FI93638B - Laitteisto jäteveden tms. nesteiden ilmastukseen - Google Patents

Description

93638

Laitteisto jäteveden tms. nesteiden ilmastukseen

Keksinnön kohteena on laitteisto nesteiden, kuten jäteveden 5 tai sentapaisen, ajoittaiseen ilmastukseen, joka käsittää ilmastusaltaassa nesteen pinnan alapuolella sijaitsevan il-mastimen, joka muodostuu yhdestä tai useammasta kehysrakenteeseen kiinnitetystä tiiviistä, ilmansyöttimellä varustetusta tukipinnasta, joka on pistoin, leikkauksin tai aukoin 10 osaksi rei'itetyn, sopivimmin elastisen kalvon peittämä, jotka tukipinta ja kalvo muodostavat ilmastuspinnan.

DE-patenttijulkaisusta 29 42 607 tunnetaan ilmanjakolaite veden ilmastamiseksi hienokuplaisesti, jossa on tasainen 15 tukipinta, johon on liitetty rei'itetty elastinen kalvo sekä tukipinnan keskustaan ilmansyöttöjohto. Laitteessa on kriteerinä tiiviin ja sen päällä olevan rei'itetyn kalvon järjestys kahdessa toistensa suhteen vastakkaisessa kulmakehyk-sessä, jotka toimivat kiinnityskehyksenä, ja johon on yhdis-20 tetty lisäksi rei'ittämättömän kalvon alapuolella oleva tukuista. Rei'itetyn kalvon yläpuolelle kalvon läheisyyteen on järjestetty 90° alalistojen suhteen siirretyt, pinnalle tasaisesti jakautuneet toiset stabiloivat listat.

25 Mainitun DE-julkaisun mukaisesti muodostettu ilmanjakolaite täyttää sille esitetyt tehtävät sikäli, että koko jakajapin-nalle voidaan saada ilman mahdollisimman tasainen jakautuminen, mutta rakenteessa on kuitenkin se haitta, että tarvitaan suhteellisen raskas ja jäykkä kaksoiskehysrakenne, joka 30 vaikeuttaa ilmastimen käsittelyä ilmastusaltaassa. Toisaalta painosta aiheutuu, että ilmastuspinnan tason asemaa veden pinnan suhteen on käytön aikana vaikea säätää.

Myös DE-hakemusjulkaisusta 33 16 140 ja US-patenttijulkai-35 susta 3 997 634 tunnetaan jäteveden ilmastukseen tarkoiett-tuja laitteistoja, joissa tukipintaan on liitetty rei'itetty elastinen kalvo ja joissa tukipinnan keskustaan on kytketty ilmansyöttöjohto. Mainitussa US-julkaisussa tukipinta on 93638 2 tasainen ja mainitussa DE-julkaisussa tukipinta on muotoiltu kuperaksi.

Edelleen tunnetaan laitteita, joiden tukiosat on varustettu 5 ilmantuloaukoilla ja jotka on varustettu perforoidulla il-manjakokalvolla tai päällystetty perforoidulla letkulla ja jotka tarvitsevat yleensä ylimääräisiä kiristysvälineitä letkujen tai kalvojen aseman kiinnittämiseksi. Näihin laitteisiin liittyy aivan yleisesti se haitta, että ilmanjako-10 kalvo voi vahingoittua, jolloin vesi pääsee tukikappaleisiin ja voi johtaa perforoinnin ennenaikaiseen tukkeutumiseen, etenkin seisokin aikana. Lisäksi ei ainoastaan ilmanjakokal-vo tai perforoitu letku ole vaarassa sisääntunkeutuvan jäteveden johdosta, vaan etupäässä itse tukikappale, koska tuki-15 kappaleen ilmanpoistoaukkojen poikkileikkaukset ovat tällaisessa tapauksessa käytännöllisesti katsoen rajattomasti avoinna. Edelleen on haitallista, että putkimaisissa ilmas-timissa vain ylempi alue muodostaa varsinaisen ilmastusalu-een ja että tämä alue katkaistaan liian usein ylimääräisillä 20 kiinnitysrenkailla tai vastaavilla.

Usein, kuten alussa mainitussa julkaisussa esitetyssä sovellutuksessa, yritetään ilmastuskalvo saattaa pidätyslistoilla mahdollisimman vaakasuoraan ilmastusasemaan kaarevan alueen 25 ylivenymisen estämiseksi. Koska siirtymää listojen alapuolella ei ole suljettu pois, voi tästä huolimatta esiintyä yksittäisissä tukikentissä silloin tällöin ylivenymistä.

Ottaen huomioon nämä seikat keksinnön tehtävänä on muodostaa 30 alussa esitetyn tyyppinen laitteisto, joka helpottaa ilmas-tuspinnan erityisesti olennaisesti kevyemmän rakenteen ansiosta jo periaatteessa sen käsittelyä veden pinnan tason suhteen, ja siten mahdollistaa erittäin tehokkaan ilman syötön suunnan säädön, jakelun tai konsentraation jätevedessä, 35 jolloin tukevien rakenteiden aiheuttama ilman luovutuksen peittyminen tai häiriö on mahdollisimman pieni. Keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusmaista se, että tukipinnan kehä sijaitsee hieman ylemmällä tasolla kuin tukipinnalla

II

93638 3 sisempänä oleva syötetyn ilmavirran kääntövyöhyke, jolloin tukipinta on kääntövyöhykkeen ja kehän välillä muodoltaan kovera, ja että tukipintaan liitetty ilmansyötin on kiinnitetty pintaa peittävään kalvoon.

5

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa ilma jakautuu olennaisesti pystysuorasti sinänsä jäykälle, itsekantavalle, elastisella kalvolla varustetulle tukipinnalle, suunnilleen sen painopisteeseen tai rivissä painopisteen kautta kulkevalle lin-10 jalle ja osuu vähintään yhdelle kääntöalueelle ja ohjataan tämän suhteen pienellä määrällä korkeudeltaan siirrettyyn ulkokehään päin vähenevällä paineella ilmastettavaan veteen mahdollisessa veden pinnan suhteen korkeintaan ± 90° kaltevassa ja/tai käännettävässä ilmastuspinnassa.

15 Käyttämällä painopisteen suhteen ulkokehään päin korkeintaan ± 90° kaltevaa, itsekantavaa ilmastuspintaa, joka on katko-kartion, kalotin, kiilan tai pyramidin muotoinen, mahdollistetaan jo yksinään muotoilulla spesifisesti kevyen tukipin-20 nan muodostus, jossa on korkea stabiliteetti. Ilmastimen rakenne on samalla mahdollisimman nivelikäs, so. ilmastus-pinta on käännettävä.

Tietenkin etusijalla on yleensä veden pinnan suhteen suunna-25 tussa kaarevuudessa tukipinnan kiila-, kartio- tai pyramidi-muoto, koska tämä mahdollistaa kalvon tasaisimman jännityksen, lähdettäessä ilmansyötön alueelta ulkokehään päin.

Jos tukipinnan rakenne on muodostettu ilmansyöttöalueelta 30 ulkokehään päin sisäänpäin kaarevaksi, so. koveraksi, on oltava erittäin huolellinen kiinnitettäessä kalvo ilmansyöt-töalueelle.

Sisään tuodun ilman täydellisen tai osittaisen hajottamisen 35 dispersiota tai nopeutta voidaan parantaa vielä siten, että ilmastuspinta ja siten tukipinta pyörii painopisteensä ympäri ja siirtää ilman levittyväksi pyörrejäljeksi.

93638 4

Keksinnön mukaisessa laitteistossa kalvon kanssa ilmastus-pinnan muodostavassa jäykässä tukipinnassa on pintamuoto, jonka staattinen lujuus on määrätty materiaalivalinnan ja sen paksuusdimensioinnin lisäksi painopisteessä tai paino-5 pisteen läpi kulkevassa linjassa olevan syvimmän kohdan tai syvimmän rajoituksen ja reunaa rajoittavan ulkokehän välisellä, korkeintaan ± 90°:n korkeussiirrolla ja että tukipin-nan poikkileikkauksella määrätty kaltevuus on muodostettu syvimmästä kohdasta tai syvimmästä rajoituksesta reunaa ra-10 joittavaan ulkokehään päin ohjatusti, korkeussuunnassa koverasta kulkevaksi.

Suoritettavan materiaalivalinnan suhteen ilmastuspinnan valmistamiseksi on otettava huomioon, että tämä voidaan valmis-15 taa sekä jaloteräksestä, huokoisesta tai sintratusta materiaalista, muovista tai vastaavista aineista.

Kalvo on muodostettu, kuten tavallista, yleensä elastomee-ristä, etenkin synteettisestä kautsusta, koska sen elas-20 tisuuskäyttäytyminen on säädettävissä laajoilla alueilla.

Kalvon elastisen käyttäytymisen sovittamiseksi ilman sisään-virtausalueelta ulkoreunaan päin kalvossa voi olla erilaisia paksuuksia.

25

Tukipinnan liitännän suhteen ehdotetaan, että tukipintaan yhdistetty ilmansyöttöliitäntä on tapauksesta riippuen joko poikittaisaukoilla varustettu putki-istukka, johon kalvo on yhdistetty sinkilöillä, tai rakenne, jossa esim. pyöreä kal-30 vo on paksunnettu keskiosassa niin, että tämä on kiinnitetty olalla ja ruuvilla varustetulla kiristyslevyllä tukipintaan ja ruuvattu ilmansyöttöistukkaan.

Kalvon kiinnittämiseksi tukipintaan ulkoreunassa on järjes-35 tetty niin, että kalvo on varustettu kiertävällä renkaalla, joka asettuu tiivistysrenkaana tukipinnan ympärille, jolloin tapauksesta riippuen renkaaseen on työstetty ura, johon voidaan asettaa kiertävä sinkilä.

11 93638 5

Tukipinnan ollessa suorakulmainen tai monikulmainen on suositeltavaa, että tämä on yhdistetty sen pääulottuvuussuun-nassa ilmansyöttöliitäntänä toimivaan avoimeen kanavaan, jolloin kalvo on liitetty tukipintaan kiristyssiltojen kaut-5 ta.

Etenkin suuripintaisessa ilmastuksessa on suositeltavaa, että ilmastuspintaan järjestettyjen ympäristöveden läpikul-kuaukkojen avulla edistetään ilman jakautumisen tasaisuutta.

10

Laitteen syvyys- ja korjaussäädön helpottamiseksi laitteeseen on sijoitettu puhallettavia ja/tai kiinteitä kellukkeita.

15 Ilmastuspinnan säädettävyyden ja kaltevuuden suhteen nestepinnan suhteen on otettava huomioon, että ilmastuspinta voi olla kulmassa a ± 90° nestepinnan suhteen kalteva tai kaareva tai kääntyvä. Käännettävyyttä varten voidaan käyttää esim. ilmansyöttöjohdossa mitä tahansa kaksoiskulmaliitosta.

20

Edelleen on otettava huomioon, että kalvo koostuu kudotusta tai virkatusta muovista tai että elastinen kalvo on metalli-kalvo .

25 Kalvossa on perforointi rei'itysten, rako-, tähti- tai ris-timäisesti muodostettujen leikkausten muodossa, joiden kautta ilma voidaan kuljettaa hienokuplaisesti veteen. Perforointi tulee sijoittaa keskenään siirretysti, jotta kalvo saa suurimman mahdollisen stabiliteetin.

30

Menetelmä ja sen suorittamiseksi tarvittava laite täyttävät siten täysin asetetun tehtävän.

Keksinnön mukaista laitetta selitetään lähemmin seuraavassa. 35

Kuvio 1 esittää pohjapiirrosta pyöreän muodon omaavasta laitteesta, kuvio 2 esittää leikkauskuvaa kuvion 1 suunnassa I-I, 93638 6 kuvio 3 esittää pohjapiirrosta suorakulmaisesta sovellutuksesta, kuvio 4 esittää leikkauskuvaa kuvion 3 suunnassa II-II, kuvio 5 esittää ylhäältä tapahtuvan ilmansyötön yksityis-5 kohtaa ja kääntöaluetta, kuvio 6 esittää alhaalta tapahtuvan ilmansyötön yksityiskohtaa ja kääntöaluetta, kuvio 7 esittää yksityiskohtaisesti painopisteen läpi kulkevan linjan alueelle kanavamuotoisesti muodostet-10 tua ilmansyöttöä, kuvio 8 esittää pohjapiirrosta pyöreän muodon omaavasta laitteesta, kuvio 9 esittää leikkauskuvaa kuvion 8 suunnassa III-III, kuvio 10 esittää päällyskuvaa laitteesta, ja 15 kuvio 11 esittää leikkauskuvaa kuvion 10 suunnassa IV-IV.

Ilmansyötöt l, kuten ne on esitetty kuvioissa 1, 2 ja 5, koskevat ylhäältä jäykälle tukipinnalle 2 suunnattua, yleensä painopisteeseen 10 järjestettyä sisäänvientiputkea, joka 20 on kiinnitetty yleensä pinnan painopisteeseen ja joka, kuten piirustuksissa on esitetty, on varustettu kääntöalueelle 3 suunnatuilla poikittaisaukoilla 1.1.

Tukipinta 2 on elastinen, perforoidun kalvon 4 peittämä.

25 Kalvo 4 on kiinnitetty kehää 12 pitkin kiristyslaitteella 5 ja ilmansyötön istukkaan sinkilällä 6. Kuvion 6 mukaisessa ilmansyötössä on samoin sisäkierteellä varustettu istukka liitetty ilmansyöttönä alhaalta tukipintaan 2 ja istukalla sisäänsuljettu tukipinnan 2 osa-alue on avoin. Liitäntä kal-30 voon 4 tapahtuu istukkaan ylöspäin tiiviisti kiinnitetyn kiristyssillan 7 kautta.

Kuvioiden 3 ja 4 mukaisissa sovellutuksissa on järjestetty suorakulmaisia ilmastimia varten niiden pääulottuvuudessa, 35 joka on yleensä identtinen painopisteen läpi kulkevan linjan 11 kanssa, tukipintaan 2 päin avoin kanava 1.2, johon johdetaan mielivaltaisessa kohdassa ilmaa.

li 93638 7

Kehäalueella kanava 1.2 on suljettu ulospäin ja liitäntä kalvon 4 kanssa saadaan aikaan kanavaan tiiviisti tukipinta-rajoituksen suhteen järjestettyjen kiristyssiltojen 7 avulla. Tukipinnan 2 staattinen stabiliteetti on riippuvainen 5 materiaalivalinnan ja sen paksuusdimensioinnin lisäksi painopisteessä 10 tai painopisteen kautta kulkevassa linjassa li olevan syvimmän rajoituksen ja tukipinnan 2 ulkokehän 12 välisen korkeussiirroon 13 määrästä.

10 Kaltevuuden muotoilu nähdään tukipinnan läpi kulkevista poikkileikkauslinjöistä; se kulkee yleensä suoraviivaisesti, mutta se voi olla muodostettu myös korotuksen suunnassa ko-verasti.

15 Laite on varustettu vähintään yhdellä puhallettavalla tai kiinteällä kellukkeella 8/9, niin että ilmastin voidaan kuljettaa pinnalle altaan ollessa täytettynä.

Elastiset kellukkeet täytetään ennen ilmastuslaitteen irrot-20 tamista putki- tai letkujohdon kautta ja ne uivat siten ilmastuslaitteen lukituksen ollessa poistettuna altaassa veden pinnalla.

Kuvioiden 8 ja 9 mukaisissa sovellutuksissa on pyöreitä il-25 mastimia varten järjestetty eräässä edellisestä poikkeavassa sovellutusmuodossa ilmansyöttö 1, jossa on ilmansyöttöreiät 1.3 sekä alaspäin jäykkään tukipintaan 2 päin suunnattu, yleensä painopisteeseen 10 järjestetty sisäänvienti-istukka, joka on kiinnitetty yleensä pinnan painopisteeseen. Tukipin-30 ta 2 on elastisen perforoidun kalvon 4 alla kalvon ollessa yhdistetty ulkokehää 12 pitkin tiivistysrenkaalla 14 jäykkään tukipintaan. Tässä tiivistysrenkaassa 14 on kiertävä ura 15, johon on sijoitettu kiertävä sinkilä 16. Kalvon 4 keskiosassa kalvossa on paksunnos 17, jossa tämä on yhdis-35 tetty olalla 18 ja ruuvilla 19 varustetulla kiristyslevyllä jäykkään tukipintaan 2.

8 95638

Kuvioiden 10 ja 11 mukaisessa ilmansyötössä 1 on kierteellä varustettu istukka, jossa on laippa 20, jonka päällä tuki-pinta 2 on kalvon 4 kanssa ja tukipinta on kiinnitetty ruu-vikauluksella 21 ja puristusrenkaalla 22.

5

Ilmastuslaitteen asemasäätöä ei ole esitetty.

Ilmastuslaite voidaan kiinnittää paikalleen vetotangoilla, köysillä, nivelillä tai muilla tunnetuilla laitteilla, jol-10 loin puhallettavilla kellukkeilla on lopuksi se etu, että tasapainoisessa järjestelyssä ja samassa täyttöasteessa ilmastimen korkeusasema voidaan säätää niiden avulla myös ilman mainittuja kantavia kiinnityslaitteita. Tapauksesta riippuen vesivirtauksen kiertämisen mahdollistamiseksi il-15 mastintason läpi voidaan järjestää reikiä tämän tason läpi, esimerkiksi ilmansyötön 1 alueelle, jolloin nämä reiät on tiivistettävä veden tunkeutumisen estämiseksi tukipinnan ja kalvon väliin.

20 Lopuksi mainittakoon vielä, että tukipintojen jäykkyyttä voidaan parantaa tapauksesta riippuen meistetyillä vaoilla, jolloin tosin perforoinnin rakenteessa on otettava huomioon vakojen peittyminen kalvolla 4.

Il

Claims (11)

93638 9

1. Laitteisto nesteiden, kuten jäteveden tai sen tapaisen ajoittaiseen ilmastukseen, joka käsittää ilmastusaltaassa nesteen pinnan alapuolella sijaitsevan ilmastimen, joka muo- 5 dostuu yhdestä tai useammasta kehysrakenteeseen kiinnitetystä tiiviistä, ilmansyöttimellä (1) varustetusta tukipinnasta (2) , joka on pistoin, leikkauksin tai aukoin osaksi rei'ite-tyn, sopivimmin elastisen kalvon (4) peittämä, jotka tuki-pinta ja kalvo muodostavat ilmastuspinnan (2/4), tunnettu 10 siitä, että tukipinnan kehä (12) sijaitsee hieman ylemmällä tasolla kuin tukipinnalla sisempänä oleva syötetyn ilmavirran kääntövyöhyke (3), jolloin tukipinta on kääntövyöhykkeen (3) ja kehän (12) välillä muodoltaan kovera, ja että tuki-pintaan liitetty ilmansyötin (1) on kiinnitetty pintaa peit- 15 tavaan kalvoon (4).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ilmastuspinta (2/4) ja siihen kuuluva tukipinta (2) on järjestetty keskipisteensä (10) ympärl kiertyviksi. 20

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tukipintaan (2) liitetyn ilmansyöttimen (1) muodostaa sivuttaisin ulostuloaukoin (1.1) varustettu laipalli-nen putki, johon kalvo (4) on kiinnitetty sinkilöiden (6) 25 avulla.

4. Patenttivaatimuksen l mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ilmansyöttimen (1) ympärillä on tukipintaan (2) ja kalvoon (4) muodostettu vesitiiviisti eristettyjä läpi- 30 virtausaukkoja ympäröivää vettä varten.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se on varustettu puhallettavalla ja/tai kiinteällä kellukkeella (8, 9).

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ilmastuspinta (2/4) on muodostettu käääntyväksi ja että sitä voidaan kallistaa nesteen pintaan nähden ± 90°. 35 10 93638

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tukipinta (2) on tehty jaloteräksestä, huokoisesta tai sintratusta materiaalista, muovista tai sen tapaisesta aineesta. 5

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että elastinen kalvo (4) muodostuu virkatusta tai kudotusta muovista ja/tai kumista.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että elastinen kalvo (4) on metallikalvo.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kalvon (4) rei'itys muodostuu aukoista tai lo- 15 ven, tähden tai ristin muotoisista leikkauksista.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kalvon (4) elastisuus ilmansyöttimestä (1) kalvon ulkoreunalle on säädettävissä kalvon erilaisten paksuuk- 20 sien avulla.