SE429126B

SE429126B - Arrangement for removal or addition of fluid at an arbitrary level in a fluid container

Info

Publication number: SE429126B
Application number: SE8107708A
Authority: SE
Inventors: H Pilebro
Original assignee: Skanska Cementgjuteriet Ab
Priority date: 1981-12-22
Filing date: 1981-12-22
Publication date: 1983-08-15
Also published as: SE8107708L

Abstract

The present invention relates to an arrangement for the removal or addition of fluid at an arbitrary level in a fluid container. The arrangement comprises a tube-shaped device present in the fluid that is present in the container with its lower end protruding, at least essentially vertically. The principal characteristic of the arrangement is that the tube-shaped device 10 is constituted by a telescopic tube with at least two tube sections 11, 12 that can be displaced relative to each other in the vertical direction of the fluid container, the lower one of which can be displaced within the fluid with its upper end protruding above the level of the same. <IMAGE>

Description

8107708-3 05 10 15 20 25 30 35 -nedskjutande, åtminstone i huvudsak vertikalt, rörformigt organ har den till grund för uppfinningen liggande uppgiften lösts främst därigenom, att det rörformiga organet givits formen av ett i och för sig känt teleskoprör med minst två i varandra i vätskeutrymmets höjdled förskjutbara rördelar, av vilka den undre är öppen vid sina ömse ändar, är flytbar _i vätskan med sin övre ände uppskjutande över dennas nivå samt är förskjutbar inuti den övre rördelen, i vilken den bildar en manövrerbar kolv eller slid, under det att den öv- re rördelen har en tillsluten övre ände, vars inre är för- bindbart med en källa för reglerbart gastryck. 8107708-3 05 10 15 20 25 30 35 projecting, at least substantially vertically, tubular means has the task underlying the invention solved mainly by the fact that the tubular member was given the shape of a per se known telescopic tube with at least two mutually displaceable pipe parts in the height of the liquid space, of which the lower one is open at its opposite ends, is floatable in the liquid with its upper end projecting above its level and is displaceable inside the upper pipe part, in which it forms a manoeuvrable piston or slide, while the pipe part has a closed upper end, the inner of which is bindable with a source of adjustable gas pressure.

Främst till följd av denna utformning av det rörformiga or- ganet har en enligt uppfinningen utförd anordning vid prak- tisk tillämpning visat sig i allt väsentligt uppfylla syftet med uppfinningen.Mainly due to this design of the tubular device The device has a device embodied according to the invention in practice. technical application has been shown to essentially fulfill the purpose with the invention.

Genom att den undre rördelen i det som teleskoprör utformade rörformiga organet vid en anordning enligt uppfinningen är flytbar i vätskan med sin övre ände uppskjutande över dennas nivå har behovet av rörledningar och ventiler inskränkts till ett minimum i förhållande till vad som är fallet vid tidigare kända anordningar. Genom att den undre rördelen kan flyta upp ovanför vätskeytan erhålles också en fullständig avtätning mellan det varmare och lättare vattnet i magasin- ets övre del och det kallare tyngre vattnet i magasinets undre del. Problem med en komplicerad och störningsbenägen tätning elimineras därmed. Vidare medför bruket av en flyt- p bar undre rördel den fördelen, att hjälpmedlen för inställ- ningen av denna rördels nedre ände på valfria nivåer i väts- ~keutrymmet blir mycket enkla och okomplicerade och följakt- ligen föga störningsbenägna eftersom den flytbara undre rör- delen bildar en manövrerbar kolv eller slid i den övre rör- 'delen. Hjälpmedlen för den flytbara undre rördelens nivåin- ställning i vätskeutrymmet är också särskilt enkla, efter- som nämnda rördel är öppen vid sina ömse ändar, under det att den övre rördelen i teleskopröret har en tillsluten öv- 05 10 15 20 25 30 35 8107708-3 re ände, vars inre är förbindbart med en källa för regler- bart gastryck. Till följd av denna utformning kan nämligen alla vertikalrörelser av den flytbara undre rördelen inuti den övre rördelen i teleskopröret åstadkommas enbart med hjälp av den undre rördelens egen flytkraft i kombination med gastrycket inuti den tillslutna övre änden av teleskop- rörets övre del. Ett konventionellt tryckluftsystem med konventionella ventiler är helt tillräckligt för detta än- damâl. Detta gäller antingen om det är hela överdelen av teleskopröret eller endast ett ringformigt utrymme mellan tvenne rördelsväggar som är anslutet till källan för gas- tryck. Den övre rördelen kan nämligen vara flerväggig och uppvisa ett ringformigt utrymme mellan två av sina väggar, i vilket utrymme den flytbara undre rördelen är förskjut- bar.By the lower pipe part in it as a telescopic tube designed the tubular member of a device according to the invention is floatable in the liquid with its upper end projecting over it level, the need for pipelines and valves has been reduced to a minimum in relation to what is the case at prior art devices. By the lower pipe part can floating above the liquid surface also obtains a complete sealing between the warmer and lighter water in the reservoir its upper part and the colder heavier water in the reservoir lower part. Problems with a complicated and disturbing tendency sealing is thus eliminated. Furthermore, the use of a liquid The lower pipe part had the advantage that the aids for the lower end of this tube at optional levels in the liquid The space becomes very simple and uncomplicated and consequent slightly prone to disturbance because the flowable lower tube the part forms a manoeuvrable piston or slide in the upper pipe 'parts. The aids for the level adjustment of the movable lower pipe section position in the liquid space are also particularly simple, as said pipe part is open at its opposite ends, below it that the upper tube part of the telescopic tube has a closed upper 05 10 15 20 25 30 35 8107708-3 end, the interior of which is connectable to a source of bare gas pressure. As a result of this design can namely all vertical movements of the movable lower pipe part inside the upper tube part of the telescopic tube is provided only with using the lower pipe part's own buoyancy in combination with the gas pressure inside the closed upper end of the telescopic the upper part of the tube. A conventional compressed air system with conventional valves are quite sufficient for this purpose. damâl. This applies either if it is the whole top of the telescopic tube or only an annular space between two pipe section walls connected to the gas source print. Namely, the upper pipe part can be multi-walled and have an annular space between two of its walls, in which space the movable lower pipe part is displaced bar.

Vid en enligt uppfinningen utförd anordning är en vätske- ledning lämpligen anordnad inuti teleskopröret, vilken led- ning då sträoker sig från området för den övre rördelens undre ände och ut vid den övre änden av nämnda rördel. Ge- nom denna vätskeledning kan vätska tillföras vätskeutrymmet men också uttagas från detta. För det sistnämnda ändamålet är lämpligen en vätskepump anordnad i ledningen. Denna pump kan antingen vara av typen dränkpump och är då an- bragd inuti teleskopröret, men kan också vara av typen .torrt uppställbar pump och vara anbragd utanför teleskop- röret.In a device embodied according to the invention, a liquid cable suitably arranged inside the telescopic tube, which then extends from the area of the upper pipe section lower end and out at the upper end of said pipe part. Give- through this liquid line liquid can be added to the liquid space but also taken from this. For the latter purpose is suitably a liquid pump arranged in the line. This pump can either be of the submersible pump type and is then used achievement inside the telescopic tube, but can also be of the type .dryable pump and be mounted outside the telescopic the tube.

För att öka flytförmåga och stabilitet av den flytbara und- re rördelen i den övre rördelen av teleskopröret kan lämp- ligen en ringformig flytkropp vara anordnad vid den först- nämnda rördelens övre ände.In order to increase the buoyancy and stability of the The tube part in the upper tube part of the telescopic tube may be suitable. an annular floating body may be provided at the first the upper end of said pipe part.

En av de betydande fördelarna vid en enligt uppfinningen ut- förd anordning är att det i densamma ingående teleskoprörets 8107708-3 10 15 20 25 30 55 olika delar kan med lätthet utföras temperaturisolerade. En anordning enligt uppfinningen är dessutom mycket lätt att anbringa. Exempelvis i samband med i berg insprängda vätske- utrymmen erfordras endast ett hål ned till vätskeutrymmet, i vilket hål anordningen anbringas med teleskoprörets övre rördel fäst i berghâlet.One of the significant advantages of an embodiment according to the invention is The device is that the telescopic tube included in it 8107708-3 10 15 20 25 30 55 various parts can easily be made temperature insulated. One device according to the invention is also very easy to apply. For example, in connection with liquefied rock spaces only one hole down to the liquid space is required, i which hole the device is fitted with the top of the telescopic tube pipe part attached to the rock hole.

Uppfinningen skall i det följande närmare förklaras under hänvisning till två på bifogade ritningar visade utförings- exempel för en enligt densamma utförd anordning. Närmare be- stämt visar ritningarna vertikala, schematiska tvärsnitt genmn i berggrunden nedsprängda utrymmen, vilka är vätske- fyllda och för uttag eller tillförsel av vätska på valfri nivå i utrymmena är försedda med olika utföringsformer för en enligt uppfinningen utförd anordning, varvid fig. l visar en utföringsform vid vilken den i anordningen ingående pum- pen utgöres av en s.k. dränkpump, och figl 2 visar en annan utföringsform med en torrt uppställd pump.The invention will be explained in more detail below reference to two embodiments shown in the accompanying drawings example of a device designed according to the same. More details correctly, the drawings show vertical, schematic cross-sections genome in the bedrock, which are liquid filled and for withdrawal or supply of liquid at any level in the spaces are provided with different embodiments for a device embodied according to the invention, wherein Fig. 1 shows an embodiment in which the pump included in the device the pen consists of a so-called submersible pump, and Fig. 2 shows another embodiment with a dry set up pump.

Som framgår av ritningarna innefattar en enligt uppfinningen utförd anordning ett åtminstone i huvudsak vertikalt, rör- formigt organ 10. För att uttag av vätska från och/eller tillförsel av vätska till det utrymme, vid vilket en anord- ning enligt uppfinningen används, skall kunna ske på valfri nivå är det rörformiga organets 10 undre ände anbragt ned- skjutande i den i utrymet förvarade vätskan, vilken vid de bägge här visade exemplen utgörs av i bergrum förvarat vat- ten men i princip kan utgöras av vilken som helst pumpbar vätska förvarad i ett för densamma lämpligt utrymme.As can be seen from the drawings, one according to the invention comprises performed device an at least substantially vertical, tubular shaped body 10. For withdrawing liquid from and / or supply of liquid to the space in which a device use according to the invention should be possible at any time level, the lower end of the tubular member 10 is located shooting in the liquid stored in the space, which at the both examples shown here consist of water stored in rock chambers but in principle can be any pumpable liquid stored in a space suitable for it.

Enligt uppfinningen utgöres det rörformiga organet 10 av ett teleskoprör med minst tvâ i varandra i vätskeutrymmets höjd- led förskjutbara rördelar ll, l2, av vilka den undre 12 är flytbar i vätskan med sin övre ände uppskjutande över dennas nivå. För att vara flytbar i vätskan kan den undre rördelen vara utförd på en mångfald olika sätt. Den kan antingen vara 10 15 20 25 30 35 81077025-'6 helt eller endast delvis utförd av ett godtyckligt lämpligt material med tillräcklig flytförmåga i den aktuella vätskan, eller också kan den vara utförd som ett rörstyoke av icke flytbart material, vilket kompletterats med en tillräckligt stor flytkropp av lämpligt material och med en lämplig form och placering för att hela den undre rördelen 12 skall vara flytbar och med sin övre ände skjuta upp ovanför vätske- nivån.According to the invention, the tubular member 10 is constituted by a telescopic tubes with at least two in each other at the height of the liquid compartment led displaceable pipe parts l1, l2, of which the lower 12 is floatable in the liquid with its upper end projecting over it level. To be flowable in the liquid, the lower pipe part can be performed in a variety of different ways. It can either be 10 15 20 25 30 35 81077025-'6 wholly or only partially carried out by any suitable material with sufficient buoyancy in the liquid in question, or it may be made as a pipe styoke of non flowable material, which is supplemented with a sufficient large floating body of suitable material and with a suitable shape and positioning so that the entire lower pipe part 12 is to be floatable and with its upper end protrude above the liquid level.

Lämpligen är den flytbara undre rördelen 12 anordnad så för~ skjutbar inuti den övre rördelen ll, att den bildar en lätt manövrerbar kolv eller slid inuti denna. För detta ändamål är den undre rördelen 12 vid de bägge här visade utförings- formerna för en anordning enligt uppfinningen upptill för- sedda med en rördelen cirkulärt omslutande flytkropp 13, scmx har lämplig diameter för att rördelen 12 lätt skall flyta inuti den övre rördelen. Genom sin placering upptill på den undre rördelen kommer flytkroppen 13 att tillsammans med den undre rördelens viktsresultant bidra till en god stabilisering i lodlinjen av rördelen 12 inuti rördelen ll, vilken vid de bägge här visade utföringsformerna är fast an- bragt i vertikala berghâl 1 i taket till de vätskefyllda anordningarna avser att bergrum 2, som de här visade betjäna.Suitably the floatable lower pipe part 12 is so arranged for ~ slidable inside the upper pipe part ll, that it forms a light maneuverable piston or slide inside it. For this purpose is the lower pipe part 12 in the two embodiments shown here the shapes of a device according to the invention at the top seen with a pipe part circularly enclosing floating body 13, scmx has a suitable diameter for the pipe part 12 to easily peel float inside the upper pipe section. Through its location at the top on the lower pipe part the floating body 13 will be together with the weight resultant of the lower pipe part contribute to a good stabilization in the vertical of the pipe part 12 inside the pipe part 11, which in the two embodiments shown here is fixed brought in vertical rock holes 1 in the roof to the liquid-filled the devices are intended to rock chamber 2, as shown here serve.

Exempelvis kan själva den undre rördelen 12 liksom flytkrop- pen 13 bestå av ett dubbelväggigt stålrör med tunna väggar och ett ringformigt utrymme mellan dessa utfyllt med gas eller ett skumplastmaterial med slutna celler, vilket mate- rial såväl värmeisolerar rördelen som gör denna flytbar om mängden är tillräcklig. Alternativt utföres utrymmet eva- kuerat. Vid de här visade utföringsformerna är emellertid den undre rördelen 12 kompletterad med den tidigare nämnda flytkroppen 13, vilken är anbragt vid den övre änden av dessa rördelar och lämpligen kan bestå av ett skumplast- material med slutna celler, vars mot den övre rördelens ll insida vända yta kan vara försedd med styrklackar.For example, the lower pipe part 12 itself as well as the floating body pen 13 consist of a double-walled steel pipe with thin walls and an annular space between them filled with gas or a closed cell foam material, which material rial both thermally insulates the pipe section and makes it flowable the amount is sufficient. Alternatively, the space is performed eva- kuerat. In the embodiments shown here, however the lower pipe part 12 supplemented with the previously mentioned the floating body 13, which is arranged at the upper end of these fittings and may suitably consist of a foam material with closed cells, whose against the upper pipe part ll inside facing surface may be provided with guide lugs.

V_ __ -, , -.. ......«_....-.....__.. 8107708-3 10 15 20 25 50 35 Vid de bägge här visade utföringsformerna löper den undre rördelen 12 inuti loppet av den övre rördelen ll, men enligt en annan, här ej visad utföringsform för en anordning enligt uppfinningen, är den övre rördelen flerväggig med ett ring- formigt utrymme mellan två av sina väggar, i vilket ringfor- miga utrymme den flytbara undre rördelen är förskjutbar.V_ __ -, , - .. ...... «_....-.....__ .. 8107708-3 10 15 20 25 50 35 In the two embodiments shown here, the lower one runs the pipe part 12 inside the barrel of the upper pipe part 11, but according to another embodiment, not shown here, for a device according to invention, the upper pipe part is multi-walled with a ring formal space between two of its walls, in which the ring miga space the movable lower pipe section is displaceable.

För att en synnerligen enkel och okomplicerad samt drifts- säker manövrering av den undre rördelens 12 rörelser i den övre rördelen ll skall erhållas är den flytbara undre rörde- len 12 öppen vid sina båda ändar, under det att den övre än- den av den övre rördelen ll är tillsluten exempelvis medelst ett tättslutande lock 14. Genom att med hjälp av en enkel ventilanordning 16 ansluta den övre rördelens ll medelst locket 14 tillslutna övre ände till en källa 17 för regler- bart gastryck kan nämligen den i vätskan flytande undre rör- delen 12 manövreras med sin öppna undre ände till vilket som helst höjdläge i den vätskevolym förvaringsutrymmet 2 inne- håller. Skall vätska uttas eller tillföras i närheten av förvaringsutrymmets tak tillåts den undre rördelen 12 att flyta upp i den övre rördelen ll genom att gastrycket i det inre av denna rördel via rörledningen 15 och ventilen 16 regleras till ett tryck motsvarande statiska vätsketrycket på nivån H från G.V.N. Skall däremot vätskeuttag eller vätsketillförsel ske på en lägre nivå i det med vätska fyllda bergrummet 2 ökas gastrycket så att den genom rörled- ningen 15 inströmmande tryckluften pressar ned vätskeytan och den på denna flytande undre rördelen 12 till den för dess öppna nedre ände avsedda nivån i vätskan. Det förhål- landet att det samtidigt med den undre rördelens 12 rörelser i den övre rördelen ll kommer att finnas en i beröring med lufttrycket i den övre rördelen ll stående vätskeyta l8 vid den övre änden av den undre rördelen 12 innebär endast att den undre rördelen tillsammans med den vätska, som omger densamma såväl inuti som utanpå i den övre rördelen ll, kom- mer att verka såsom en flytande kolv, där den uppstickande 10 15 20 25 50 8107708-3 delen av den undre rördelen 12 avgränsar (tätar) vätska från förvaringsutrymmets övre del från vätska från den del, från vilken uttag av vätska sker genom intagsöppningen i den undre änden av nämnda rördel 12.In order for a particularly simple and uncomplicated and operational safe operation of the movements of the lower pipe section 12 in it upper pipe part 11 to be obtained is the flowable lower pipe part open 12 at both its ends, while the upper end that of the upper pipe part 11 is closed, for example by means a tight-fitting lid 14. By using a simple valve device 16 connect the upper pipe part 11 by means of the upper end of the lid 14 to a source 17 for regulating gas pressure, namely the lower pipe flowing in the liquid the part 12 is operated with its open lower end to whichever preferably height position in the liquid volume storage space 2 contained holding. Liquid must be taken out or supplied in the vicinity of the roof of the storage space, the lower pipe part 12 is allowed to float up in the upper pipe section ll by the gas pressure in it interior of this pipe section via the pipeline 15 and the valve 16 regulated to a pressure corresponding to the static liquid pressure at level H from G.V.N. Should, on the other hand, fluid outlet or liquid supply takes place at a lower level in that with liquid filled rock chamber 2, the gas pressure is increased so that it The inflowing compressed air presses down the liquid surface and the on this floating lower pipe part 12 to the front its open lower end intended level in the liquid. The relationship the country that it simultaneously with the 12 movements of the lower pipe part in the upper pipe part ll there will be one in contact with the air pressure in the upper pipe part ll standing liquid surface l8 at the upper end of the lower pipe part 12 only means that the lower pipe section together with the surrounding liquid the same both inside and outside in the upper pipe part 11, more to act as a floating flask, where the protruding 10 15 20 25 50 8107708-3 the part of the lower pipe part 12 delimits (seals) liquid from the upper part of the storage compartment from liquid from the part, from which withdrawal of liquid takes place through the inlet opening in it lower end of said pipe part 12.

För uttag och/eller tillförsel av vätska är vid en anordning enligt uppfinningen en rörledning 19 anordnad inuti tele- skopröret, vilken ledning sträcker sig från området för den övre rördelens ll undre ände och ut genom locket 14 vid dess övre ände. Erforderliga pumpar är anordnade i vätskeled- ningen 19 för vätsketransporten genom densamma. Dessa pumpar kan antingen vara av typen dränkpumpar och vara anbragta inuti teleskopröret och då lämpligen vid vätskeledningens 19 inuti detta belägna undre ände, som är belägen inom omrâdet för den övre rördelens ll undre ände. En dylik dränkpump 20 är visad i den utföringsform för uppfinningen vilken framgår av fig. 1. Vid den i fig. 2 visade utföringsformen är däre- mot en vätskepump 21 av typen torrt uppställbar pump anbragt i vätskeledningen 19 utanför teleskopröret 10, där den är uppställd i ett avtätat utrymme 22 på en nivå ca 2 m under grundvattennivån i berget.For withdrawal and / or supply of liquid is at a device according to the invention a pipeline 19 arranged inside the the shoe tube, which conduit extends from the area for it the lower end of the upper pipe part 11 and out through the lid 14 at its upper end. Required pumps are arranged in liquid 19 for the liquid transport through it. These pumps can either be of the submersible pump type and be fitted inside the telescopic tube and then suitably at the liquid line 19 inside this lower end, which is located within the area for the lower end of the upper pipe part ll. Such a submersible pump 20 is shown in the embodiment of the invention which appears of Fig. 1. In the embodiment shown in Fig. 2, there is a arranged against a liquid pump 21 of the dry-positionable pump type in the liquid line 19 outside the telescopic tube 10, where it is set up in a sealed space 22 at a level about 2 m below groundwater level in the rock.

Uppfinningen är icke begränsad till de här beskrivna och på ritningarna visade utföríngsexemplen utan kan modifieras på många andra sätt inom ramen för patentkraven.The invention is not limited to those described herein and on the drawings show the embodiments but can be modified on many other ways within the scope of the claims.

Claims

8107708-3 05 10 15 20 25 30 35 Patent claim

For the removal or supply of liquid at any level in a device intended for a liquid space, comprising a liquid in the space present in the space with its lower end projecting, at least substantially vertically, tubular member, characterized in that the tubular member (10 ) consists of a per se known telescopic tube with at least two tube parts (11, 12) displaceable in each other in the height of the liquid space, the lower one of which is open at its opposite ends, is floatable in the liquid with its upper end projecting above its level and is slidable inside the upper pipe part (11), in which it forms an operable piston or slide, while the upper pipe part (11) has a closed (14) upper end, the interior of which is connectable (15, 16 ) with a source of adjustable gas pressure (17).

Device according to claim 1, characterized in that the lower flowable pipe part (12), through its part projecting over the liquid surface in the upper pipe part (11), delimits liquid from the upper part of the liquid space from liquid from the level in the liquid space from which outlet or liquid is introduced through the lower opening in the flowable pipe part (12).

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the upper pipe part is multi-walled and has an annular space between two of its walls, in which space the movable lower pipe part is displaceable.

Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a liquid line (19) is arranged inside the telescopic tube (19), which line extends from the area of the lower end of the upper pipe part (11) and out at its upper end (14).

Device according to claim 4, characterized in that a liquid pump (20, 21) is arranged in the liquid line (19).

Device according to claim 5, characterized in that the liquid pump (20) is of the submersible pump type and arranged inside the telescopic tube (10).

Device according to claim 5, characterized in that the liquid pump (21) is of the dry-type pump type and arranged outside the telescopic tube (10).

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the movable lower pipe part (12) has a floating body (13) at its upper end.