FI60927B

FI60927B - PROCEDURE FOR THE MEASUREMENT OF OIL TILLAGE

Info

Publication number: FI60927B
Application number: FI802147A
Authority: FI
Inventors: Kurt Joensson
Original assignee: Nordstjernan Rederi Ab
Priority date: 1980-07-04
Filing date: 1980-07-04
Publication date: 1981-12-31
Also published as: FI60927C

Description

ES5r*l γβΙ «« KUULUTUSJULKAISU ,noor7 ΜΓα LBJ <11) UTLÄGGNINGSSKMFT 60927 C (45) "a te π ft i myönnetty 13 04 1982 Patent meddelat ** (51) Kv.ik.3/int.ci.3 P 24 D 11/00, P 24 H 1/00 SUOM |_F I N LAN D (21) ’’«•nttihtktmu' — Pwenttfwaknln* 802147 (22) H»k*ml*pUvt — An*öknlnj»d»j 04.07. 80 * * (23) Alkuptlvt—Glltlfh*ttd»( OU.07.80 (41) Tulkit |ulkb*kal — Bllvlt offmtllfES5r * l γβΙ «« ADVERTISING PUBLICATION, noor7 ΜΓα LBJ <11) UTLÄGGNINGSSKMFT 60927 C (45) "a te π ft i granted 13 04 1982 Patent meddelat ** (51) Kv.ik.3 / int.ci.3 P 24 D 11/00, P 24 H 1/00 ENGLISH | _F IN LAN D (21) '' «• nttihtktmu '- Pwenttfwaknln * 802147 (22) H» k * ml * pUvt - An * öknlnj »d» j 04.07. 80 * * (23) Alkuptlvt — Glltlfh * ttd »(OU.07.80 (41) Interpreters | ulkb * kal - Bllvlt offmtllf

Patentti- ja rekisterihallitus .... ......... , . , . t , ' . (44) NihUviluIptnon ji kuut|ulkaimn pvm. —Patent and Registration Office .... ......... , . ,. t, '. (44) NihUviluIptnon ji kuut | ulkaimn datm. -

Patent· och registerstyrelsan ' AmMcu utlt(d oeh utl.tkrfft«n publkarad 31.12.8l (32)(33)(31) Pyydetty «tuoikoii—Begird prioritet (71) Rederiaktiebolaget Nordstjernan, Box 7848, S-103 99 Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Kurt Jönsson, Nynäshamn, Ruotsi-Sverige(SE) (74) Seppo Laine (54) Menetelmä ja laitteisto jätevedessä olevan lämmön talteenottamiseksi - Förfarande och anordning för tillvaratagande av värme i avloppsvat-ten Tämän keksinnön kohteena on menetelmä kiinteistöstä tulevassa jätevedessä olevan lämmön talteenottamiseksi jäteveden virratessa alaspäin viemäriputkessa, jolloin jätevedessä olevaa lämpöä käytetään hyväksi kiinteistössä lämmitystarkoituksessa, esim. tuoreveden lämmitykseen. Keksinnön kohteena on myös menetelmän toteuttamiseen käytettävä laite.Patent · och registerstyrelsan 'AmMcu utlt' -Sverige (SE) (72) Kurt Jönsson, Nynäshamn, Sweden-Sverige (SE) (74) Seppo Laine (54) Method and apparatus for heat recovery in waste water - Förfarande och anordning för tillvaratagande av värme i avloppsvat-ten a method for recovering heat in wastewater from a property as the wastewater flows down a sewer pipe, wherein the heat in the wastewater is utilized in the property for heating purposes, e.g., for heating fresh water.The invention also relates to a device for carrying out the method.

On tunnettua käyttää hyväksi teollisuuslaitoksista ja muista kiinteistöistä tulevan jäteveden lämpöä. Tavallisesti saatetaan tällöin jätevesi kulkemaan säiliön kautta pysähdys-tarkoituksessa, jolloin lämpöä otetaan jätevedestä. Tällöin voi lämmönvaihto sisään tulevaan tuoreveteen tapahtua esimerkiksi lämpöpumpun avulla. Sellaista jätevettä varten, joka voi sisältää kiinteää ainetta, on kuitenkin pysäyttävä säiliö sopimaton, mikä johtuu siitä mahdollisuudesta, että säiliön pohjalle syntyy kerrostumia.It is known to utilize the heat from wastewater from industrial plants and other properties. Usually, the wastewater is then passed through a tank for the purpose of stopping, whereby heat is taken from the wastewater. In this case, the heat exchange in the incoming fresh water can take place, for example, by means of a heat pump. However, for effluents that may contain solids, the stop tank is unsuitable due to the possibility of deposits forming on the bottom of the tank.

Yllä mainitusta järjestelmästä poiketen, jossa käytetään jätevettä varten säiliötä, keksinnölle on tunnusomaista, että 2 60927 jätevesi syötetään ohjatusti viemäriputkeen tämän sisäseinämää pitkin tapahtuvaa pakotettua virtausta varten luovuttamaan tämän virtauksen aikana lämpöä viemäriputken ulkopuolella virtaavaan väliaineeseen kiinteistön mainittua lämmitystarkoitusta varten.In contrast to the above system, which uses a tank for wastewater, the invention is characterized in that 2,60927 wastewater is fed in a controlled manner to a forced flow along its inner wall to dissipate heat during this flow to a medium flowing outside the sewer for said heating purposes.

Esillä olevan keksinnön avulla on saatu aikaan yksinkertainen mutta kuitenkin korkealla hyötysuhteella toimiva lämmönsiirto kiinteistöstä tulevasta jätevedestä takaisin kiinteistöön. Keksintö on edelleen helposti sovellettavissa jo olemassa olevaan viemäri-j ärj estelmään.The present invention provides a simple yet high efficiency heat transfer from wastewater from a property back to a property. The invention is still readily applicable to an existing sewer system.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin suoritusesimerkin avulla viitaten liitteenä olevaan piirustukseen.The invention will now be described in more detail by means of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing.

Kuvio 1 esittää tällöin kaaviollisesti keksinnön mukaista laitetta, ja kuvio 2 esittää suuremmassa mittakaavassa kuvion 1 viivaa II - II myöten tehtynä leikkauksena ohjauslaitetta jäteveden syöttämiseksi viemäriputkeen.Fig. 1 then schematically shows a device according to the invention, and Fig. 2 shows on a larger scale, in section along the line II-II in Fig. 1, a control device for feeding wastewater into a sewer pipe.

Kuviossa 1 on esitetty ohjauslaite 1 pystysuoraan asennettuun viemäriputkeen 2 tulevaa jätevettä varten. Nuoli A esittää jäteveden syöttöä ohjauslaitteeseen putken 3 kautta. Viemäriputki 2 voidaan pituudeltaan varustaa useilla peräkkäin sovitetuilla jäteveden sisääntuloilla tällaisen ohjauslaitteen avulla, vaikkakin kuviossa ainoastaan yksi tällainen on esitetty. Tietyltä pituudeltaan on viemäriputki 2 varustettu vaipalla niin, että syntyy tila U sellaista väliainetta varten, joka siis kokonaisuudessaan ympäröi viemäriputkea tältä pituudelta. Kun lämmönsiirron tulee tapahtua viemäriputkessa 2 olevasta jätevedestä tilassa U olevaan väliaineeseen, on olennaista, että jäteveden syöttö tapahtuu siten,että jätevesi mahdollisimman hyvin seuraa putken sisäseinämää ja on tämän kanssa hyvässä kosketuksessa. Tämä voidaan järjestää usealla tavalla, mutta kuviossa 1 ja 2 esitellyssä suositeltavassa suoritusmuodossa ohjauslaite 1 on muodoltaan kouru,joka kierukkana johtaa jäteveden viemäriputkeen.Figure 1 shows a control device 1 for wastewater entering a vertically mounted sewer pipe 2. Arrow A shows the supply of wastewater to the control device via pipe 3. The drain pipe 2 can be provided with a plurality of successively arranged waste water inlets by means of such a control device, although only one such is shown in the figure. Of a certain length, the drain pipe 2 is provided with a jacket so as to create a space U for a medium which thus completely surrounds the drain pipe along this length. When the heat transfer is to take place from the effluent in the sewer pipe 2 to the medium in space U, it is essential that the effluent is fed in such a way that the effluent follows the inner wall of the pipe as closely as possible and is in good contact with it. This can be arranged in several ways, but in the preferred embodiment shown in Figures 1 and 2, the control device 1 is in the form of a trough which, as a spiral, leads to a sewage drainage pipe.

Esitetyssä suoritusmuodossa on edelleen tarkoitus, että tilassa k oleva väliaine vuorostaan antaa lämpöä kiinteistöön tulevaan tuoreveteen. Putkenmurtuman varalta on turvallisuussyistä sopivaa, että tämä lämmönsiirtoväliaine on vettä, vaikka muitakin nesteitä voidaan käyttää. Tuorevesi voidaan sovittaa mainittua tilaa k ympäröiväksi, mutta esitetyssä keksinnön mukaisessa suoritusmuodossa lämmönsiirtoväliaine saatetaan kiertämään piirissä kierto-pumpun 5 avulla. Tämä piiri sisältää tunnettua lajia olevan lämmönvaihtimen 6 lämmön siirtämiseksi lämmönsiirtoväliaineesta tuoreveteen, jolloin sopivimmin nuolilla B ja C esitetyn mukaisesti lämmönsiirto-väliaineen ja vastaavasti tuoreveden lämmönsiirto tapahtuu vasta- 3 60927 virtaperiaatteella. Kuviossa 1 on esitetty tähän lämmönvaihtimeen liittyvät tuoreveden tuloputki 7 ja lähtöputki 8. Piiri sisältää myös kiertävää lämmönsiirtoväliainetta varten tarkoitetun puskuri-säiliön 9· Lämmönsiirtoväliaineen puskuri mahdollistaa lämmön siirtämisen tuoreveteen sinä ajankohtana, jolloin tuorevettä kulutetaan. Viemäriveden juoksutus kiinteistöstä ei useimmiten tapahdu samanaikaisesti tuoreveden kulutuksen kanssa.In the embodiment shown, it is further intended that the medium in state k in turn provides heat to the fresh water entering the property. In the event of a pipe rupture, it is suitable for safety reasons that this heat transfer medium is water, although other liquids may be used. The fresh water can be adapted to surround said space k, but in the embodiment according to the invention shown the heat transfer medium is circulated in the circuit by means of a circulation pump 5. This circuit comprises a heat exchanger 6 of a known type for transferring heat from a heat transfer medium to fresh water, preferably, as shown by arrows B and C, the heat transfer medium and fresh water, respectively, are transferred on a counter-current basis. Figure 1 shows a fresh water inlet pipe 7 and an outlet pipe 8 associated with this heat exchanger. The circuit also includes a buffer tank 9 for circulating heat transfer medium. The heat transfer medium buffer allows heat to be transferred to fresh water at the time the fresh water is consumed. Sewage runoff from the property usually does not occur simultaneously with freshwater consumption.

Kuvio 2 esittää vaakaleikkauksena yksityiskohtaisemmin sen ohjauslaitteen 1 rakennetta, jolla jätevesi syötetään viemäriputkeen 2. Nuoli A esittää jäteveden syöttöä ohjauslaitteeseen putken 3 kautta. Ohjauslaitteen ulkoseinämä 10 johtaa kierukkana kohti viemäriputkea 2, ja sen pohja 11 on sopivimmin sovitettu putkea kohti kaltevaksi. Kaltevuus sovitetaan siten sen nopeuden suhteen, jolla jätevesi syötetään, että vesi keskipakovoiman vaikutuksesta leviää kourun koko leveydelle. On myös osoittautunut edulliseksi sovittaa jäteveden leviäminen yhden, sopivimmin kolmen neljäsosa-kierroksen matkalle, ennen kuin kierukka avautuu kohti viemäriputkea. Tämän vaikutuksesta varmistuu se liikedynamiikka, joka on tarpeellinen, jotta jätevesi seuraisi viemäriputken sisäseinämää kehän olennaiselta osalta. Kuten on aikaisemmin viitattu, on tämä jäteveden tasainen leviäminen putken seinämää pitkin hyvin merkityksellistä, jotta lämpöä voidaan taloudellisesti ottaa talteen.Figure 2 shows in horizontal section in more detail the structure of the control device 1 with which the waste water is fed to the sewer pipe 2. The arrow A shows the supply of waste water to the control device via the pipe 3. The outer wall 10 of the control device leads in a helix towards the drain pipe 2, and its base 11 is preferably arranged to be inclined towards the pipe. The slope is thus adjusted with respect to the speed at which the effluent is fed so that the water spreads over the entire width of the trough due to the centrifugal force. It has also proven advantageous to adapt the spread of the effluent to a distance of one, preferably three-quarters, before the coil opens towards the drain pipe. This ensures the movement dynamics necessary for the wastewater to follow the inner wall of the sewer pipe in a substantial part of the perimeter. As previously indicated, this uniform distribution of wastewater along the wall of the pipe is very relevant for economical heat recovery.

Jos viemäriputki saa ottaa vastaan kylmää vettä, voi lämraön-siirtoväliaine joutua jäähtymään. Jotta tämä jäähtyminen ei saisi liian suurta vaikutusta, on sopivaa, että lämmönsiirtoväliaineen kierrätys tällaisissa tapauksissa päättyy. Tämä voidaan järjestää siten, että kiertopumpun 5 käyttöä säädetään tulevan jäteveden ja lämmönsiirtoväliaineen lämpötilaeron perusteella. Jos tämä lämpötilaero tulee negatiiviseksi, on kiertopumppu pysäytettävä ja käynnistettävä jälleen, kun lämpötilaero tulee positiiviseksi. Tällaisen vaikutuksen omaava automatiikka on helposti aikaansaatavissa tunnetun tekniikan avulla. Tällainen kiertopumpun käytön säätö vähentää myös sähkönkulutusta. Jos kaikki kiinteistöön tuleva tuorevesi johdetaan lämmönvaihtimen kautta, niin tapahtunee kuitenkin varsin harvoin, että jäteveden lämpötila alittaa lämmönsiirtoväliaineen lämpötilan.If the drain pipe is allowed to receive cold water, the heat transfer medium may have to cool down. In order not to have too much effect on this cooling, it is suitable that the recycling of the heat transfer medium in such cases ceases. This can be arranged so that the use of the circulation pump 5 is regulated on the basis of the temperature difference between the incoming wastewater and the heat transfer medium. If this temperature difference becomes negative, the circulation pump must be stopped and restarted when the temperature difference becomes positive. Automation having such an effect can be easily obtained by means of the prior art. Such a control over the use of the circulation pump also reduces electricity consumption. However, if all the fresh water entering the property is led through a heat exchanger, it is quite rare for the temperature of the wastewater to fall below the temperature of the heat transfer medium.

Voi monissa tapauksissa olla sopivaa sijoittaa kaksi tai useampia täydellisiä keksinnön mukaisia laitteita peräkkäin yhtä ja samaa viemäriputkea pitkin. Tällöin kytketään tuoreveden lämmönvaihtimet sopivimmin sarjaan ja vastavirtaperiaatteella.In many cases, it may be suitable to place two or more complete devices according to the invention in succession along the same drain pipe. In this case, the fresh water heat exchangers are preferably connected in series and on the countercurrent principle.

Edelleen ei ole välttämätöntä yllä kuvatun ja piirustuksessa esitetyn ^ 60927 mukaisesti sijoittaa viemäriputkea pystysuoraan asentoon, vaan tietty kaltevuus on hyväksyttävissä keksinnön puitteissa.Furthermore, it is not necessary to place the drain pipe in a vertical position, as described above and shown in the drawing, but a certain inclination is acceptable within the scope of the invention.

Laite tekee mahdolliseksi huomattavien lämpömäärien talteen-ottamisen viemärivedestä. Kuten yllä on mainittu, tämä lämmönsiirto tapahtuu turvallisen varmasti niin, ettei jätevesi pääse sekoittumaan tuorevesijärjestelmään. Kiertyvässä lämmönsiirto-väliaineessa vallitsee vähäinen ylipaine. Jos tämän väliaineen ja viemärin väliseen seinämään syntyy reikiä, niin lämmönsiirtoväli-aine valuu ulos viemäriin. Tuorevesi on järjestelmässä ylipaineisena, mistä syystä tuorevesilämmönvaihtimessa syntyvä murtuminen johtaa tuoreveden virtaamiseen ulos lämmönsiirtoväliaineen piiriin, josta se voi poistua sopivasti sijoitetun varaputken 12 kautta.The device makes it possible to recover considerable amounts of heat from sewage. As mentioned above, this heat transfer takes place safely and securely so that the wastewater cannot mix with the fresh water system. There is a slight overpressure in the rotating heat transfer medium. If holes are created in the wall between this medium and the drain, then the heat transfer medium will drain out into the drain. The fresh water is pressurized in the system, which is why the rupture in the fresh water heat exchanger results in the fresh water flowing out into the circuit of the heat transfer medium, from which it can exit through a suitably located spare pipe 12.

Kiertopiirissä vallitseva alhainen paine mahdollistaa viemäriputken valmistamisen ohuesta pellistä huolimatta siitä, että se on ulkoisen ylipaineen alainen. Tämä putki valmistetaan sopiviramin ruostumattomasta teräksestä tai kuparista.The low pressure in the circuit allows the drain pipe to be made of thin sheet metal despite being subject to external overpressure. This pipe is made of stainless steel or copper of a suitable frame.

Laskelmat ja mittaukset ovat osoittaneet, että keksinnön mukainen laite, joka on sovitettu kiinteistöstä tulevaa pystysuoraa viemäriputkea pitkin, omaa Uo - 50 prosentin hyötysuhteen lämmintä vettä epäjatkuvasti juoksutettaessa viemäriputkeen. Hyötysuhde on tässä määritelty saadun lämpömäärän suhteena siihen lämpömäärään, joka vaadittaisiin lämmittämään tuleva tuorevesi viemäriveden lämpötilaan.Calculations and measurements have shown that the device according to the invention, which is fitted along a vertical sewer pipe coming from the property, has an efficiency of Uo - 50% when discontinuously running hot water into the sewer pipe. Efficiency is defined herein as the ratio of the amount of heat obtained to the amount of heat that would be required to heat the incoming fresh water to the temperature of the sewage.

Kuten yllä on mainittu, voidaan piirustuksessa esitettyyn suoritusmuotoon nähden vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa tuorevesi sovittaa tilan U ympäröiväksi. Toisissa vaihtoehtoisissa suoritusmuodoissa tilassa voi virrata väliainetta, jota suoraan käytetään hyväksi lämmitystarkoituksiin, esimerkiksi johtaa ilman lammönvaihtoa kiinteistön lämmitysjärjestelmään. Tämä voidaan järjestää siten, että lämpöpumppu siirtää lämpöä väliaineesta lämmitysjärjestelmään.As mentioned above, in an alternative to the embodiment shown in the drawing, the fresh water can be adapted to surround the space U. In other alternative embodiments, a medium may be flowing in the space that is directly utilized for heating purposes, e.g., leading to a heating system in a property without heat exchange. This can be arranged so that the heat pump transfers heat from the medium to the heating system.

Claims

1. A method for collecting heat in wastewater from a property below its flow downstream of a wastewater, characterized in that the wastewater controlled is fed to the forced flow wastewater along its inner wall for dispensing during this flow of heat to a flowing surface. for heat transfer eats to the property.

Process according to claim 1, characterized in that the heated medium during circulation in a circulation system is heat exchanged with fresh water entering the property.

Method according to claim 2, characterized by a regulation of the circulation of the medium in such a way that the circulation ceases when the temperature of the wastewater falls below the medium.

Method according to claim 1, characterized in that the heated medium is supplied to the heating system of the property.

5. Process according to any of the preceding claims, characterized in that the wastewater is controlled during centrifugal operation upon delivery.

Apparatus for collecting heat in wastewater from a property during its flow downwards in a wastewater, wherein to the wastewater is connected at least one manifold for supplying the wastewater to the wastewater, characterized in that the wastewater is connected to the wastewater. (2) is provided a control device (1) forcing the effluent water to flow along the inner wall of the sewer pipe, and a down space (4) containing a heat transfer medium is arranged on the outside of the sewer pipe (2). property.

7. Device according to claim 6, characterized in that the circulation circuit for the medium is connected to the space (4), in which a heat exchanger (6) for heat exchange between the medium and the fresh water entering the property is provided.

8. Device according to claim 7, characterized in that in the circulation circuit a buffer space (9) is provided for the medium.

Device according to any of claims 6-8, characterized in that the manifold (3) is tangentially connected to the drain pipe and that the control device (1) is designed as a channel which in a spiral leads into the drain pipe.