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Verfahren und Einrichtung zum Entfernen öliger Ablagerungen von den
Innenflächen von Behälterwandungen durch Waschen der Wandungen mit einer Reinigungsflüssigkeit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Entfernen öliger Ablagerungen
von den Innenflächen von Behälterwandungen durch Waschen der Wandungen mit einer
Reinigungsflüssigkeit, wobei das Gemisch aus Reinigungsflüssigkeit und öligen Ablagerungen
aus dem Behälter abgezogen und in einem Trennbehälter wieder getrennt wird.
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Bei den bekannten Verfahren dieser Art wird die verschmutzte Reinigungsflüssigkeit
aus dem zu reinigenden Behälter unmittelbar in den Trennbehälter gepumpt. Da die
Flüssigkeit aber in dem zu reinigenden Behälter ungleichmäßig anfällt, so ergibt
sich ein ungleichmäßiger Durchfluß durch den Trennbehälter, wodurch der Trennvorgang
beeinträchtigt wird. Falls die den Trennbehälter verlassende Reinigungsflüssigkeit
sofort wieder zur weiteren Tankreinigung verwendet wird, so wirkt sich der ungleichmäßige
Zufluß zum Trennbehälter auch ungünstig auf die Tankreinigung aus.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine schwankende Strömungsgeschwindigkeit
im Trennbehälter zu vermeiden.
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Die Erfindung besteht darin, daß das Gemisch vor seinem Eintritt in
den Trennbehälter durch einen eine schwankende Strömungsgeschwindigkeit in eine
im wesentlichen konstante Geschwindigkeit umwandelnden Ausgleichsbehälter geleitet
wird, in dem sich der größere Teil des Gemisches in eine ölige obere Schicht und
eine ölig-wässerige Zwischenschicht trennt, wobei sich gröbere Ablagerungen als
Bodenschlamm absetzen, während die feinere Trennung des öligwässerigen Gemisches
in Öl und Reinigungsflüssigkeit im Trennbehälter erfolgt.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der zwischen den zu reinigenden
Behälter und den Trennbehälter geschaltete Ausgleidlisbehälter als Puffer wirkt,
aus dem trotz schwankender Zuführung des Gemisches aus dem zu reinigenden Behälter
das Gemisch mit konstanter Geschwindigkeit in den Trennbehälter geleitet werden
kaim, so daß ein störungsfreier Betrieb des Trennbehälters gewährleistet ist. Damit
ist dann auch ein konstanter Zufluß der gereinigten Reinigungsflüssigkeit zur Spritzdüsenanordnung
in dem zu reinigenden Behälter gewährleistet. Außerdem hat der Ausgleichsbehälter
den Vorteil, daß in ihm bereits eine rohe Trennung des Gemisches in eine obere ölschicht
und eine ölig-wässerige Zwischenschicht stattfindet und sich Bodenschlamm absetzt,
so daß in dem Trennbehälter nur noch eine feine Trennung des ölig-wässerigen Gemisches
in Öl
und Reinigungsflüssigkeit stattzufinden braucht. Des weiteren bietet
der Ausgleichsbehälter den Vorteil, daß in ihm den Reinigungsprozeß unterstützende
Chemikalien dem Wasser zugemischt werden können. Schließlich bietet der Ausgleichsbehälter
die Möglichkeit der Entgasung des Gemisches und seiner Erhitzung. Er kann auch als
Reservoir für das wieder-C Gewonnene Öl dienen. Die Pumpe, die das Gemisch aus dem
zu reinigenden Behälter abzieht, braucht nicht in ihrer Leistung auf die Aufnahmefähigkeit
des Trennbehälters beschränkt zu werden, da der Ausgleichsbehälter überschüssige
Mengen aufzunehmen vermag.
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Das Reinigen des Behälters und die Trennung des Gemisches kann in
einem geschlossenen Kreislauf dadurch erfolgen, daß die Reinigungsflüssigkeit, die
von dem Gemisch aus Reinigungsflüssigkeit und entfernten öligen Ablagerungen abgetrennt
wird, zwecks weiterer Tankreinigung zurückgeführt wird.
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Die Reinigungsflüssigkeit enthält vorteilhaft Wasser, in welchem ein
oder mehrere frei lösliche Elektrolyte enthalten sind, um das spezifische Gewicht
der wässerigen Phase entsprechend der geforderten Trennung einzustellen.
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Wenn es sich um die Reinigung von Schiffstanks handelt, so enthält
die Reinigungsflüssigkeit vorteilhaft Seewasser. Sie kann auch vollständig aus Seewasser
bestehen.
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Die Trennung oder Schichtung derSestandteile des Gemisches erfolgt
vorteilhaft in Gegenwart eines oberflächenaktiven Mittels.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft mit einer Einrichtung
durchgeführt, die gekennzeichnet ist durch Mittel zum Zuführen einer Reinigungsflüssig,
keit
an den Ort der zu reinigenden Flächen, Mittel zum Schleudern der Reinigungsflüssigkeit
gegen die Flächen, einen Ausgleichsbehälter zur Aufnahme des Gemisches aus Reinigungsflüssigkeit
und entfernten öligen Ablagerungen, die bei dem Rein!-gungsvorgang anfallen, einen
Trennbehälter, der mit dem Ausgleichsbehälter in Verbindung ist und Mittel für die
Rückführung der Reinigungsflüssigkeit an den Ort der zu reinigenden Flächen zwecks
wiederholten Schleuderns gegen diese Flächen, wobei die relativen Volumina des Ausgleichsbehälters
und des Trennbehälters derart sind, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Gemisches
aus Reinigungsflüssigkeit und entfernten öligen Ablagerungen in den Trennbehälter
im wesentlichen konstant gehalten werden kann, ungeachtet der Strömungsgeschwindigkeit
des Gemisches in den Ausgleichsbehälter.
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Der Trennbehälter besteht vorteilhaft aus einem Zyklonabscheider,
der zwei Einheiten besitzt, nämlich eine Trenneinheit und eine Heizeinheit.
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Um zu vermeiden, daß unerwünschte Feststoffe in den Ausgleichsbehälter
und den Trennbehälter gelangen, sind Mittel zum Entfernen grober Feststoffe in der
Strömungsleitung zwischen dem Tank, der C crewaschen wird, und dem Ausgleichsbehälter
vorgesehen.
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Vorteilhaft sind Mittel zum Abziehen von öl, das in dem Trennbehälter
abgetrennt wird, und zum Einleiten dieses öls in den Ausgleichsbehälter vorgesehen,
welcher so auch als Reservoir für das wiedergewonnene öl dient.
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Es können aber auch Mittel vorgesehen sein, um öl, das sich
im oberen Teil des Ausgleichsbehälters abtrennt, abzuziehen und es in ein ölreservoir
zu leiten, in das ebenfalls das abgetrennte öl aus dem Trennbehälter geleitet
wird.
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Um die Tankräume von Tankschiffen während der Leerfahrt reinigen zu
können, wird die Einrichtung vorteilhaft auf dem Schliff installiert. Der Ausgleichsbehälter
kann dann durch einen Frachttank oder einen Kofferdamm gebildet werden.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise und
schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung
der an Bord eines Schiffes verwendbaren Einrichtung, F i g. 2 eine schematische
Darstellung der Einrichtung gemäß F i g. 1, eingebaut in ein Schiff, F i
g. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Einrichtung,
F i g. 4 den Trennbehälter gemäß F i g. 3.
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In F i g. 1 ist ein Ausgleichsbehälter 1 durch eine
Leitung 2 mit dem zu reinigenden Tank 3 verbunden. Das am Boden des Tanks
3 sich sammelnde Gemisch aus Reinigungsflüssigkeit und öligen Ablagerungen
wird durch eine Pumpe 4 aus dem Tank 3 abgesaugt und durch die Leitung 2
in den Ausgleichsbehälter gefördert. In die Leitung 2 ist vorteilhaft zwischen der
Pumpe 4 und dem Tank 3 ein nicht dargestelltes Filter zwischengeschaltet,
das grobere Feststoffe zurückhält.
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Ein Trennbehälter, der aus einer Heizeinheit 8
und einer Trenneinheit
9 besteht, ist durch eine Leitung 10 mit dem unteren Teil des Ausgleichsbehälters
1 verbunden. Eine Pumpe, 13 in der Leitung 10 zieht das Gemisch
über einen Saugfuß 11 aus dem Ausgleichsbehälter 1 ab und drückt es
zunächst in die Heizeinheit 8, aus der das erwärmte Gemisch über die Leitung
12 in die Trenneinheit 9 gelangL In der Heizeinheit 8 und dex Trenneinheit
9 an die Oberfläche steigendes Öl kann durch Leitungen 16
und
17, Ventile 18 und 19 und eine gemeinsame Leitung 20 wieder
in den Ausgleidlisbehälter 1 zurückgeführt werden, der so als Reservoir für
das wiedergewonnene öl dient. Entlüftungsleitungen 21 und 22 ermöglichen
die Entgasung des zurückgewonnenen öls.
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In dem trichterförmigen Boden der Heizeinheit 8
und der Trenneinheit
9 sich sammelnder Schlamm
kann durch Leitungen 23 und 24 abgezogen
werden.
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Innerhalb des zu reinigenden Tanks 3 ist eine Schleudervorrichtung
25 vorgesehen, der die Reinigungsflüssigkeit durch eine Pumpe 26 über
eine Leitung 27 und 29 aus der Trenneinheit 9 zugeführt wird.
An die Leitung 29 sind ein Druckmesser 31
und #in Thermometer
32 angeschlossen.
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Die Leistung der Pumpe 26 muß so abgestimmt werden, daß die
Heizeinheit 8 und die Trenneinheit 9
niemals leergepumpt werden. Eine
Entlüftungsleitung 33 und eine überlaufleitung 34, die in den Ausgleichsbehälter
1 zurückführt, sind an die Zuleitung 27 zur Pumpe 26 angeschlossen.
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Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind die Heizeinheit
8
und die Trenneinheit 9 so auf dem Schiffsdeck Angel ordnet, daß sie
größtenteils unter Deck liegen und nur mit dem oberen Ende, das die wesentlichen
AnschIüsse aufweist, herausragen.
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Die Heizeinheit 8 und die Trenneinheit 9 sind mit Heizschlangen
ausgerüstet. Der Heizdampf wird durch eine Leitung 35 und Leitungen
36 und 37 in die Einheiten eingeführt und durch mit Schwimmerventilen
42 und 43 ausgestatteten Ableitungen 40 und 41 wieder abgeführt.
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Wird die Einrichtung in Betrieb genommen, so werden zunächst der Trennbehälter
8, 9 und der Ausgleichsbehälter 1 mit Se-ewasser gefüllt, das durch
einen Seewasserbehälter 44 und ein Ventil 45 in das System eingesaugt wird.
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Sollen dem Seewasser Chemikalien zugefügt werden, um die Tankreinigung
zu verbessern, so werden diese zweckmäßig in den Ausgleiähsbehälter 1
durch
eine in seinem oberen Teil vorzuschende öffnung eingeführt.
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Ist die Füllung des Trennbehälters und des Ausgleichsbehälters mit
Seewasser erfolgt, so wird das Ventil 45 geschlossen und der Kreislauf beginnt.
Die aus dem Trennbehälter9 durch die Pumpe26 der Schleudervorrichtung
25 zugeführte Reinigungsflüssigkeit wird gegen die Innenflächen des zu reinigenden
Tanks 3 geschleudert, und das am Boden des Tanks anfallende Gemisch aus Reinigungsflüssigkeit
und entfernten Ölablagerungen wird durch die Pumpe 4 dem Ausgleichsbehälter
1 zugeführt, in dem der größere Teil des Gemisches in eine ölhaltige obere
Schicht46 und eine ölig-wässerige Zwischenschicht 47 getrennt wird, wobei sich feinere
Ablagerungen am Boden des Ausgleichsbehälters 1 absetzen.
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Die ölig-wässerige Schicht wird mittels der Pumpe 13 aus dem
Ausgleichsbehälter 1 abgezogen und in die Heizeinheit 8 gedrückt.
Nach Erhitzung wird sie aus diesem durch die Leitung 12 in den Trennbehälter
9 übergeführt. Der Kreislauf ist geschlossen, wenn die im Trennbehälter
9 -anfallende Reinigungsflüssigkeit durch die Pumpe 26 der Schleudervorrichtung
25 wieder zugeführt wird.
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Wenn der Reinigungsvorgang mehr Wasser erfordem sollte, als im Kreislauf
zur Verfügung steht, so
ist es möglich, zusätzlich Wasser in den
Ausgleichsbehälter 1 zu pumpen. überschüssige Reinigungsflüssigkeit kann
nach öffnen des Ventils 49 über die Leitung 48 abgezogen werden. über die Leitung
48 kann auch eine Entleerung des Ausgleichsbehälters und des Trennbehälters in die
See erfolgen.
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Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 wird das Gemisch aus
Reinigungsflüssigkeit und öligen Ab-
lagerungen vom Boden des zureinigenden
Tanks 51
durch die Pumpe 52 über eine Leitung 78 und ein Filter
53 dem Ausgleichsbehälter 50 zugeführt. Das Filter 53 kann
auch vor der Pumpe 52 angeordnet sein. Aus dem unteren Teil des Ausgleichsbehälters
50 wird die Flüssigkeit über die Leitung 70 in den Trennbehälter 54
abgezogen. Liegt der Trennbehälter höher als der Ausgleichsbehälter, so wird eine
Pumpe in der Leitung 70 vorgesehen. Diese Pumpe darf möglichst keine Turbulenz
und keine Emulgierung des Öls und Wassers hervorrufen. Für das rückgewonnene
öl ist ein Reservoir 55 vorgesehen, dessen unteres Ende durch eine
Leitung 84, 85 mit dem oberen Ende des Ausgleichsbehälters 50 verbunden
ist. Auch der obere Teil des Trennbehälters 54 ist über eine ventilgesteuerte Leitung
87 mit der Zuleitung 85 zum unteren Ende des Reservoirs
55 verbunden.
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Der Sdhleudervorrichtung 57 im zu reinigenden Tank
51 wird die rückgewonnene Reinigungsflüssigkeit über eine Pumpe
58 zugeführt, d.ie über eine Leitung 61 mit dem Trennbehälter 54 verbunden
ist. An die Leitung 61 ist über ein Ventil 63 auch eine Entleerungsleitung
64 angeschlossen. Da die Pumpe 58 den für das Schleudern der Reinigungsflüssigkeit
aus der Schleudervorrichtung 57 gegen die Innenwand des Tanks 51 erforderlichen
Druck erzeugen muß, so sollte hier noch eine weitere Pumpe vorgeschaltet werden,
wenn der Abstand zwischen der Pumpe 58 und dem Trennbehälter 54 groß ist.
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Der untere Teil des ölreservoirs 55 ist durch eine Leitung
65 und ein Ventil 66 mit der Saugseite der Pumpe 52 verbunden,
während an die Förderseite dieser Pumpe 52 nodh über ein Ventil
67 eine Entleerungsleitung 68 angeschlossen ist. Die Druckseite der
Pumpe 52 ist außerdem über ein Ventil 69 mit der Verbindungsleitung
70 zwischen dem Ausgleichsbehälter 50 und dem Trennbehälter 54 verbunden.
In diese Verbindungsleitung 70 kann auch über ein Ventil 71 Bilgewasser
zugeleitet werden.
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An die die Pumpe 58 mit der Schleudervorrichtung
57 verbindende Leitung 62, 74, 77 ist über ein Ventil
73 ein Behälter 72 angeschlossen, über den Chemikalien in das Reinigungswasser
eingebracht werden können, wenn diese nicht in den Ausgleichsbehälter
50 eingegeben werden sollen.
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Bei Inbetriebsetzuno, der Einrichtung wird zunächst durch die Pumpe
58 über ein Ventil 75 Seewasser in das System gesaugt und über eine
ventilgesteuerte Zweigleitung 76 aus der Druckleitung der Pumpe
58
in die Leitung 78 gedrückt, die, die Pumpe 52 mit dem Ausgleichsbehälter
55 verbindet. Das Seewasser gelangt demzufolge über das Filter
53 in den Ausoleichsbehälter 50. Der Ausgleichsbehälter wird etwa
dreiviertel mit Seewasser gefüllt.
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Macht die Art der öligen Ablagerungen im zu reinigenden Tank
51 die Verwendung erwärmten Seewassers erforderlich, so ist in dem Ausgleichsbehälter
50 eine Heizschlange vorgesehen, die die Erwärmung des Seewassers auf etwa
901 C ermöglicht. Soll das Seewasser mit Chemikalien versetzt werden, so
sind dafür in dem Ausgleichsbehälter 50
öffnungen zur Einführung derselben
vorgesehen. Um eine gründliche Lösung und/oder Dispersion der Chemikalien im Seewasser
zu erreichen, wird der Inhalt des Ausgleichsbehälters 50 durch die Pumpe
58 bei geöffneten Ventilen 59, 79, 76 und 80 durch den Trennbehälter
54 hindurch wieder in den Ausgleichsbehälter 50 umgepumpt.
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Zu Beginn der Tankreinigung wird das Ventil 76
ip der Zweigleitung
geschlossen und die Reinigungsflüssigkeit aus dem Trennbehälter 54 abgezogen und
der Schleudervorrichtung 57 zugepumpt. Das am Boden des zu reinigenden Tanks
51 anfallende Gemisch wird durch die Pumpe 52 in den Ausgleichsbehälter
gefördert, und es beginnt bei geöffneten Ventilen 81, 82, 80, 59, 79 und
83 der Kreislauf der Flüssigkeit durch den Ausgleichsbehälter 50,
den Trennbehälter 54 und den zu reinigenden Tank 51.
Die Pumpe 52 hat
zweckmäßig eine etwa 30 bis 50 1/o höhere Leistung als die Pumpe
58.
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In dem Ausgleichsbehälter 50 trennt sich der größere Teil des
Gemisches in eine ölhaltige obere Schicht und eine wässerige Zwischenschicht. Erreicht
die ölschicht den überlauf 84 im oberen Teil des Ausgleichsbehälters 50,
so fließt es in das ölreservoir 55 ab. Dies geschieht insbesondere auch dann,
wenn die Pumpe 52 plötzlich in erhöhtem Maß Gemisch in den Ausgleichsbehälter
fördert. Im Ausgleichsbehälter 50 aufsteigende Gase werden über eine Entlüftungsleitung
86 abgeführt.
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Durch die Leitung 70 fließt aus dem Ausgleichsbehälter
50 in den Trennbehälter 54 Flüssigkeit ab, die weitgehend frei von
Öl, Ablagerungen und Gasen ist.
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Der Trennbehälter 54 ist ebenso wie der Ausgleichsbehälter
50 in seinem oberen Teil mit Heizschlangen versehen, um nötigenfalls das
öl in einem pumpfähigen Zustand zu halten.
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Während das im Trennbähälter 54 anfallende Öl
über den automatischen
ölablaß 87 dem Reservoir 55 zufließt, wird das vom Öl befreite
Reinigungswasser der Pumpe 58 zugeführt. Auch das Reservoir 55 kann
mit Heizschlangen zur Erwärmung des Öles versehen sein. Das Ölreservoir und die
Verbindungsleitung vom Trennbehälter zur Pumpe 58 sind vorteilhaft mit Entlüftungsleitungen
88 und 89 versehen.
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Etwa im Reservoir 55 sich am Boden sammelndes Wasser kann von
Zeit zu Zeit durch die Pumpe 52
abgezogen und in den Ausgleichsbehälter
50 zurückgepumpt werden.
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Wenn der Ausgleichsbehälter 50 ausfällt, weil er beispielsweise
gereinigt werden muß, kann das Wasser, das aus dem ölreservoir 55 und/oder
dem Trennbehälter 54 und/oder dem überlauf 84 des Ausgleichsbehälters
50 anfällt, mittels der Pumpe 52
durch den Trennbehälter 54 zurückgeführt
werden, aus dem dann das vom Öl befreite Reinigungswasser, wenn es nicht
benötigt wird, über Bord gepumpt werden kann. Ebenso kann nach Beendigung des Reinigungsvorganges
das nicht mehr benötigte Reinigungswasser aus dem Trennbehälter 54 durch die Leitung
64 über Bord abgeführt werden.
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Ist das ölreservoir 55 voll, dann kann, wie beschrieben, Wasser
aus seinem unteren Teil abgezogen und wieder in den Ausgleichsbehälter
50 durch die Pumpe 52 gefördert werden. Ist aber der Ausgleichsbehälter
50 bereits voll, so wird die Pumpe 58 abgeschaltet
und
durch eine Pumpe Wasser und/oder öl
am Boden des ölreservoirs abgezogen und
in den Ausgleichsbehälter 50 gepumpt. Von dort wird die Flüssigkeit in den
Trennbehälter 54 geleitet, aus dem die vom öl befreite Reinigungsflüssigkeit
über Bord abgelassen wird. Sollte jedoch das ölreservoir 55 mit wasserfreiem
öl gefüllt sein, so wird der Reinigungsvorgang unterbrochen und das
Öl mittels der Pumpe 52 abgezogen und in ein weiteres Reservoir oder
in Fässer abgefüllt.
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Soll Bilgewasser von öl befreit werden, so wird es zweckmäßig
unter Verwendung einer Kolbenpumpe Über das offene Ventil 71 in den Trennbehälter
54 gepumpt. Das vom Öl befreite Wasser wird dann bei geöffnetem Ventil
63 durch die Ableitung 64 über Bord gepumpt.
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Soll der Ausgleichsbehälter 50 gereinigt werden, so wird mittels
der Pumpe 58 bei geöffnetem Ventil 75
Seewasser einer in den Ausgleichstank
eingebrachten Schleudervorrichtung 57 zugeführt, mit deren Hilfe der Ausgleichsbehälter
gereinigt wird. Das am Grund des Ausgleichsbähälters anfallende Gemisch fließt -über
das geöffnete Ventil 80 und die Leitung 70 in den Trennbehälter 54,
wird darin vom öl befreit und dann über das geöffnete Ventil 63 und
die Ableitung 64 über Bord abgelassen.
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Der Trennbehälter 54 ist ein Zyklonabscheider, wie er in F i
g. 4 dargestellt ist. Er weist eine äußere Vortrennkammer
90 und eine innere Trennkammer 91
auf. Beide Kammern sind mit Heizschlangen
92 und 93 ausgestattet, in die bei 94 und 95 Dampf eingeleitet
wird, der bei 96 und 97 austritt.
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über den Eintrittsstutzen 98 wird das aus dem Ausgleichsbehälter
abgezogene Gemisch eingeführt und in der Vortrennkammer 90 von Ablagerungen
befreit, bei gleichzeitiger Erwärmung durch die Heizschlangen 92. Bei
99 ist ein Entlüftungsrohr angeschlossen. Aus der Vortrennkammer
90 fließt das erwärmte und von Ablagerungen befreite Gemisch in die innere
Trennkamm er 91, in der Platten 107
angeordnet sind. An der
Unterseite dieser Platten sammeln sich öltropfen und steigen schließlich vom äußeren
Rand der Platten nach oben. Von dort wird das öl durch eine Austrittsöffnung
100 entfernt.
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Der Trennbehälter wird vorteilhaft automatisch gesteuert. Zu diesem
Zweck ist eine Steckdose bei 101
m
vorgesehen, die den Anschluß einer
elektronischen Steuerung ermöglicht. Das öl kann aber auch von Hand abgezogen
werden. Testhähne 102 und 103
ermöglichen es, die Tiefe der ölschicht festzustellen.
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Die vom öl befreite Reinigungsflüssigkeit verläßt die, innere
Trennkammer 91 durch eine Austrittsöffnung 104 und fließt der Pumpe
58 gemäß F i g. 3 zu.
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Eine Wärmeisolierung 105 schützt vor Wärme--verlusten, und
eine Ablaßöffnung 106 ermöglicht die völlige Entleerung des Trennbehälters.