(57)【要約】  水、空気及び流離等の混入された汚染物を含有するオイルを処理するための真空脱水機は、上側チャンバ及び下側チャンバを包囲するタワーを有する。ランダムパッキングが上側チャンバに収容されている。オイルは、水の沸点よりも高い温度に予熱され、ランダムパッキングを通って下側チャンバ内へ下方へ流れるように上側チャンバへ導入される。混入された空気及び水は水蒸気として上側チャンバに捕捉され、粒子はランダムパッキングに捕捉される。加熱された周囲空気は、ランダムパッキングを通って上側チャンバ内へ上方へ流れるために下側チャンバへ導入され、上側チャンバは、水蒸気を凝縮させるために冷却される。オイル及び凝縮された水はそれぞれ下側チャンバ及び上側チャンバから圧送される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水、空気及び粒子等の混入された汚染物を含有するオイルを処理するための真空脱水機において、
上側チャンバ及び下側チャンバを包囲するタワーと、
前記上側チャンバ内のランダムパッキングと、
オイルを水の沸点よりも高い温度に予熱するための第１の加熱手段と、
このように加熱されたオイルを前記上側チャンバ内へ、前記ランダムパッキングを通って前記下側チャンバ内へ下方へ流れるように導入するための第１の入口手段とが設けられており、前記下方への流れが、前記上側チャンバに蓄積する水蒸気としての、混入された空気及び水のオイルからの分離と、ランダムパッキング内での粒子の捕捉とを伴い、
さらに、周囲空気を加熱するための第２の加熱手段と、
このように加熱された周囲空気を前記下側チャンバへ、前記ランダムパッキングを通って前記上側チャンバ内へ上方へ流れるように導入するための第２の入口手段と、
前記上側チャンバに蓄積した水蒸気を凝縮させるための冷却手段と、
前記上側チャンバに真空を生ぜしめかつ前記上側チャンバから凝縮された水蒸気を除去するための第１のポンプ手段と、
前記下側チャンバからオイルを除去するための第２のポンプ手段とを有することを特徴とする、水、空気及び粒子等の混入された汚染物を含有するオイルを処理するための真空脱水機。
【請求項２】
前記ランダムパッキングが、ポールリングから成る、請求項１記載の真空脱水機。
【請求項３】
前記第１の加熱手段が、オイルの温度を上昇させるために順次に作動する一次熱交換器及び二次熱交換器を有する、請求項１記載の真空脱水機。
【請求項４】
前記オイルが、約６０〜８０℃の温度に加熱される、請求項１又は３記載の真空脱水機。
【請求項５】
前記第１の入口手段が、前記ランダムパッキングの下方における前記下側チャンバにおいて前記タワーに進入しかつ前記ランダムパッキングの上方の前記上側チャンバ内へオイルを排出するために前記ランダムパッキングを通って上方へ延びている導管を有する、請求項１記載の真空脱水機。
【請求項６】
前記冷却手段が、前記ランダムパッキングを包囲する水冷式コンデンサを有する、請求項１記載の真空脱水機。
【請求項７】
前記第２の加熱手段が、加熱された水を含むタンク内にコイルを有しており、該コイルを通って、周囲空気が、前記第１のポンプ手段によって前記下側チャンバ内へ引き込まれる、請求項１記載の真空脱水機。
【請求項８】
前記第２のポンプ手段によって前記下側チャンバから除去されたオイルが、前記一次熱交換器のための熱源として働く、請求項１記載の真空脱水機。
【請求項９】
前記空気が、前記上側チャンバに導入されるオイルの温度とほぼ同じ温度に加熱される、請求項７記載の真空脱水機。
【請求項１０】
前記加熱された水が付加的に、前記二次熱交換器のための熱源として働く、請求項７又は９記載の真空脱水機。
【請求項１１】
前記上側チャンバにおいて生ぜしめられる真空が、約０．０〜−０．８５ｂａｒである、請求項１記載の真空脱水機。
【請求項１２】
水、空気及び粒子等の混入された汚染物を含有するオイルを処理する方法において、
ランダムパッキングを収容したチャンバを提供し、
オイルを水の沸点を超える温度にまで予熱し、
予熱されたオイルを、前記ランダムパッキングを通って下方へ流れるように前記チャンバに流入させ、前記下方への流れが、混入された空気及び水の、水蒸気としてのオイルからの分離、及び前記ランダムパッキングにおける粒子の捕捉を伴い、
前記ランダムパッキングを通る前記チャンバ内への加熱された空気の上方への流れを提供し、
前記チャンバ内に真空を生ぜしめ、
前記水蒸気を凝縮させ、
前記加熱された空気及び凝縮された水蒸気を前記チャンバから排出することを特徴とする、水、空気及び粒子等の混入された汚染物を含有するオイルを処理する方法。
【請求項１３】
前記オイルを、約６０〜８０℃の温度に予熱する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記チャンバに生ぜしめられる真空が、約０．０〜−０．８５ｂａｒである、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記空気の上方への流れを、前記チャンバへ流入させられるオイルの温度とほぼ同じ温度に加熱する、請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．発明の分野
本発明は、鉱油及び合成ベースのオイル及びこれらの混合物から空気、水及び粒子等の混入された汚染物を除去するために使用される真空脱水機に関する。
【０００２】
２．従来技術の説明
慣用の真空脱水機は、一般的に、１インチ当たり１４０〜４００本のワイヤを有するメッシュタイプのスクリーンを使用する。このような目の細かいスクリーンは、低粘度の十分にろ過されたオイルを処理する場合には満足に働く。しかしながら、オイルがＩＳＯ１００〜６８０の範囲のより高い粘度を有するような、粗いろ過を有するシステムにおいて使用される場合、スクリーンは目詰まりする傾向があり、これにより、脱水機の作動効率を妥協している。
【０００３】
したがって、極めて汚染された高粘度オイルを効率的に処理することができる改良された真空脱水機が必要とされている。
【０００４】
発明の概要
本発明によれば、タワーは上側チャンバ及び下側チャンバを包囲している。上側チャンバは、低密度で表面積の大きなエレメントのランダムパッキング（乱雑充填構造）を収容している。汚染されたオイルは、水の沸点よりも高温に予熱され、ランダムパッキングを通って下側チャンバ内へ下方へ流れるように上側チャンバに導入される。下方へのオイルの流れは、混入された空気と、水蒸気の状態の水との分離若しくは"沸騰"、及びランダムパッキング内での粒子の捕捉とを伴う。内部コンデンサは、上側チャンバにおける水蒸気を凝縮させるために働く。加熱された周囲空気は、ランダムパッキングを通って上方へ流れるように下側チャンバへ導入される。第１のポンプは、上側チャンバに真空を生ぜしめ、さらに、上側チャンバから外部コンデンサへ水及び水蒸気を除去しながら加熱空気をランダムパッキングを通って引き上げるためにも働く。第２のポンプは、下側のチャンバから、乾燥され、脱気され、かつろ過されたオイルを除去するために働く。
【０００５】
これらの特徴及びその他の特徴並びにそれらに伴う利点を添付の図面を参照して以下にさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明による真空脱水機及びそれに関連するシステム構成部材の概略図である。
【図２】本発明のランダムパッキングにおいて使用されるタイプのポールリングの斜視図である。
【０００７】
詳細な説明
図面を参照すると、本発明による真空脱水機は、タワー１０を有しており、このタワー１０は、上側チャンバ１２と下側チャンバ１４とを包囲している。上側チャンバにはランダムパッキング１６が収容されている。
【０００８】
ランダムパッキングは、好適にはポールリングから成り、その例は図２に符号１８で示されている。ポールリングは、内方へ曲げられた突出部２４を有する円筒状壁部２０から成る。ポールリングは、米国テキサス州アルビンのAmistco Co.から入手されてよい。
【０００９】
このシステムは、ＩＳＯ３２−６８０範囲の比較的高い粘度を有するオイルを処理するように設計されており、これらのオイルは、混入された空気及び／又は水で極めて汚染されており、ＩＳＯ４４０６（１９９９改訂）に列挙された最大の２３／２１／１８範囲を超える粒子を含んでいる。ここで使用される場合、「オイル」とは、鉱油及び合成物ベースオイル、及びこれらの混合物を含むように広く解釈されることが意図されている。
【００１０】
汚染されたオイルは、導管２６を通じて受け取られ、まず最初に水の沸点よりも高い温度、好適には約６０〜８０℃まで第１の加熱手段によって予熱され、この第１の加熱手段は、一次熱交換器２８と、二次熱交換器３０とを有している。導管３２を含む第１の入口手段は、下側チャンバ１４を通ってタワーに進入し、加熱されたオイルを上側チャンバ１２内へ排出するためにランダムパッキング１６を通って上方へ延びている。ここから、オイルはランダムパッキングを通って下方へ下側チャンバへ流れ戻る。下方への流れは、混入された空気と、オイルからの沸騰した水蒸気としての水の分離、及びランダムパッキング内での粒子の捕捉を伴う。
【００１１】
内部水冷式コンデンサ３４を有する冷却手段は、上側チャンバ１２を包囲しており、ランダムパッキングから上昇する水蒸気を凝縮させるために働く。
【００１２】
高温水タンク３８にコイル３６を有する第２の加熱手段は、調節可能な真空逃がし弁４０を通じて受け取られた周囲空気を加熱するために働く。空気は、汚染されたオイルの温度とほぼ同じ温度に加熱される。導管４２を有する第２の入口手段は、ランダムパッキング１６を通って上方へ流れるように、このように加熱された空気を下側チャンバ１４へ導入するために働く。
【００１３】
第１のポンプ４４は、上側チャンバ１２に真空を生ぜしめ、さらに、ランダムパッキング１６を通って加熱空気及び水蒸気を引き上げ、水及び水蒸気を上側チャンバから水冷式凝縮物タンク４６へ除去する。
【００１４】
第２のポンプ４８は、乾燥され、脱気され、ろ過されたオイルを下側チャンバから除去するために働く。ポンプ４８の出口は、流入してくる汚染されたオイルのための熱源として働くために一次熱交換器２８へ向けられており、この一次熱交換器２８を通っている。タンク３８からの高温水は、二次熱交換器３０のための熱源として働く。
【００１５】
真空逃がし弁４０の調節及びポンプ４４の作動を制御することにより、上側チャンバ１２内の圧力は約０．０〜−０．８５ｂａｒに維持される。この低い圧力により、オイルに混入した水が、６５℃という低い温度で沸騰する。流入する周囲空気を予熱することは、上側チャンバ１２から排出される前に、水蒸気が凝縮しないように保つことを助ける。
【００１６】
導管５０を通じてシステムに取り入れられた水は、分岐管５２，５４を通じて、高温水タンク３８及び凝縮物タンク４６へ供給され、凝縮物タンク４６から導管５６を通じてコンデンサ３４へ供給される。水は、導管５８及び６０それぞれによってコンデンサ３４及び凝集物タンク４６から除去される。
【００１７】
このシステムは、処理されるオイルから、自由乳化水（free emulsified water）の１００％、及び溶解水（dissolved water）の９０％を除去することができる。湿分レベルは、２０ＰＰＭの低さまで減じることができる。ランダムパッキングのためにはポールリングが好適であるが、その他の実質的に同等の候補が代用されてもよく、潜在的な例は、Amistco Co.からも入手可能なタイプの、高性能パッキング、ラシヒリング等である。
【００１８】
前記説明は、発明を例示するために示されており、限定しようとするものではない。発明の思想及び実質を組み込んだ前記実施形態のさらなる変更が当業者に生じる場合もあるので、発明の範囲は、添付の請求の範囲及びその均等物に関してのみ限定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
2013510709.tif 000005
2013510709.tif 000006