CH676554A5 - - Google Patents

Description

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CH676 554 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Einsatzkörper für Schwerkraft-Flüssigkeitsabscheider, insbesondere in einem Ölabscheider, welcher Körper als hydrodynamischer Widerstand zum Abbremsen und Anlagern von in der Abscheiderströmung enthaltenen Tröpfchen der abzuscheidenden Flüssigkeit dient und ferner dazu dient diese Tröpfchen mit nachströmenden Tröpfchen zu grösseren auftriebsintensiveren Tröpfchen zu koalieren.

Bei Schwerkraftabscheidern, wie beispielsweise Ölabscheidern, hängt die Abscheidegeschwindigkeit und damit auch der Wirkungsgrad neben dem Dichteunterschied zwischen Wasser und dem abzuscheidenden Medium hauptsächlich vom Tropfendurchmesser des abzuscheidenden Mediums ab. Je grösser die Tröpfchen sind, desto grösser ist der Auftrieb beziehungsweise die Differenz zwischen Auftrieb und der diesem entgegenwirkenden Reibung, die wiederum unter anderem eine Funktion der Grösse der Tröpfchenoberfläche darstellt.

vs = (g/1 8ti) • (dw - dö) • D2

vs = Steiggeschwindigkeit des Öltröpfchens cm/sec g = Schwerkraftbeschleunigung 9,81 cm/sec2 ty = absolute Viskosität des Wassers Poise dw = Dichte des Wassers g/cm3 de = Dichte des Öls g/cm®

D = Durchmesser des Öltröpfchens cm

Um die Abscheideleistung von Ölabscheidern zu erhöhen, nutzt man das Prinzip der sogenannten Plattenabscheider beziehungsweise mechanischen Koalescensabscheider aus. Bei diesen werden in den Abscheideraum Koalisationsflächenträger in Form von Platten aus Asbestzement, Metall, Kunststoffe, Glas usw. eingebracht.

Dadurch wird dem langsam aufsteigenden Tröpfchen nach kurzer Weglänge mechanisch eine Barriere geboten, bei welcher das aufsteigende Tröpfchen mit dem bereits abgeschiedenen Medium in Kontakt treten muss, Die Tröpfchen koalieren notwendigerweise zu grösseren Tropfen, welche nun eine höhere Steiggeschwindigkeit haben, dadurch wird der Wirkungsgrad der Ölabscheider erhöht.

Diese Koalisationsabscheider sind derzeit durchwegs so konstruiert, dass der Koalisationsraum als eigenes Bauelement im Ölabscheidersystem fungiert. Im Koalisationsraum sind dabei die Befesti-gungs- beziehungsweise Abgrenzungseinrichtungen für die Abscheideeinrichtung fix angebracht. Die derart ausgestatteten Schwerkraftabscheider sind teuer in der Herstellung und aufwendig in der Wartung,

Die Erfindung zielt darauf ab, die genannten Nachteile zu vermeiden.

Die Erfindung löst dies mit einem Einsatzkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, der sich auszeichnet durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches angegebenen Merkmale.

Ein oder mehrere solcher Einsatzkörper werden einfach in einem Schwerkraftabscheider eingelegt.

Dadurch werden die anströmenden Tröpfchen im Inneren der Einsatzkörper an den Flächen zurückgehalten und den nachfolgenden Tröpfchen die Möglichkeit des Koalierens geboten. Vergrösserte Tröpfchen treten mit höherem Auftrieb aus dem Einsatzkörper aus und gelangen rascher an die Oberfläche des Abscheiders als bisher. Es kann dadurch die Durchsatzgeschwindigkeit durch einen Ölabscheider wesentlich erhöht werden, ohne dass Öltröpfchen den Abscheider wirkungslos passieren. Somit wird der Wirkungsgrad vorhandener Ölabscheider durch die erfindungsgemässen Einsatzkörper wesentlich verbessert, beziehungsweise es kann ein vorhandener Abscheider zur Reinigung einer grösseren Zulaufmenge von Flüssigkeit eingesetzt werden, wenn man die erfindungsgemässen Einsatzkörper verwendet Ein Neubau einer vergrösserten Anlage kann eingespart werden. Es ist zweckmässig, wenn der Einsatzkörper mit einer Aufholvorrichtung aus dem Abscheider und vorzugsweise auch mit einer Niederholvorrichtung, beispielsweise in Form von mindestens einer an den oberen Abscheiderrand gefühlten Leine ausgestattet ist, zur Reinigung, beziehungsweise zum Austausch können die erfindungsgemässen Einsatzkörper problemlos aufgeholt werden. Sind die Einsatzkörper genügend schwer, dann sinken sie an die gewünschte Stelle ab. Zur Verankerung beziehungsweise zum Beschweren der Einsatzkörper können Steine in die Einsatzkörper eingelagert werden. Ist ein Einsatzkörper mit einem Seilzug in Form einer Leine als Aufholer und eine zweite Leine vom Einsatzkörper über einen Ring im Boden des Abscheiders nach oben laufende weitere Leine als Niederholer befestigt, dann kann der Einsatzkörper in jeder beliebigen Höhe des Abscheiders zwischen Boden und Oberfläche fixiert werden. In einem Abscheider können mehrere Einsatzkörper dieser Art angebracht sein.

Besonders zweckmässig ist es, wenn der Einsatzkörper als Flächenelemente Kunststoffabfälle, insbesondere aus dem Hausmüll anfallende Behälter, wie Joghurtbecher, vorzugsweise in zerschnittener Form, enthält. Die Verwendung von Abfallbehältern aus dem Hausmüll führt zu einer zweiten Nutzungsebene eines Massenproduktes. Auf Grund der dünnen Wandstärken, besonders im zerschnittenen Zustand wird ein hoher Wirkungsgrad erreicht. In diesem Sinn wurden Joghurtbecher durch Abtrennen des Bodenteils in Kegelmäntel verwandelt und in der Längsmitte durch eine Heftklammer verbunden. Werden solche Flächenelemente in ein Netz gefüllt und dieses verschlossen, dann bildet der Inhalt eine ideale Koalisationsmöglichkeit im Sinne der Erfindung. Die Verbindung beziehungsweise der Zusammenhalt der einzelnen Flächenelemente beziehungsweise Flächenstücke zu einem Einsatzkörper kann auch durch Verkleben, insbesondere Erhitzen und Verschweîssen der Oberflächen im Sinne eines Sintervorganges erfolgen. Werden Netze verwendet, dann ist es zweckmässig, von einem Netz-Schlauch auszugehen und diesen nach Füllung an beiden Enden abzubinden, wobei an den Enden eventuell die vorgenannten Leinen zum Auf- und Niederholen angebracht sein

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können. Die Einsatzkörper können auch mattenartig ausgebildet sein und durch vier Leinen in eine bestimmte Tiefe abgesenkt werden.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Die Figur zeigt einen Ölabscheider schematisch im Querschnitt.

Ein Ölabscheider 1 umfasst eine vom oberen Beckenrand kommende in das Becken eintauchende und nahe dem Beckengrund ausmündende Zuflussleitung 2 für mit Öl verunreinigtes Wasser sowie eine Abflussleitung 3 für gereinigtes Abwasser, die ebenso im unteren Beckenbereich beginnt, bis an den Beckenrand hochgeführt ist und von dort, beispielsweise in einen Kanal einmündet. Die Ausmündung der Zuflussleitung 2 ist im Becken von der Einmündung für die Abflussleitung 3 möglichst weit entfernt. Die Leitungen können im Bereich des Abscheiders auch durch Trennwände 4, 5 vom Becken abgegrenzt sein. Das mit Öl verunreinigte Wasser strömt von der Ausmündung der Zuflussleitung 2 in Richtung zur Einmündung der Abflussleitung 3. In dem dazwischenliegenden Becken hat das Öl die Möglichkeit, auf Grund des unterschiedlichen spezifischen Gewichtes gegenüber Wasser hochzusteigen. Das Öl sammelt sich im oberen Bereich des Abscheiders.

Die in feiner Verteilung im Wasser vorhandenen Öltröpfchen steigen bei einer bestimmten horizontalen Strömungsgeschwindigkeit des verunreinigten Wassers im Durchschnitt längs der strichlierten Linie 6 auf. Man sieht, dass das Ende dieser Linie oberhalb der Ausmündung des Abscheiders liegt. Die meisten Töpfchen werden also im Abscheider zurückbleiben. Steigt allerdings die horizontale Strömungsgeschwindigkeit im Abscheider an, dann gelangen mehr und mehr der Öltröpfchen in die Ab-fiussleitung. Mit zunehmender Durchflussgeschwindigkeit nimmt demnach der Wirkungsgrad des Abscheiders ab. Gelingt es, den Auftrieb der Öltröpfchen zu vergrössern, indem grössere Tröpfchen durch Koalieren einer Anzahl kleinerer Tröpfchen (Vereinigung zu einem grossen Tröpfchen) gebildet werden, dann ergibt sich die strich-lierte Linie 7 für das durchschnittliche Aufsteigen der grossen Tröpfchen bei gleicher horizontaler Strömungsgeschwindigkeit wie für Linie 6. Es verbleiben also wesentlich mehr grosse Tröpfchen im Ölabscheider, und das ausfliessende Wasser wird ölfrei sein. Es ist nun durchaus vertretbar, die horizontale Strömungsgeschwindigkeit soviel zu erhöhen, dass sich eine Aufstiegslinie ergibt, die zwischen den Linien 6 und 7 liegt. Mit einer Vergrösse-rung der Stömungsgeschwindigkeit im Ölabscheider wird bei gleichem Wirkungsgrad die Leistung des Ölabscheiders erhöht.

Diese oben genannte Vergrösserung der Tröpfchen als Voraussetzung für die Erhöhung des Wirkungsgrades und/oder der Leistung eines Ölabscheiders wird durch Einsatzkörper 8, 9, 10 im Abscheider ermöglicht, die durch ein Netz 11 umhüllt sind und Flächenelemente 12 mit Zwischenräumen für das Hindurchströmen des mit Öl verunreinigten Wassers enthalten. Die Flächenelemente sind im Ausführungsbeispiel zerschnittene Joghurtbecher sowie andere Behälter aus dem Hausmüll. Es handelt sich um Material, das von Öl und Wasser nicht angegriffen wird.

Beim Durchströmen des verunreinigten Wassers werden die Öltröpfchen durch die Flächenelemte kurz zurückgehalten, so dass nachfolgende Tröpfchen in die vorgenannten Tropfen übergehen («koalieren») und ein gemeinsames grösseres mit verstärktem Auftrieb bilden.

Leinen 13 sind zum Aufholen der Einsatzkörper 8, 9, 10 vorgesehen. Die Einsatzkörper haben im Ausführungsbeispiel die Form von Säcken. Es können aber auch mit geringem Druck gepresste Blöcke sein, die aus, zumindest im Randbereich des Blockes, teilweise miteinander verschmolzenen Flächenelementen bestehen. Unter Flächenelementen werden hier Körper verstanden, die mindestens eine Fläche aufweisen, welche zur Anlagerung von Tröpfchen zum Zwecke des Koalierens geeignet sind. Dies sind in erster Linie dünnwandige gekrümmte oder flache Formstücke.

Auftriebskörper innerhalb des Einsatzkörpers können dieses auch im Bereich der Oberfläche des Abscheiders halten. Dies ist etwa dann zweckmässig, wenn der Zulauf zu Abscheider im oberen Abscheiderbereich einmündet. Mit Hilfe eines Gewichtes an einer Leine und von Auftriebskörpern im Inneren des Einsatzkörpers kann der Einsatzkörper je nach Länge der Leine zum Gewicht in der Einsatzhöhe eingestellt werden.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Einsatzkörper in einem Schwerkraft-Flüssigkeitsabscheider (1), insbesondere in einem Ölabscheider, welcher Körper als hydrodynamischer Widerstand zum Abbremsen und Anlagern von in der Abscheiderströmung enthaltenen Tröpfchen der abzuscheidenden Flüssigkeit dient und ferner dazu dient diese Tröpfchen mit nachströmenden Tröpfchen zu grösseren auftriebsintensiveren Tröpfchen zu koalieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzkörper Fiächenelemente (12) in unregelmässiger Verteilung zur Bildung von Zwischenräumen für das Hindurchtreten der Abscheiderströmung aufweist und dass die Flächenelemente (12) netzartig umhüllt oder durch innere Verbindungen zusammengehalten sind und eine Einheit bilden.

2. Einsatzkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leine (13) mit dem Einsatzkörper zum Hochziehen desselben aus einem Becken des Flüssigkeitsabscheiders verbunden ist, welche zum Beckenrand hochgeführt ist.

3. Einsatzkörper nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Leine an dem Einsatzkörper befestigt und über eine Um-lenkung am Boden eines Beckens des Flüssigkeitsabscheiders hinauf zum Beckenrand geführt ist.

4. Einsatzkörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Flächenelemente (12) Kunststoffabfälle, insbesondere Behälter aus dem Hausmüll, wie Joghurtbehälter vorzugsweise in zerschnittener Form, vorgesehen sind.

5. Einsatzkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gewicht, bei-

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spielsweise ein Stein in den Einsatzkörper eingelagert ist, um den Einsatzkörper spezifisch schwerer als die Ausscheiderflüssigkeit zu machen und diesen im Sohlenbereich des Abscheiders positionieren zu können.

6. Einsatzkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Auftriebskörper in dem Einsatzkörper eingelagert ist.

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