NO751079L - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrbrer en fremgangsmåte for ikke-maskinell transport av en ansamlet væske fra et lavere til et hoyere nivå og en anordning for utforelse av fremgangsmåten.

Transport av væske til et hoyere nivå skjer gjerne ved "hjelp

av trykkpumper. Dreier det seg om en lukket beholder som inne-holder væsken, kan dette trykkes oppover ved oking av luft-trykket over væskespeilet. Når den foronskede transporthoyde ikke er altfor stor, kan det også benyttes en sugepumpe. For alle disse transportmåter er det nodvendig med maskinelle anordninger , og i de fleste tilfeller også elektrisk energi.

Oppfinnelsen har til oppgave å transportere ansamlet væske til

et hoyere nivå uten maskinelle hjelpemidler.

Lbsningen på denne oppgave består ifolge oppfinnelsen ved at

det ved frigivelse av stromningsveier strommer en for det hoyere nivå forhåndenværende tynnere væske til et lavere nivå, mens en i det minste tilnærmet lik volummengde av den lettere væske som skal transporteres, transporteres til det hoyere nivå under utnyttelse av de to væskers forskjellige spesifikke vekt.

En anordning for gjennomfbring eller utfbring av denne oppfin-nelse erkarakterisert veden beholder på det hoyere nivå som er fylt med den tyngre væsken, og som står i forbindelse med den lettere væsken på det lavere nivå.

En anordning for utforelse av'fremgangsmåten er meget enkel og billig. Det er ikke behov for stadig bevegelse eller roterende deler, men derimot kun tilstedeværelse av tyngre væske ved det hoyere nivå. Anordningen kan tas i bruk uten ytterligere for-I beredelser. Det er kun nodvendig med strbmningstilkobling når

I

det benyttes automatisk styring. Ved å innrette flere anord-j ninger over hverandre kan man også overvinne storre transport- j hoyder.

På tegningene er det fremstilt skjematisk et utforelseseksempel på oppfinnelsen som skal beskrives nærmere i det folgende:

Fig. 1 viser oppbygningen av en anordning,

fig. 2 viser en variant av denne,

fig. 3 viser en kombinasjon av flere anordninger ifolge fig. 2,

fig. 4 viser oppbygningen av en annerledes utfort anordning,

fig. 5 viser en anvendelse av anordningen på fig. 4 i lengdesnitt,

fig. 6 viser et oppriss av anordningen på fig. 5.

På alle figurene er like deler gitt samme henvisningstall.

Ifolge fig. 1 er det anordnet en lukket beholder 2 over den ansamlede væske 1 som skal transporteres til et hoyere nivå. Det laveste punkt på beholderen er koblet til en ledning 3. Denne rager ned i væsken 1 og kan lukkes ved hjelp av et strupeorgan 4, f.eks. en toveis-ventil. Beholderen er fylt med væske 5, hvis spesieikke vekt er storre enn for væsken 1. Den tyngre og den lettere væske kan f ,.eks. være henholdsvis vann og en organisk væske, f.eks. olje, og for enkelhets skyld vil det for den ytterligere figurbeskrivelse benyttes kun disse betegnelser.

Ved betjening av anordningen er det nok å åpne strupeorganet 4. Vann strommer ned mot det lavere nivå, men kun i den grad som olje stiger oppover betinget av det undertrykk som oppstår i beholderen og oppdriften av olje i vann. Disse to stromningsret-ninger i ledningen 3 er antydet med piler. Det vil ta en stund for beholderen er fylt med olje. Den tid som trengs til dette avhenger i forste omgang av beholderens volum, og dertil av tverr-snittet av ledningen 3 og storrelsesforskjellen mellom de to væskers spesifikke vekt. Jo trangere ledningen er, dessto merj forstyrrer de to væskene hverandre ved sin motsatte bevegelse. I Og jo lettere den ene væske er i forhold til den andre, dessto i raskere stiger den opp.

Ser man bort fra den luft som f.eks. kan være tilstede i ledningen 3 under strupeorganet 4, og som selvfølgelig også stiger oppover, blir tilnærmet samme volum olje transportert til det hoyere nivå som det vannvolum som strommer til det lavere nivå.

Den tillatte lengde av ledningen 3 er begrenset, og dermed også den mulige transporthoyde. Ledningen må være kortere enn den teoretiske sugehoyde for vannet eller oljen, for ellers ville væskesoylen koke, noe som ville avbryte transporten.

Det skulle være unodvendig å nevne at det ved en storre beholder også kan være anordnet flere ledninger 3.

Fig. 2 viser en annen utforelse. Beholderen 2 er igjen fylt med vann, men stromningsveiene for de to væskene er adskilt fra hverandre. Den forste ledningen 6 med strupeorganet 4 er bestemt for transport av oljen 1 som her flyter oppe på væsken 7. Denne må ikke under noen omstendighet være identisk med innholdet av beholderen. Ledningen 6 ender i olj esj iktet. En andre ledning 8 er anordnet for det nedadstrommende vann fra beholderen, og denne ledningen oppviser også en strupeventil 4, og ender i dette f.eks. i væsken 7.

Dersom begge strupeorgariene åpnes, strommer vannet nedover, og praktisk talt samtidig begynner oljen å stromme oppover som antydet med pilene. De to ledningene 6 og 8 virker derved som kommuniserende ror. Stromningen er mye raskere enn i utforelses-eksemplet på fig. 1, fordi den andre væsken ikke strommer i motsatt retning i noen av ledningene. Her er det fordelaktig at ledningene 6 og 8 munner ut på det laveste punkt av beholderen, og at munningene er adskilt fra hverandre med en vegg 10 som tillater kommunikasjon.

På grunn av denne forholdsregel blir de to væskene inni i beholderen blandet sammen minst mulig. Muligheten for at oppover-I strommende olje rives med av vannet som strommer nedover i led-|

I

ningen 8 er i stor grad eliminert, og beholderen kan praktisk I talt tommes fullstendig for vann, slik at dens kapasitet kan utnyttes best. For tilpasning av stromningsforlopet er det hensiktsmessig at begge ledningene har tilnærmet likt tverrsnitt. Dersom oljesjiktet er tynt, kan det by på vanskeligheter å suge det opp gjennom en vanlig ledning. I dette tilfelle er det fordelaktig å gi nedre del 9 av ledningen 6 traktform. Dertil er det i alle tilfeller hensiktsmessig at minst den nedre del av den ledning som ender i den lette væsken består av et materiale, for hvilket den lettere væsken har storre fukteevne enn den tyngre væsken.

Det er ikke på forhånd bestemt hvor den andre ledningen 8 må ende. Ved utforelsen ifolge fig. 2 er forholdene meget enkle, og den viste anordning er mest hensiktsmessig. Såvel i dette eksempel som også når det ikke befinner seg noen væske under den olje som skal transporteres, kan ledningen 8 fores til nærheten av bunnen av væskeansamlingen, men den kan også ende i samme hoyde som den forste ledning 6 eller sogar over væskespeilet.

For i grensetilfeller å lette dannelsen av den foronskede stromning i de to ledningene, er det fordelaktig å begynne åpningen av strupeorganet i den andre ledningen 8 forst, og så begynne åpningen av strupeorganet i den forste ledningen 6 etter en viss tidsforsinkelse. Det kan sogar være hensiktsmessig forst å begynne åpningen av strupeorganet i den forste ledningen 6 når strupeorganet i den andre ledningen 8 allerede er fullstendig åpnet. En slik styringsmåte kan skje både for hånd og automatisk'. Dertil kan det i hver av de to ledningene være anordnet en til-bakeslagsventil 11 som entydig fastslår den mulige stromnings-retning.

For kontroll av stromningen kan det være anordnet stromnings-overvåkere i ledningene. Vanligvis er det tilstrekkelig med en enkelt stromningsovervåker innebygget i den andre ledningen 8. Den kan også med fordel anvendes for styringsformål, idet den f.eks. lukker strupeorganene i begge ledningene eller gir et alarmsignal når den ikke lenger registrerer noen stromning.

j Fig. 3 viser en anordning med tre beholdere over hverandre somj

muliggjor en trinnvis transport av oljen til en storre nivåhoyde. I i Hver beholder oppviser de to ledninger 6 og 8 som begge forer i! nedad og er utstyrt med strupeorganer 4. De to ledningene til den nederste beholderen rager ned i oljen 1 som skal transporteres. De to ledningene 6 og 8 til de ovrige beholderne er tett forbundet med den beholder som befinner seg umiddelbart under.

Denne kombinasjon av beholdere er likeledes mulig med kun en forbindende ledning 30 vist på fig. 1 mellom to nabobeholdere. Ledningen 3 munner da hensiktsmessig ut ved dypeste punkt på den ovre beholder og ved hoyeste punkt på den nedre beholder.

Ved transportens begynnelse er alle beholdere fylt med vann. Strupeorganene i ledningene (eller strupeorganet når det kun er anordnet en ledning) for den andre beholder regnet nedenfra, blir forst åpnet når transporten av olje i den forste beholder har sluttet. Når oljen i lopet av transporten befinner seg i den andre beholderen, blir strupeorganene for den tredje beholderen åpnet. Således blir oljen transportert oppover fra trinn til trinn, noe som igjen kan skje for hånd eller automatisk.

Også her kan det være meget fordelaktig med en stromningsovervåker som ikke bare lukker strupeorganet for en beholder så snart den ikke lenger registrerer noen stromning i ledningen sin, men som også gir en impuls for åpning av strupeorganene for den beholder som befinner seg umiddelbart over.

Det gis imidlertid også'en ytterligere styringsmulighet. Mens oljen stiger fra den andre til den tredje beholder, kan det igjen transporteres olje i den nederste beholderen. Anvendes denne muligheten konsekvent, kan i et forste tidsintervall strupeorganene i ledningene til de nedenfra og oppover fortlopende nummererte forste, tredje, femte osv. beholdere være åpne, mens de ovrige strupeorganer er lukket, og i et andre tidsintervall kan strupeorganene i ledningene til den andre, fjerde osv. beholder være åpne, mens de strupeorganer som i forste tidsintervall var åpne nå er lukket. Man får herved en meget rasjonell, halvkontinuerlig transport. Den beskrevne anordning lar seg forst og fremst hensiktsmessig anvende der hvor det kun står begrenset I plass til disposisjon, og hvor oljesjiktet har en viss tykkelsei. ! Dreier det seg imidlertid om en storre vannflate, har oljesjiktlet vanligvis en mindre tykkelse, eller danner sogar kun en film på vannoverflaten. I slike tilfeller blir det med fordel benyttet en annen utforelsesform av anordningen som skal beskrives i det folgende.

Ifolge fig. 4 er beholderen 12 åpen nedentil og rager kun ned

i oljesjiktet 1 med sin nedre kant. Nær dens overste punkt munner det ut en utlopsledning 13 som oppviser en tilbakeslags-ventil 14, og dertil en avsugningsledning 15 som er utrustet med et sperreorgan 16.

Ved begynnelsen av transporten er beholderen 12 fylt med vann,

og sperreorganet 16 er lukket. På grunn av at vannet i beholderen har en tendens til å stromme nedover, oppstår en sugevirkning som gjor at olje på overflaten av vannspeilet strommer mot beholderen. Inne i beholderen stiger oljen i form av dråper 17 oppover som

antydet på tegningen og samler seg over vannet.

Når beholderen 12 er full av olje, blir denne ledet ut gjennom avsugningsledningen 15, hvorved vannet stiger i beholderen, idet det naturligvis drar med seg olje som dog straks utskilles over vannet. Så snart beholderen igjen er fylt med vann, setter igjen den naturlige transport av olje til det hoyere nivå inn med full intensitet, noe som allerede hadde begynt ved avledningen av oljen. Avledningen av oljen fra beholderen kan skje når det er nodvendig, eller det kan skje kontinuerlig.

Avsugningsledningen er ikke ubetinget nodvendig. Det er også tenkelig å lukke den åpne flate av beholderen som vender mot vannet på en eller annen måte så snart beholderen er fylt med olje, og så transportere den bort.

For å vite hvor full beholderen er med olje er det anordnet en nivåviser 18. Denne kan erstattes av enhver annen hensiktsmessig viseranordning, f.eks. en væskefoler som reagerer på den forskjellige lysbrytingsevne for vann og luft. Når vannoverflaten ikke er speilglatt, kan det forekomme at luftbobler finner vei I inn i beholderen og der stiger opp. Luftputen som danner seg influerer praktisk talt ikke på transporten, men den nedsetter I dog beholderens kapasitet. Også i dette tilfelle kan nivåvi-seren 18 eller en flottor gjore god tjeneste.

Alle benyttede viseranordninger tjener til å gi et visuelt

bilde, et optisk eller akustisk signal, hvorpå de nodvendige betjeningsforholdsregler kan foretas. Mange anordninger er dessuten i stand til å utlose et forlop automatisk, f.eks. begynnelse eller styring av oljeavsugning, betjening av en luftpumpe for utlufting av beholderen osv.

For tilveiebringelse av tyngre væske ved det hoyere nivå ved beholdere som er åpne i bunnen, byr det seg forst og fremst to muligheter. Den ene består i at beholderen neddykkes fullstendig i vann. Luften som er til stede i beholderen viker da ut gjennom utluftingsledningen 13. Deretter blir den fulle beholderen heist opp, mens tilbakeslagsventilen 14 forhindrer at luft igjen strommer inn i beholderen gjennom utluftingsledningen til dens nedre kant knapt befinner seg under vannspeilet eller ligger i samme hoyde som dette. Ved svært rolig overflate kan kanten av beholderen sogar heves litt over vannspeilet, idet vannets ko-hesjonskrefter forhindrer utstromning av dette. Forbindelsen mellom beholderens innhold og det omgitte vann opprettholdes,

og oppsugning av olje i beholderen lettes, noe som er svært verdi-fullt ved svært tynne oljesjikt. Så snart beholderen er hevet hoyt nok til å gi oljen fri stromningsvei begynner transporten.

En andre mulighet består i å anordne beholderen slik at kun dens nedre kant er dukket ned i vann. Luften suges ut gjennom ut-luf tingsledningen 13, slik at vannet stiger i beholderen. Dersom oljesjiktet på vannet er tynt nok til å stromme inn i beholderen under dens kant, er dermed den nodvendige stromningsvei for oljen tilveiebrakt. I motsatt fall må beholderen heves enda litt, såsom beskrevet tidligere.

Dersom beholderen heves så hoyt at dens nedre kant ligger akkurat på hoyde med vannspeilet, eller sogar noe hoyere enn dette, lar det seg med absolutt sikkerhet gjore å suge opp selv tynne olje-filmer og samle dem i beholderen ved hjelp av den beskrevne frem-jgangsmåten. Denne prosess forbedres ytterligere når i det minsjte den nedre kant av beholderen er fremstilt av et materiale som I oppviser hoyere fuktbarhet for oljen enn for vannet.

Figurene 5 og 6 viser et ytterligere anvendelseseksempel på en beholder som er åpen nedentil. Beholderen 12 er montert på et skip 19 og strekker seg sogar over dettes totale bredde. For-lengelsene 20 av skipets sidevegger rager ned i vannet på begge sider og skjærer ved skipets bevegelse ut en stripe av oljen som flyter på vannet. Denne strommer inn i det indre av skipet i den retning som angitt ved pilene. Den styres derunder av lede-flåtene 21 som samtidig tjener til dempning av en eventuelt u-rolig vannoverflate. Ytterligere dempningsmidler, f.eks. ret-ningsforandring i skipets indre, kan også benyttes. Oljen fores inn i rommet 22 og deretter til beholderen 12 hvor den som beskrevet ovenfor transporteres til et hoyere nivå. I rommet 23 befinner det seg praktisk talt fullstendig renset vann som strommer ut bakover. På dette vis kan store vannflater på en sikker måte befris for olje, spesielt ved innsats av flere skip anordnet i rekke.

Den beskrevne anordning lar seg bruke overalt hvor en væske skal transporteres til et hoyere nivå, og hvor en tyngre væske står til rådighet. Dette kan f.eks. være tilfelle ved et borehull hvor grunnvannet er forurenset av utrent olje, på en åpen vannflate som er dekket av et oljesjikt eller en oljefilm, eller i den kjemiske industri, dog må her påses at de to væsker ikke reagerer med hverandee og at de ikke eller kun vanskelig kan blandes med hverandre. Bortsett fra disse begrensninger er anvendelses-mulighetene praktisk talt ubegrenset.

Claims (28)

1. Fremgangsmåte for ikke-maskinell transport av en ansamlet væske fra et lavere til et ho <y> ere nivå, karakterisert ved at det ved frigivelse av stromningsveier strommer en mengde av en tyngre væske tilgjengelig på det hoyere nivå til det lavere nivå, og at en i det minste tilnærmet lik volummengde av den lettere væske (1) som skal transporteres, transporteres til det hoyere nivå under utnyttelse av de to væskers forskjellige spesifikke vekt.

2. Fremgangsmåte ifolge krav 1 med fra hverandre adskilte stromningsveier for de to væskene, karakterisert ved at stromningsveien frigis forst for den tyngre væsken og deretter etter en viss forsinkelse for den lettere væske (1).

3. Fremgangsmåte ifolge krav 1 når begge væskene befinner seg på det lavere nivå, karakterisert ved at det for tilveiebringelse av den tyngre væske på det hoyere nivå an-ordnes en nedad åpen, tom beholder (12) på en slik måte at i det minste dens nedre kant rager ned i væsken, og at den i beholderen tilstedeværende luft fores ut for å muliggjore innstromning av væskene i beholderen.

4. Fremgangsmåte ifolge krav 3, karakterisert ved at beholderen (12) rager ned i væsken og at den tilstedeværende luft derved slippes ut, hvorpå beholderen fylt med væsker heves til dens nedre kant blir liggende tilnærmet på hoyde med det lavere nivå.

5. Fremgangsmåte ifolge krav 3, karakterisert ved at luften som befinner seg i beholderen (12) blir suget ut.

6. Fremgangsmåte ifolge et av kravene 3 til 5, karakterisert ved at den lettere væske (1), som transporteres til det hoyere nivå, fores ut av beholderen (12) kontinuerlig eller etter behov.

7. Fremgangsmåte ifolge et ay kravene 1 til 4, k a r a k-Iterisert ved at den tyngre væske er vann som tjener til transport av en organisk væske.

8. Anordning for gjennomfbring av fremgangsmåten ifolge krav 1, karakterisert ved en beholder (2, 12) på det hoyere nivå som er fylt med den tyngre væske og som står i forbindelse med den lettere væske (1) på det lavere nivå.

9. Anordning ifolge krav 8, karakterisert ved en lukket beholder (2), nedover fra.hvilken det minst forer en ledning (3, 6) som er kontrollert ved et strupeorgan (4) og som ender i den ansamlede lettere væske (1).

10. Anordning ifolge krav 8, karakterisert ved to ledninger som hver er kontrollert av et strupeorgan (4), av hvilke en forste ledning (6) for transport av den lettere væske (1) ender i den ansamlede lettere væske, og en andre ledning (8) for nedadstrbmning av den tyngre væske er anordnet på det lavere nivå.

11. Anordning ifolge krav 10, karakterisert ved at de to ledningene (6, 8) i det minste har tilnærmet likt tverrsnitt.

12. Anordning ifolge krav 8, karakterisert ved to eller flere lukkede beholdere (2) anordnet i rekke med inn-byrdes avstand over hverandre, hvilke beholdere for begynnelse av transporten er fylt med den tyngre væske og hver oppviser minst en nedadfbrende ledning (3, 6, 8) kontrollert ved et strupeorgan (4), idet ledningen (3, 6) for den nederste beholderen (2) ender i den lettere væsken (1) og ledningene (3, 6, 8) for de ovrige beholdere (2) hver er tett forbundet med den beholder (2) som befinner seg umiddelbart nedenfor.

13. Anordning ifolge krav 9 eller 10, karakterisert ved at det nederste parti (9) av ledningen (3, 6) som ender i den lettere væsken (1) er traktformig utvidet. i

14. Anordning ifolge krav 9 eller 10, karakteris ejrt i v e d at minst den nedre del av ledningen (3, 6) som ender iI den lette væsken (1) består av et materiale som oppviser "hoyere fuktbarhet for den lettere væsken enn for den tyngre væsken.

15. Anordning ifolge krav 10, karakterisert ved at" hver av de to ledningene (6, 8) oppviser en tilbake-slagsventil (11).

16. Anordning ifolge krav 10, karakterisert ved en vegg (10) i beholderen (2), hvilken vegg skiller munningene av de to ledningene (6, 8) i beholderen, men dog tillater kommunikasjon mellom væsken på de to sider av veggen.

17. Anordning ifolge krav 8, karakterisert ved en nedentil åpen beholder (12), hvis nedre kant ligger tilnærmet i hoyde med det laveste nivå og er utrustet med minst en utluf-tingsledning (13).

18. Anordning ifolge krav 17, karakterisert ved at utluftingsledningen (13) oppviser en tilbakeslagsvéntil (14) .

19. Anordning ifolge krav 17, karakterisert ved at beholderen (12) dertil er utrustet med en avsugningsledning (15).

20. Anordning ifolge krav 17 og 19, karakterisert ved at utluftingsledningen (13) og avsugningsledningen (15) munner ut i det minste i nærheten av det hoyeste punkt på beholderen (12) .

21. Anordning ifolge krav 17, karakterisert ved at minst den nederste kant av beholderen (12) består av et materiale som oppviser hoyere fuktbarhet for den lettere væske

(1) enn for den tyngre væske.

22. Anordning ifolge krav 17, karakterisert ved et apparat (18) for vising av væskenivået i beholderen (12) .

23. Fremgangsmåte for styring av anordningen ifolge krav 10, [ karakterisert ved at åpning av strupeorganet i (4) i den andre ledningen (8) begynnes forst, og at åpning av strupeorganet (4) i den forste ledningen begynnes forsinket deretter .

24. Fremgangsmåte ifolge krav 23, karakterisert ved at åpning av strupeorganet (4) i den forste ledningen (6) begynnes forst etter at strupeorganet (4) i den andre ledningen (8) er fullstendig åpnet.

25. Fremgangsmåte for styring av en anordning ifolge krav 10, karakterisert ved at en stromningsovervåker i en ledning (6, 8) lukker begge strupeorganene (4) så snart den ikke lenger registrerer stromning i ledningen.

26. Fremgangsmåte for styring av en anordning ifolge krav 12, karakterisert ved at for transport av den lettere væske (1) nedenfra til den ovre beholder (2) åpnes strupeorganene (4) i ledningene (3, 6, 8) for den andre og de påføl-gende beholdere^ ( 2) forst når transporten av den lettere væske

(1) til den umiddelbart nedenforliggende beholder (2) er slutt.

27. Fremgangsmåte ifolge krav 25 og 26, karakterisert ved at stromningsoyervåkeren gir en impuls for åpning av strupeorganene (4) for de oventil påfolgende beholdere (2) så snart den ikke lenger registrerer noen stromning i ledningen (6,8).

28. Fremgangsmåte for styring av en anordning ifolge krav 12 med flere beholdere, karakterisert ved at det for halvkontinuerlig transport av den lettere væske (1) forst åpnes strupeorganene (4). i ledningene (3, 6, 8) for de nedenfra og oppover fortlopende nummererte forste, tredje, femte osv. beholdere (2), mens de ovrige strupeorganer (4) er lukket, og at strupeorganene (4) i ledningene (3, 6, 8) for den andre, fjerde osv. beholder (2) åpnes i et annet tidsintervall mens de strupeorganer (4) som var åpne i det forste tidsintervall nå er lukket. i i