SE452558B - Sett och anordning for avskiljning av kroppar ur en vetska - Google Patents

Description

l0 15 20 25 30 452 558 Genom den svenska utläggningsskriften 8204127-8 är känt en silanord- ning omfattande ett fast och ett rörligt galler vilka är försedda med avsatser vilka förflyttar de ansamlade föroreningarna uppåt längs de fasta stavarna, alltefter som de rörliga avsatserna utför en i huvud- sak cirkulär rörelse för att hämta och avlämna mot silen ansamlat ma- terial. Även med denna lösning förblir stora delar av silytan täckta av det avskilda materialet och som en konsekvens är genomströmnings- arean reducerad. För att uppnå önskad kapacitet krävs relativt stora anläggningar med därav följande högre kostnader.

Föreliggande uppfinning anvisar en teknik där i huvudsak hela silytan rengörs från ansamlade kroppar (föremål) under som regel relativt kor- ta tidsintervall och där de frigjorda kropparna i huvudsak omedelbart därefter direkt förflyttas mot det område av silytan som är beläget i anslutning till vätskeytan. I de kännetecknande delarna av kraven 1 och 8 beskrivs sättet och anordningen enligt uppfinningen för att åstadkomma den eftersträvade effekten. I de beroende patentkraven an- ges fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen.

Uppfinningen beskrivs närmare i anslutning till ett antal figurer, där fig 1 visar en perspektivskiss av en principiell anordning enligt uppfinningen, fig 2 a-b visar längdsnitt genom en silanordning placerad i en av vätska genomströmmad bassäng och fig 3 visar ett längdsnitt av en alternativ utföringsform av en silanordning enligt uppfinningen och fig 4 visar ett snitt enligt IV-IV i fig 3.

I figurerna 1-4 visas utföringsformer av uppfinningen där ett filter 11 är placerat i en anordning 22, t ex en kanal, en bassäng etc, ge- nom vilken vätska passerar från inloppsänden 37 till utloppsänden 38.

I fortsättningen används utan inskränkande betydelse beteckningen bas- 10 15 20 30 452 558 säng 22 för denna anordning. Även beteckningarna inloppsände resp ut- loppsände skall betraktas som övergripande beteckningar och därvid av- se områden uppströms filtret resp områden nedströms filtret. Vätskan som tillförs vid inloppsänden 37 innehåller kroppar (föremål) 16, me- dan vätskan i området för utloppsänden 38 är i huvudsak befriad från sådana kroppar.

I de visade utföringsformerna passerar vätskan in i bassängen 22 via en eller flera tillopp 23. I figurerna är speciellt angivet bassäng- ens botten 32 och sidoväggar 33a,b. I figurerna visas även en eller flera utlopp 24 anordnade i anslutning till bassängens utloppsände 38.

Filtret 11 är vridbart lagrat kring en axel 20 vilken i de visade ut- föringsformerna utgörs av en vid filtrets 11 ram 41 lagrad axel som i sin tur vilar i lagringar 40. Drivorgan (ej visade i figurerna) är anordnade för att vrida filtret fram och tillbaka inom inställbara gränsvärden. I vissa utföringsformer sker vridningen medelst axeln 20, i andra av separata drivorgan vilka verkar direkt på filtret och vrider detta runt axeln 20 eller alternativt i axelns lagringar. Driv- organen vilka kan vara av t ex hydraulisk eller elektrisk typ är där- jämte inställbara för olika fasta alternativt varierande vridningshas- tigheter. I vissa utföringsformer är drivorganen anordnade för inter- mittent svängningsrörelse hos filtret.

I filtrets ram 41 är inspänt ett filterorgan 42 t ex en filterduk, ett silgaller, ett nät, etc eller kombinationer härav, vars silöpp- ningar och/eller maskor är anpassade mot storleken på de kroppar som skall avskiljas ur vätskan. Filtret är vidare anordnat i ett lutande plan så att filtret med en undre del 12 befinner sig i vätskan och med en övre del 43 ovanför vätskan. Axeln 20 kring vilken filtret pendlar fram och tillbaka är företrädesvis anordnad i ett område- närliggande vätskeytan.

Mellan filtrets ram 41 och bassängens väggar 33 och botten 32 är an- ordnat en bälg 31 som i huvudsak tätande förbinder ramen med bottnen och väggarna. För att vätska skall kunna förflyttas från inloppsdelen till utloppsdelen måste den passera genom filtrets filterorgan. 10 15 20 25 30 452 558 Filterorganet 42 har en övre begränsningsyta 13 och en undre begräns- ningsyta 14 vilka är belägna uppströms resp nedströms den huvudflödes- riktning vätskan har genom filtret.

Såsom redan angivits är filtrets nedre del 12 anordnad för att beskri- va fram- och återgående rörelse därigenom att filtret pendlar fram och tillbaka kring axeln 20. I en föredragen utföringsform av uppfin- ningen är pendelrörelsens amplitud av storleksordningen max ca 200 och filtrets medellutning mot horisontalplanet är max ca 300. I fi- gurerna 2 och 3 visas utföringsformer av uppfinningen där en borste 21 är anordnad för att förflytta vid avskiljningen uppsamlade kroppar 16a till en uppsanflingsanordning 25a-c, vilken i figurerna är visad i en utföringsform där uppsamlingsanordningen är sammansatt av en upp- samlingsskärm 25a och ett uppsamlingsrör 25b vilket mynnar i en be- hållare 25c. Borsten 21 är i figurerna visad i ett utförande där den beskriver en rotationsrörelse och därjämte av organ (ej visade i figl förflyttbar i riktning till och från uppsamlingsanordningen.

I figurerna 2-3 visas alternativa utföringsformer av drivanordningar för filtrets pendelrörelse. Drivanordningarna är därvid anslutna till en roterande axel 28 vilken via en vevstake 27 och en vevtapp 29 är ansluten via en drivarm 30 till filtret 11 så att vid drivaxelns 28 rotationsrörelse drivarmen 30 och därmed filtrets nedre del 12 beskri- ver en upp- och nedåtgående rörelse vilken i figurerna är markerad med hänvisningssiffran 18.

Den i figurerna 3 och 4 visade utföringsformen visar hur en eller fle- ra begränsningsväggar 34,36 är anordnade mellan filtret 11 och bas- sängens botten 32 för att försvåra för vätskan att förflyttas mot bas- sängens utloppsände, när filtret 11 rör sig nedåt mot bassängens bot- ten. I figurerna är begränsningsväggarna visade i utföringsformer där de bildar från behållarens botten uppåtriktade skott 36 och från.fiJt- ret nedhängande och i viss omfattning eftergivliga väggpartier 34. De från bottnen uppskjutande skotten har därvid till uppgift att stabi- lisera de nedhängande väggpartiernas positioner i horisontalled. De nedhängande väggpartierna är därjämte anordnade med öppningar 35 vars 10 15 20 25 30 452 558 storlek är anpassad mot i aktuellt tillämpningsexempel erforderlig bromsning av vätskerörelsen mot bassängens utloppsdel.

När filtret beskriver en pendelrörelse upp och ned i vätskan, erhålls givetvis en passage av vätska från ena sidan av filtret till den mot- satta. Denna passage överlagras den huvudflödesriktning vätskan har när den passerar genom bassängen. Varje gång vätska strömmar genom filtret i riktning mot bassängens utloppsdel, ansamlas kropparna mot filtret vilka därvid också minskar den sammanlagda öppningsarean för filtret och därigenom i viss utsträckning begränsar flödet genom detta. När filtret övergår till en nedåtriktad rörelse, lossgörs de mot filterorganet 42 ansamlade kropparna och förflyttas i riktning mot filtrets övre del på grund av vätskeflödet i huvudflödesrikt- ningen, dvs mot filtrets utmatningsdel 15.

Som regel anpassas filtrets förflyttningshastighet och maskstorlek mot vätskans viskositet och kropparnas storlek så att vid filtrets rörelse relativt vätskan uppstår ett undertryck vid den motströms huvudflödesriktningen belägna filterytan 13, dvs filtrets övre yta.

Detta leder till att en vågfront förflyttas in över filtrets övre yta och under viss brytning i anslutning till filtrets övre del 43 för med sig de kroppar som vid den nedströms huvudflödesriktningen rikta- de rörelsen frigjorts från filterytan. Genom nyss angivet val av för- flyttningshastighet, maskstorlek etc är det möjligt att under varje enstaka cykel av filtrets rörelse förflytta huvuddelen av de mot filt rets övre yta ansamlade kropparna till ett område hos filtret som är beläget nära vätskeytan. Härigenom undviks att kropparna på nytt sät- ter igen åtminstone de maskor (öppningar) som befinner sig ett stycke under vätskeytan samtidigt som vid filtrets rörelse motströms huvud- flödesriktningen det område som mottagit kropparna förflyttas upp ur vätskan och blir tillgängligt för borsten 21 med vars hjälp kropparna l6b förflyttas vidare till uppsamlingsanordningen. Den vâgrörelse som uppstår bidrar även till att förflytta kropparna upp ur vätskan däri- genom att vågen vid återgående rörelse utefter den övre filterytan kvarlämnar kroppar ovanför vätskeytan. 10 15 20 25 30 452g55s I den i fig 3 och 4 visade utföringsformen förstärks genomströmningen av vätskan och därmed vågbildningen därigenom att begränsningsväggar- na 34,36 delvis hindrar vätskan från att passera mot bassängens ut- loppsände i samband med filtrets nedåtgående rörelse. Den i fig 3 och 4 visade utföringsformen ger även möjlighet att med hjälp av öppning- arna 35 kontrollerbart anpassa flödesarean och därmed vätskeflödet i riktning mot bassängens utloppsände i samband med filtrets nedåtgåen- de rörelse.

Av ovanstående beskrivning är uppenbart att genom uppfinningen er- hålls ett självrensande filter som helt och hållet saknar mekaniska anordningar för att rensa den del av filtret som i huvudsak befinner sig under vätskeytan. Filtret blir härigenom synnerligen driftsäkert och därtill mycket kompakt och enkelt till sin uppbyggnad. Det har praktiskt visat sig att tekniken är tillämpbar inom mycket vida grän- ser för filtrets maskstorlek. Sålunda har vid försök filtret haft mycket god avskiljningsförmåga vid användning av filterdukar vars maskstorlek är av storleksordningen ända ned till ca I/um. Således har man i praktiken t o m kunnat avskilja mikroalger ur sjövatten. Även om i de beskrivna utföringsformerna filtret visats i utförings- former där filtret beskriver en pendelrörelse, är det för fackmannen uppenbart att ovan beskrivna filterverkan kan erhållas i utförings- former där filterorganet 42 är anordnat för en i huvudsak likformig upp- och nedåtgående rörelse med i huvudsak bibehållen orientering av filterorganet.

Uppfinningen har ovan beskrivits i anslutning till en bassäng eller en kanal, men det är för fackmannen uppenbart att motsvarande filter- verkan även kan uppnås i vatten i t ex sjöar, om filtret exempelvis placeras i fören av en båt och båten förflyttas över vattenytan sam- tidigt som filtret beskriver en fram- och återgående rörelse enligt ovan. Uppfinningen ger således möjlighet till att ur vattnet avskilja allehanda slag av kroppar och det har vid praktiska försök även visat sig att filtret är lämpat för att direkt ur sjövatten uppta utläckt olja. 452 558 Ovanstående detaïjbeskrivning har endast refererat tiil ett begränsat anta1 utföringsformer av uppfinningen, men det inses lätt av fackman- nen att uppfinningen inrymmer ett stort antai utföríngsformer inom ramen för de efterföïjande patentkraven.

Claims (12)

452 558 PATENTKRAV

1.

2. Sätt att ur en vätska (10) avskilja kroppar (foremàl) (16) medelst ett i vätskan snedställt och åtminstone delvis nedsankt filter (11) med ett med öppningar och/eller maskor forsett filterorgan (42) mot vilket kropparna temporärt ansamlas. där filtret och vätskan förflyttas relativt varandra under det att åtminstone delar (12) av filtret beskriver en fram- och åter- gående rörelse relativt vätskan varunder vatska forflyttas genom filterorganet i båda riktningarna men med medelvärdet for den relativa förflyttningen bildande en resulterande forflyttnings- vektor innebärande ett flöde av vätska genom filtret endast i en riktning (huvudflödesriktning) och där vätskan (10) påverkar intill fílterytan (42) belägna kroppar for kropparnas förflytt- ning mot filtrets utmatningsdel (15). k a n n e t o c k n a t därav. att amplituden för filterorganets (42) fram- och åter- gående rörelse, filterorganets rörelsehastighet och storleken på filterorganets öppningar och/eller maskor anpassas mot vatskans viskositet och kropparnas storlek så att ömsom under forflyttning av filterorganet i huvudflödesriktningen vätska passerar genom filterorganet motströms huvudflödesriktningen och frigor mot filterorganets (42) filteryta (13) ansamlade kroppar och att ömsom de frigjorda kropparna enbart av vätskan (10) förflyttas i riktning mot filtrets utmatningsdel (15) och mot filterytan.

3. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav. att stor- leken hos filtrets öppningar och/eller maskor. hastigheten for filtrets relativa förflyttning och frekvensen för filtrets relativa förflyttning anpassas mot kropparnas medelstorlek och mot mängden kroppar per volymsenhet vätska så att vid filtrets relativa förflyttning i vätskeflödets huvudflödesriktning undertryck uppstår vid den motströms huvudflddesriLtn1ngen_ belägna filterytan (13). 452 558

4. Sätt enligt krav 1 eller 2. storleken hos filtrets öppningar och/eller maskor och hastigheten k ä n n e t e c k n a t därav, att för filtrets relativa förflyttning anpassas mot vätskans viskosi- tet så att vid filtrets relativa förflyttning i vätskeflödets huvudriktning undertryck uppstår vid den motströms huvudflödes- riktningen belägna filterytan (13).

5. Sätt enligt något av kraven 1-3. k ä n n e t e c k n a t därav, att filtret och vätskan har en kontinuerlig relativ rörelse.

6. Sätt enligt något av kraven 1-4. k ä n n e t e c k n a t därav, att filtret beskriver en pendelrörelse kring en axel (20).

7. Sätt enligt något av kraven 1-4. k ä n n e t e c k n a t därav, att filterorganet (42) beskriver en i huvudsak likformig upp- och nedåtgående rörelse med i huvudsak bibehållen orientering av fil- terorganet.

8. Sätt enligt något av föregående krav. k ä n n e t e c k n a t därav, att filtrets rörelsehastighet vid rörelsen i flödets huvud- riktning anpassas för att motströms filtret intill detta påverka en vätskevolym innehållande de från filtret lossgjorda kropparna att beskriva en vâgliknande vätskerörelse som under viss brytning i anslutning till filterytan förflyttas mot filtrets utmatnings- del (15).

9. Anordning för att ur en vätska (10) avskilja kroppar (föremål) (16). där i anordningen ingår ett i vätskan snedställt och åt- minstone delvis nedsänkt filter (11). där filtret är anordnat för att förflyttas relativt vätskan så att åtminstone delar (12) av filtret beskriver en fram- och återgående rörelse relativt 452 sss

10.

11.

12. Rev. 10 vätskan med medelvärdet för den reïativa förf1yttningen bi1dande en resu1terande förfïyttningsvektor innebärande f1öde av vätska genom fi1tret endast i en riktning (huvudf1ödesriktning). och där filtret (11) är ansïutet ti11 drivorgan (27-30) vilka ti11 fi1t- rets i vätskan be1ägna de1 (13) överför en i huvudsak fram- och återgående röre1se för att sagda de1 vid röreïse mot vätskans huvudfïödesriktning ska11 uppfånga kroppar och vid röre1se i motsatt riktning frigöra de uppfångade kropparna från fiïtrets motströms vända yta k ä n n e t e c k n a d därav. att i utrymmet under fiïtret är anordnat organ (34. 36). vi1ka försvårar för vätskan att ïämna området under fi1tret och därigenom ökar genomströmningen av vätska genom fiïtret i rikt- ning motsatt huvudf1ödesriktningen vid fi1trets förf1yttning i huvudf1ödesriktningen. Anordning en1igt krav 8. k ä n n e t e c k n a d därav, att fiitret är 1agrat i en i huvudsak horisonte11 axe1 (20) kring vi1ken fiïtrets i vätskan be1ägna del (13) beskriver en pende1- röre1se. Anordning en1igt krav 8. k ä n n e t e c k n a d därav. att fi1terorganet (42) är anordnat för att beskriva en i huvudsak 1ikformig upp- och nedåtgående röre1se med i huvudsak bibehå11en orientering av fiïterorganet. Anordning en1igt något av kraven 8-10. k ä n n e t e c k n a d därav. att åtminstone den de1 (13) av fiïtret som är nedsänkt i vätskan mede1st bäïgïiknande organ (31) är i huvudsak tätande förbundet med väggar (33a.b) och botten (32) hos den kana1 e11er därmed 1iknande organ (22) som genomf1yts av vätskan. Anordning tn1igt något av kraven 8-11. k ä n n e t e c k n a d därav, att organen (34. 36) vi1ka försvårar för vätskan att 1ämna området under fi1tret utgöres av minst en me11an fi1tret och bottnen (32) anordnad begränsningsvägg (34,36). 1986-10-09/MG/Mse