分离设备和方法

文档序号:5022066阅读:311来源:国知局
专利名称:分离设备和方法
技术领域
本发明一般涉及用于从物质能够漂浮到其上的液体中分离物质的设备,特别地,尽管不是排他性地,涉及现有技术中已知的作为撇油器(skimmer)的清洁设备,所述清洁设备用于从例如水或水溶液的另一种液体表面移除例如油状的漂浮污染物。
背景技术
想要或有必要从液体中分离漂浮物质存在非常广泛的应用。所述漂浮物质例如可以是具有较低密度的另一种液体。所述漂浮物质可以是不想要的污染物,或是从在其下面的液体中分离出来以便在一些应用中使用的有用材料。
撇油器是广泛应用于工业中以便从水的表面或从例如水的净化或冷却溶液的另一种液体的表面移除例如油状物的漂浮污染物的一种类型的分离设备。已知的撇油器典型地由拾取器,泵,和在其内发生聚结、过滤、然后沉降的单元组成。这个过程典型地在为此目的而修改的小箱内或小桶内实施。作为在先技术中使用的撇油器,典型的聚结单元在图1中高度示意性地示出。脏冷却剂(即含有污染油)的供给物被提供到入口,所述入口引导该供给向下进入到容纳在桶内的聚结筒中。此筒提取污染油,并且通过从桶的底部进料的出口提取相对洁净的冷却剂。这样的撇油器的问题是,由于它们依靠聚结技术来提高油和水的分离,它们可以被微细固体物阻塞并且需要更换或清洁。其需要清洁或更换的时间很难测定。
使用聚结技术的撇油器的已知替代物是依靠疏水绳,疏水带,或输水盘的单元。然而,总的来说,这些单元难以维持和不会在很长的时间内正常工作。
图2中示出了分离设备的另一种已知形式。包含油、水、和固体的供给物通过入口被提供进入分离室,以便在已经聚集在分离室内的水体内排出(emerge)。油上升到表面,并且通过出口排出,而固体积聚在分离室的底部。水从分离室的侧面提取。这种布置的问题是供给物的注入引起了妨碍分离过程的搅动。在供给物也包含大量的混入空气(或称之为夹带空气)的情况下,这尤其是个问题。因此,过去一直希望将供给物中的混入空气的量控制到最小值。
因此,本发明实施例的目的是提供至少部分地克服与在先技术相联系的一个或多个问题的分离设备和技术。具体实施例目的在于提供改进的撇油设备。

发明内容
根据本发明的第一方面,提出了一种分离设备,所述分离设备将物质与液体分离,所述物质能够漂浮在所述液体上,所述分离设备包括分离室;入口,所述入口适于将包含所述物质和所述液体的供给物输送到分离室;和出口,所述出口适于将聚集在分离室内的液体输送出分离室,其中所述入口布置成在使用中从入口排出到分离室内的供给物被向上引导到分离室内,且所述分离设备进一步包括通风装置,所述通风装置布置成将气体输送出分离室。
所述物质例如可以是低密度的另一液体,或一些其它物质,例如低密度固体的颗粒。到分离室的供给物可以包括物质和液体的大体上同类的混和物,或可选地物质和液体成分可以已经分开到某种程度。
通过将供给物直接向上引导到分离室内,便利了沉降和分离操作,特别是在供给物也包括很大数量的混入气体例如空气的情况下更是如此。通风装置使得此气体逸出分离室,而不是滞留在其内。
在一些实施例中,所述入口包括口部,供给物从所述入口口部排出到分离室内,所述入口口部朝向上。所述入口口部可以布置在分离室的上部内。
供给物向上注入到分离室的上部内提供了已经聚集在分离室内的任何液体的搅动(churning)被降低的优点。
在特定实施例中,所述分离室设置在容器内,所述容器具有限定分离室的上范围的顶部、和限定分离室的下范围的基部,且所述入口口部布置成邻近顶部。
所述出口可以布置成从分离室的下部提取液体,且这有助于将漂浮物质保留在分离室内。所述出口可以包括向下朝向的口部,通过所述向下朝向的口部从分离室中提取液体,且在一些实施例中出口口部布置成在基部附近。
优选地,所述入口和通风装置布置成没有直线通路,通过所述直线通路从入口排出到分离室内的材料通过通风装置可以输送出分离室。这有助于降低通过通风孔(vent)从分离室逸出的物质和液体量。
一些实施例,特别是实施本发明的一些撇油器,包括桶(drum),且所述分离室由桶的内部体积设置(即由桶围住的体积)。在一些实施例中,桶是圆柱形、头部密封(tight-head)的钢桶。
所述桶可以具有基部和顶部,使用中,桶竖立在所述基部上。且在一些实施例中,所述入口布置成将所述供给物向下输送通过桶顶部并进入分离室。所述入口可以包括U形导管,所述U形导管布置成从桶顶部向下输送所述供给物,然后使供给物转向并朝向顶部向上折回。
在一些实施例中的所述入口布置成在桶顶部的下侧将从入口排出的供给物引导到分离室内。此布置便于将供给物分离成它的组成部分,尤其是便于混入的空气和液体的分离。
在一些使用桶的实施例中,所述出口优选地布置成将液体向上输送通过桶顶部并输送出分离室。所述出口例如可以包括导管,所述导管从桶顶部向下延伸到分离室内,且所述出口导管可以具有邻近桶基部的口部,通过所述口部可以从分离室提取液体。在一些实施例中的所述出口口部朝向下,且所述出口导管包括垂直管道。
又在使用桶的实施例中,所述通风装置优选地布置成将气体向上输送通过桶顶部。
一些实施例也包括泵,所述泵布置成将所述供给物通过入口泵送到分离室内。优选地,所述泵是滚子泵,尽管也可以使用其它类型的泵。滚子泵被发现特别适于泵送包括大量混入空气的供给物。
所述分离设备可以进一步包括泵控制器,所述泵控制器布置成根据包括起动期间和停止期间的循环操作泵。在特定实施例中,所述停止期间长于所述起动期间。所述泵控制器可以包括调整起动期间和停止期间的相对长度的装置和/或调整循环的频率的装置。间歇操作提供了可以使用高容量泵的优点,同时允许在将供给物连续注入到分离室内之间的合适的沉降时间(settling times)。分离室内的液体由此没有不断地受到搅动。所述泵控制器可以是可编程的,和/或包括用于调整泵操作循环的简单的手动装置。
一些实施例进一步包括漂浮式拾取器(pick up),所述漂浮式拾取器连接到泵,且适于漂浮在液体的主体上,所述漂浮式拾取器具有入口口部,通过所述入口口部泵可以抽吸所述供给物。此布置特别适于撇油设备。所述漂浮式拾取器优选地包括调整入口口部相对于液体的主体的表面的高度的装置,所述拾取器漂浮在所述液体上,所述漂浮式拾取器优选地适于允许泵吸入相当量的空气。在浮子相对于拾取器口部受到调整以将口部局部提升到位于漂浮的污染物的表面之上的情况下可以实现所述高度的调整。
在一些可选实施例中,使用了非漂浮式拾取器。这例如可以是布置成从固定位置或从在供给箱、贮槽、分离室或其它容器内的位置抽吸供给物的拾取器或拾取器结构。
一些实施例进一步包括拾取器,所述拾取器连接到泵上且通过所述拾取器泵可以抽吸所述供给物,所述拾取器包括拾取器室;拾取器入口口部,所述拾取器入口口部适于容许所述供给物进入拾取器室;和拾取器出口口部,所述拾取器出口口部适于将所述供给物从拾取器室输送到泵。拾取器可以是漂浮式的,但是在可选实施例中,拾取器可以是非漂浮式的。拾取器可以布置成固定高度,从而液位可以相对于入口口部的位置而改变。可以提供调整装置,从而拾取器入口口部可以被固定在各种高度和/或方位。
在一些实施例中,所述拾取器入口口部包括狭槽,且这有利地可以为材料流入拾取器室内提供足够的限制,从而当泵操作时拾取器内部的流体液位低于外部液位。这有助于漂浮材料向下流到拾取器室内,以便由泵随后提取。
有利地,在使用中所述拾取器可以适于垂直延伸。由此,对于液位的范围,狭槽仍然可以提供限制的通道以便漂浮材料流入用于提取的拾取器室内。
在一些实施例中,在使用中所述拾取器适于拾取器出口口部在狭槽下端附近。这样的布置特别适于在从浅的存储器、贮槽(sump)、或其它的这种容纳装置中使用。
便利地,所述拾取器出口口部可以是大体上为圆形。在与窄的拾取器入口口部狭槽的组合中,具有适当尺寸的出口口部可以有利地提供可以是排空(通过适当的泵)比充填快的拾取器。这再次有助于漂浮物质流入拾取器室内。
所述分离设备可以进一步包括存储器(reservoir),所述存储器适于容纳一些所述液体和所述物质;和隔板,所述隔板布置成将存储器与所述拾取器室分开。然后,所述拾取器入口口部包括在所述隔板内的孔。由此,在一些示例中,拾取器室和存储器可以由共用箱或结构的各个部分提供,且隔板装置将拾取器室和存储器分开。
然而,在可选实施例中,所述拾取器包括中空主体,且所述拾取器室是在所述中空主体内部的体积(例如,由主体的内表面限定的体积)。
在一些实施例中,所述中空主体是细长的。所述拾取器入口口部可以包括沿所述中空主体从在中空主体的第一端附近的位置延伸的狭槽。所述拾取器出口口部可以布置成在所述第一端附近,且这与狭槽入口一起提供了特别适合于从浅的液体主体中抽吸供给物的拾取器结构。
在一些实施例中,所述中空主体的第一端是封闭的,且这提供了防止液体被直接抽吸到拾取器室内的优点,而如果第一端开口,则会出现液体被直接抽吸到拾取器室内的情形。典型地,第一端将浸没到在上面的漂浮物质层的下面的、相对清洁的液体内。关闭端的使用禁止了吸取相对清洁的液体,且使得拾取器运行对于移除任何漂浮材料更加有效。
所述拾取器可以进一步包括支撑装置,所述支撑装置将中空主体支撑在存储器内,从而所述第一端最低且所述中空主体从所述第一端大体上垂直地延伸。所述支撑装置可以包括调整装置,所述调整装置调整中空主体被支撑在存储器内的高度。
在一些实施例中,所述中空主体是管状的。在一些实施例中,所述管状中空主体具有大体上矩形横截面,所述拾取器入口口部包括在管状主体的一个面内的狭槽,且所述拾取器出口口部包括在管状主体的相邻面内的孔。有利地,这使得拾取器可以靠近存储器(容纳器、箱、容器、贮槽等)的侧壁安装,且入口口部朝收集的液体的主体并与侧壁间隔开地面对。
一些实施例进一步包括存储器,所述存储器适于容纳一些所述液体和所述物质,且所述泵布置成将所述供给物从存储器泵送到分离室内。所述存储器可以是容纳箱或容器,所述容纳箱或容器设置用于在所述物质和液体供给到主分离室之前,使得物质和液体进行一定程度的预分离。通过使用这种容纳箱和漂浮式拾取器,可以便于提取漂浮物质以及将漂浮物质保留在分离室内。
所述分离设备可以进一步包括回流导管,所述回流导管连接到出口并布置成将液体输送回到存储器内。所述分离设备也可以包括另一个泵,所述另一个泵布置成通过出口和回流导管将液体泵送出分离室并到达存储器。可选地,液体可以仅通过分离室内的压力(即,在收集的液体和物质上方的体积内的压力)从分离室中被驱动出。便利地,此压力可以作为将供给物通过供给泵注入到分离室的结果而形成。尽管通风装置允许气体排出分离室,但是如果通风装置适当地布置(例如,在通风装置包括具有充分小的钻孔的导管、或者包括适当的构造和其它流动限制结构或装置的情况下),那么其施加在气体流出分离室上的限制可以使得形成足够高的压力以将液体从出口中驱动出(例如,将液体驱动到包括垂直管道的出口和从包括垂直管道的出口驱动出),并沿着回流管线到达供给源。
在一些实施例中,并且特别在一些实施本发明的撇油器中,所述分离设备包括另一个分离室;另一个入口,所述另一个入口连接到通风装置,并适于将气体和输送出分离室的任何混入的物质或液体通过通风装置输送到另一个分离室、并排出到另一个分离室的上部内;
第一出口,所述第一出口适于将收集在另一个分离室下部内的液体输送出另一个分离室;和第二出口,所述第二出口适于将气体从另一个分离室的上部输送出另一个分离室。
由此,所述分离设备可以包括布置成收集和分离通过通风装置从主分离室中逸出的油和水的空气/油/水分离器。
所述第一出口可以具有布置成与另一个分离室的下部连通的口部,且所述第一出口可以适于禁止收集的液体流出另一个分离室直到在所述口部上方的收集的液体和物质的压力超过预定值。
所述第一出口可以包括倒U形导管,所述倒U形导管具有向下朝向的口部,所述口部与另一个分离室的下部连通,且通过所述口部流体能够被输送出另一个分离室。
在一些实施例中,来自另一个分离室的所述第一出口和所述第二出口连接到来自第一分离室的出口。
根据本发明的另一方面,提出了一种用于将包括气体、物质、和液体的供给物分离的设备,所述物质能够漂浮在所述液体上,所述设备包括分离室;入口,所述入口适于将供给物输送到分离室内以在分离室的上部内排出;第一出口,所述第一出口适于将聚集在分离室下部内的液体输送出分离室;和第二出口,所述第二出口适于将气体从分离室的上部输送出分离室,其中所述第一出口具有布置成与分离室的所述下部连通的口部,且所述第一出口适于禁止聚集的流体流出分离室直到在所述口部上方收集的液体和物质的压力超过预定值。换言之,第一出口禁止流动直到在口部处的压力超过预定值。此压力由聚集在口部上方的材料的主体的深度和成分确定。典型地,此材料的主体将包括液体和漂浮在顶部的物质层的深度。在新的供给物被输送到分离室内的同时,或只要自前面的供给物材料的注入起已经过去了很短的时间,此材料的主体就可以包括混和部分。这样的分离设备例如可以使用为在气体出口上的集油器(oil trap),或作为用于连接到实施本发明第一方面的撇油设备的通风孔的空气/油/水分离器。
所述第一出口可以包括从所述口部向上延伸到第一液位的导管,所述第一液位在供给物从入口排出处的液位之下并且在气体进入第二出口处的液位之下。便利地,所述第一出口可以包括倒U形管。所述管可以具有在分离室内部的口部,且可以从口部向上输送流体、然后通过分离室的基部向下将流体输送出分离室。
本发明的另一方面提出了一种拾取器,所述拾取器用于连接到泵上,且通过所述拾取器泵能够抽吸包括物质和液体的供给物,所述物质能够漂浮在所述液体上,所述拾取器包括细长的中空主体;中空主体内部的拾取器室;拾取器入口口部,所述拾取器入口口部适于将所述供给物容纳到拾取器室内;和拾取器出口口部,所述拾取器出口口部适于从拾取器室将所述供给物输送到泵,其中所述拾取器入口口部包括沿中空主体的长度延伸的狭槽。
本发明的另一方面提出了一种漂浮式拾取器,所述漂浮式拾取器用于连接到泵上,且通过所述漂浮式拾取器泵能够抽吸包括物质和液体的供给物,所述物质能够漂浮在所述液体上,所述漂浮式拾取器包括至少一个浮子;入口,所述入口连接到至少一个浮子,且具有入口口部,通过所述入口口部泵能够抽吸所述供给物;和调整装置,所述调整装置用于调整入口口部相对于液体的主体的表面的高度,所述漂浮式拾取器漂浮在所述液体上。
此漂浮式拾取器当然可以装入实施本发明另一方面的分离设备中。在一些实施例中,调整装置布置成提供对入口口部相对于浮子或诸浮子的位置的调整。一些实施例包括一对浮子,且入口布置成在所述一对浮子之间。优选地,所述调整装置包括粗调装置和微调装置,所述粗调装置和所述微调装置适于对口部相对于液体表面的高度提供相对粗和相对细的调整。在一些实施例中,浮子和入口利用粗调连接到共用的支撑部件、或轭,所述粗调由将浮子在多个离散位置连接到支撑件的装置提供。细调可以通过螺纹提供(例如,通过内部带螺纹的圆柱形入口部件,所述入口部件安装在外部带螺纹的螺纹接头上,所述螺纹接头刚性固定到轭上)。
在一些实施例中,所述漂浮式拾取器进一步包括拾取器出口,所述拾取器出口包括连接装置,所述连接装置用于连接导管,泵通过所述导管可以从拾取器抽吸供给物,所述连接装置大体上横向延伸到入口,从而当大体上水平的导管连接到连接装置且拾取器漂浮时,入口被大体上垂直地引导。有利地,这种布置使得拾取器口部设定在、然后维持在正好在液体的标称表面液位的下面,所述拾取器漂浮在液体上,且口部朝向上。当连接的泵然后操作时,漂浮材料可以由此在围绕口部的全部360度的范围内被向下抽吸到入口口部内。
在可选实施例中,所述连接装置可以布置成大体上与入口一致地延伸,从而当拾取器漂浮时、大体上水平的导管连接到连接装置时,入口被大体上水平地引导。有利地,这使得拾取器入口口部设定在、并维持在入口口部的局部在液体表面之上且局部在液体表面之下的位置,从而使得连接的泵连同液体和漂浮材料一起抽吸入可估计量的空气。此布置特别适合于从浅的液体的主体抽吸供给物。
优选地,所述连接装置适于允许浮子与入口组件和连接的导管之间的相对旋转。有利地,当导管被连接时,这允许浮子和入口组件自定液位(self-level)。
本发明的另一方面提供了一种将物质从液体中分离的方法,所述物质能够漂浮在所述液体上,所述方法包括以下步骤将包括物质和液体的供给物向上注入到分离室内;使得供给物在分离室内沉降(settle),从而液体聚集在分离室的下部内、且物质漂浮在收集的液体上面;将收集的液体从分离室的下部提取;和将气体排出分离室。
参照实施本发明的设备,所述方法可以包括与上面所描述的特征相似的另外的特征。


现在将参照附图描述本发明的实施例(非成比例),其中图1是使用聚结技术的已知分离设备的示意图;
图2是根据在先技术的分离器的示意图;图3是实施本发明的分离设备的示意图;图4是适于在本发明的实施例中使用的滚子泵的示意图;图5是根据本发明另一个实施例的分离系统的示意图;图6是根据本发明另一个实施例的分离设备的视图;图7是实施本发明的第二个方面的、并适于在实施第一方面的分离系统中使用的分离设备的视图;图8是图7中示出的分离设备的进一步的截面图;图9是实施本发明的、并可以用于也实施本发明的分离设备中的拾取器的标称的主视图;图10是图9的拾取器的部分沿线A-A的横截面视图;图11是图9的拾取器的部分沿线B-B的横截面视图;图12是图9-11示出的类型的、被安装在箱内的拾取器的示意侧视图;图13是实施本发明的、并可用于也实施本发明的分离设备中的漂浮式拾取器的标称的后视图;图14是图13中的拾取器的侧视图;图15是图13和图14中的拾取器的透视图;图16是实施本发明的、并可用于也实施本发明的分离设备中的另一个漂浮式拾取器的标称的俯视图;图17是图16中的拾取器的侧视图;图18是图16和图17中的拾取器的透视图;图19是图16-18中的拾取器在使用时的标称的主视图;和图20是图16-19中的拾取器在使用时的侧视图,且局部是横截面视图的形式。
具体实施例方式
现在参照图3,实施本发明的分离设备(也被称作分离系统)包括桶30,所述桶30的内部体积限定分离室3。桶由在此示例中不可移除的头部31(也被称作盖子或顶部)关闭。为材料进入分离室3提供通道的入口4连接到头部31。换言之,入口适于将材料的供给物5输送到桶内以便分离。在此示例中,进入到桶30内的供给物5包括油1和水2的混和物。所述设备包括泵8,所述泵8布置成将供给物5从贮槽10泵送到入口4。一些油1和水2在贮槽10中聚集,且油1形成漂浮在水2的顶部的一层。分离设备也包括通过适当的导管51连接到泵8的漂浮式拾取器9。此漂浮式拾取器9布置成当泵8操作时漂浮式拾取器9将漂浮油1与来自漂浮油1下面的水体的一些水、和一些空气一起抽吸到管道51内。由此,可以理解的是,供给到分离室的供给物5除了油和水之外还包括一些混入空气。泵8通过另一导管52(其当然也可以简单地由例如一段管道提供)将供给物5供给到入口4。入口4包括大致U形的导管41,所述导管41从桶的顶部31向下然后又向上返回地延伸,从而入口4的排出口部42朝向大体上向上的方向。由此,当油、水、和空气的供给混和物通过入口4被泵送到分离室3内时,所述混和物当它从入口4的口部42出现时被朝向顶部31向上引导进入分离室内。此布置是有利的,因为此布置使得混入的空气从混和物中快速分离、并且油和水平缓地沉降。换言之,此布置便于将混和物分离成它的组成部分。其中一个因素是通过将供给混和物向上注入到分离室的上部区域,从而已经收集在分离室的下部内的液体的搅动被最小化,或与在将混和物直接注入到流体的聚集体内或将混和物直接向下引导穿过液体的聚集体的表面的情况下会出现的情形相比、至少降低了搅动。如图3中所示,一些水2收集在分离室3的下部、且相对厚的一层油1积聚在分离室3的上部。为了从分离室3移除聚集的水2,设置了出口6。此出口6通过回流管路61将清洁的液体2从桶30的底部输送回贮槽10内。在此示例中,出口6包括垂直的竖管60,所述竖管60具有与分离室3的下部连通的口部600、并且向上延伸穿过桶盖31以连接到回流管路61。通过将竖管口部600布置成靠近桶30的基部300、和通过将入口4布置成引导供给混和物从靠近桶30的顶部31的位置向上进入分离室内,本发明的此实施例或其它实施例提供了只有大体上清洁(即不包含油滴)的水返回到贮槽10内的优点。同样地,在贮槽10中从水2的表面提取的大体上所有的油1被保持在桶30中、并且没有再循环回到贮槽10。分离设备也包括布置成在此示例中通过桶顶部31将气体从分离设备输送出的通风孔7。然而,通风孔7确实对气体流出分离室实施了限制,并且通过泵8将供给物5注入到分离室3内也导致在收集的物质1和液体2上方的分离室空间内形成压力,所述压力足够使液体2向上从出口6排出、并沿着回流管路61回流至贮槽10。由此,所述布置提供了单台泵既能从贮槽将供给物泵送到分离室以便分离,又能使被分离的、清洁的液体2返回到来源处(即贮槽10)。
可以理解的是,图3中示出的设备或系统的操作导致从贮槽中逐渐移除油1的漂浮层,并且被移除的油保持在桶30中。因此所述设备也可以被描述为清洁设备或者清洁系统。贮槽10例如可以是诸如车床或铣床的一件机器设备的贮槽,在此情况下,上面被描述成水的液体2实际上可以是冷却剂溶液。
也可以理解的是,尽管图3中的设备参照将漂浮的油1层从水2的主体中分离的操作已经得到描述,但是体现此设备的相似设备也可以用来将很宽范围的物质与液体分离,所述物质漂浮在所述液体上。例如,这些设备可以用于分离两种有机液体,或可选地可以用于从液体的表面移除含有低密度微粒的固体材料的污染物层。本发明的实施例也可以用于从液体的表面移除漂浮溢出物,并且使漂浮溢出物材料再次保留在分离室3中。
本发明的其它实施例对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。
同样,可以理解的是,尽管上面参照图3所描述的实施例利用了来自贮槽10的供给物5,且在所述贮槽10中已经发生从液体(水2)中分离漂浮物质(油1),但是在可选实施例中供给物不需取自这种来源处。例如,供给物可以取自液体和漂浮物质的混和体,并且然后仍然可以在分离室内进行将此混和物分离成它的组成部分的操作。
同样,可以理解的是,尽管在一些实施例中上面所描述的贮槽10可以是一台机器设备的贮槽,但是在可选实施例中,物件10中可以是分离设备本身的一部分的存储器。例如,所述贮槽可以是布置成接收液体和漂浮物质(可能是混和的形式)的存储箱。在此布置中,由此储存箱可以提供附加容器,在此附加容器内可以进行漂浮物质和液体的分离。然后,通过使用漂浮式拾取器9,泵送入分离室的供给物中的漂浮物质的比例增加,并且必须被泵送到分离室内以便从储存箱中移除大体上所有漂浮污染物的漂浮物质的总体积减少。
现在参照图4,这是滚子泵8的高度示意图,所述滚子泵8可以用在本发明的实施例中以将供给物5泵送到入口4继而到分离室3。此泵包括壳体85,转子83布置成在所述壳体85中旋转。所述转子83携带多个滚子84,滚子84中的每一个围绕转子83的轴线旋转、并且当其被转子83绕环形路线运送时与壳体的内表面接合。通过在图中由箭头A所示的方向上旋转转子,供给物材料从入口81被泵送到出口82。泵的此布置被发现特别适于用在本发明的实施例中用于将供给物泵送到分离室,且所述供给物包括很大比例的混入空气。
现在参照图5,这是实施本发明的另一个分离(或提取)系统的高度示意图。它也可以被描述成撇油器设备。所述设备包括储存(或预分离)箱10,污染的液体已经被供给到所述储存箱10中。此污染的供给物被分离成相对清洁的液体2的主体和污染物质1的漂浮层。漂浮式拾取器9布置成漂浮在聚集在储存箱中的液体上。此拾取器9包括具有入口口部92的拾取器入口91,和可调整地连接到拾取器入口91的浮子93。通过调整浮子93相对于拾取器入口91的位置,可以调整入口口部92相对于污染物层1和液体2的主体的表面的位置。在此示例中,口部92布置成与在漂浮层1(漂浮层本身)上方的空气连通,并与下面的液体2的主体连通。入口口部92设置成相对于漂浮层的上表面相对高出、从而当漂浮式拾取器9连接到其上的泵8被操作时,被抽吸到拾取器9内并被泵送到分离室3的供给混和物包含了很大比例的混入空气。在此实施例中,泵8是滚子泵,并且撇油器设备进一步包括被布置成控制泵8的操作的泵控制器80。所述泵控制器80布置成根据重复的循环操作泵8。对于循环的一部分,泵操作以便驱动混和物50通过入口4进入分离室3,并且对于循环的剩余部分,泵8不操作。在一些实施例中,泵控制器80适于可以调整循环中泵操作的比例。当然,该循环的持续时间和泵操作的起动和停止期间的相对长度当然可以调整到适当的需要量。正如一个示例的,在一些实施例中,所述循环可以具有130秒的持续时间,且起动时间是40秒而停止时间是90秒。
泵的如此方式的间歇操作提供了下面的优点收集在分离器3中的液体2的主体和污染物1没有被不断地扰动或搅动,而在泵布置成不断地操作的情况下会发生被弄乱或被搅动的情形。有利地,泵8的停止时间能够使在分离室3中的液体2和污染物1沉降。所述设备更进一步包括由另一控制器80’控制的第二泵8’,所述第二泵8’用于通过出口6将清洁的液体2泵送出分离室3。在一些实施例中,此第二控制器80’布置成控制第二泵8’从而使第二泵8’仅在供给泵8的不操作期间运转。由此,控制器80和80’可以是同步的,从而在停止供给泵8与启动回流泵8’之间存在预定的延迟,以保证在液体被泵送回储存箱10之前分离室3中的液体和污染物充分地沉降。这有助于保证一旦表面污染物1从储存箱10中抽吸入分离室3内,表面污染物1将不会返回到储存箱10。可以理解的是,尽管图5显示了控制器80和80’作为单独的控制器,但是在可选实施例中,被适当布置的控制器可以用于控制供给泵和回流泵两者的操作。
如同图3中的设备一样,供给泵8通过合适的导管52将供给的混和物50提供到分离室入口。在此示例中,分离室3再次是具有不可移除的顶部31和密闭的底部300的桶30的内部。固定物43连接到顶部31、且入口包括管41,所述管41在弯曲成圆从而入口口部42朝上(即所述口部42面向桶顶或盖31的下侧)之前向下延伸穿过此固定物、穿过桶顶31、进入分离室3的上部,供给的混和物可以从所述口部42排出到分离室3内。由此,在靠近盖子的位置,从口部42排出的供给的混和物被向上引导进入分离室的上部。通风孔7由固定物43提供,且所述通风孔允许空气或其他气体从桶30中逸出。因为漂浮式拾取器布置成供给混和物包含很大比例的混入空气,所以在此示例中此通风孔布置尤其重要。在此示例中通风孔7和入口或口部42布置成在它们之间没有视线直达线,以减少通过通风孔7逸出的液体2和污染物1的量。然而,即使在此布置的情况下,少量的液体和污染物也可以被排出的气体/空气运送,并且理想的是,不只是简单地将所述液体和污染物返回到储存箱10以便再处理。因此,图5中的分离设备包括另一个分离室75,所述另一个分离室75设置在壳体76内、并具有第一入口70,所述第一入口70布置成将空气/液体/污染物混和物700从通风孔7输送到另一个分离室75内以便在该室75的上部内出现。来自通风孔7的供给物700中的液体2和污染物1收集在另一个分离室75内,且污染物1形成漂浮在液体2的主体上的层。第一出口71布置成将聚集在另一个分离室75的下部的清洁液体2从另一个分离室75输送出来,并且第二出口72布置成将气体从另一个分离室75的上部输送出来。第一出口71适合于禁止清洁液体2从另一个分离室流出直到在第一出口71的口部710处的压力超出预定值,所述口部710与另一个分离室75的下部连通。在此实施例中这通过包括倒U形形式的出口管道的第一出口71实现。此出口管道具有朝下并布置成接近另一个分离室75的底部的口部710。所述管道从口部710向上延伸到低于入口70和第二出口72的水平的高度,然后转向通过180°并向下延伸穿过壳体76的底部。由此,第一出口71可以被看作包括虹吸管或虹吸作用导管。出口71也可以被描述为虹吸作用出口。可以理解的是,一旦出口71的口部710已经浸没在清洁液体2中,当来自通风孔7的供给物700中所包含的相对少量的污染物和液体2没有显著地扰乱收集的材料的表面时,通常污染物1不可能进入出口口部710。由此,当更多的液体2和污染物1进入另一个分离室75时,在口部710之上的收集的液体2和污染物层1的合并高度将逐渐增加,并且如图5中所示清洁液体2在倒U形管的臂状物的内部上升。在管内的液体2的高度大体上略低于污染物层1的表面,因为根据定义,污染物层1的密度低于污染物层1漂浮在其上的液体2的密度。当积聚的液体2和污染物层1在口部710处施加充分的压力时出现使得管内部的液体2到达U形弯曲的顶点并且然后清洁液体2从出口71流出的点。如此,当漂浮层逐渐地占据另一个分离室75的深度更大的部分时,污染物物质1被保持在另一个分离室75内。然后在合适的时间间隔另一个分离室75能倒空污染物1。
在图5中所示的设备中,来自主分离室3的出口包括垂直管道60,所述垂直管道60具有与在分离器3的底部收集的液体2连通的口部600。该垂直管道60向上延伸,穿过桶30的顶部31,穿过出口配件62。此实施例中的来自主分离室的出口6、来自副分离室75的第一出口71、以及来自副分离室75的第二出口72连接在一起,从而它们供给(即提供)到回流泵8’。由此,被回流泵8’通过回流管路61泵送回储存箱10中的供给物包括清洁液体2和空气20。所述回流管路61显示为将返回液体和空气直接注入到储存箱10中的液体2的主体内。可以理解的是,可选的布置可以其它实施例实施。
尽管图5中的设备包括回流泵8’,但是在可选实施例中,可以省略附加的回流泵。在这些实施例中,清洁液体2从分离室3沿回流管路61的流回可以简单地被分离室3内形成的压力驱动,所述分离室3内的压力的形成是供给物通过入口流入分离室内和通过通风孔布置7限制气体留出分离室一起所导致的结果。由此,可以由供给泵(也可以被描述成提取泵)驱动返回流动。这种布置提供了使分离设备的组件数量降低的优点。由此,一些实施例提供了正如图5中所示的分离设备,除了省略组成部分8’和80’之外。
现在参照图6,图6显示了根据另一个实施例的分离设备。所述分离设备包括具有限定分离室3的内部容积的密封顶部桶30。所述桶具有不可移除的顶部31,两个配件连接到所述顶部31上。这些配件中的第一个622提供进入分离室3的相对大的直径开口,并且第二个配件621提供进入分离室3的相对小的直径开口。组合的入口和通风孔的组件连接到第一个配件622。此组件包括含有导管41的入口部分4,所述导管在转向通过180°并终止在口部42之前向下延伸穿过顶部31,所述口部42靠近并且面向顶部31的下侧。导管41以管和连接肘管(elbow fitting)的组合的形式提供。所述组合的入口和通风孔配件包括布置成与入口4的管状部分同轴的圆柱形部分,并且另一连接肘管从此圆柱形部分径向延伸,所述另一连接肘管提供到达桶的内部的通风孔,所述通风孔(vent)具有出口孔C。通过连接到通风孔结构的入口部分的向下延伸管,通风孔结构的圆柱形部分的上端是关闭的。用于在分离室内分离的材料的供给物供给到通风孔结构的入口部分的孔A。室的出口包括管60,所述管60向下延伸穿过第二配件621、并在分离室3的下部内终止于开着的口部600。在桶30外部,连接器连接到此管60,且此连接器具有入口孔D和E用于分别从图7和8中图示的空气/油/水分离器的对应标出的孔接收清洁空气和清洁液体的供给物。此空气/油/水分离设备实施了本发明的另一方面,且其操作如上面参照图5中的另一个分离室布置75、76、70、71、72所述。在此示例中,分离设备的壳体76包括主要部分761和可移除的盖子762。
可以理解的是,在实施本发明的一些分离方法中,使用可调整的漂浮式拾取器从水体的表面移除漂浮油。这设定成与混入空气和在油表面下的一些水一起将油移除。例如通过传统的桶顶的更大的trisure开口,泵使此混和物沉积到密封的顶部桶内。油和水在桶内分离且水通过竖管可以从桶的底部返回到机器中,所述竖管配合到更小的trisure开口内。
通过使用通风装置,本发明的实施例避免了混入空气保持在桶内的问题,而此问题会将液体通过竖管从桶排出。
通过使用滚子泵,本发明的实施例可以避免与一些其它类型的泵有关的问题,即很多泵在水的泄漏中会将油与水混和进入纯油内,这会限制分离(不会出现任何分离,除非油滴的聚结出现)。
高容量泵的间歇操作使得可以实现很高的除油率,同时仍然允许用于分离的桶内出现合理的滞留。
由此,在本发明的一些实施例中,空气通风孔配合在桶内。优选地,这不是简单地通过在桶的顶部内冲孔出另外的孔而实现,而是通过修改的入口设计来实现。然而,空气必须放出。如果向户外通风,那么将导致小却显著的油和水的溢出。此线路可以路由回到供给容器、箱和贮槽,但是由于小却显著的油体积的再循环,这会有损油的移除效率。为克服此问题,本发明的一些实施例使用图6中的桶/入口/出口/通风孔组件和图7与8中的空气/液体分离器。参照这些图,要注意的是,入口管道布置成其朝向桶的顶部排放。这不是典型的构造,且通常在先前技术中,分离器被设计有在如图2中所示的容器的中心内的入口。然而,当漂浮式拾取器正确定位时,大量的空气被抽吸到桶内。朝向上的入口口部42使得空气被快速释放、且油和水被缓慢沉降。空气通过特别设计的释放区域从桶放出。此释放区域连接到图7和8中所示的空气/液体分离器。空气通过连接器D(入口孔)离开并可以通过回流管路排放回到机器贮槽。水和油聚集在分离器的底部内,且连接到液体出口孔E的鹅颈形布置保证了只有水通过回流管路返回到机器贮槽。而油保留在分离器内。
在一些实施例中,泵类型的选择对于分离过程是重要的。在一些实施例中选择使用低剪力滚子泵(low shear roller pump)。这不是容易想到的选择,因为这些泵不易于获得且噪音大。然而,这些泵非常强壮耐用且可靠,且通过使用封闭柜可以克服噪音问题。也可以使用其它泵例如蠕动泵和柔性叶片叶轮泵(peristaltic and flexible vane impellor bumps),但是可靠性是个问题。
在本发明的一些实施例中,为克服低体积流量泵固有的吸入能力不足的问题,采用了高流量泵以给出良好的抽吸(例如从机器贮槽),但是高流量泵连接有不对称计时器,所述不对称计时器自动地起动和停止泵。通过正确地设定不对称计时器,可以设定足够长的起动期间以获得良好的油拾取,起动期间后跟随足够长的停止期间以允许油/水分离。
上面已经描述了实施本发明的、装有漂浮式拾取器的分离设备。但是,如前面所提到的,一些实施例使用非漂浮式拾取器,且图9至11中示出了这种拾取器9的示例。所述拾取器9包括细长的中空主体94,所述中空主体94在此具体实施例中是中空的、正方形截面的管。此中空主体94的内部限定了拾取器室97,且细长狭槽形式的拾取入口口部92使得液体和液体上面的任何漂浮物质可以流入拾取器室97内。图9中的拾取器9显示为拾取器9在使用中的安装,即细长中空主体94从它的下端942大体上垂直向上延伸,从而入口狭槽92大体上垂直,且由此与液体的表面成90度,拾取器的下端浸没到液体中。狭槽92沿着主体94的长度延伸了大体上一半。拾取器出口口部951布置成邻近中空主体94的关闭的下端942。通过此出口口部951,供给物通过拾取器出口组件95可以被抽吸到连接的泵。此出口组件95包括弯头和圆柱形连接部分952,软管、管、管道和其它导管51可以连接到所述圆柱形连接部分952上以便将液体和漂浮材料输送到泵。如从图中可以看到的,狭槽92具有非常靠近中空主体94的下端942的下端。拾取器出口口部951也布置成尽可能地靠近中空主体94的下端942。这意味着图示的拾取器9特别适于用于从液体的浅的主体中提取供给物。流体相对于入口狭槽92的最优液位在图上示出。由此,在此最优位置,狭槽92的下部浸没在液体中而狭槽92的上部在空气中。如上所提及的,中空主体94是正方形横截面,且狭槽92设置在管状主体94的标称的(nominal)前面941内。拾取器出口口部951设置在管结构的相邻侧面943内。管94的下端942关闭,上端943也如此。这是由盖部件944关闭的。孔945靠近中空主体94的上端943设置在中空主体94内。这提供了通风孔以防止虹吸并同时防止泵在主体的上部形成真空。拾取器9也包括可调整的支撑装置96,所述支撑装置96使得中空主体94以及由此狭槽的高度可以相对于液位得到调整。此支撑装置包括夹具支撑器965,所述夹具支撑器965在使用中连接到容器、箱、存储器或容纳流体供给物的其它装置。夹紧套环961刚性连接到此夹具支撑器965,管状部件94通过所述夹紧套环961。内螺纹夹头964连接到夹紧套环961,且外部带螺纹的夹具部件963接合在此夹头964内。夹具旋钮962连接到带螺纹杆963,且通过适当的旋转,夹具部件963可以穿过夹头964和夹紧套环961内对应的孔,以便接合管状主体94的侧表面966。由此,在夹具部件963松动的情况下,管状主体94可以在夹紧套环961内上下移动到想要的高度,然后夹具部件963可以旋转以在想要的高度将主体94靠在夹紧套环961的内表面上夹紧。现在参照图10,图10显示了拾取器主体94的横截面和它的盖944,并且也显示了拾取器外部和拾取器室97内部的液体表面S的液位。要理解的是,这些液位不是精确的显示,相反只是大体上表示典型液位。图示的表面S的液位对应于其中泵连接到拾取器出口组件95并且操作(即泵处于通过拾取器出口口部951将材料泵送出拾取器室97的过程,且在此示例中拾取器出口口部951是圆的)的位置。如可以在图10上看到的,拾取器室97内部的表面液位S下倾到拾取器室97外部的表面液位的下面。这是由泵送率(即材料从拾取器室被提取的速度)和拾取器入口口部92的几何形状一起导致的。因为在此示例中,入口口部92是窄的狭槽,液体和任何漂浮污染物流入拾取器室97受到限制。由此,通过选择入口口部92几何形状和出口口部951的尺寸以及泵送率,可以使得表面液位具有大体上如图10中所示的形式,且这提供了下面的优点这有助于漂浮在拾取器室97外部的液体表面S上的任何材料流过狭槽92并向下流到拾取器室97内。换言之,包括入口狭槽92和相对大的出口口部951的因素的组合提高了拾取器提取漂浮材料的能力。实际上,相对窄的狭槽92导致堰的构造。在本发明的一些实施例中,狭槽92的宽度在6毫米的范围内,且狭槽的高度大体上为10厘米。然而,要理解的是,可选的实施例也可以使用具有不同尺寸的狭槽。并且,尽管图示的示例具有正好一个、侧面平行的狭槽,可选的实施例也可以包括多于一个的狭槽、且狭槽或多个狭槽可以具有不同的形状(即不同于一般的矩形、侧面平行的形状)。例如,一些实施例使用锥形狭槽。可选实施例中的狭槽在使用中并不必然是垂直的,但是有利的是,即使在狭槽没有垂直于液体表面的情况下,狭槽在垂直方向上也具有范围。概括地,图9至11中示出的拾取器布置当与适当的泵结合使用时具有排放比充填快的能力。这意味着拾取器内部的液体表面可以相对于外部的液位凹陷,且这有助于液体、特别是任何漂浮材料流入拾取器内。图示的拾取器9特别适于用于从浅的贮槽中提取供给物。
现在参照图12,这是图9至11中所示类型的、相对于储存箱10安装的拾取器的侧面示意图,所述储存箱10容纳了一些液体2。夹具支撑器965适于吊挂在储存箱10的侧壁上,并且通过带螺纹的夹紧螺栓967被夹紧在适当位置。细长主体94被夹紧在夹紧套环961的内部的这样的高度在细长主体94的前面的细长主体94的入口狭槽92的一部分浸没在液体2中、并且入口狭槽92的剩余部分在液体表面上方延伸。如可以看见的,软管51连接到在主体94的侧面943上的拾取器出口组件95。尽管没有在图中示出,但是此软管连接到泵,所述泵通过拾取器9可操作用来吸取供给物。将拾取器出口组件95定位在中空主体94的侧表面上提供了不会防碍将拾取器靠着储存箱10的侧壁安装的优点。同时,将入口狭槽92定位在主体94的标称的(或者指定的;nominal)前面941上提供了下面的优点入口狭槽92面向储存箱10内的液体2的主体,因此可以提供相对于提取漂浮污染物或其他的漂浮物质的改进的性能。
现在参照图13至15,这些图显示了实施本发明的漂浮式拾取器,且所述漂浮式拾取器也可以与诸如图3和图5所示的实施本发明的分离设备一起使用。漂浮式拾取器9包括两个浮子93,所述浮子93每一个都连接到支撑轭902。每个浮子93大体上是圆柱形,且通过把两个罐形的半部分连接在一起而形成。在半部分结合的位置存在接缝或凸缘。浮子93布置成浮子93的纵向轴线大体上是共线的,且浮子93连接到轭902的平行侧臂,所述轭902大体上是U形的。漂浮式拾取器也包括入口部件91和出口组件95。所述出口组件95包括带螺纹弯头(elbow)956,所述弯头956通过锁紧螺母954刚性连接到轭902(穿过在轭902的基部内的孔)。外部带螺纹的导管螺纹接头(nipple)953从带螺纹的弯头956处向上延伸进入浮子93之间的空间,并且入口部件91位于螺纹接头953上。入口部件91大体上是圆柱形的,并具有与螺纹接头953上的外螺纹接合的内螺纹。尽管螺纹接头953相对于浮子93的位置被固定,但是在入口部件91的上端的入口口部92的位置通过相对于螺纹接头953旋转入口部件91可调整。由此,这使得可以对入口口部92相对于拾取器漂浮在其上的液体的表面的高度做出精细的调整。在图13中,入口口部92的高度被调整成口部92低于表面液位大约5毫米。从入口移走,在轭的另一侧,带螺纹弯头连接到另一导管螺纹接头957。另一锁紧螺母954连接到此螺纹接头957,然后旋转的软管尾部958连接到螺纹接管957。此旋转软管尾部958包括大体上圆柱形部分952,适当的导管(例如软管、管道、管或其它这样的装置)可以连接到所述圆柱形部分952上。此圆柱形部分952可以在它的支座内旋转,从而为漂浮和入口组件提供相对于连接软管旋转的能力。这使得漂浮式拾取器可以在它漂浮在其上的液体上自定液位。这是有利的,因为当大体上水平的软管连接到连接装置952时,漂浮式拾取器采取大体上图13中示出的位置,且入口口部92方向向上,正好在液位的表面之下,从而使得漂浮材料从围绕口部的位置的全部360度的范围内被吸到入口内。
如甚至可以从图15中看到的,每一个浮子93通过双头螺栓904连接到轭902,所述双头螺栓904连接到浮子的一侧并布置成延伸穿过一系列孔930,所述孔930在轭902的侧臂内。在该特定的示例中,轭920的每一个侧臂具有七个连接孔930的线。在轭930的相对侧的孔彼此对准,且典型地,两个浮子93由此将通过轭内对应的一对孔与它们的双头螺栓904水平连接。锁紧螺母903接合在带螺纹的双头螺栓904上以将浮子93固定到轭902上。要理解的是,通过适当选择浮子93的双头螺栓904连接到其内的孔930,可以实现对入口91(且特别是入口口部)相对于拾取器漂浮在其上的液体表面的位置的相对粗调。此粗调由此独立于通过相对于带螺纹接头953旋转入口91而提供的微调。在本示例中,要理解的是,在使用中,出口结构95在浮子93下面延伸。如此,拾取器最适合在相对深的液体主体中操作,且在这些应用中,入口口部92在360度范围内收进漂浮材料的能力是特别有利的。也要理解的是,通过将进入口口部92定位在所述一对浮子93之间,可以提供对入口的一些保护。
现在参照图16至20,这些图显示了实施本发明的另一个漂浮式拾取器,并且所述漂浮式拾取器可以再次与实施本发明的分离设备一起使用。此漂浮式拾取器的结构与图13-15中的拾取器的结构相似,和对应的部件以相同的标号给出并且将不再被详细描述。但是,图16至20中的拾取器与图13至15中的拾取器相比,两者之间的差别是图16至20中的拾取器的出口组件95不包括带螺纹弯头。相反,装有可旋转的圆柱形连接部件952的旋转软管尾部(hose tail)958从轭902的相对侧与入口91大体上一致地延伸。图19和20显示了使用中的此可选的漂浮式拾取器,且旋转软管尾部958连接到大体上水平的导管51。如可以看见的,粗调装置和微调装置用于将入口口部92定位成入口口部92局部处于出口组件漂浮在其上的液体表面之下,并且局部处于出口组件漂浮在其上的液体表面之上,从而连接的泵可以连同漂浮材料和液体一起抽吸入相当量的空气。液体/气体混合例如可以是50/50。此布置特别地适合用于从相对浅的贮槽中提取漂浮材料,因为当大体上水平的导管51(例如,软管)被连接时,出口组件没有突出到浮子的下面。
从上面的描述中,将可以理解本发明的一些实施例的下列优点实施本发明的分离系统可以在没有聚结的辅助的情况下工作,并且可以被完全封闭。
配备有聚结器的储存箱在间歇的和不规则的时期具有阻塞的倾向,但是,相比之下,实施本发明的系统(例如以桶为基础的系统)可以使用在规则的时期,所述规则的时期通过由应用所产生的油量规定。
由小的供给泵供给的开口的储存箱可以有气味且会具有不足的油吸收能力。相反,实施本发明的一些实施例被完全封闭,这防止了有气味,且实施本发明的一些实施例使用具有不对称计时器的高流量泵,这允许良好的除油率和降低了堵塞和故障的发生。
在主分离室的通风孔上的空气/液体分离器允许使用封闭的桶,但是在很大体积的空气被移除的情况下,使用全封闭桶的其它系统将逐渐倒空。为实现最大的油移除,重要的是将漂浮式拾取器在水中放置得高,由此,混入相当量的空气。当使用通风孔和相关的附加分离器时,此大量空气没有引起问题。如果使用非漂浮式拾取器,那么它的口部优选地布置成部分浸没入液体中且部分在液体表面上即在空气中。有利地,即使在固定式拾取器的情况下,如果拾取器入口口部包括垂直延伸的狭槽,那么也可以获得多种液体表面高度。
本发明的实施例避免了与使用疏水绳、带和圆盘的系统有关的问题。因为它们依靠弱小的吸引力,所以这些系统不能在长的期间内工作正常。它们也尽力从机器的末端移除油,因为没有流量返回到机器。
实施本发明的撇油设备可以使用桶收集油,且所述桶当装满时或在维修间隔可以简单地与一个新桶交换。
已经描述了包括漂浮式拾取器的实施例,同样也描述了使用不同的、非漂浮式拾取器或入口结构的其它实施例,通过所述入口结构供给物供给到分离室的入口。例如,拾取器结构可以包括孔或多个孔,所述孔或多个孔布置在固定位置或在(或相对于)供给箱、容器、贮槽、或任何其它适当的液体收集/存储布置内的位置。由此,一些实施例使用静态拾取器结构,通过所述静态拾取器结构供给泵可以抽吸供给物。
与本发明的实施例相关的优点,特别是与使用单个泵用于提取和回流的基于桶的分离设备相关的优点在于它们提供了简单和紧凑的分离设备,所述分离设备例如可以靠近具有贮槽的机器定位,污染物从所述贮槽中抽吸出并被分离出来。这与更加复杂的、使用聚结或离心技术的在先技术系统形成对照,而在先技术系统易于具有更大的覆盖区(footprints),且可能需要定位成离污染物要从其中移除的设备相对远。由此,相较于体积更大、更复杂的在先技术系统,本发明的实施例可以更低的成本提供紧凑的提取和分离系统。
权利要求
1.一种分离设备,所述分离设备将物质与液体分离,所述物质能够漂浮在所述液体上,所述分离设备包括分离室;入口,所述入口适于将包含所述物质和所述液体的供给物输送到分离室;和出口,所述出口适于将收集在分离室内的液体输送出分离室,其中所述入口布置成在使用中从入口排出到分离室内的供给物被向上引导到分离室内,且所述分离设备进一步包括通风装置,所述通风装置布置成将气体输送出分离室。
2.根据权利要求1所述的分离设备,其中所述入口包括口部,供给物从所述口部排出到分离室内,所述口部朝向上。
3.根据权利要求2所述的分离设备,其中所述口部布置在分离室的上部内。
4.根据权利要求2或3所述的分离设备,其中所述分离室设置在容器内,所述容器具有限定分离室的上范围的顶部、和限定分离室的下范围的基部,且所述口部布置成邻近顶部。
5.根据上述权利要求中任一项所述的分离设备,其中所述出口布置成从分离室的下部提取液体。
6.根据上述权利要求中任一项所述的分离设备,其中所述出口包括向下朝向的口部,通过所述向下朝向的口部从分离室中提取液体。
7.根据权利要求6所述的分离设备,其中所述分离室设置在容器内,所述容器具有限定分离室的上范围的顶部、和限定分离室的下范围的基部,且所述出口口部布置成在基部附近。
8.根据上述权利要求中任一项所述的分离设备,其中所述入口和通风装置布置成没有直线通路,通过所述直线通路,从入口排出到分离室内的材料通过通风装置能够输送出分离室。
9.根据上述权利要求中任一项所述的分离设备,包括桶,且其中所述分离室由桶的内部体积设置。
10.根据权利要求9所述的分离设备,其中所述桶具有基部和顶部,在使用中所述桶竖立在所述基部上。
11.根据权利要求10所述的分离设备,其中所述入口布置成将所述供给物向下输送通过桶顶部并进入分离室。
12.根据权利要求11所述的分离设备,其中所述入口包括U形导管,所述U形导管布置成从桶顶部向下输送所述供给物,然后使供给物转向朝向顶部向上折回。
13.根据权利要求11或12所述的分离设备,其中所述入口布置成在桶顶部的下侧处将从入口排出的供给物引导到分离室内。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的分离设备,其中所述出口布置成将液体向上输送通过桶顶部并输送出分离室。
15.根据权利要求14所述的分离设备,其中所述出口包括导管,所述导管从桶顶部向下延伸到分离室内,所述出口导管邻近桶基部具有口部,通过所述口部可以从分离室提取液体。
16.根据权利要求15所述的分离设备,其中所述出口口部朝向下。
17.根据权利要求15或16所述的分离设备,其中所述出口导管包括垂直管。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的分离设备,其中所述通风装置布置成将气体向上输送通过桶顶部。
19.根据上述权利要求中任一项所述的分离设备,进一步包括泵,所述泵布置成将所述供给物通过入口泵送到分离室内。
20.根据权利要求19所述的分离设备,其中所述泵是滚子泵。
21.根据权利要求19或20所述的分离设备,进一步包括泵控制器,所述泵控制器布置成根据包括起动期间和停止期间的循环操作泵。
22.根据权利要求21所述的分离设备,其中所述停止期间长于所述起动期间。
23.根据权利要求21或22所述的分离设备,其中所述泵控制器包括调整起动期间和停止期间的相对长度的装置。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的分离设备,其中所述泵控制器包括调整循环的频率的装置。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的分离设备,进一步包括漂浮式拾取器,所述漂浮式拾取器连接到泵,且适于漂浮在液体的主体上,所述漂浮式拾取器具有入口口部,通过所述入口口部泵能够抽吸所述供给物。
26.根据权利要求25所述的分离设备,其中所述漂浮式拾取器包括调整入口口部相对于液体的主体的表面的高度,所述拾取器漂浮在所述液体上。
27.根据权利要求25或26所述的分离设备,其中所述漂浮式拾取器适于允许泵抽吸入相当量的空气。
28.根据权利要求19至24中任一项所述的分离设备,进一步包括拾取器,所述拾取器连接到泵上且通过所述拾取器泵能够抽吸所述供给物,所述拾取器包括拾取器室;拾取器入口口部,所述拾取器入口口部适于容许所述供给物进入拾取器室;和拾取器出口口部,所述拾取器出口口部适于将所述供给物从拾取器室输送到泵。
29.根据权利要求28所述的分离设备,其中所述拾取器入口口部包括狭槽。
30.根据权利要求29所述的分离设备,其中在使用中所述拾取器适于垂直延伸。
31.根据权利要求30所述的分离设备,其中在使用中所述拾取器适于拾取器出口口部在狭槽下端附近。
32.根据权利要求28至31中任一项所述的分离设备,其中所述拾取器出口口部大体上为圆形。
33.根据权利要求28至32中任一项所述的分离设备,进一步包括存储器,所述存储器适于容纳一定量所述液体和所述物质;和隔板,所述隔板布置成将存储器与所述拾取器室分开,其中所述拾取器入口口部包括在所述隔板内的孔。
34.根据权利要求28至32中任一项所述的分离设备,其中所述拾取器包括中空主体,且所述拾取器室是在所述中空主体内部的体积。
35.根据权利要求34所述的分离设备,其中所述中空主体是细长的,且所述拾取器入口口部包括沿所述中空主体从中空主体的第一端附近的位置延伸的狭槽。
36.根据权利要求35所述的分离设备,其中所述拾取器出口口部布置成在所述第一端附近。
37.根据权利要求35或36所述的分离设备,其中所述中空主体的第一端是关闭的。
38.根据权利要求35至37中任一项所述的分离设备,其中所述拾取器进一步包括支撑装置,所述支撑装置将中空主体支撑在存储器内,从而所述第一端最低且所述中空主体从所述第一端大体上垂直地延伸。
39.根据权利要求38所述的分离设备,其中所述支撑装置包括调整装置,所述调整装置调整中空主体被支撑在存储器内的高度。
40.根据权利要求34至39中任一项所述的分离设备,其中所述中空主体是管状的。
41.根据权利要求40所述的分离设备,其中所述管状中空主体具有大体上矩形横截面,所述拾取器入口口部包括在管状中空主体的一个面内的狭槽,且所述拾取器出口口部包括在管状中空主体的相邻面内的孔。
42.根据权利要求19至41中任一项所述的分离设备,进一步包括存储器,所述存储器适于保持一定量的所述液体和所述物质,且其中所述泵布置成将所述供给物从存储器泵送到分离室内。
43.根据权利要求42所述的分离设备,进一步包括回流导管,所述回流导管连接到出口并布置成将液体输送回到存储器内。
44.根据权利要求43所述的分离设备,包括另一个泵,所述另一个泵布置成通过出口和回流导管将液体泵送出分离室并到达存储器。
45.根据上述权利要求中任一项所述的分离设备,包括另一个分离室;另一个入口,所述另一个入口连接到通风装置,并适于将气体和输送出分离室的任何混入的物质或液体通过通风装置输送到另一个分离室以排出到另一个分离室的上部内;第一出口,所述第一出口适于将收集在另一个分离室下部内的液体输送出另一个分离室;和第二出口,所述第二出口适于将气体从另一个分离室的上部输送出另一个分离室。
46.根据权利要求45所述的分离设备,其中所述第一出口具有布置成与另一个分离室的所述下部连通的口部,且所述第一出口适于抑制收集的液体流出另一个分离室直到在所述口部上方的收集的液体和物质的压力超过预定值。
47.根据权利要求45或46所述的分离设备,其中所述第一出口包括倒U形导管,所述倒U形导管具有向下朝向的口部,所述口部与另一个分离室的下部连通,且通过所述口部流体能够被输送出所述室。
48.根据权利要求45至47中任一项所述的分离设备,其中来自另一个分离室的所述第一出口和所述第二出口从第一分离室连接到所述出口。
49.一种用于将包括气体、物质、和液体的供给物分离的设备,所述物质能够漂浮在所述液体上,所述设备包括分离室;入口,所述入口适于将供给物输送到分离室内以在分离室的上部内排出;第一出口,所述第一出口适于将收集在分离室下部内的液体输送出分离室;和第二出口,所述第二出口适于将气体从所述室的上部输送出分离室,其中所述第一出口具有布置成与分离室的所述下部连通的口部,且所述第一出口适于抑制收集的流体流出分离室,直到在所述口部上方收集的液体和物质的头部超过预定值。
50.根据权利要求49所述的分离设备,其中所述第一出口包括从所述口部向上延伸到第一液位的导管,所述第一液位在供给物从入口排出处的液位之下并且在气体进入第二出口处的液位之下。
51.根据权利要求49或50所述的分离设备,其中所述第一出口包括倒U形管。
52.根据权利要求51所述的分离设备,其中所述管具有在分离室内部的口部,且从口部向上输送流体、然后通过分离室的基部向下将流体输送出分离室。
53.一种拾取器,用于连接到泵上,且通过所述拾取器泵能够抽吸包括物质和液体的供给物,所述物质能够漂浮在所述液体上,所述拾取器包括细长的中空主体;中空主体内部的拾取器室;拾取器入口口部,所述拾取器入口口部适于将所述供给物容纳到拾取器室内;和拾取器出口口部,所述拾取器出口口部适于从拾取器室将所述供给物输送到泵,其中所述拾取器入口口部包括沿中空主体的长度延伸的狭槽。
54.一种漂浮式拾取器,用于连接到泵上,且通过所述漂浮式拾取器泵能够抽吸包括物质和液体的供给物,所述物质能够漂浮在所述液体上,所述漂浮式拾取器包括至少一个浮子;入口,所述入口连接到至少一个浮子,且具有入口口部,通过所述入口口部泵能够抽吸所述供给物;和调整装置,所述调整装置用于调整入口口部相对于液体的主体的表面的高度,所述拾取器漂浮在所述液体上。
55.根据权利要求54所述的漂浮式拾取器,其中所述调整装置包括粗调装置和微调装置,所述粗调装置和所述微调装置适于分别对所述高度提供相对粗和相对精细的调整。
56.根据权利要求54或55所述的漂浮式拾取器,进一步包括拾取器出口,所述拾取器出口包括连接装置,所述连接装置用于连接导管,泵通过所述导管能够从拾取器抽吸供给物,所述连接装置大体上横向延伸到入口,从而当拾取器漂浮时、大体上水平的导管连接到连接装置时,入口被大体上垂直地引导。
57.根据权利要求54或55所述的漂浮式拾取器,进一步包括拾取器出口,所述拾取器出口包括连接装置,所述连接装置用于连接导管,泵通过所述导管能够从拾取器抽吸供给物,所述连接装置与入口大体上一致地延伸,从而当拾取器漂浮时、大体上水平的导管连接到连接装置时,入口被大体上水平地引导。
58.根据权利要求56或57所述的漂浮式拾取器,其中所述连接装置适于允许浮子与入口组件和连接的导管之间的相对旋转。
59.一种将物质从液体中分离的方法,所述物质能够漂浮在所述液体上,所述方法包括以下步骤将包括物质和液体的供给物向上注入到分离室内;使得供给物在分离室内沉降,从而液体收集在分离室的下部内、且物质漂浮在收集的液体上面;将收集的液体从分离室的下部提取;和将气体排出分离室。
60.大体上如此前参照附图中的图3至20所描述的分离设备。
61.大体上如此前参照附图中的图3至20所描述的分离方法。
62.大体上如此前参照附图中的图3至20所描述的拾取器。
全文摘要
一种分离设备,用于将物质与液体分离,所述物质能够漂浮在所述液体上,所述分离设备包括分离室;入口,所述入口适于将包含所述物质和所述液体的供给物输送到分离室;和出口,所述出口适于将收集在分离室内的液体输送出分离室。所述入口布置成在使用中从入口排出到分离室内的供给物被向上引导到分离室内,且所述分离设备进一步包括通风装置,所述通风装置布置成将气体输送出分离室。所述分离设备可以进一步包括漂浮式拾取器,所述漂浮式拾取器连接到泵以便将供给物泵送到分离室。在一些实施例中使用了非漂浮式的拾取器,所述非漂浮式的拾取器包括细长的中空主体,所述中空主体具有沿主体的长度延伸的垂直狭槽形式的拾取器入口口部。
文档编号B01D17/02GK101036843SQ20071000520
公开日2007年9月19日 申请日期2007年2月7日 优先权日2006年2月7日
发明者理查德·道斯, 斯蒂芬·埃利斯 申请人:安全科力欧洲有限公司
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