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Titel: Einrichtung zur Aufbereitung von Schweröl und/oder
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Dieselöl, insbesondere für die Brennstoff-Aufbereitung an Bord von
Motorschiffen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufbereitung von Schweröl
und/oder Dieselöl, insbesondere für die Brennstoff-Aufbereitung an Bord von Motorschiffen,
mit einem nach dem Zentrifugalprinzip arbeitenden Separator zur Abscheidung von
Feststoffen und Wasser aus dem Öl.
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Zur kontinuierlichen Abscheidung von Feststoffen und Wasser aus Schweröl
und Dieselöl werden Separatoren, d.h. Zentrifugen, verwendet, die sich in der Praxis
durchaus bewährt haben. Die für die Brennstoffaufbereitung üblicherweise verwendeten
Separatoren müssen in bestimmten Intervallen zum Austrag des Feststoffkuchens stillgesetzt
werden. Bei kontinuierlichem Betrieb der Anlage ergibt sich infolgedessen die Notwendigkeit,
einen zweiten Separator vorzusehen, der bei Stillstand oder bei einer Störung des
ersten Separators in Betrieb genommen werden kann.
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Die für die Schwerölaufbereitung verwendeten Separatoren arbeiten
mit einem automatischen Feststoffaustrag. Dabei ist es aber erforderlich, die Zeitintervalle,
in denen der Feststoffaustrag erfolgt, im vorhinein festzulegen.
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Da aber die Schweröl-Qualitäten, wie sie insbesondere in den Bunkerstationen
der zahlreichen Häfen anzutreffen sind, starken Schwankungen unterliegen, kann es
bei Vorwahl der Feststoff-Austragsintervalle der Separatoren zu Fehleinstellungen
und als Folge hiervon zu Betriebsstörungen, z.B.
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zu Verstopfungen der Separatoren bei übermäßig großem Feststoffanteil
des Schweröls oder zu einem Wasserdurchschlag bei größerem Wasseranteil des Schweröls,
kommen.
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Es ist auch bereits bekannt, die Separatoren durch RUckspülfiltersysteme
zu ersetzen, die sich durch Rückspülung ihrer Filterelemente differenzdruckabhängig
automatisch reinigen lassen und daher in der Lage sind, sich besser als die Separatoren
wechselnden Betriebszuständen und insbesondere starken Schwankungen des Feststoff-
und Wasseranteils im Schweröl anzupassen. Rückspülfilter, die sich für diese Zwecke
besonders eignen, sind z.B. aus der DE-PS 18 01 441 und dem DE-GM 78 31 128 bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten
Art, bei der zur Feststoff- und Vasserabscheidung ein für diese Zwecke üblicher
Separator Verwendung findet, so auszugestalten, daß ohne übermäßigen Bauaufwand
die Betriebssicherheit eines solchen Aufbereitungssystems insbesondere unter Berücksichtigung
der stark schwankenden Schwerölqualitäten erhöht und die Anpassung des Aufbereitungssystems
an wechselnde Ölqualitäten verbessert wird.
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Dabei soll das Aufbereitungssystem vorzugsweise auch so beschaffen
sein, daß sich ein vollautomatischer Betrieb erreichen läßt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Separator
ein Rückspülfilter mit differenzdruckabhängig gesteuerter Rückspülung nachgeschaltet
ist.
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Bei dieser zweistufigen Aufbereitung des Schweröls hat der vorgeschaltete
Separator, wie üblich, die Aufgabe der möglichst vollständigen Abscheidung von Feststoffen
und Wasser aus dem Schweröl. Der nachgeschaltete, im Normalbetrieb nur schwach belastete
Rückspülfilter dient dagegen hauptsächlich der Funktionsüberwachung des Separators
und der Betriebssicherheit des Aufbereitungssystems insbesondere bei Störungen des
Separators. Die Funktionsüberwachung des Separators kann dabei in einfacher und
zuverlässiger Weise durch die Häufigkeit der differenzdruckabhängigen Spülungen
des Rückspülfilters je Zeiteinheit durchgeführt werden. Während im Normalbetrieb
des Aufbereitungssystems die Zeitintervalle zwischen den aufeinanderfolgenden Rückspülvorgängen
verhältnismäßig groß sind, ergeben sich im Störfall kürzere Rückspülintervalle.
Infolgedessen ist es im Betrieb ohne jede Beeinträchtigung der Betriebssicherheit
der Anlage möglich, eine Überlastung oder einen Störfall des Separators aus der
Rückspülhäufigkeit des Rückspülfilters zuverlässig zu erkennen und damit den Störfall
rasch zu beheben. Dies kann in einfacher Weise dadurch geschehen, daß der Rückspülfilter
zur Funktionskontrolle des Separators mit einer in Abhängigkeit von seiner Spülhäufigkeit
arbeitenden Überwachungsvorrichtung mit Störanzeige versehen wird. Die Störanzeige
kann in Form einer optischen und/oder akustischen Störungsme 4 ung erfolgen, welche
das Bedienungspersonal in die Lage versetzt, möglichst ohne Unterbrechung des Betriebs
des Aufbereitungssystems zu beheben, Bei einer Überlastung des Separators durch
übermäßig große Feststoffanteile des Schweröls läßt sich der Störfall im allgemeinen
dadurch leicht beheben, daß die Reinigungsintervalle des Separators entsprechend
herabgesetzt werden.
Auch kann im Falle einer Störungsmeldung der
Separator zur Behebung des Störfalls kurzzeitig stillgesetzt werden, wobei dann
der Rückspülfilter und/oder ein zweiter Separator dessen Funktion zeitweilig übernimmt.
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Anstelle einer reinen Überwachungsfunktion mit Störungsmeldung oder
zusätzlich zu dieser läßt sich die Anordnung in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
auch so treffen, daß der Rückspülfilter eine Steuerungsfunktion übernimmt, indem
in Abhängigkeit von der Rückspülhäufigkeit des Rückspülfilters entweder die Reinigungshäufigkeit
bzw. die Austragsintervalle des Separators automatisch eingestellt und/oder der
Separator automatisch vorübergehend abgeschaltet und die Anlage mit Hilfe angesteuerter
Umschaltventile auf reinen Filterbetrieb des Rückspülfilters oder auf einen Reserve-Separator
geschaltet wird. Im letztgenannten Fall ist eine den Separator umgehende, durch
Ventile absperrbare Umgehungsleitung vorgesehen, die hinter dem Separator über ein
Umschaltventil an die den Ausgang des Separators mit dem Eingang des Rückspülfilters
verbindende Leitung angeschlossen ist.
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Bei einer kombinierten Schweröl- und Dieselöl-Aufbereitungsanlage
kann zur Aufbereitung von Schweröl und Dieselöl Jeweils ein gesonderter Separator
vorgesehen sein, wobei nur dem Schweröl-Separator ein Rückspülfilter nachgeschaltet
ist. Dabei werden zweckmäßig die beiden parallelen Leitungsstränge für die Dieselöl-
und die Schwerölaufbereitung vor und hinter den beiden Separatoren über Umgehungsleitungen
und Umschaltventile verbunden, die, wie vorstehend erwähnt, als angesteuerte Ventile
ausgebildet sind. Der Dieselöl-Separator kann im Störfall des Schwerölseparators
kurzzeitig dessen Funktion übernehmen Die Überwachungs- und/oder Steuervorrichtung
kann in diesem Fall so ausgebildet werden, daß von ihr beide Separatoren überwacht
und/oder gesteuert
werden, und zwar in Abhängigkeit von der Belastung
bzw. der Spülhäufigkeit de s des differenzdruckgesteuerten Rückspülfilters.
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Als Rückspülfilter findet bei der erfindungsgemäßen Pinrichtung vorzugsweise
ein bekannter Filter nach DE-AS 18 01 441 oder DE-GM 78 31 128 Verwendung, der mindestens
zwei wechselweise ein- und abschaltbare Filterkammern mit differenzdruckabhängiger
Umschaltautomatik von der einen auf die andere Filterkammer aufweist. Bin solcher
Rückspülfilter ist in der Lage, sich wechselnden Betriebszuständen sowie unterschiedlichen
Feststoff- und Wassermengen im Schweröl selbsttätig anzupassen, was, wie erwähnt,
im Hinblick auf die unterschiedlichen Ölqualitäten vorteilhaft ist. Solche bekannten
Rückspülfilter weisen mindestens zwei Filterkammern auf, wobei jeweils mindestens
eine Filterkammer im Betrieb ist, während mindestens eine weitere Filterkammer gereinigt
und aufgefüllt in Reserve steht. In jeder Filterkammer befindet sich eine Gruppe
von mit einem Filtergewebe versehenen Filterkerzen, Es hat sich herausgestellt,
daß sich mit solchen Rückspülfiltern nicht nur die Feststoffe, sondern in-folge
der unterschiedlichen Oberflächenspannung von Wasser und Öl auch tasser aus dem
Öl abscheiden läßt. Sobald vor und hinter der in Betrieb stehenden Filterkammer(n)
ein vorbestimmter Differenzdruck vorhanden ist, wird die betreffende Filterkammer
abgeschaltet und durch Rückspülung automatisch gereinigt und wieder aufgefüllt.
Die Rückspülung erfolgt mit Hilfe eines gasförmigen Treibmittels, insbesondere Druckluft,
welches sich beim Reinigungsvorgang explosionsartig entspannt, so daß die auf der
Sauberseite der Filterkerzen sich befindliche Flüssigkeit mit großer Geschwindigkeit
im Gegenstrom durch die Filtergewebe gepreßt wird und dadurch auch festanhaftende
Schmutzteilchen von dem Filtergewebe löst. Das von den Filterkerzen abgespülte Gemisch
wird durch ein aufsteuerbares Schlammablaßventil z0B. in einen Absetzbehälter abgelassen.
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In weiterer Ausgestaltung mit der Erfindung wird das erfindungsgemäße
Aufbereitungssystem so ausgebildet, daß der oder die Separatoren, der Rückspülfilter,
die bemuachungs-und/oder Steuervorrichtung, die Pumpe(n) und ggfls. weitere Nebenaggregate,
wie z.B. Wasserabscheider, Pur«pen-Schutzfilter, Öl-Vorwärmer u.dgl. auf einer gemeinsamen
Grundplatte zu einer transportablen und anschlußfertigen Baueinheit zusammengefaßt
sind.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist, wie erwähnt, insbesondere für
die Brennstoff-Aufbereitung in Schiffen bestimmt, obwohl sie auch in landgebundenen
Anlagen, z.B. in Kraftwerken u.dgl., Verwendung finden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Bei der dargestellten Einrichtung handelt es sich um eine kombinierte
Aufbereitungsanlage für Schweröl und Dieselöl.
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Das Schweröl wird mittels eine Pumpensystems 10 über eine Leitung
11 z.B. aus einem (nicht dargestellten) Setztank oder einem sonstigen Vorratsbehälter
abgezogen und einem Separator 12 der für diese Zwecke üblichen Bauart zugeführt,
der hinter dem Pumpensystem 10 in der Leitung 11 angeordnet ist. Der Separator 12
scheidet die Feststoffe und das Wasser aus dem Schweröl ab, wobei die abgeschiedenen
Stoffe einem Schlainmtank 13 zugeführt werden. In der Leitung 11 ist hinter dem
Senarator 12 ein an sich bekannter Rückspülfilter 14 der genannten Art angeordnet,
dessen Eingang mit dem Ausgang des Separators 12 verbunden ist. Das von den Feststoffen
und dem Wasser weitgehend gereinigte Schweröl gelangt daher vom Separator 12 in
den Rückspülfilter 14 und wird in diesem nachgereinigt. Das den Rücks#ülfilter 14
verlassende Schweröl kann dann einem (nicht dargestellten) Betriebstank zugeführt
werden. In dem vollautomatisch arbeitenden
Rückspülfilter erfolgt
die Feinabscheidung von Feststoffen und freiem Wasser mittels Filtration. Er weist
mehrere Filterkammern auf, die jeweils eine Gruppe von Filterkerzen aufnehmen, wobei
jeweils mindestens eine gereinigte Filterkammer in Reserve steht. Hat der Differenzdruck
zwischen der Schmutz seite und der Sauberseite des Rückspülfilters einen eingestellten
Maximalvert erreicht, so wird die in Betriebstellung befindliche Filterkammer automatisch
abgeschaltet und die in Reserve stehende gereinigte Filterkammer automatisch in
Betrieb genommen. Die abgeschaltete Filterkammer wird dann durch Rückspülung automatisch
gereinigt und wieder aufgefüllt. Die Rückspülung erfolgt dabei in bekannter Weise
mit Hilfe eines gespeicherten Druckgases, insbesondere Druckluft. Das dabei von
den Filterkerzen abgespülte Gemisch wird durch ein aufgesteuertes Schlammablaßventil
15 in den Schlammtank 13 abgelassen. Die differenzdruckabhängige Steuerung des Rückspülfilters
14 erfolgt durch die in der Zeichnung lediglich schematisch angedeutete Steuervorrichtung
16, die über Steuerleitungen 17 und 18 mit dem Rückspülfilter 14 bzw. mit dessen
Schlammablaßventil 15 verbunden ist, wobei über die Steuerleitung 17 die Umschaltung
des Rückspülfilters und über die Steuerleitung 18 die Umschaltung seines Schlammablaßventils
15 erfolgt, Der Rückssülfilter kontrolliert die Funktion des ihm vorgeschalteten
Separators 12 durch die Häufigkeit der differenzdruckabhängigen Spülungen. Er ist
zu diesem Zweck mit einer Uberwachungs- und/oder Steuervorrichtung 19 versehen,
die bei Uberschreiten einer bestimmten Spülhäufigkeit des PLückspülfilters 14 eine
optische und/oder akustische Störungsmeldung liefert, wodurch das Bedienungspersonal
in die Lage versetzt wird, den Störfall z.B. durch Änderung der Reinigungs- bzw.
Schmutzaustragsintervalle des Separators 12 zu beheben, Bei einer vollautomatischen
Anlage hat die Vorrichtung
19 eine Steuerungsfunktion, derart,
daß die Reinigungs-bzw. die Schmutzaustragsintervalle des Separators 12 2 in Abhängigkeit
von der Spülhäufigkeit des Rückspülfilters 14 gesteuert werden, so daß bei Überschreiten
einer bestimmten Spülhäufigkeit des Rückspülfilters 14 die Reinigungshäufigkeit
des Separators 12 je Zeiteinheit erhöht wird. Dies kann über die in der Zeichnung
gestrichelt angedeutete Steuerleitung 20 erfolgen.
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Eine den Separator 12 umgehende und durch Umschaltventile 21 bis 24
absperrbare Umgehungsleitung 25 ist über das Umschalt-ventil 22 an die den Ausgang
des Separators 12 mit dem Eingang des Rückspülfilters 14 verbindende Leitung 11
angeschlossen. Die Ventile 21 bis 24 sind als Dreiwegeventile ausgebildet. Durch
Umschalten dieser Ventile kann der Separator 12 vorübergehend aus dem Betrieb genommen
werden, wobei das Schweröl über die den Separator 12 überbrückende Umgehungsleitung
25 dem Rückspülfilter 14 zugeführt wird.
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Die Steuervorrichtung 19 kann hierbei so ausgebildet werden, daß sie
die Umschaltventile 21 bis 24 ansteuert, was über die gestrichelt angedeuteten Steuerleitungen
26 bis 31 erfolgen kann. Sobald der Störfall behoben ist, kann durch erneutes Umsteuern
der Umschaltventile 21 bis 24 der Schwerölseparator wieder in Betrieb genommen werden.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Pumpensystem 10
zwei parallel zueinander angeordnete Pumpen 10' und 10" auf, die mit Hilfe von Dreiwegeventilen
32 wechselweise in Betrieb genommen.werden können. In die Leitung 11 kann zwischen
das Pumpensystem und den Schwerölseparator 12 ggfls. noch ein Vorwärmer und/oder
ein Wasserabscheider 33 bekannter Art eingeschaltet werden, Auch besteht die Möglichkeit,
zwischen den Schwerölseparator 12 und den Rückspülfilter 14 einen Vorwärmer und/oder
einen Wasserabscheider 34 mit zum Schlammtank führenden Ablaßventil
35
einzuschalten. Dem Pumpensystem vorgeschaltet ist ein Pumpenschutzfilter 36.
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In einer zu der Leitung 11 und der Schweröl-Aufbereitungsstrecke parallelen
Leitung 37, die der gleichzeitigen Aufbereitung von Dieselöl dient, ist hinter einer
Pumpe 38 und einem Pumpenschutzfilter 39 ein zweiter Separator 40 eingeschaltet,
der über Leitungen 41 mit der Umgehungsleitung 25 verbunden ist. Vor und hinter
dem Dieselöl-Separator 40 ist jeweils ein aus einem Dreiwegeventil bestehendes Umschaltventil
42 bzw. 43 in der Leitung 37 angeordnet. Auch diese Ventile 42 und 43 können von
der Steuervorrichtung 19 über Steuerleitungen 26 und 27 angesteuert werden. Dabei
läßt sich die Anordnung so treffen, daß im Störfall des Schwerölseparators 12 der
gleichgroß dimensionierte Dieselöl-Separator 40 kurzzeitig dessen Funktion übernimmt.
Das Schweröl fließt in diesem Fall über die Umgehungsleitungen 41 und den Separator
40 zu dem Rückspiilfilter 14.
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Der Rückspülfilter 14 kann im übrigen beide Separatoren 12 und 40
in der genannten Weise überwachen und/oder steuern, den Dieselöl-Separator 40 nur
für den Fall, daß er bei abgeschaltetem Schwerölseparator 12 vorübergehend dessen
Funktion übernimmt.
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Wie in der Zeichnung durch die strichpunktierte Umrahmung 44 angedeutet
ist, kann die gesamte vorstehend beschriebene Einrichtung mit den in dem umrahmten
Feld liegenden Aggregatteilen zu einer geschlossenen, transportablen und einbaufertigen
Baueinheit zusammengefaßt werden, wobei die verschiedenen Aggregatteile zweckmäßig
auf einer gemeinsamen Grundplatte montiert sind. Der Schlammtank 13 kann mit einem
Überlauftank 45 vereinigt sein, aus dem der Takküberlauf abgeführt wird. Außerdem
kann er innerhalb des Schlammtanks 13 über eine Leitung 46 z.B0 einem Schlammbrenner
od.dgl.
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zugeführt werden. Die beiden Leitungen 11 und 37 können ausgangsseitig
über
eine Querleitung 47 und eingeschaltete Dreiwegeventile 48 und 49 untereinander verbunden
sein, so daß das gereinigte Schweröl und das gereinigte Dieselöl wahlweise einem
nachgeschalteten Dieselöl-Betrieb stank oder einem Schweröl-Betriebstank zugeführt
werden können.
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