken soll, während sich in dem Tank 32 Öl ansammelt. Dieser Pegeldetektor, welcher die beiden Schwimmkörper umfaßt, ist bezüglich des Pegels der Grenzfläche 134 sehr empfindlich. Wenn beide Schwimmkörper sich unterhalb der Oberfläche derselben Flüssigkeit befinden, übt der Schwimmkörper am Arm 118 offensichtlich ein größeres Drehmoment auf den Schaft 114 aus, als der Körper an dem Arm 12o, da dieser letztgenannte Arm kurzer ist. Der Körper an dem Arm 118 wird die Grenzfläche 134 aufsuchen und dort verharren, wobei lediglich ein Teil von ihm nach oben in das Ölvolumen vorsteht. Die Drehposition der Achse 114 zeigt den Ort der Grenzschicht an, da der Körper an dem längeren Arm bei dieser Grenzschicht 134 verharrt.

Wenn die Grenzschicht 134 einen vorbestimmten unteren Pegel in dem Tank 32 erreicht, liefert der Wandler 124 an den Steuerkasten 126 ein Signal, welches bewirkt, daß das Ventil 82 geschlossen wird, daiv das Rückstellventil 88 von der Pumpe 46 gefördertes Wasser in die Leitung 9o leitet und daß das Ventil 98 geöffnet wird, wodurch Wasser aus der Umgebung des Schiffes angesaugt und unter Druck in das Rohrleitungssystem

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42 eingeführt wird. Infolgedessen wird Wasser durch die perforierte Röhre 64 in das Innere der Koaleszenzeinrichtungen und durch die Schirme 6o und das darauf befindliche Material nach außen gedrückt. Dieser Rückfluß bewirkt, daß Ölteilchen, welche an dem Koaleszenzmaterial haften, von diesem getrennt werden. Diese Teilchen, die von beliebigen der inneren Schirme getrennt werden, steigen durch die Öffnungen 58 nach oben in das Abteil 7o und werden von dort durch die Leitung 72 in den Innenraum der Haube 78 abgegeben. Die Teile von der äußeren Oberfläche der äußersten Schicht 62 werden von dieser gelöst und steigen innerhalb der Haube 78 nach oben auf. Alle Ölteilchen innerhalb der Haube 78 konvergieren auf Grund der Form der Haube zu der Öffnung 8o hin. Dies bewirkt, daß die Teilchen näher zusammenkommen und eine Fusion oder Ansammlung dieser Teilchen zu einem einzigen Ölkörper verstärkt wird. Während dieses gerade beschriebenen Rückspülungsbetriebs müssen Einrichtungen vorgesehen sein, welche verhindern, daii Öl durch das Leitungssystem 22 in die Leitung 18 oder in die Leitungen 13o fließt. Zu diesem Zweck sind in den genannten Leitungen nicht dargestellte Ventile vorgesehen, welche einen Ausfluß des Öls nach außen verhindern. Während die Pumpe 46 in den Tank 32 Wasser hineinpumpt, wird ein Druck erzeugt, welcher das Ölvolumen aus dem Tank 32 in eine Leitung 4o fördert. Das Öl kann durch die Leitung 4o abgezogen und gespeichert werden, bis das Schiff einen Hafen erreicht, oder es kann alternativ in einen begleitenden Kahn abgegeben werden, damit es separat an der Küste beseitigt oder vernichtet wird. Die Leitung 4o kann geeignete Ventile oder andere Verschlußeinrichtungen aufweisen.

Der Wandler 124 kann so angeordnet sein, daß er ein weiteres Signal dann abgibt, wenn die Grenzfläche 134 während der betriebenen Rückspülung einen oberen vorbestimmten Pegel erreicht. Dieses weitere Signal kann in dem Kasten 126 so verarbeitet

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werden, daß das Ventil 98 wieder geschlossen und das Ventil 82 wieder geöffnet werden und daß das Ventil 88 wieder die Leitungen 86 und 1 06 miteinander verbindet, woraufhin die Pumpe wiederum ein Öl/Wassergemisch durch die Leitung 18 in den Tank 32 ansaugt und der beschriebene Vorgang weiterhin zyklisch stattfindet.

Bei einer anderen Ausführungsform ist eine separate Pumpe vorgesehen, welche durch den Grenzflächendetektorwandler 124 über die Box 126 gesteuert wird; diese Pumpe kann dazu verwendet werden, aus den oberen Bereichen des Tanks 32 Öl abzuziehen, während das Schiff ohne Unterbrechung weiterhin schöpft. Das durch diese Einrichtung abgepumpte Öl wird entweder in einen begleitenden Kahn abgegeben, in separaten Tanks an Bord gelagert oder in zusammenfaltbare Gummisäcke abgegeben, welche, wenn sie gefüllt sind, über Bord geworfen und von anderen Schiffen an die Küste geschleppt werden.

Bei dieser anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Rückspülung der Coalescer in geeigneten Intervallen durch Handsteuerung durchgeführt.

Der Kasten 126 kann auch beliebige, von Hand betätigbare, vorrangige Steuerungen und insbesondere von Hand betätigbare Steuereinrichtungen für die Ventile enthalten.

Ferner kann eine separate Pumpe für den Rückspülbetrieb verwendet werden, wobei eine separate Wasserquelle verwendet werden kann.

Innerhalb der Hülle des Schiffes 2 ist in dem Bereich, welcher nicht von dem Tank 32, den Motoren oder anderen Einrichtungen

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eingenommen wird, ein sich längsschiffs erstreckendes Abteil 14o vorgesehen, das sich zum Äußeren des Schiffes 2 hin öffnet und eine solche Hohe hat, daii es sich sowohl oberhalb als auch unterhalb der Wasserlinie erstreckt. Diese Öffnung befindet sich im Heck des Schiffes, wie es am besten in Fig. 3 dargestellt ist. Wenn das Schiff und der Ausleger 14 keine Ölschicht von dem Wasserkörper einsammeln soll, kann der Ausleger 14 von dem Schiff 2 und der Leitung 18 getrennt werden. Der Ausleger 14 ist schwimmfähig und treibt von selbst in dem Wasserkörper. Wenn er von dem Schiff getrennt ist, kann er direkt hinter dem Heck des Schiffes treiben und mit der Öffnung 142 des Abteils 14o ausgerichtet werden, woraufhin er in das Abteil 14cjhineingezogen und in diesem in geeigneter Weise befestigt werden kann, während er weiterhin auf dem Wasserkörper schwimmt oder treibt. In diesem Zustand kann das Schiff mit hoher Geschwindigkeit fahren ohne Behinderung durch einen Widerstand, der vorhanden wäre, wenn der Ausleger sich in der in Fig. 1 gezeigten linken Position befindet.

Die Vorrichtung der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsform kann ein schwimmender Separator sein oder sich in einer festen Position auf oder in der Nähe eines Körpers aus Wasser befinden. Auf einem großen Tankv 14o befindet sich ein zweiter oder Hilfstank 142, welcher sich nach unten in den Tank 14o Öffnet, wie man insbesondere in Fig. 8 sieht. Der Tank 14o kann so ausgebildet sein, da.J· er auch dann schwimmfähig ist, wenn er mit zu reinigendem Wasser gefüllt ist und das zu reinigende Wasser sich nach oben in den Hilfstank 142 erstreckt. Somit gibt es stets eine Wasserhöhe, wodurch gereinigtes Wasser durch die Leitung 156 an der Oberfläche des umgebenden Wasserkörpers abgegeben werden kann, in welchem die Vorrichtung schwimmt. Da das Wasser/Ölgemisch sich in dem Tank 14o auf Grund der Schwerkraft entmischt, setzt gereinigtes Wasser sich am Boden ab, während das getrennte Öl nach oben hin aufsteigt.

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In dem Tank 14o ist ein geeigneter Pegeldetektor 144 vorgesehen, welcher die Grenzschicht zwischen dem Öl und dem Wasser füllt und dadurch anzeigt, wenn Öl abgepumpt werden muß, oder welcher den Abpumpvorgangpirekt auslöst. In gleicher V/eise kann ein den Pegel füllender Schwimmer 146 in dem Hilfstank 142 vorgesehen sein, welcher den Pegel des Öl/Wassergemisches in der Vorrichtung in einer geeigneten Höhe in dem Tank 142 aufrecht erhält. Wenn das getrennte Öl abgepumpt werden soll, kann dies durch eine Leitung 148 geschehen, welche mit dem Inneren des Tanks 14o kommuniziert und ein geeignetes Ventil 15o enthält. Wie man am besten aus der Fig. 8 sieht, erstreckt sich eine Vielzahl von länglichen Sammelleitungen 152 im Inneren des Tanks längs dessen Boden, und jede Sammelleitung weist eine Vielzahl von Koaleszenzeinrichtungen mit sich verjüngenden Hauben 154 auf. Die Coalescer und die Hauben·145 können von gleicher Bauart sein wie diejenigen des weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiels. Jede Sammelleitung 152 erstreckt sich nach oben zu dem Austritt 156 in Höhe oder oberhalb der Oberfläche des Wasserkörpers, in welchem die Vorrichtung schwimmt, und jede Sammelleitung 152 weist ein Ventil 198 auf, welches im normalen Betrieb geöffnet ist. An ihrem anderen Ende sind die Sammelleitungen 152 mit einer Querleitung 158 über Ventile 16o, 162, 164 bzw. 166 verbunden. Die Leitung 158 führt bei 168 unterhalb des Wasserpegels aus dem Tank heraus und weist Ventile 17o und 172 auf. Zwischen den Ventilen 17o und 172 verbindet ein Rohr 174 die Leitung 158 mit der Ansaugseite einer Pumpe 176. Der Ausgang 178 der Pumpe weist ein Ventil 18o auf und ist mit einer Leitung 182 verbunden, welche zu dem Hilfstank 142 führt. Zwischen dem Ventil 18o und der Pumpe 176 verbindet eine weitere Leitung 184 über ein Ventil 186 die Leitung 178 mit der Leitung 158.

Eine zweite Pumpe 188 saugt im Betrieb Öl aus dem Tank 14o durch die Leitung 148 ab. Ein geeigneter Motor 19o treibt über eine geeignete Transmissioneinrichtung 182 die Pumpen 176 und

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188. Wie die Fig. 8 zeigt, ist eine weitere Leitung 194 über einen Einlaß 196 mit der Leitung 178 verbunden; diese Leitung 194 enthält ein Ventil 195, so daß zu reinigendes Wasser in den Hilfstank 142 und von dort in den Tank 14o geleitet werden kann, wobei die Ventile 18o und 195 geöffnet und das Ventil geschlossen sind.

Die beschriebene Vorrichtung kann kontinuierlich arbeiten, während ausgewählte Reihen von Koaleszenzeinrichtungen 154 rückgespült werden. Während die Vorrichtung im Betrieb mit Hilfe aller Coalescer und der Sammelleitung 152 Wasser reinigt, können die Koaleszenzeinrichtungen auf einer der Sammelleitungen, oder auf mehrere, wie folgt gereinigt werden:

Es wird angenommen,daß die Coalescer in der untersten Leitung 152 der Fig. 8 gereinigt werden sollen, wobei das Ventil 172 geöffnet, das Ventil 18o geschlossen, das Ventil 186 geöffnet, das Ventil 17o geschlossen, das Ventil 166 geöffnet und das Ventil 198 am Abflußende der Leitung 152 geschlossen sind. Unter diesen Bedingungen arbeiten die drei oberen Reihen von Koaleszenzeinrichtungen weiter und trennen Öl vom Wasser, während die Pumpe 176 betrieben wird und durch die Einlaßöffnung 168 klares Wasser in die Leitung 158 pumpt, welches, wie die Pfeile es zeigen, durch die Pumpe 176 und die Leitung 186 in die Leitung 158 und durch das geöffnete Ventil 166 in die unterste Sammelleitung 152 fließt, und welches durch die Coalescer 154 in umgekehrter Richtung in den Tank 14o strömen. Zu diesem Zeitpunkt sind die Ventile 198 der anderen Sammelleitungen geöffnet und die Ventile 16o, 162 und 164 geschlossen. Deshalb kann Wasser aus dem Tank durch die Coalescer in die drei oberen Leitungen 158 fließen und von dort abgegeben werden, während durch die unterste Leitung 152 ein Strom in Gegenrichtung erfolgt, um die der Sammelleitung zugeordneten Coalescer zu reinigen. Selbstverständlich können auch zwei oder

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mehrere Reihen von Coalescer gleichzeitig rückgespült werden.

Wenn die Vorrichtung sich an der Küste befindet, kann die Leitung 158 zur Abgabe von gereinigtem Wasser verwendet werden.

In den Schutzumfang der Erfindung fallen auch Modifikationen der beschriebenen Ausführungsformen. So ist es z.B. möglich, die beschriebene Vorrichtung an einer festen Stelle oder auf einem Landfahrzeug zu verwenden. In solchen Fällen könnte Öl von der Oberfläche von Wasserkörpern rückgewonnen werden, welche sich an der Ölrückgewinnungsvorrichtung vorbei oder durch diese hindurch bewegen, z.B. aus einem kleinen natürlichen Strom, welcher häufig durch Öl verschmutzt wird, oder aus dem Abfluß von Kühlwasser einer Ölraffinerie. Während bei einem natürlichen Strom eine Druckhöhe vorhanden ist, kann eine solche Druckhöhe dazu verwendet werden, den Zufluß eines V/asserölgemisches in den Separationstank zu bewirken, wodurch die Erzeugung eines Unterdruckes in dem Tank zu Zirkulationszwecken überflüssig wird.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Öl, mit einem Separationstank, mit Zuflußeinrichtungen, welche ein Öl/Wassergemisch in den oberen Teil des Tanks einführen, und mit Abflußeinrichtungen, welche mit dem Boden des Tanks kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußeinrichtung aus einem länglichen Rohrnetz (42) besteht, welches sich um den inneren Umfang des Tanks (32) nahe dessen Oberseite erstreckt, daß das Rohrnetz (42) eine Vielzahl von Auslaßöffnungen (34) aufweist, welche mit dem Tank (32) kommunizieren, und daß eine Leitung (18) vor-. gesehen ist, welche das Öl/Wassergemisch in das Rohrnetz (42) leitet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (32) nach unten konvergierende Seitenwände (28) aufweist und daß die Auslaßöffnungen (34) so angeordnet sind, daß sie das Öl/Wassergemisch aus dem Rohrnetz (22) nach oben abgeben.
3, Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Öl, mit einem Separationstank, mit Zuflußeinrichtungen, welche ein Öl/Wassergemisch in den oberen Teil des Tanks einleiten und durch Abflußeinrichtungen, welche mit dem Boden des Tanks kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußeinrichtungen wenigstens eine Abflußsammelleitung (42) enthält, welche sich längs dem Boden des Tanks (32) erstreckt, daß Einrichtungen zur Begrenzung einer Vielzahl von separat mit Abstand voneinander angeordneten Strömungswegen zwischen dem Inneren des Tanks und den genannten Vielfachleitung (42) erstrecken, und daß eine Koaleszenzeinrichtung (48) quer über jedem der genannten Strömungswege so angeordnet ist, daü sie Ölteilchen in dem von dem Tank (32) zu der Sammelleitung (42) strömenden Wasser auffängt und sammelt.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die Strömungswege wenigstens teilweise durch ein perforiertes Rohr (64) begrenzt werden, welches mit der genannten
Sammelleitung (42) kommuniziert und sich von dieser nach oben erstreckt und welches von der Koaleszenzeinrichtung (48) umgeben ist, daß ein Dom (68) über jeder Koaleszenzeinrichtung
(48) so angeordnet ist, daß er angesammelte Ölteilchen, welche von dieser nach oben aufsteigen, auffängt, dass in der
Oberseite des Doms (68) eine Abflussleitung (72) vorgesehen
ist, und dass in dieser.Abflussleitung (72) ein Rückschlagventil (74) angeordnet ist, welches einen Stromfluss lediglich von unterhalb des Doms (68) nach oben in das Innere des Tanks (32) zulässt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (32) einen Boden in Form eines länglichen, nach oben
offenen Kanals (3o) aufweist, welcher sich zwischen den Endwänden des genannten Tanks erstreckt und daß der Tank nach
unten konvergierende sich zu dem Kanal (3o) erstreckende
Seitenwände aufweist, daß die Sammelleitung (42) sich in
Längsrichtung in dem Kanal erstreckt und daß die Koaleszenzeinrichtung (48) in dem genannten Kanal (3o) auf der Sammelleitung (42) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Auslassammelleitungen und durch Einrichtungen zur
Erzeugung eines rückwärtigen Wasserstromes durch eine ausgewählte Zahl der Sammelleitungen zum Zwecke der Reinigung der Koaleszenzeinrichtungen.
7. Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Öl mit einem Separationstank mit Zuflußeinrichtungen, welche ein Öl/Wassergemisch in den oberen Abschnitt des Tanks einleiten und mit Abflusseinrichtungen, welche mit dem Boden des Tanks kommunizieren, da-

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durch gekennzeichnet,

dass der Tank (32) an seiner Oberseite einen Ölauslass aufweist,

dass Einrichtungen vorgesehen sind, welche ein Öl/Wassergemisch durch die Zuflusseinrichtungen in den Tank fördern, damit es in diesem in einen oberen Körper aus Öl und einen unteren Körper aus Wasser getrennt wird,

durch Einrichtungen, welche den Pegel der Grenzfläche zwischen dem Ölkörper und dem Wasserkörper in dem Tank fühlen und

durch Einrichtungen, welche auf diese Detektoreinrichtungen ansprechen, wenn, die Grenzfläche einen vorbestimmten unteren Pegel erreicht hat und welche die Ventile in einen zweiten Zustand schalten und bewirken, dass Wasser durch wenigstens eine der Abflussleitungen fliesst, wodurch der Ölkörper durch die Ölabflussleitung gefördert wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (126), welche auf die Detektoreinrichtung (114, 116, 118, 12o, 122) anspricht, wenn die Grenzfläche einen vorbestimmten oberen Pegel erreicht hat und welche die Ventile in ihren ersten Zustand zurückführt, wodurch der zyklische Betrieb der Vorrichtung kontinuierlich und automatisch durchgeführt werden kann.
9. Schiff zur Wiedergewinnung von Öl, mit einer Wassertrenneinrichtung und einem schwimmenden Ausleger, welcher abnehmbar an dem Schiff befestigt und so angeordnet ist, dass er eine Mischung aus Öl und Wasser von der Oberfläche des Wasserkörpers, welche das Schiff trägt, sammelt, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiff ein längliches Abteil (I4o) aufweist, welches so gross ist, ddss es den Ausleger (14) aufnehmen kann, welches an einem Ende eine zur Aussenseite des Schiffes gerichtete Öffnung (142) aufweist, welche sich oberhalb und unterhalb der Oberfläche des Wasserkörpers erstreckt, sodass der Ausleger (14) von dem

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Schiff gelöst und treibend in das Abteil (14ο) hineingeführt und dort gelagert werden kann.
10. Vorrichtung zur Wiedergewinnung von öl, mit einem Separationstank, in welchem Öl durch Gravitation von Wasser getrennt wird, mit Pumpen zum Abpumpen des Wassers vom Boden des Tanks und mit Einrichtungen zur Förderung eines Öl/Wassergemisches in den oberen Bereich des Tanks, gekennzeichnet durch einen Detektor, welcher den Pegel der Grenzfläche zwischen dem Ölkörper und dem Wasserkörper in dem Tank fühlt, durch einen Wandler (124), welcher auf den Detektor anspricht und ein Signal erzeugt,.wenn die Grenzfläche einen vorbestimmten Pegel erreicht und durch Einrichtungen (126), welche auf das genannte Signal ansprechen und den Betrieb der Pumpe steuern.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor ein in dem Tank (32) um eine horizontale Achse (114) drehbares Teil (116) aufweist, dass von dem Teil (116) quer zu der genannten Achse (114) auf gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Arm vorsteht und dass ein im Wasser schwimmender Körper an jedem Ende jedes Arms vorgesehen ist, und dass das Drehmoment eines der beiden Schwimmkörper grosser als dasjenige des anderen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (124) auf die Rotation des genannten Teils (116) anspricht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Arme (118, 12o) langer als der andere Arm ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmkörper im Wasser denselben Auftrieb haben.

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-Vr-
15. Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Öl mit einem Tank zur Gravitationstrennung von Öl und Wasser, mit Zuflusseinrichtungen, welche ein Öl/Wassergemisch im oberen Bereich des Tanks in diesen einführen, mit Abflusseinrichtungen, welche mit dem Boden des Tanks kommunizieren und mit Strömungserzeugungseinrichtungen, welche wahlweise Wasser durch die Abflusseinrichtungen absaugen können, gekennzeichnet durch im allgemeinen zylindrische Koaleszenzeinrichtungen (48), welche von und um die Abflusseinrichtungen vorstehen, um Ölkügelchen, welche aus dem Tank imWasser mitgerissen worden sind, zu fangen und anzusammeln, und dass eine' nach oben sich konisch verjüngende Haube (78) die Koaleszenzeinrichtung seitlich in einem Abstand um die Koaleszenzeinrichtung angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Koaleszenzeinrichtung wenigstens eine zylindrische Wand aus expandiertem Metall und eine Schicht aus oleophobem, jedoch wasserdurchlässigem Material auf der Aussenseite dieser zylindrischen Wand aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (78) sich nach unten um die Koaleszenzeinrichtung in einem Abstand erstreckt, der wesentlich grosser als die halbe Höhe derselben ist, und dass die Haube sich von dort in den oberen Abschnitt des Tanks (32) hinein erstreckt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die im allgemeinen konische Haube (78) an ihrem oberen Ende eine Öffnung (8o) aufweist, welche relativ zu dem Durchmesser der Koaleszenzeinrichtung(48) klein ist.

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19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Durchmessers der Koaleszenzeinrichtung zu dem Durchmesser der genannten Öffnung (8o) in der Grössenordnung von ca. 6-9 zu 1 liegt.

2Oo Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Einrichtung, welche einen Wasserstrom in umgekehrter Richtung durch die Abflusseinrichtungsn und durch die Koaleszonzeinrichtungen in den Tank bewirken kann.

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