NO146526B - Fremgangsmaate til regulering av oppsuging av i luft eller vaeske suspenderbart materiale, samt apparatur til utoevelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte

og en apparatur til regulering av oppsuging av suspenderbart materiale fra en sedimenteringsseng ved hjelp av et sugemunnstykke som er forflyttbart langs tre innbyrdes vinkelrette akser hvorav den ene akse er en vertikal akse og de to andre akser ligger i horisontalplanet, og oppfinnelsen vedrører spesielt en videreutvikling og forfining av et reguleringssystem av den type som er omfattet av norske patentskrifter 144.127 og 141.920.

Fra norsk patentskrift 144.127 er det kjent en anordning

for styring av en sugeanordning for opptaking av sediment o.l.

fra bunnen av en vannansamling. Sugeanordningen omfatter en pumpe og et sugemunnstykke som arbeider ved vannansamlingens bunn for pumping av en blanding av sediment og vann til et punkt over vannflaten. I denne anordning anvendes det en føler og

en signalgiver som avføler strømningsmengden pr. tidsenhet gjennom munnstykket eller en størrelse avhengig av denne. Signalgiveren påvirkes av føleren og er innrettet til å sende et signal som er proporsjonalt med variasjonen. Signalet mottas av

en elektrisk reguleringskrets som er koplet til signalgiveren og regulerer anordninger til forflytning av munnstykket avhengig av variasjonen i strømningsmengden eller av den av strømnings-mengden avhengige størrelse over bestemte grenseverdier eller omkring en børverdi. Derved kan forflytning av munnstykket i horisontal retning og dybdeinnstilling av det utføres automatisk.

Ifølge norsk patentskrift 141.920 avføles helningsforand-ringer, såsom vinkelhastighet eller forandringen av størrelsen på helningsvinkelen av et bøyelig element som munnstykket bæres i, mens helningsvinkelen avføles ved hjelp av en helningsindika-tor hvorfra det uttas styresignaler for styring av sugeredskapet.

Formålet med oppfinnelsen er å muliggjøre automatisk regulering av sugeanlegg av den ovenfor angitte type, ikke utelukkende avhengig av den pumpete strømningsmengde pr. tidsenhet, men også, eller alternativt, avhengig av strømningens tørrstoff-konsentrasjon og av motstanden mot forflytning av sugemunristyk-ket, idet denne motstand kan være avhengig av slamkonsentrasjonen (eller generelt tørrstoffkonsentrasjonen) eller av hindringer

i munnstykkets bane, og et spesielt formål er å utnytte denne regulering for styring av bevegelseshastigheten for en bevegelig bæreanordning for munnstykket og munnstykkets arbeidsdybde.

Disse formål er oppnådd ved at fremgangsmåten og apparaturen ifølge oppfinnelsen har fått de i de etterfølgende krav angitte kjennetegn.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et skjematisk riss av en apparatur ifølge oppfinnelen for styring av forflytningsbevegelsen av et sugeaggregat med sugemunnstykke og pumpe, som ved hjelp av en bøye-lig line er opphengt i en travers.

Fig. 2 viser et sugeaggregat med regulerbar ballast og

en bæreline med en tyngde- eller strekkspenningsføler, som kan inngå i apparaturen i fig. 1 og erstatte eller komplettere line-hellingsføleren. Fig. 3 viser et diagram som viser en mulig variasjonskurve for traversens bevegelseshastighet i apparaturen ifølge oppfinnelsen . Fig. 4 viser et skjematisk, langsgående snitt av et sedi-menter ingsbasseng med grensestrømstillere for traversen i fig.

1 og viser et diagram for hastighetsregulering.

Fig. 5 og 6 viser skjematiske plan- og vertikalriss av

et basseng med faste grensestrømstillere for traversen.

Fig. 1 viser et sugeaggregat 1 som er opphengt i en line

2 og som omfatter et sugemunnstykke 3 og en pumpe 4. Pumpens sugeside er forbundet med sugemunnstykket 3, og dens trykkside er forbundet med et oppad løpende rør 5 i form av en bøyelig trykkslange hvorav bare det er vist et parti, men som løper langs den heltrukne linje 5', som symboliserer fortsettelsen av slangen. Slangen munner ut ved en resipient 6 over vannflaten i f.eks. et sedimenteringsbasseng. I en øvre del av røret 5,

som symboliseres av den heltrukne linje 5', er det anbrakt en strømningsmåler eller tørrstoffkonsentrasjonsføler 7 med signalgiver, f.eks. en magnetisk strømningsmåler eller en tørrstoff-innholdmåler av kjent type, og en elektromagnetisk manøvrerbar reguleringsventil 8. Måleren 7 er med sin elektriske signalutgang forbundet med en grensebryter 9 og en omkopler 10, som kan omstilles fra den viste stilling til en stilling for tilkopling til en reguleringskrets 11 for regulering av ventilen 8 via en fortrinnsvis forinnstillbar regulator 12. I den i fig. 1 viste stilling er omkopleren 10 forbundet med en fortrinnsvis forinnstillbar regulator 13, som på sin side er forbundet dels med et tidsrelé T (hvis funksjon vil bli beskrevet nedenfor), dels en elektrisk motor for drift av en heisanordning 14 hvormed aggregatet 1 via linen 2 kan heves og senkes avhengig av signaler som sendes til regulatoren 13 fra måleren 7.

En sirkel 15 i fig. 1 symboliserer en linevinkelføler/ signalgiver, fortrinnsvis av den i svensk patentskrift 7512265-5 angitte type, som avføler linens 2 helning og sender elektriske reguleringssignaler som er avhengig av denne til en signalkrets 16. Tidsreléet T er forbundet med signalkretsen 15 via en elek-tronisk grensebryter 17, som er innrettet til via tidsreléet å påvirke heismotoren for tvungen heving av aggregatet 1 etter et vinkelutslag av linen 2, som virker i et visst tidsrom over en forutbestemt verdi.

Før fortsatt beskrivelse av fig. 1 bør det nevnes at heisanordningen 14 bæres av en vogn (ikke vist) som er bevegelig i tverretningen i forhold til traversbjeiker på en traversvogn som er bevegelig i bjelkenes lengderetning. Traversen med dens to vogner vises bare symbolsk i form av et drivhjul 18 og er forflyttbar i bassengets lengderetning. I svensk patentskrift 384.452 er det vist en travers med traversvogn som kan anvendes for å bære og forflytte i to vinkelrette retninger i horisontalplanet heisanordningen 14 hvormed aggregatets 1 høydestilling kan innstilles.

Til signalkretsen 16 er det dessuten koplet en fortrinnsvis forinnstillbar regulator 20 for økning og minskning av traversens hastighet avhengig av linens 2 helning. Signalutgangen fra regulatoren 20 er koplet til en inngang 21 hos en selektiv-velger S for samordning av styresignaler for traversens hastighetsregulering. Selektivvelgeren S har en ytterligere inngang 22 som danner en signalinngang fra en regulator 23, som for å muliggjøre økning eller minskning av traversens hastighet

(se beskrivelse nedenfor) avhengig av munnstykkets 3 arbeidsnivå og indirekte av slamsengens høyde er forbundet med en føler 24, som er innrettet til å avføle lengden av linen 2 som er utsluppet fra heisanordningen 14, og dermed, eventuelt i kombinasjon med den avfølte linehelning, munnstykkets 3 arbeidsnivå. Den utgående signalkrets fra velgeren S er via en for regulering av traversens bevegelseshastighet anordnet frekvensomformer 25 forbundet med en elektrisk drivmotor IV^ for traversdrivhjulet

18. Regulatoren 23 og føleren 24 for aggregatets 1 høydestil-

ling er via potensiometre (ikke vist), som er innstillbare ved hjelp av ratt 26, 27, forbundet med en høydestillingsmåler av digital type på et reguleringspanel 29 som omfatter trykknapper "+Z" og "-Z" for manuell regulering av traversen via regulatoren 23, som styres automatisk av føleren 24, samt via velgeren S

og frekvensomformeren 25.

Det ovenfor hovedsakelig apparatmessig beskrevne reguleringssystem funksjonerer ifølge følgende to hovedprinsipper:

Hovedprinsipp 1

Vanligvis gjelder det at den pumpete slamstrømning avtar

ved økt slamkonsentrasjon, som gir økt motstand i rørledningen 5.

Dersom det antas at pumpen 4 bare pumper vann gjennom rør-ledningen 5, fåes det gjennom måleren 7 maksimal strømningsmengde Q, som settes lik 100%. Regulatoren 13 kan forinnstilles til f.eks.

å opprettholde strømningsmengden 90% ved regulering av aggregatets 1 dybdestiHing via heisanordningen 14. Dersom strømningsmengden Q f.eks. ved start er 100%, sender måleren 7 et tilsvarende signal til regulatoren 13, som sammenlikner signalet med en forinnstilt verdi, som tilsvarer 90%, og regulatoren 13 frembringer derved en senkning av aggragatet 1 ved påvirkning av heismotoren M, for å la munnstykket 3 arbeide i riktig dybde i slamsengen for strøm-ningsmengden 90%. Dersom strømningsmengden 90% av Q underskrides betyr dette at munnstykket arbeider i en for høy slamkonsentrasjon, og regulatoren 13 sender da reguleringssignal til heismotoren M, for heving av aggregatet 1, hvorved den innsugde slamkonsentrasjon minsker. På denne måte reguleres således aggregatets 1 dybde-stilling automatisk av regulatoren 13 for opprettholdelse av en strømning på ca. 90% av Q.

Dersom strømningsmengden overskrider 90% av Q, til tross

for at aggregatets 1 sugemunnstykke 3 befinner seg i en forinnstilt nederste stilling, påvirkes grensebryteren 9 av et fri-gjøringssignal fra dybdeføleren 24 via regulatoren 13 og av ut-gangssignalet fra målerens 7 signalgiver og frembringer derved omkopling av omkopleren 10 fra strømningsregulering ved hjelp av heismotoren (heving og senkning) til strømningsregulering ved hjelp av reguleringsventilen 8, hvorved reguleringskretsen kan fortsette sitt kontinuerlige arbeid selv når slamsengens dybde på grunn av slamsugingen har minsket til en verdi som ikke lenger muliggjør 90% strømningslengde ved normal ventil-innstilling, hvorved forstyrrelser i reguleringsautomatikken unngås. Istedenfor å aktivere grensebryteren 9 ved signal både fra 24 og 7 kan grensebryteren aktiveres av signal utelukkende fra 7 ved at grensebryteren har en tidsreléfunksjon, slik' at den bevirker omkopling av omkopleren 10 når strømningen overskrider 90% av Q med et visst beløp under et visst, innstilt tidsrom.

I fig. 1 vises det på en vertikal linje, som er parallell med linen 2, en høydestillingsskala hvor det angis fire stillinger I, II, III og IV, for hvilke dybdeføleren 24 påvirker regulatoren 13 og regulatoren 23 er innstilt og reagerer på

signal fra høydeføleren 24. Denne høydeføler kan være en vinkel-føler som er påvirket av heistrommelen i heisanordningen 14 og som avføler trommelens vinkelstilling og avgir signaler som er avhengig av denne, hvorved regulatorene reagerer på forinnstilte signalverdier som svarer til de valgte stillinger I-IV. Den nederste stilling I angir den laveste tillatte pumpestilling,

neste stilling II angir en stilling for start av traversen, den tredje stilling III angir stopp for traversen (som startes og stoppes automatisk av regulatoren 23), og den høyeste stilling IV angir den høyeste tillatte pumpestilling. Dersom strømnings-mengden synker under 90% av O åpnes reguleringsventilen 8, og dersom strømningsmengden underskrider 90% av Q selv om reguleringsventilen 8 står i helt åpen stilling, omstilles omkopleren 10 automatisk til den strømningsregulering, som liksom i det først beskrevne tilfelle frembringes ved heving og senkning av aggregatet 1 (omkopleren 10 er da igjen innstilt i den stilling som er vist i fig. 1).

Når pumpeaggregatet 1 under bevegelse oppad passerer stillingen III på høydeskalaen, skal i det antatte tilfelle føleren gi regulatoren 23 ordre om å stoppe driften av traversen, hvorved regulatoren 23 bryter strømmatingen av motoren • Mens traversen er stillestående arbeider pumpeaggregatet 1 seg igjen ned i slammet gjennom strømningsmålerens 7 regulering av heisanordningen 14 via regulatoren 13. Når aggregatet 1 når stillingen II på høydeskalaen, startes traversmotoren på nytt ved hjelp av ordresignal fra føleren 24 til regulatoren 23. Høydeføleren 24 kan forinnstilles for disse stillinger hvorav imidlertid stillingene I og IV ofte kan være konstante for påvirkning av regulatoren 13, mens stillingene II og III kan forinnstilles ved hjelp av potensiometerrattene 26, 27 på reguleringstavlen.

Hovedprinsipp 2

Her bygger reguleringen på det faktum at økt slam-konsentras jon er tilbøyelig til å frembringe en økt ettersleping av aggregatet 1 i forhold til traversen. En slik ettersleping betyr en økning av linens 2 helling, dvs. vinkelstilling i forhold til en vertikal linje fra heisanordningen 14.

Når pumpeaggregatet 1 forflyttes ved hjelp av traversen over bunnen hengende i sin line 2, oppstår det på grunn av vann-motstanden en viss ettersleping av aggregatet, dvs. at linen 2 gjør et visst vinkelutslag i forhold til loddlinjen. Dersom nå pumpeaggregatet 1 føres inn i en slamseng øker vinkelutslaget. Dette vinkelutslag avføles ved hjelp av vinkelføleren/signalgiveren 15, hvilken som nevnt kan være av den utførelse som er beskrevet i svensk patentskrift 7512265-5. Vinkelutslaget gir anledning til et signal (strømsignal) som er proporsjonalt med vinkelutslaget, i signalkretsen 16. Dette signal sendes via regulatoren 20 og velgeren S til frekvensomformeren 25 for regulering av traversens hastighet. Traversmotoren kan være en elektrisk motor som er trinnløs variabel mellom f.eks. hastigheten v = 100% og 15% av hastigheten v. Regulatoren 20 forinnstilles for ved mottaking av et strømmesignal, som vinkelføleren/ signalgiveren 15 sender ut ved et linevinkelutslag al, via fre-kvensomf ormeren 25 å gi motoren 1^ en matestrøm som tilsvarer hastigheten v = 100%, dvs. maksimal hastighet. For økende vinkelutslag over al opptil et visst vinkelutslag a2, økes signalstrøm-men fra 15, og motorens JY" hastighet minskes til en minste hastighet ved vinkelen a2. Grensebryteren 17 er innstilt til å omstilles ved en signalstyrke som vinkelføleren/signalgiveren 15 avgir ved en viss vinkel a3, som er større enn a2. Når vinkelutslaget når og eventuelt overskrider a3 og grensebryteren 17 derved omstilles, utføres det en tvangsheising av pumpeaggregatet 1. Denne tvangsheising forutbestemmes imidlertid tids-messig ved hjelp av tidsreléet T. Som nevnt i forbindelse med beskrivelsen ifølge "hovedprinsipp 1" stoppes traversen når pumpeaggregatet 1 når stillingen III på høydeskalaen, hvorved høydereguleringen av pumpeaggregatet foregår ved hjelp av slam-sugingsautomatikken, inntil pumpeaggregatet kommer tilbake til stillingen II på høydeskalaen hvor traversen igjen startes. Pumpeaggregatets stilling ifølge høydeskalaen bidrar således

til traversens hastighetsregulering, men når pumpeaggregatet 1 arbeider i nærheten av stillingen I på høydeskalaen (liten slam-sengdybde), styres traversens hastighet utelukkende av vinkel-føleren/signalgiveren 15. Dersom pumpeaggregatet 1 heves og arbeides i nærheten av stillingen III på høydeskalaen (imidlertid ikke over denne stilling), betyr dette at slamsengen har en topp, og traversen reguleres til en lavere hastighet. Stør-relsen på den minste hastighet kan bestemmes ved forinnstilling av regulatoren 23. Traversens bevegelseshastighet blir derved direkte proporsjonal med slamsengens høyde og hastighetsfor-andringen av traversen direkte proporsjonal med linens to vinkelutslag .

Det innses lett at størrelsen på linens to vinkelutslag ikke bare behøver være avhengig av traversens bevegelseshastighet og pumpeaggregatets .1 bevegelse gjennom en slamseng, men også av linens 2 lengde (aggregatets 1 arbeidsdybde) og, noe som er viktig for reguleringen som vil bli beskrevet nedenfor, pumpeaggregatets 1 tyngde. Man kan øke denne tyngde dersom det er nødvendig, eller gjøre tyngdeninnstillbar, noe som muliggjør innstilling av anlegget for beste drift ved forskjellige beting-elser .

Fig. 2 viser et eksempel på en innstillbar tyngdebelast-ning av aggregatet 1. Denne anordning består av et par ballast-tanker 30, som enten kan fylles og tømmes av pumpen 4, eller ved hjelp av en ledningsanordning kan være forbundet med en luftkilde på traversen (ikke vist). Ved å fylle tankene 3 0 med vann kan aggregatets 1 tyngde økes, og ved utblåsing av vannet ved hjelp av luft kan belastningen minskes. Det bør imidlertid observeres at ballasttankene 30 ikke er nødvendige for beskrivelse av funksjonen av anordningen i fig. 2.

Som vist i fig. 2 virker linen 2 på en vektføler 40. Denne kan være en vektføler av kjent type, f.eks. en fjærvekt med en elektrisk signalgiver 41, som ved hjelp av en egnet omkopler (ikke vist) kan forbindes med regulatoren 13 eller regulatoren

17 i fig. 1. Dersom signalgiveren forbindes med regulatoren 17

i fig. 1, kan heismotoren M. reguleres både med hensyn til linehelning og avfølt tyngde i linen.

Når pumpeaggregatet suger kraftig i slamsengen, øker strekkspenningen i linen, men når munnstykkets tyngde hviler mot seigt slam eller mot bunnen, minsker strekkspenningen i linen. I den elektriske signalkrets 42 kan det anordnes et tidsrelé . Når et visst tidsrom utløper, utløses det en puls for heving av pumpen til et bestemt nivå, dersom strekkspenningen i linen på dette tidspunkt fremdeles underskrider en forutbestemt verdi, f.eks. 70% av den strekkspenning som foreligger når aggregatet 1 fritt bæres i linen i en viss dybde. Denne regulering kan kombineres med de for reguleringssystemet i fig. 1 beskrevne funk-sjoner, også f.eks. slik at traversens bevegelser påvirkes av reguleringssignaler fra anordningen 40.

Hver gang heisanordningen får en senkningsordre fra reguleringssystemet i fig. 1, mottar tidsreléet en nullstillingspuls, men når pumpemunnstykket når bunnen og en senkningsordre ikke gir senkning, tilbakestilles ikke tidsreléet, og i dette tilfelle gjennomføres den ovenfor anførte regulering.

Denne anordning kan også anvendes for regulering av traversen dersom aggregatet 1 blir sittende fast og belastningen på linen øker over en viss verdi. Regulerinospuls kan da sendes via velgeren S eller direkte via frekvensomformeren 25 til traversmotoren 112 for stopping eller bakoverføring av traversen.

Reguleringen av anlegget for forflytning av traversen med forskjellige hastigheter eravhengig av slamprofilen (eller generelt bunnprofilen), regulering av høydeinnstillingen og omkopling av reguleringskretsen til og fra ventilen 8 ved styring fra strøm-ningsmåleren 7 kan således kombineres med regulering ved hjelp av linehelningsføleren 15, linehelningsføleren 24 og vektføleren i fig. 2.

Videre er det mulig å variere traversens bevegelseshastighet frem og tilbake langs en bestemt strekning, slik som i det her beskrevne tilfelle langs et sedimenteringsbasseng, etter et forutbestemt bevegelsesskjerna.

På traversens drivhjul eller på et annet av traversens

hjul kan det anbringes et tackometer, som kan avføle deler av et hjulomløp, eller også kan det anvendes et annet instrument som kan innrettes til ved bevegelse av traversen langs dennes bane å avføle bevegelsesstrekningen og f.eks. gi et fullt utslag for en strekning som tilsvarer bassengets lengde L i fig. 3, f.eks. et. utslag fra Vo til Vmax. Instrumentet kan innrettes til å avgi et reguleringssignal på f.eks. mellom 4 og 20 mA for et utslag på mellom Vo og Vmax. Dette signal kan via en regulator, f.eks. regulatoren 23 i fig. 1, og frekvensomformeren 25 regulere bevegelseshastigheten proporsjonalt med strømmen. Derved kan man forinnstille reguleringsstrømmen for motoren mellom 4 og 20 mA og lar den høyeste strøm bestemme den maksimale bevegelseshastighet, og ved hjelp av kontaktfunksjoner for inn- eller ut-kopling av frekvensomformeren kan f.eks. lengdehastighetsdia-grammet som er vist i fig. 3 oppnås.

I fig. 1 vises det som eksempel et tackometer 50 ved travers-hjulet 18. Tackometeret er via regulatoren 23 og velgeren S koplet til frekvensomformeren 25.

Ved hjelp av denne anordning kan traversen for hver gitt stilling i bassengets lengderetning tilordnes en viss bevegelseshastighet.

Man kan f.eks. arbeide med tre strømmer I,, L og I , hvor I^ er en strøm som er innstillbar mellom 4 og 20 mA, er en strøm som er innstillbar mellom 4 oa 20 mA og J I xer en variabel strøm fra tackometeret 50 og således avhengig av traversens stilling .

Grensestilling-strømstillere kan anbringes på valgte steder, såsom Gl og G2 i fig. 4, langs bassenget for omkopling mellom strømmene 1^ og I^ r hvorved det for motsatte bevegelsesretninger f.eks. kan oppnås den hastighetskurve som er vist i fig. 3. Denne metode kan med fordel benyttes f.eks. ved oppumping av slam med lav slamkonsentrasjon (tynt slam) og når det er ønskelig at traversen skal kunne forflyttes med forskjellige konstante eller varierende hastigheter, f.eks. for å gi heisanordningen tid til å følge en forutbestemt bassengbunnkontur 60 (fig. 4) eller skråttløpende bassengsider.

Innen traversen vender er det f.eks. hensiktsmessig å redusere hastigheten på den måte som fremgår av den høyere del av kurven i diagrammet i fig. 3.

Istedenfor å regulere hastigheten med strømmen i , kan denne strøm anvendes for å regulere pumpeaggregatets 1 høyde-stilling for å muliggjøre effektiv avsuging av slam i bassenger med hellende bunn 60, eller også for å regulere reguleringsventilen 8 i ledningen 5 for på denne måte å regulere strømningen.

Den virkelige profil for en sedimentseng i et sedimenteringsbasseng former seg som kjent etter sedimentets sammensetning, og idet sedimentets sammensetning kan variere, kan også profilens form variere. En annen variabel er slamkonsentrasjonen, som var-ierer ovenfra og nedover avhengig av slammets type og lagringstid. Oppfinnelsen muliggjør automatisk regulering avhengig av alle disse faktorer.

I beskrivelsen ovenfor er det antatt at strømningsmengden måles ved hjelp av en utpreget strømningsmåler. Ved rent vann pumper pumpen et maksimalt volum O m 3/min. Dersom ifølge beskrivelsen ovenfor reguleringssystemet innstilles for en normal strøm-ningsmengde på 90% av Q og for utsendelse av tilbakestillings-signaler på begge sider av denne verdi, forsøker reguleringssystemet deretter å opprettholde denne verdi, noe som kan foregå ved at pumpeaggregatet 1 hev^s eller senkes for opprettholdelse av verdien 90% av Q, dvs. at pumpen arbeider stadig for transport av sediment i den konsentrasjon som tilsvares av 90% av Q.

Slamprofilens dybde kan variere kraftig i lengderetningen av et sedimenteringsbasseng. I visse deler kan slamdybden være tynn og konsentrasjonen samtidig lav. Idet sediment i et sedi-mentbasseng har en bestemt lagringstid må også tynne sjikt kunne suges rene. I disse områder arbeider slamopptakingsautomatikken på følgende måte: Istedenfor strømningsmåleren 7 kan det anvendes en konsen-trasjonsføler med signalgiver, f.eks. en såkalt tørrstoffinnhold-måler av den type som selges av EUR-Control Sverige Forsåljnings AB I Såffle. En slik konsentrasjonsføler eller tørrstoffinnhold-måler kan avføle slamkonsentrasjonen og avgi et elektrisk signal som tilsvarer denne.

I det etterfølende vil det bli beskrevet noen eksempler

på reguleringen, som kan utføres med det reguleringsutstyr som er vist på tegningene.

Eksempel 1

Det antas at man i et sedimenteringsbasseng har en slam-profil som kan inndeles i tre områder A, B og C med forskjellige sedimentdybder.

I området A er slamkonsentrasjonen høyest, og føleren 7, som her antas å være en konsentrasjonsføler, arbeider i et forinnstilt øvre belastningsområde med en viss angitt signalstyrke over et normalområde, som tilsvarer belastningen på føleren i området B hvor konsentrasjonen gjennomsnittlig er lavere, mens konsentrasjonen i området C gjennomsnittlig er lavest og signal-styrken ligger under normalområdet.

I området A foregår oppumpingen med full strømning. Strøm-ningen gjennom føleren 7 opprettholdes på forinnstilt konsentrasjon ved heving og senkning av aggregatet 1 og trinnvis forflytning av dette i horisontal retning, f.eks. ifølge det reguleringsskjerna som er beskrevet i svensk patentskrift 384.452.

Når slamkonsentrasjonen avtar, går føleren 7 over til å arbeide for en slamdybde som rår i området B, og deretter foregår overgang til arbeide for en slamdybde som tilsvarer området C.

Konsentrasjonen er som nevnt høyere i området B enn i C eller høyst lik forinnstilt verdi (sedimentdybden moderat). Oppsuging foregår med full strømning. Den forinnstilte konsentrasjon opprettholdes ved økning og senkning av traversens bevegelseshastighet.

Når bevegelseshastigheten har nådd maksimal hastighet og konsentrasjonen ikke kan opprettholdes, foregår overgang til området C, og når bevegelseshastigheten har nådd minste hastighet og konsentrasjonen likevel ikke kan opprettholdes, foregår til-bakeføring til området A. Anlegget arbeider således avhengig av slamprofilen og etterlater ikke noen del av slamsengen uberørt og i hvile, hvor slammet tillates å bli liggende i lengre tid.

Ved arbeid i området C, hvor sedimentsjiktet har liten dybde, opprettholdes den forinnstilte konsentrasjon ved minskning av strømningen ved hjelp av ventilen 8 i fig. 1. Strøm-ningen fortsetter å minske til en forutbestemt minimumstrømning for at i det minste noen strømning skal opprettholdes også der hvor meget små mengder sediment forekommer.

Eksempel 2

Dette eksempel vedrører traversens bevegelse i et basseng under henvisning til fig. 5 og 6.

Pumpen 4 begynner å arbeide i stillingen "start" og forflyttes av traversen mot bassengets utløpsside 70.

En grensestillingsjiver (grensestrømstiller) GRl påvirkes av en metallplate som har samme lengde som skibordsrenners 71 bredde og er plassert på traversen rett overfor skibordsrennene.

Når traversen er i bevegelse mot bassengets utløpsside 7 0 og passerer en andre grensestillingsgiver GR2, samtidig som grensestillingsgiveren GRl er påvirket, gjør <p>umpen en sideforflytning i "positiv" retning inntil grensestillingsgiveren GRl ikke lenger påvirkes. Dersom denne sideforflytning ikke har funnet sted når aggregatet 1 nesten har nådd frem til skibords-rennen, nødstopper en grensestillingsgiver GR3 traversen og signaliserer "alarm". Resterende del av sideforflytningen foregår når traversen vender og går mot bassengets innløp.

Dersom GRl og GR3 blir påvirket samtidig, når traversen går mot bassengets innløpsside 72, foregår den resterende del av sideforflytningen som skulle ha blitt utført dersom ikke GRl var blitt påvirket, når traversen vender ved utløpet. Etter avsluttet arbeidssyklus går pumpen til stilling "start" og stopper dersom det har gått det antall arbeidssykluser som er blitt stilt inn på et forvelger-regneverk (ikke vist).

Dersom bassenget har skråttstilte langvegger kan aggregatet 1 styres slik at munnstykkets nederste stilling følger veggens helning (eller den helning man ønsker).

Slamonptakingsautomatikken funksjonerer for øvrig langs de hellende bassengvegger på samme måte som i bassenget for øvrig, dvs. at pum<p>en styres av slammets høyde og konsentrasjon.

Det fremgår av det ovenstående at reguleringssystemet ifølge o<p>pfinnelsen muliggjør flere kombinasjonsmuligheter og kan kompletteres med diverse omkoplings- og tidsfunksjoner, hvorved det kan oppnås et stort antall programvariasjoner. Systemet får derved en meget stor anvendbarhet og muliggjør helautomatiser-ing med fjernovervåking,

Reguleringssystemets signalpulser utgjøres fortrinnsvis

av strømsignaler i størrelsesorden mA, og det er mulig å følge anleggets arbeidsfunksjoner med et utstyr for registrering, indikering og overordnende fjernmanøvrering, som befinner seg i avstand fra anlegget.

Ifølge en modifikasjon som vises i fig. 1 med strekete linjer, kan reguleringsventilen 8 unnværes, og strømningsreguler-ing istedenfor utføres ved regulering av pumpemotorens omløps-tall. Ved denne modifikasjon kan strømnings- eller konsentrasjons-følerens 7 signalutgang ved påvirkning av grensestrømføleren 9

og omkopleren 10 forbindes istedenfor med reguleringsventilen 8 (som her kan unnværes) med en frekvensomformer 8 0 og via denne til pumpens 4 motor for regulering av den pumpete strømning. Derved behøver det ikke foregå noen struping i ledningen 5 til resipienten 6, og det unngås risiko for gjensetning.

For automatisk rensing av rørledningskretsen 5, føleren 7

og ventilen 8 (dersom denne anvendes) kan anordningen omfatte en vannpumpe som er forbundet med ledningen 5 eller føleren 7. Dersom ventilen 8 anvendes, kan denne stenges og vannpumpen startes for pumping av rent vann gjennom ledningen 5 og ut gjennom munnstykket 3. Dersom reguleringsventilen 8 er erstattet for regulering av pumpens 4 motor, kan det anordnes en avstengningsventil istedenfor ventilen 8 og vannpumpen forbindes med følerens 7 strømningsutløp. Denne renseanordning kan reguleres ved hjelp av føleren 7 via regulatoren 13 eller omkoplingsanordningen 9, 10 og skulle ikke behøves vises på tegningene idet den er lett å forstå av beskrivelsen ovenfor.

Etter én eller et par hurtige renspylingsoperasjoner kan

en alarmanordning (ikke vist) i reguleringskretsen aktiveres, dersom renseoperasjonen ikke fører til renspyling, slik at den normale drift automatisk gjenopprettes.

Det bør også observeres at man istedenfor en elektrisk drevet pumpe 4 kan anvende en hydraulisk drevet pumpe.

Reguleringssystemet ifølge oppfinnelsen er et effektivt hjelpemiddel for regulering av sugeanlegg for kontinuerlig rensing av sedimenteringsbassenger, såkalte slambassenger, og muliggjør anvendelse av bassenger av enklere konstruksjon enn tidligere. Man kan f.eks. anvende bassenger med faste grusbunner, asfalterte bunner, gummidukbelagte bunner, betongbunner etc. Idet sugeaggregatet 1 ikke behøver å komme i berøring med bunnflaten med noen skraper eller slike organer, men kan arbeide med sugemunnstykket noen cm over bunnen, kan den faste bassengbunn velges etter helt andre grunner enn det som bestemmes f.eks. av spørs-målet om slammet skal gjenanvendes eller ikke eller av de natur-lige grunnforhold.

Det ovenfor beskrevne reguleringssystem kan også komme til anvendelse ved anlegg for opptaking av sediment fra sjøer og vassdrag. I dette tilfelle kan den bærende, forflyttbare anordning f.eks. ha form av flåte, pram, fartøy eller liknende, og anlegget kan også anvendes på land for oppsuging av f.eks. materiale som er suspenderbart i luft.

Reguleringssystemet kan i en utførelsesform være anordnet slik at pumpeomløpstallet automatisk økes ved heving av pumpen på ordre fra helningsindikatoren. En slik anordning kan benyttes på slik måte at pumpen ved arbeid nær bunnen, dvs. når slamdybden er liten, bare arbeider med lav, økonomisk optimal effekt. Dersom slamdybden på et vilkårlig sted øker og pumpen med munnstykket derved får hevningsordre og heves, bør pumpeomløpstallet økes for effektiv suging av slam hvor slamlaget har større dybde. Det er vanligvis tilstrekkelig å la pumpen arbeide ved to forskjellige hastigheter avhengig av slamdybden (slamsengens tykkelse, såsom et økonomisk omløpstall når munnstykket forflyttes over små slamdybder, og et maksimalt omløpstall når munnstykket forflyttes over en slamseng med større dybde, dvs. tykkelse).

Videre bør det observeres at pumpen ikke nødvendigvis må være drevet av en elektrisk motor. Også hydraulisk eller pneumatisk drevne pumpemotorer kan komme på tale, og i visse tilfeller kan en del av reguleringssystemet være av pneumatisk eller hydraulisk type.

Oppfinnelsen er således ikke begrenset til anlegg for oppsuging av slam fra sedimenteringsbassenger, men kan anvendes hvor som helst man ønsker å kunne regulere bevegelsen av et suge- og pumpeaggregat etter tre innbyrdes vertikale akser.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte til regulering av oppsuging av i luft eller væske suspenderbart materiale fra en sedimentseng gjennom en rørledning (5) ved hjelp av et sugeredskap (3,4) som bæres via en bæreline (2) eller liknende bøyelig bæreorgan av en heisanordning (14) som på sin side bæres av en anordning (18) for forflytning av heisanordningen og sugeredskapet langs i det minste én horisontal akse med regulerbar hastighet, mens sugeredskapet er hev- og senkbart ved hjelp av heisanordningen (14), karakterisert ved at redusert eller økt motstand mot forflytning av sugeredskapet (3,4) i horisontal retning i forhold til bunnen, såsom motstand som følge av en fast hindring, en sedimentbanke, bevegelse gjennom tykt eller seigt slam e.l., avføles på i og for seg kjent måte ved helningsav-føling eller ved tyngde- eller strekkspenningsavføling, og at det dannes derav avhengige reguleringssignaler som sendes til reguleringskretsen som styresignal til heisanordningen for senkning eller heving av sugeredskapet og/eller eventuelt til pumpen (4) for omløpstallforandring, at reguleringskretsen dessuten innrettes til for regulering av heisanordningen (14) for høyde-innstilling av sugeredskapet (3,4) å motta reguleringssignaler fra en strømnings- eller tørrstoffkonsentrasjonsføler (7) som forinnstilles for å avgi reguleringsstyresignaler for heving eller senkning av sugeredskapet for gjeninnstilling av strøm-nings- eller tørrstoffkonsentrasjonsmengden pr. tidsenhet i rørledningen (5), når denne mengde pr. tidsenhet overskrider respektivt underskrider en forutbestemt verdi som ligger under en maksimal verdi (Q), og at reguleringskretsen er innrettet til ved mottaking av reguleringssignalene fra strømnings- eller tørrstoffkonsentrasjonsføleren (7) avhengig av tid og/eller av munnstykkets arbeidsdybde å sende reguleringssignal til en reguleringsventil (8) og/eller til pumpen (4) for ved påvirkning av ventilen (8) eller pumpen (4) å øke eller minske strøm-ningsmengden slik at reguleringskretsen derved forsøker å regulere både sugeredskapets høydestilling og opprettholde strøm-nings- og/eller tørrstoffkonsentrasjonsmengden pr. tidsenhet innenfor bestemte grenser.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at reguleringskretsen omkoples fra regulering av munnstykkets (3) arbeidsdybde ved regulering av heisanordningen (14) til regulering ved hjelp av pumpen (4) eller ved hjelp av reguleringsventilen (8) og omvendt avhengig av både signalstyrke og tid eller avhengig av signalstyrke og en viss avfølt munnstykkedybde.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at ved hjelp av strømnings- eller konsentrasjonsføleren reguleres også bevegelseshastighet for anordningen (18) for forflytning av heisanordningen (14) .og munnstykket (3) i forhold til avfølt strømnings- eller konsen-tras j onsmengde som pumpes gjennom rørledningen (5).

4. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at anordningen (18) for forflytning av heisanordningen (14) og munnstykket (3) reguleres både for start og stopp og fortrinnsvis også med hensyn til hastighet ved hjelp av reguleringssignaler fra en anordning (24) for avføling av munnstykkets høydestiliing eller arbeidsdybde .

5. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at bevegelseshastigheten for anordningen (18) for forflytning av heisanordningen (14) reguleres avhengig av det bøyelige bæreorgans helning ved bestemte helningsvinkelgrenser og eventuelt i kombinasjon med tid.

6. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at pumpet strømnings- og/ eller konsentrasjonsmengde reguleres avhengig av signaler fra en anordning som avføler tyngde eller strekkspenning i det be-vegelige bæreorgan (2).

7. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at bevegelseshastigheten for anordningen (18) for forflytning av heisanordningen (14) også reguleres avhengig av anordningens (18) stilling i en bestemt bevegelsesbane.

8. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at linens (2) helning i forhold til loddlinjen avføles ved hjelp av en linehelningsføler (15), og at pumpemotorens omløpstall reguleres avhengig av linehel-ningen.

9. Apparatur for utøvelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, for regulering av oppsuging av i luft eller væske suspenderbart materiale fra en sedimentseng, omfattende en pumpe (4), et sugemunnstykke (3) som er forbundet med pumpen ved hjelp av en rør-ledning (5) og som bæres via en bæreline (2) eller liknende bøyelig bæreorgan ved hjelp av en heisanordning (14), som på sin side bæres ved hjelp av en anordning (18) for forflytning av heisanordningen og munnstykket langs i det minste en horisontal akse med regulerbar hastighet, mens munnstykket (3) bæres høydeinnstillbart ved hjelp av heisanordningen (14), karakterisert ved at apparaturen omfatter en anordning (15,40) for avføling av redusert eller økt motstand mot forflytning av sugeredskapet (1) i forhold til bunnen, såsom motstand som følge av en fast hindring, en sedimentbanke, bevegelse gjennom tykt eller seigt slam e.l., f.eks. en i og for seg kjent helningsavføler (15) eller en tyngde- eller strekk-spenningsføler som samvirker med linen, hvor anordningen (15,40) er koplet til reguleringskretsen (9-13,16,17,20-29) og er innrettet til å utføre nevnte avføling avhengig av styresignaler til heisanordningen for senkning eller heving av sugeredskapet og/eller eventuelt til pumpen for omløpstallsforandring, og at reguleringskretsen (9-13,16,17,20-29) er koplet til en strøm-nings- eller tørrstoffkonsentrasjonsføler (7), som er innrettet til via en signalutgang til reguleringskretsen å sende slike signaler som er proporsjonale med strømnings- eller tørrstoff-konsentrasjonsmengden gjennom føleren (7), og at reguleringskretsen er innrettet til ved over- eller underskridelse av for-utbestemte, fortrinnsvis forinnstillbare øvre og nedre grenseverdier for strømnings- eller tørrstoffkonsentrasjonsmengden pr. tidsenhet i rørledningen (5) og avhengig av disse og av tid og/eller av munnstykkets arbeidsdybde å sende reguleringssignaler til en reguleringsventil (8) eller alternativt til pumpens (4) drivmotor for påvirkning av reguleringsventilen (8) og/eller pumpen å regulere strømningen.

10. Apparatur i samsvar med krav 9, karakterisert ved at reguleringskretsen er forbundet med pumpe-motoren (4) for omløpstallregulering og slik at pumpeomløps-tallet ved heving av pumpen økes på ordresignal fra en linehelningsindikator (15) som inngår i reguleringskretsen, ved overskridelse av en bestemt grenseverdi for linens helnings-vinkel i forhold til loddlinjen.

11. Apparatur i samsvar med krav 9, karakterisert ved at reguleringskretsen er forbundet eller kan forbindes med en linehelningsindikator (15) og er innrettet til å regulere heisanordningen (14) avhengig av linens (2) helning i forhold til loddlinjen.

12. Apparatur i samsvar med et av kravene 9-10, karakterisert ved at reguleringskretsen er forbundet eller kan forbindes med en anordning (24), som avføler utsluppet linelengde og derved munnstykkets (3) arbeidsdybde og er innrettet til å avgi til reguleringskretsen signaler som er proporsjonale med arbeidsdybden, for regulering av heisanordningen (14) .

13. Apparatur i samsvar med et av kravene 9-12, karakterisert ved at signalgiveren er innrettet til avhengig av strømningen eller dennes tørrstoffkonsentrasjons-mengde i føleren (7) å regulere driften av anordningen (18) for forflytning av heisanordningen langs i det minste nevnte horisontale akse.