SE526283C2 - Pumpstation, och anordning avsedd att användas i sådan - Google Patents

Description

20 25 30 526 283 2 Det finns kända pumpstationer (exv. SE 506889 C2) med flera pumpenheter, vilka år utformade för att eliminera stagnationszoner och att förbättra fasta par- tiklars rörelser mot pumpintagen.

Ett vanligt problem, speciellt för ganska stora pumpstationer, är luftinblandning i avloppsvattnet. Detta år ett problem som uppstår speciellt vid låga vattennivå- er i sumpen; luft blandas in i vattnet när det inkommande flödet möter vatten- ytan. Luftinblandningsintensiteten ökar med fallhöjden. Låga vattennivåer med- för en Ökning av vattenhastigheten i sumpen, vilket leder till att den indragna luften inte kan slippa upp till ytan utan transporteras till pumpintagen.

Luftbubblorna framkallade av det nedfallande inflödet påverkar pumparna ne- gativt. Luftinblandningen och överdriven virvelbildning får pumpen att vibrera, pumpningskapaciteten minskar, luftbubblorna skapar luftkuddar och framkal- lar obalans och ojämn belastning på pumpen.

Pumpar-na arbetar i intervaller och är anordnade att automatiskt starta och stanna när det ackumulerade avloppsvattnet har nått en viss nivå i sumpen. Ett annat problem för pumpstafioner med flera pumpenheter år att fördela vattnet tämligen jämnt till pumpenheterna. En ojämn flödeshastighet i sumpen resulte- rar i virvelbildning, vilket framkallar driftsproblem för pumparna. Ännu ett problem är att de fasta partiklarna (såsom slam), lätt samlas i lugnare områden på botten av pumpstationen och kring en pump som inte arbetar. An- samlingarna har en tendens att bygga upp och kan så småningom orsaka igen- sättning av pumpintaget.

Det är vanligt vid konstruktion av pumpstationer att tillhandahålla extra pumpka- pacitet - så att exv. två av tre pumpar kan klara maximal dimensionerad flödeshas- tighet. Når en eller två pumpar arbetar, kan flödesfördelningen i sumpen inte vara jämn. När strömmar närmar sig ett pumpintag från olika vinklar, kan virvelbildning utvecklas. 10 15 20 25 30 526 283 Kort beskrivngg av uppfinning Enligt uppfinningen uppnås en minskning av ovan nämnda problem med hjälp av egenskaperna framförda i patentkraven.

Enligt en aspekt är uppfinningen kännetecknad av första baiïeldon anordnat ned- ströms det åtminstone ena inloppet, och i stånd att minska energin i den inkom- mande vätskan.

Enligt en annan aspekt, är uppfinningen kânneteclmad av att bafieldonet är an- ordnat med passager.

Enligt en ytterligare annan aspekt, är uppfinningen kännetecknad av åsar och/ eller ett plan lutande mot pumpintagen.

En fördel med uppfinningen år att det första baffeldonet minskar den lcinetiska energin för det inkommande flödet, vilket leder-till en minskning av luftinblandning och därigenom bättre förhållanden för pumparna, En annan fördel är att flödet fördelas jämnt mot pumparna, vilket möjliggör en optimal drift av pumparna, med hjälp av flera passager anordnade i det första baffeldonet uppströrns de respektive pumpama.

En ytterligare fördel år att vattnet (tillsammans med de fasta partiklarna) trans- porteras mot pumpintagen med hjälp av ett lutande plan och / eller åsar på bott- nen vilket minskar risken för ansamling av fast material.

En föredragen utföringsform av uppfinningen är anordnad med första, andra och tredje bafieldon.

Uppfinningen erbjuder väsentliga fördelar vad gäller transport av fasta partik- lars jämfört med konventionella sumpar. Den medger effektiv transport av fasta partiklar i avloppsvatten med en minimal insats av operatören. En ytterligare 10 15 20 25 30 526 283 4 fördel är att konstrliktionsstorlek för sumpen enligt uppfinningen är mindre än för en konventionell sump med samma kapacitet.

Det är en fördel att göra sumpvolymen så liten som möjligt för att minimera vat- tenmängden som kvarstannar i tanken. Ju större mängd, desto större risk att slambankar bildas. En mindre volym betyder också att pumparna behöver arbeta kortare intervaller och att vattnets uppehållstid i Sumpen minskar. Detta är också en fördel vad gäller riskerna för igensâttning.

För att förhindra stagçnationszoner, är plana områden på sumpgolvet företrädes- vis begränsade till allra närmast pumpintagen. Andra områden framför och bakom pumparna kan luta med företrädesvis 45 grader mot horisontalen. Som ett resultat har denna sumpbotten en mindre planyta, en mindre volym, och ett kortare avstånd mellan pumparna och inloppsröret än en konventionell sump med samma kapacitet. Sålunda minimeras stagnationszoner i sumpen och driftsförhàllandena är mer turbulenta än i större, traditionella sumpar, vilket ökar transporten av fast material.

Dessa och andra aspekter av, och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att framgå av den detaljerade beskrivningen och de tillhörande ritningar-na.

Kort beskrivning av iitningarna I den detaljerade beskrivningen av föreliggande uppfinningen kommer hänvis- ning att göras till de tillhörande ritningarna, i vilka Fig. 1 visar en perspektivvy av en nedre del av en pumpstation enligt uppfin- ningen med två väggar borttagna och en antydd vattenyta, Fig. 2 visar en planvy av pumpstationen i Fig. 1, Fig. 3 visar en tvärsnittsvy utmed linjen A-A i Fig. 2, Fig. 4 visar en tvärsnittsvy utmed linjen B-B i Fig. 2. 10 15 20 25 30 526 283 Detalierad beskrivning av uppfinningen utföringsformer Fig. 1 visar en nedre del av en pumpstation för vätska enligt uppfinningen, med en omgivande vägg 1 1 och ett golv 12. Sålunda bildar golvet 12 sumpens botten.

Pumpstationen innefattar ett vâtskeinlopp 13 och ett vâtskeutlopp 14, och åtmin- stone en dränkbar pumpenhet 20 anordnad till utloppet 14.

Första bafïeldon 30 är anordnat nedströms det åtminstone ena inloppet 13, och i stånd att minska energin i den inkommande vätskan. Enligt denna aspekt bör en bafiel tolkas som en anordning såsom en skiva, vägg, eller skärm för att avleda, vika av eller reglera flöde. Baffeldonet 30 hejdar det inkommande flödet och den kinetiska energin minskas.

Nämnda första bafieldon 30 kan vara anordnat väsentligen transversalt mot flödes- riktningen iör den inkommande vätskan, och kan ytterligare anordnas med åtmin- stone en passage 31.

Storleken och placeringen av passagen 3 l är anpassad att minimera virvlande flöde vid pumpintagen 2 l. Företrädesvis är en passage 3 l som är placerad 'irarnför det inkommande flödet avdelad (Fig. 2) för att uppdela det inkommande flödet. En del- ning kan också göras ur konstruktionshänseende.

Passagerna 31 är anordnade utmed utsträclmingen av det första baffeldonet 30, och i närheten av och uppströms respektive pumpar, och i stånd att leda flödet mot respektive pump, därigenom uppdelande det inkommande flödet till flera mindre flöden och riktande dem till respektive pumpar. Passagema 31 är företrädesvis rek- tangulära, men kan ha någon annan lâmplig form, exv. triangulär.

Dessutom, kan pumpstationen innefatta andra bafïeldon 40 anordnade väsentligen vinkelrätt mot det första baffeldonet 30 och samverkande med nämnda första baf- feldon 30, och i stånd att ytterligare minska energin i den inkommande vätskan.

Flera andra baiïeldon 40 kan vara anordnade, för att bilda en dämpande labyrint för vätskan tillsammans med det första bafïeldonet 30. 10 15 20 25 30 35 526 283 Om flera passager 31 och andra bafïeldon 40 är anordnade, är en passage 31 före- trâdesvis placerad i närheten av där det inkommande flödet når det första baifeldo- net 30. Det tyngsta avfallet skulle annars ha en benägenhet att stanna kvar i ut- rymmet avgränsat av det första bañeldonet 30 och det andra batïeldonet 40.

Tredje bafieldon 50 kan vara anordnat nedströms det första batïeldonet 30, och an- ordnat väsentligen parallellt med det första bafieldonet 30. Det tredje bafieldonet 50 minskar energin ytterligare genom att hindra flödet, och hjälper eventuella kvarva- rande luftbubblor att komma upp till vâtskeytan. Åtminstone ett av balïeldonen 30, 40, 50 är anordnat på ett plan 15 lutande mot pumpintagen 2 1 . Såsom visas i Fig. 3, kan det lutande planet 15 vara en del av väggen l 1 och/ eller golvet 12. För att hindra stagnationszoner, är plana områden av sumpen företrädesvis begränsade till allra närmast pumpintagen 2 1. Andra om- råden framför och bakom pumparna 20 kan luta med företrädesvis 45 grader mot horisontalplanet (Fig. 3).

Baifeldonen 30, 40, 50 kan vara anordnade till väggen 1 1.

För att hindra förekomster av överdriven virvelbildning, kan speciella bottenarran- gemang användas, såsom åsar. Åsar 60 kan vara anordnade på golvet 12, och lu- tande mot pumpintagen 21. Det lutande planet 15 och åsarna 60 hjälper de fasta partiklarna att glida ner mot botten där pumparna har sina inlopp 2 1. Åsarna 60, som företrädesvis är prismatiska eller har någon annan lämplig form, delar sumpgolvet 12 i sektioner, en sektion per pump, Figur 2. Syftet med dessa åsar 60 är sålunda tvåfaldigt; för det första att minska negativa effekter av eventu- ella tvärströmmar som kan uppkomma i sumpen 10, och för det andra att leda se- dimenterande fasta partiklar till närheten av pumpintagen 2 1.

Ytterligare arrangemang, såsom avdelare, kan vara andordnade i närheten av pumpintagen 2 1 för att ytterligare minska tendenser till virvelbildning vid pumpin- taget, och även effektivt eliminera bottenvirvlar som har en benägenhet att bildas dar. 10 15 20 25 30 526 283 Funktionen av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till utfö- ringsformen i Fig. 3. En vätska såsom avloppsvatten kommer in i pumpstationen genom inloppet 13 anordnat ovanför pumpintaget 21. Det första bafieldonet 30 dämpar den kinetiska energin i den inkommande vattenströmmen genom att däm- ma vattnet. Det första bafieldonet 30 med sina passager 31 uppdelat det inkom- mande flödet i flera strömmar mot respektive pump 20: en passerar rakt fram ge- nom mittpassagen 31, vilken företrädesvis är delad, och de andra avböjs mot sidor- na. Sidoströmmarna passerar genom labyrinter anordnade av det första bafieldonet 30 och de andra bafieldonen 40 innan de når sidopassagerna 3 l i det första baiïel- donet 30.

Vattnet fortsätter nerför det lutande planet 15 och når det tredje bafieldonet 50 som ytterligare minskar energin och hjälper eventuella kvarvarande luftbubblor upp till ytan. När vattnet när botten av sumpen, leder åsarna 60 vattnet med de fasta par- tiklarna mot pumpintagen 2 1 , samt minskar även virvelbildning. Pumparna 20 transporterar avloppsvattnet med dess fasta partiklar vidare mot exempelvis en re- ningsarxläggning. På detta sätt hindrar uppfimiingen fasta partiklar att kvarstanna i pumpstationen.

Det har, i försök med en pumpstation enligt uppfinningen utrustad med tre pumpar, visats att praktiskt taget inga fasta partiklar avsattes på bottnen när alla tre pumparna arbetade, varken tillsammans eller individuellt i omväxlande cykler.

Föreliggande uppfinning är företrädesvis användbar för stora pumpstationer, (> 300 l / s per pump), men kan naturligtvis användas för mindre stationer med gott resul- tat. Uttöringsformen visad i ritningarna är endast som exempel en rektangulär sump med tre drånkbara pumpar. Det bör noteras att andra geometriska former är möjliga, samt att ett armat antal pumpar kan användas.

Uppfinningen kan användas inom andra områden där energiminskning, minsk- ning av luftínblandning och transport av fast material är önskvärd. Uppfinning- 526 283 8 en kan även användas för andra vätskor än avloppsvatten, och även för vätskor utan fast material.

Uppfinningen kan vara ord av något lämpligt material, såsom exempelvis betong, metall, glassfiber eller trä. Uppfinnjngen kan också anordnas som en anordning anpassad för montering i befintliga pumpstationer.

Utföringsformerna visade på nmingarna och framförda i beskrivningen bör inte anses som begränsande, utan endast som exemplifierande.

Claims (15)

1. 0 15 20 25 30 526 283

2. PATENTKRAV

3. En pumpstation för vätska med en omgivande vägg (11) och ett golv (12), vari pumpstationen innefattar - åtminstone ett vätskeinlopp (13) och åtminstone ett vätskeutlopp (14), - åtminstone en dränkbar pumpenhet (20) anordnad till utloppet (14), kännetecknad av - första balïeldon (30) anordnat nedströms det åtminstone ena inloppet (13), och i stånd att minska energin i den inkommande vätskan.

4. Pumpstation enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda tör- sta bafieldon (30) år anordnat väsentligen transversalt mot flödesriktningen för den inkommande vätskan.

5. Pumpstation enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda första baiïeldon (30) är anordnad med åtminstone en passage (3 1).

6. Pumpstation enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att det första baffeldonet (30) är anordnat med flera passager (31).

7. Pumpstation enligt patentkrav 4, k å n n e t e c k n a d a v att nämnda passager (3 l) är anordnade utmed utsträckningen av det första baiïeldonet (30) i närheten av och uppströms respektive pumpar, och är anordnade i stånd att rikta flödet mot respektive pumpar.

8. Pumpstation enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e e k - n a d a v att åtminstone ett andra bafieldon (40) är anordnat väsentligen transversalt mot det första baiïeldonet (30) och samverkande med nämnda första baffeldon (30), och i stånd att ytterligare minska energin i den inkom- mande vätskan.

9. Pumpstation enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d a v åtminstone två andra batïeldon (40) är anordnade för att bilda en dâmpande labyrint för väts- kan tillsammans med det iörsta baiïeldonet 30. 10 l5 20 25 30

10.

11.

12.

13.

14. 526 283 10 Pumpstation enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k - n a d a v att åtminstone ett tredje balïeldon (50) år anordnat nedströms det första baffeldonet (30), och anordnat väsentligen parallellt med det första baf- feldonet (30). Pumpstation enligt något av de föregående patentlcraven, k ä n n e t e c k - n a d a v att åtminstone ett av bafleldonen (30, 40, 50) är anordnat på ett plan (15) lutande mot pumpintagen (21). Pumpstation enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k - n a d a v att åtminstone en ås (60) är anordnad på golvet (12), och lutande mot pumpintagen (21). Anordning avsedd att användas i en pumpstation, k å n n e t e c k n a d a v första baiïeldon (30) anordnat nedströms det åtminstone ena inloppet (13), och i stånd att minska energin i den inkommande vätskan. Anordning enligt patentkrav ll, k å n n e t e c k n a d av att dettörsta bafieldonet (30) är anordnat med flera passager (3 1). Anordning enligt patentkrav 12, k ä n n e t e c k n a d a v att den ytterli- gare innefattar åtminstone ett andra bafifeldon (40) anordnat väsentligen transversalt mot det första balïeldonet (30) och samverkande med nämnda första bafieldon (30), och i stånd att ytterligare minska energin i den inkom- mande vätskan. Anordning enligt något av patentkraven ll-13, k ä n n e t e c k n a d a v åtminstone ett tredje batfeldon (50) anordnat nedströms det första baffeldonet (30), och anordnat väsentligen parallellt med det första bafieldonet (30).

15. 526 283 11 Anordning enligt något av patentkraven 11-14, k å n n e t e c k n a d a v att den ytterligare innefattar åtminstone ett plan (15) lutande mot pumpinta- gen (21), och på vilket plan (15) åtminstone ett av baíïcldonen (30, 40, 50) år anordnat.