SE528520C2 - Vätskefiltreringsanordning och förfarande för att reglera genomflödet av tvättvätska i en sådan - Google Patents

Description

20 25 30 till i bädden. Reningen av sanden sker kontinuerligt genom att sand bortföres från bäddens nederdel och upp till filtermedietvätten där sanden passerar nedåt genom ett tvättrum med hjälp av gravitationen. Genom tvättrummet pressas samtidigt tvätt- vätska uppåt för tvättning av sanden. Sanden faller ut ur tvättrummet och ledes till sandbäddens övre del. Som tvättvätska användes en del av filtratet, vilket avgår som rejektvatten sedan det blivit nedsmutsat i tvätten.

Vid exempelvis den ovan nämnda US 6387283 är filtermedietvätten anord- nad inuti den behållare, i vilken sandbädden är innesluten. Smutsig sand förs till tvättrummets övre del med hjälp av en mammutpump och från tvättrummets nedre del faller sanden ner på bäddens ovansida.

För att en filtreringsanordning av detta slag skall fungera optimalt måste ut- formande av filtermedietvätten vara väl avstämd till övriga komponenter och den ak- tuella driflssituationen. Detta kan ibland vara svårt att åstadkomma. Filtermedietvät- ten bör à ena sidan ha så liten vertikal utsträckning som möjligt i syfte att inte i onö- dan få otympligt stor bygghöjd pà anläggningen. Å andra sidan mäste den ha till- räcklig utsträckning för att sanden skall bli tillfredsställande tvättad. Vidare är ge- nomflödet av tvättvätska en kritisk parameter. Här utgör det optimala en kompro- miss mellan behovet av stort flöde för så effektiv tvättning som möjligt och önskemå- let om begränsat flöde för att ej onödigtvis förslösa tvättvätska. Då detta normalt tas från det från bädden kommande filtratet önskar man ju att så liten del av denna som möjligt går förlorad som rejektvätska.

Genomflödet av tvättvätska påverkas vid en anordning av det genom nämnda US 6387283 förut kända slaget av höjdskillnaden mellan vätskenivån för rejektvatten, d.v.s. tvättvätska som lämnar tvättrummet och vätskenivån för filtrerat vatten i den behållare som omsluter anläggningen. Nivåskillnaden bestämmer den kraft med vilken vattnet trycks upp genom filtermedietvätten och därmed även dess strömningshastighet.

Vid den kända vätskefiltreringsanordningen finns olika slag av regleringsan- ordningar för reglering av vätskenivån hos rejektvattnet och därmed för genom- strömningshastigheten. Dessa kända anordningar är förhållandevis komplicerade. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att förbättra en vätskefiltrerings- anordning av det aktuella slaget, så att enklare reglering av tvättvätskans flöde ge- nom tvättrummet möjliggörs. 10 15 20 25 30 528 5220 Redogörelse för uppfinningen Det uppställda ändamålet har i enlighet med uppfinningens första aspekt ernåtts genom att en vätskefiltreringsanordning av det i patentkravets ingress an- givna slaget uppvisar de speciella särdragen att flödesreglerorganet innefattar ett rör med en inloppsände, en utloppsände och en mellan dessa belägen rörkrök, vil- ken inloppsände är vridbart ansluten till bortförselledningen, varvid rörkröken är så orienterad att vridning av röret relativt borförselledningen medför vertikalförskjutning av rörkröken, så att denna kan inta lägen av varierande höjd över inloppsändens nivå och därmed åstadkomma varierande flöde av tvättvätskan genom tvättrummet.

Genom den vridbara rörkröken kan således vätskenivån hos rejektvattnet regleras på ett mycket enkelt sätt genom en enkel vridning av röret med rörkröken.

Därigenom påverkas vätskeflödet genom tvättrummet. Denna anordning är såväl enkel och billig att tillverka som enkel och smidig att hantera, då ändring av flödet önskas göras. Den uppfunna anordningen är i dessa avseenden betydligt fördelakti- gare än de anordningar som tidigare använts för detta.

Enligt en föredragen utföringsform av den uppfunna vätskefiltreringsanord- ningen uppvisar rörkröken en krökning på ca 90°.

Med 90°-krök uppnås en stor utväxling av vridningsrörelsen till höjdförskjutning så att regleringen blir lättmanövrerad.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform förlöper bortförselledningen i huvudsak horisontellt, åtminstone intill anslutningen till röret. ' Därmed uppnås ett harmoniskt flöde samtidigt som det ger maximalt utslag på höjdlägesförändringen för rörkröken, då röret vrids.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är rörets inloppsände koaxiell med bortförselledningen vid deras anslutning till varandra.

Därmed möjliggörs att åstadkomma vridanslutningen på ett enkelt och sä- kert sätt. Dessutom undviks risken för störningar i strömningsförloppet.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsforrn uppvisar röret en krökning även i ett andra krökningsplan, som bildar vinkel med krökningsplanet för rörkröken.

Tack vare att röret således är dubbelkrökt uppnås att detta inte får en onö- digt lång utsträckning i sidled. Genom att hela röret därmed kan anordnas beläget nära intill behållaren för filtreringsanordningen blir arrangemanget kompakt.

Enligt yttertigare en föredragen utföringsforrn mynnar rörets utloppsände i en mätlàda för uppsamling och uppmätning av utmatad vätskevolym. 10 15 20 25 30 528 Med en sådan mätlåda möjliggörs att ha bra kontroll pà flödeshastigheten genom tvättrummet. Detta genom att mäta den tid det tar för en viss volym vätska att samlas i mätlådan. Därmed erhålls data som underlag för att bedöma om flödet behöver ändras.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är tvättrummet bildat av tvätt- rumsväggar, vilka var och en är sammansatt av ett flertal moduler, vilka är anordna- de att lätt kunna sammankopplas med och lösgöras från varandra så att tvättrum- mets längd kan varieras genom att variera antalet moduler.

Tack vare en sådan uppbyggnad av tvättrummet kan tvättrummets längd varieras på ett enkelt sätt och tvättningsprocessen optimeras med en utsträckning som tillförsäkrar erforderlig tvättningsgrad utan att tvättrummet överdimensioneras och gör anordningen skrymmande. Filtermedietvätten kan således anpassas till öv- riga komponenter och till den aktuella driftsituationen.

En dylik moduluppbyggnad är i sig förut känd. Emellertid har en sådan upp- byggnad speciella fördelar vid en vätskefiltreringsanordning försedd med ett flödes- reglerorgan med en rörkröki enlighet med föreliggande uppfinning. Detta eftersom det råder ett samband mellan tvättrummets längd och flödesmängden genom det- samma. Möjligheten att reglera rejektvattennivàn i enlighet med uppfinningen med- för därför att fördelarna med moduluppbyggnaden blir speciellt värdefulla.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar tvättrummets väggar en inre cylindrisk vägg med utåtriktade flänsar och en yttre cylindrisk vägg med inåt- riktade flänsar, vilka väggar mellan sig bildar ett i tvärsnitt cirkulärt ringformat tvätt- rum.

Ovan angivna föredragna utföringsformer av den uppfunna vätskefiltre- ringsanordningen anges i de av krav 1 beroende patentkraven.

Det uppställda ändamålet har ur uppfinningens andra aspekt ernåtts genom att ett förfarande av det i patentkravets 9 ingress angivna slaget innefattar de speci- ella åtgärderna att genomflödet regleras genom vridning av ett med en rörkrök för- sett rör, vilket rör är vridbart anslutet med sin ena ände till bortförselledningen.

Genom det uppfunna förfarandet vinns fördelar av motsvarande slag som uppnås med den uppfunna anordningen och som redogjorts för ovan.

Enligt föredragna utföringsformer av det uppfunna förfarandet utövas detta medelst en vätsketillförselanordning enligt uppfinningen och de föredragna utfö- ringsformerna av densamma, varvid vinns motsvarande fördelar. 10 15 20 25 30 QTI 13,2' CD Uppfinningen förklaras närmare genom efterföljande detaljerade beskrivning av ett fördelaktigt utföringsexempel av densamma under hänvisning till medföljande ritningsfigu rer.

Kort beskrivning av figurerna Fig. 1 är ett schematiskt längdsnitt genom en filtreringsanordning enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen.

Fig. 2 är ett schematiskt längdsnitt genom en detalj ifig. 1.

Fig. 3 är ett schematiskt längdsnitt genom en detalj i fig. 1 enligt en alterna- tiv föredragen utföringsform.

Fig. 4 och 5 är ett delsnitt genom alternativa utföringsformer av en detalj i fig. 2.

Fig. 6 är ett schematiskt längdsnitt genom en detalj i fig. 1.

Fig. 7 är en sidovy av en detalj i fig. 6.

Fig. 8 är en vy från ovan av detaljen i fig. 7.

Beskrivning av fördelaktigt utföringsexemgel Fig. 1 illustrerar i ett vertikalt schematiskt snitt genom filtreringsanordning enligt uppfinningen hur denna är uppbyggd och hur den fungerar.

Filtreringsanordningen består av ett cylindriskt kärl 1 med vertikalt oriente- rad axel. Kärlet 1 innehåller en bädd 2 med kornformigt filtreringsmedel, lämpligtvis sand. I sandbäddens nedre del finns ett inlopp 3 för vätska, normalt smutsigt vatten, som skall filtreras. Vattnet strömmar i pilarnas A riktning upp genom sandbädden varvid den filtreras och filtrerad vätska ansamlas i en vätskebehàllare 4 som utgör den del av kärlet 1 som når ovanför sandbädden. Från behållaren 4 strömmar den filtrerade vätskan ut genom en utloppsledning 5 förbunden med behållaren 4 via en såsom ett bräddavlopp utformat renvattenutlopp 6. Det vertikala läget för utloppet 6 bestäms av överkanten hos en vägg 33. Denna är i den visade figuren fast, men kan även utföras förskjutbar i vertikalled så att nivån pâ utloppet 6 varieras och därmed nivån l för filtrerad vätska i vätskebehållaren 4.

Inuti kärlet 1 är i behållaren 4 en filtermedietvätt 7 anordnad ovanför sand- bädden 2. l denna tvättas sand som blivit nedsmutsat under filtreringsprocessen.

Därvid användes en del av det filtrerade vattnet för tvättningen. 10 15 20 25 30 C71 H3 (Ti i\3 CD Filtermedietvätten är så anordnad att nedsmutsad sand förflyttas nedåt ge- nom denna och möter filtrerat vatten som rör sig uppåt. För tillförsel av sand är en mammutpump 8 anordnad längs kärlets centrumaxel i ett skyddsrör 25. Annan lämplig pumptyp kan naturligtvis komma ifråga. Mammutpumpen har nedtill en in- sugningsöppning 9 för insugning av sand från sandbäddens 2 nedre del där sanden är som mest nedsmutsad. Sanden förs upp genom mammutpumpen 8 som sträcker sig centralt genom filtermedietvätten 7 och har en utloppsöppning 10 som mynnar ovanför filtermedietvätten 7 och faller genom gravitation ned i denna. F iltermedie- tvätten har ett sandutlopp 11 genom vilket tvättad sand faller ner mot sandbädden 2 för återanvändning. Denna cirkulation av sand sker kontinuerligt och samtidigt med filtreringsförloppet. Sanden i sandbädden rör sig således hela tiden sakta nedåt där nedsmutsad sand avtappas nedtill och tvättad sand fylls på upptill. Mammutpumpen 8 drivs genom tryckluft som tillföres genom en tryckluftledning 26 med reglerventil 27. Tryckluftsledningen sträcker sig ner genom skyddsröret 25 till mammutpumpens 8 inlopp 9 nedtill i sandbädden. Genom en renvattenledning 28 och reglerventil 29 tillföres renvatten till mammutpumpens inlopp 9. Ovanför filtermedietvätten är ett stänkskydd 30 anordnat. Vidare är utanför behållaren anordnat ett mät- och avluft- ningsrör 31 med en givare 32, vilket rör är förbundet med en dekanteringsventil 34.

Filtermedietvätten 7 är genom sandutloppet 11 öppen nedåt. Det innebär att det filtrat som befinner sig i behållaren 4 trycks in genom sandutloppet 11 av trycket från vätskepelaren upp till bräddavloppet 6. Sandutloppet 11 utgör således även in- lopp för filtrerat vatten som skall tvätta sanden. Vid filtermedietvättens övre ände som genom väggar 12 är avskild från behållaren 4 strömmar den vätska som tvättat sanden ut och avleds genom en bortförselledning, en s.k. rejektvattenledning 13 till ett organ för reglering av flödet genom flltermedietvättens tvättrum 19 (se fig. 2).

Detta reglerorgan beskrivs närmare i anslutning till fig. 6-8. Rejektvattenledningen är belägen under nivån för bräddavloppet 6 så att hydraultrycket blir tillräckligt för att trycka ut rejektvattnet genom ledningen 13. Från rejektvattenledningen förs rejekt- vattnet ut.

Av det vatten som skall filtreras och som förs in genom inloppet 3 kommer således huvudparten att lämna anordningen som renat vatten genom utloppet 5 medan en mindre del som använts för tvättning av nedsmutsad sand lämnar anord- ningen som smutsigt rejektvatten genom rejektvattenutloppet 16. 10 15 20 25 30 528 520 Fig. 2 är en förstoring av filtermedietvätten 7 ifig. 1 i ett schematiskt längd- snitt.

Filtermedietvätten består av en inre rörformig vägg 17 och en denna omgi- vande koaxiell yttre rörformig vägg 18, vilka väggar mellan sig bildar ett i tvärsnitt ringformat tvättrum 19. På den inre rörformiga väggen 17 är ett antal runtomgående flänsar 20 anordnade att skjuta in i tvättrummet 19 och på motsvarande sätt skjuter flänsen 21 in i tvättrummet från den yttre väggen 18. Flänsarna 21 på den yttre väggen är i axialled belägna ungefär mitt emellan två flänsar 20 på den yttre väg- gen. Flänsarna (20, 21) på de inre respektive yttre väggarna sträcker sig ungefär halwägs in itvättrummet. Därmed bildas en axiell labyrintformad passage genom detta där strömmande medier rör sig izick-zackformade banor, såsom markeras med pilarna itvättrummet. Såsom tidigare nämnts trycks filtrerad vätska in genom öppningen 11 nedtill på filtermedietvätten 7 och trycks uppåt genom tvättrummet.

Den sand som skall tvättas sugs upp genom mammutpumpens rör 8 tillsammans med ofiltrerat vatten upp till mammutpumpens utlopp 10, från vilket sanden såsom markeras med pilarna B rinner ner i tvättrummet, genom detta och faller sedan ut genom öppningen 11 ned till sandbädden. Då sanden rör sig nedåti en zick- zackbana genom tvättrummet 19 med dess flänsar 20, 21 möter den det uppåtgå- ende filtrerade vattnet i en motsvarande bana, varvid sanden successivt tvättas av vattnet. Sanden blir alltså renare vart efter den rör sig nedåt genom tvättrummet 19 och den sand som lämnar detta genom öppningen 11 är i princip ren och återan- vändningsbar i bädden. Det genom tvättrummet 19 uppåtströmmande vattnet blir på motsvarande sätt i tilltagande grad försmutsat och lämnar anordningen genom re- jektvattenutloppet såsom beskrivits i anslutning till fig. 1.

Såsom framgår av figuren är såväl den yttre som den inre rörformiga väg- gen vardera sammansatta av ett antal moduler 18a, 18b, 18c etc. resp. 17a, 17b, 17c etc. Vardera modul är lätt löstagbart fäst vid intilliggande modul. Detta kan ex- empelvis utföras så att ett ringformat spår 22 är upptaget i ena änden av en modul som med presspassning samverkar med andra änden av intilliggande modul. Även andra sätt att förbinda modulerna med varandra så att de lätt kan sammankopplas och lösgöras är naturligtvis tänkbara. Vardera innerväggsmodul och vardera ytter- väggsmodul uppvisar i det visade exemplet endast en fläns.

Man kan även tänka sig att vardera modul har flera flänsar. Likaså behöver ej samtliga moduler ha samma axiella längd och samma antal flänsar. Filtermedie- 10 15 20 25 30 tvätten kan t.ex. vara uppbyggd av en förhållandevis lång grundmodul med ett flertal flänsar sammankopp|ade med några korta moduler med vardera en fläns.

Genom att variera antalet moduler kan således filtermedietvättens längd va- rieras för anpassning dels till olika grad av tvåttningsbehov dels för avstämning till de tryckförhållande som råder. _ I fig. 3 visas ett exempel på hur flänsarna kan vara utförda. Modulema kan vara utformade som ringar av plast eller plåt där vardera utåtriktad fläns 20 är bildad genom en triangulär utvidgning i ringen och vardera inåtriktad fläns 21 som ett tri- angulärt livparti i ringen.

Fig. 4 och 5 visar ett par alternativa utföranden av flänsarna 21 där dessa är massiva. Flänsarna kan såsom framgår av dessa vara lutande på båda sidor eller enbart på den ena. Andra former är naturligtvis tänkbara inom uppfinningens ram, ävensom andra slag av material än de ovan nämnda. l fig. 6 illustreras hur rejktvattenledningen eller bortförselledniingen 13 är anslutet till ett rör 42 på kärlets 4 utsida. Röret 42 har en inloppsdel 44 som medelst en vridkoppling 41 är vridbart och koaxiellt anluten till bortförselledningen 13. Rörets 42 utloppsdel 45 mynnar fritt i en mätlåda 46. Röret 42 uppvisar en uppåt riktad rör- krök 43. Vridning av röret 42 relativt bortförselledningen 13 medför att vertikalnivån för rörkröken 43 påverkas. Nivån för rörkröken 43 påverkar vätskenivån ll och där- med nivåskillnaden mellan vätskeniväerna l och ll. Denna nivåskillnad påverkar flö- deshastigheten hos vattnet genom tvättrummet.

I fig 7 illustreras anordningen med röret 42 i en vy från sidan. Med den dub- belriktade pilen illustreras vridregleringen och i denna figur syns tydligare hur den indikerade vridningen påverkar höjdläget för rörkröken 43. Med stången 51 kan vridningsläget för röret 42 ställas in.

Det från rörets utloppsdel 44 utströmmande rejektvattnet samlas upp i en mätlåda.46. Tiden för ansamling av en viss våtskevolym 48 i mätlådan 46 kan upp- mätas, varvid flödeshastigheten genom tvättrummet kan beräknas. Mätlàdan är för- sedd med en bottenpropp 49 eller en ventil 50 för utsläpp av uppsamlat rejektvatten.

Claims (10)

20 PATENTKRAV

1. Vätskefiltreringsanordning innefattande ett kärl (1) med en bädd (2) av komformigt filtermedium och en filtermedietvâtt (7) anordnad på en nivå ovanför bäddens (2) ovansida, varvid cirkulationsorgan (8) är anordnade för kontinuerlig överföring av nedsmutsat filtermedium från en nedre del av bädden till filtennedie- tvätten och överföring av tvättat filtermedium från filtennedietvätten tili en övre del av bädden (2), vilken filterrnedietvätt (7) innefattar ett tvättrum (19) bildat mellan väggar (17, 18) med utsträckning åtminstone i vertikalled, varvid filterrnedium är anordnat att förflyttas nedåt genom tvättrummet (19) och tvättvätska uppåt genom tvättrummet (19) varvid en bortförselledning är anordnad att leda bort tvättvätska som lämnar tvättrummet, och vilken vätskefiltreringsanordning innefattar flödes- reglerorgan för reglering av tvättvätskans flöde genom tvättrummet, kännetecknad av att flödesreglerorganet innefattar ett rör (42) med en inloppsände (44), en ut- loppsände (45) och en mellan dessa belägen rörkrök (43), vilken inloppsände är vridbart ansluten till bortförselledningen(13), varvid rörkröken (43) är så orienterad att vridning av röret (42) relativt bortförselledningen (13) medför vertikalförskjut- ning av rörkröken (43), så att denna kan inta lägen av varierande höjd över in- loppsändens (44) nivå och därmed åstadkomma varierande flöde av tvättvätskan genom tvättrummet (19).

2. Vätskefiltreringsanordning enligt krav 1 kännetecknad av att rörkröken (43) uppvisar en krökning på ca 90°.

3. Vätskefiltreringsanordning enligt krav 1 eller 2 kännetecknad av att bort- förselledningen (13) förlöper i huvudsak horisontellt, åtminstone intill anslutningen till röret (42).

4. Vätskefiltreringsanordning enligt något av kraven 1-3 kånnetecknad av att rörets inloppsände (44) är koaxlell med bortförselledningen (13) vid deras anslut- ning till varandra.

5. Vätskefiltreringsanordning enligt något av kraven 1-4 kånnetecknad av att 20 25 30 lO röret uppvisar en krökning även i ett andra krökningsplan, som bilder vinkel med krökningsplanet för rörkröken (43).

6. Vätskefiltreringsanordning enligt något av kraven 1-5 kånnetecknad av att rörets utloppsände (45) mynnar i en mätlåda (46) för uppsamling och uppmätning av utmatad vätskevolym (48).

7. Vätskefiltrerlngsanordning enligt något av kraven 1-6 kännetecknad av att tvâttrummet (19) är bildat av tvättrumsväggar (17, 18), vilka var och en är sam- mansatt av ett flertal moduler (17a, 17b, 17c, 18a, 18b, 180), vilka är anordnade att lätt kunna sammankopplas med och lösgöras från varandra så att tvättrummets (19) längd kan varieras genom att variera antalet moduler.

8. Vätskefiltreringsanordning enligt kravet 7, vid vilken väggama innefattar en inre cylindrisk vägg (17) med utåtriktade flänsar (20) och en yttre cylindrisk vägg (18) med inàtriktade flänsar (21), vilka väggar mellan sig bildar ett i tvärsnitt cirkulärt ringfonnat tvättrum (19).

9. Förfarande för reglering av genomflödet av tvättvätska genom ett tvättrum i en vätskefiltreringsanordning, varvid en bortförselledning (13) är anordnad att leda bort tvättvätska som lämnar tvättrummet (19), och vilken vätskefiltrerings- anordning innefattar flödesreglerorgan för reglering av tvättvätskans flöde genom tvättrummet (19), kännetecknat av att genomflödet regleras genom vridning av ett med en rörkrök försett rör, vilket rör är vridbart anslutet med sin ena ände till bort- förselledningen.

10. Förfarande enligt patentkravet 9 kännetecknat av att det utövas medelst en vätskefiltreringsanordning enligt något av patentkraven 1-8.