FI102307B - Method and apparatus for removing water from a stream - Google Patents
Method and apparatus for removing water from a stream Download PDFInfo
- Publication number
- FI102307B FI102307B FI962707A FI962707A FI102307B FI 102307 B FI102307 B FI 102307B FI 962707 A FI962707 A FI 962707A FI 962707 A FI962707 A FI 962707A FI 102307 B FI102307 B FI 102307B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- water
- suction head
- pipe
- float
- rope
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Description
102307 MENETELMÄ JA LAITTEISTO VEDEN OTTAMISEKSI VESISTÖSTÄ102307 METHOD AND APPARATUS FOR DRAWING WATER FROM WATER
Tekniikan ala Tämä keksintö koskee menetelmää veden ottamiseksi vesis-5 töstä putken avulla, jonka imupää on vesistössä, jolloin imupään sijaintia säädetään pystysuunnassa ainakin kahden, parhaiten useamman eri asennon välillä. Keksintö koskee myös laitteistoa veden ottamisesta vesistöstä, johon laitteistoon kuuluu vesistöön sovitettu putki, joka on kiinnitetty pai-10 koilleen siten, että sen vedenottoaukon asema on pystysuunnassa säädettävissä.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for taking water from a water body by means of a pipe having a suction head in a body of water, the position of the suction head being adjusted vertically between at least two, preferably several different positions. The invention also relates to an apparatus for taking water from a body of water, the apparatus comprising a pipe fitted to the body of water and fixed in place so that the position of its water intake opening is vertically adjustable.
Keksintö soveltuu esim. veden ottamiseksi järvestä tai joesta (altaasta) käyttövedeksi talouksiin tai tehdasproses-seihin, jäähdytysvedeksi voimaloihin sekä esim. pienvesivoi-15 malan veden sisäänmenoon ennen turbiinia sekä puhdistamoiden ohitusvesien käsittelyyn kuten esim. teollisuuden varoaltai-den ylivuotojuoksutukseen.The invention is suitable, for example, for taking water from a lake or river (basin) for domestic use in households or factory processes, as cooling water for power plants and, for example, for the input of small-scale water before the turbine and for the treatment of treatment plant bypass water, such as industrial overflow.
Tekniikan taso 20 Prosessivesien ja juomavesien imuputket luonnonvesistöstä on yleisesti asennettu koko pituudellaan rantaviivasta vesistön pohjaan ja vain putken imupää, siivilä tai rei'itetty osan on hiukan irti pohjasta, etteivät pohjamudat yms. mene kovin helposti putkeen.Background Art 20 Process water and drinking water suction pipes from natural waters are generally installed along their entire length from the shoreline to the bottom of the body and only the suction head, strainer or perforated part of the pipe is slightly detached from the bottom so that bottom sludge etc. do not enter the pipe very easily.
: · 25 Lämpimissä vesikerroksissa (kesällä pintavesikerroksissa) : esiintyy hyvin usein eniten kiintoaineita, kaloista pien- ·, eliöihin saakka sekä humusta ja liikehtivää kasvillisuutta, leviä, kasvillisuuden osia yms, jotka haittaavat vedenkäsit- . .* telyä ja käyttöä.: · 25 In warm water layers (in summer in surface water layers): very often most solids, from fish to small ·, organisms, as well as humus and mobile vegetation, algae, parts of vegetation, etc., which interfere with water treatment-. * use and use.
• · ,·.· 30 Käyttöveden pitäisi yleensä olla lämmintä ja jäähdytysve- • · den päinvastoin kylmää. Kylmin vesi ei aina kesälläkään ole pohjalla oleva raskain vesi +4 °C.• ·, ·. · 30 Hot water should normally be warm and cooling water • · conversely cold. Even in summer, the coldest water is not always the heaviest water at the bottom +4 ° C.
Yleisesti ottaen veden pitäisi käyttöä ja käyttöjärjestelmiä varten olla mahdollisimman puhdasta, mieluiten olisi suo-:’* 35 ritettava esipuhdistus heti alussa ennen esim. kemiallisia ja biologisia puhdistusvaiheitä. Vedenottokanavissa esikäsitte-lylaitteena käytetään erilaisia mekaanisia siivilöitä.In general, the water should be as pure as possible for use and operating systems, preferably pre-treatment should be carried out at the outset before, for example, chemical and biological treatment steps. Various mechanical strainers are used as pretreatment devices in the water intake ducts.
,·"·* Tunnetut laitteet ovat monimutkaisia huoltaa ja menetelmät työtä vaativia, koska siivilät/välpät jne pyrkivät tukkeutu-: · . 40 maan. Kun ne ovat imuputken sisäänottopäässä, niiden hoito ja • « 102307 2 huolto on lähes mahdotonta suorittaa automaattisesti ulapalla vesistön pohjassa., · "· * Known equipment is complex to maintain and methods labor-intensive, because the strainers / flaps, etc. tend to clog-: · 40 earth. When they are at the inlet end of the suction pipe, their maintenance and • on the bottom.
Vedenottoprosessissa tunnetaan laitosratkaisuissa flotaa-tioprosessit, joissa veteen sekoitetaan ns. dispersiovettä, 5 johon on liuotettu ilmaa ylipaineessa. Purkautuessaan normaaliin paineeseen ilma vapautuu pieninä kuplina. Kuplat tarttuvat flokkeihin ja nostavat ne veden pinnalle lietteeksi, joka poistetaan.In the water abstraction process, flotation processes are known in plant solutions, in which the so-called dispersion water in which air has been dissolved under overpressure. When released at normal pressure, air is released in small bubbles. The bubbles stick to the flocs and raise them to the surface of the water as a slurry that is removed.
Suomalaisessa patenttijulkaisussa 64420 on esitetty ve-10 denottoputki, jossa vedenottosyvyyttä voidaan muuttaa putken päähän asetetun muovikangasputken avulla.Finnish patent publication 64420 discloses a water-inlet tube in which the water intake depth can be changed by means of a plastic fabric tube placed at the end of the tube.
Keksinnön selitysDescription of the invention
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, is että veden ominaisuuksia eri korkeuksissa mitataan ja säätö suoritetaan mittaustulosten mukaan. Parhaiten mitataan veden lämpötilaa. Keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, että se on varustettu vesistön veden ominaisuuksia eri korkeuksilla mittaavalla yhdellä tai useammalla 20 anturilla.The method according to the invention is characterized in that the properties of the water at different heights are measured and the adjustment is performed according to the measurement results. The water temperature is best measured. The apparatus according to the invention is characterized in that it is equipped with one or more sensors 20 measuring the water properties of the water body at different heights.
Parhaiten imupään ympärille johdetaan paineellista ilmaa tai ilman ja veden seosta, joka muodostaa imupään ympärille ylöspäin suuntautuvan, pintaan ulottuvan verhon.Preferably, pressurized air or a mixture of air and water is introduced around the suction head, forming an upwardly extending curtain around the suction head.
Keksinnön mukainen laitteisto voidaan varustaa välineillä 25 jätteen keräämiseksi veden pinnalta.The apparatus according to the invention can be provided with means 25 for collecting waste from the surface of the water.
• ♦ : ' Mikäli koko maapallon pintaveden käytössä vesi saataisiin ’· * vaikka 1 °C lämpimämpänä käyttöön, olisi se hyvin suurten ·.·. massavirtojen takia erittäin merkittävä asia energian sääs- tössä. Talouksissa vain murto-osa käytetään verkostoveden 30 lämpöisenä, usein ehkä WC:n huuhteluvedet ja sekin ja muu putkisto rakennuksissa jäähdyttää rakennusosia. Myös prosessiteollisuus käyttää erittäin paljon vettä lämmitettynä. Läm- ;·. pimämpi vesi verkostossa lisäksi vähentäisi putkien jäätymi- • · siä talvella. Keksinnön mukaan käyttövesi voidaan kunakin *. . 35 vuodenaikana ottaa vesistöstä siltä korkeudelta, missä se on lämpimintä.• ♦: 'If water were to be used for the use of surface water throughout the earth' · * even if 1 ° C warmer, it would be very large ·. ·. due to mass flows, a very important issue in energy savings. In households, only a fraction is used as the mains water at a temperature of 30, often perhaps toilet flush water and that too and other plumbing in buildings cool building components. The process industry also uses a lot of water when heated. Heat; ·. In addition, darker water in the network would reduce pipe freezing in winter. According to the invention, the hot water can be each *. . In the 35th season it takes the water from the height where it is warmest.
: Kun kyse on veden käytöstä jäähdytyksessä, vesi olisi saa- : '·’ tava mahdollisimman kylmänä, jolloin pienempi määrä vettä V riittäisi ja jo pumppausenergiassa saataisiin säästöä. Myös 3 102307 putkisto- ja laiteinvestoinnit pienenisivät. Lämpimät lauhdevedet ovat vesistölle haitallisia ja esim. jäähdytysvesitor-neista muodostuu ilmansuojelun kannalta haittaa. Keksinnön mukaan jäähdytysvesi puolestaan voidaan ottaa aina siltä kor-5 keudelta, missä se on kylmintä.: In the case of the use of water for cooling, the water should be: '·' as cold as possible, so that a smaller amount of water V is sufficient and savings are already made in the pumping energy. Investments in piping and equipment would also decrease by 3,102,307. Warm condensate is harmful to the water system and, for example, cooling water towers are harmful to air protection. According to the invention, the cooling water, on the other hand, can always be taken from the height where it is coldest.
Järven kannalta on parasta, että otetaan likaisin vesi pois, jolloin tilalle virtaa hapekkaampaa ja puhtaampaa vettä. Keksinnön mukaan flotaation avulla erotettu jäte voidaan kerätä ja poistaa.From the point of view of the lake, it is best to take the dirtiest water away, so that more oxygenated and cleaner water flows in its place. According to the invention, the waste separated by flotation can be collected and disposed of.
10 Keksinnöllä on siten voimalan jäähdytysveden otossa merki tystä myös itse vesistön parantamiseen, kalatalouteen ja voimalan laitehuoltoon ja kokonaisuutena voimalan käyttöön. Voimalan käyttö ei olisi ristiriidassa kalatalouden kanssa esim. järven ollessa jääpeitteessä ja samalla kevättalvisin 15 happikadossa. Tunnetusti järviä ilmastetaan usein syvimmistä kohdistaan happikadon takia. Kun keksinnön mukaisen laitteen päässä on flotaatioverho, vesistö saa ilmaakin. Vesi-ilma-seoksen asemesta voidaan syöttää myös pelkkää ilmaa, jolloin puhdistusmuotona on pelkkä ilmaverho, jota ainakin kalat 20 välttävät ja järvi saa happea.10 The invention is thus also relevant for the improvement of the water system itself, for fisheries and for the equipment maintenance of the power plant and, as a whole, for the use of the power plant. The use of the power plant would not be in conflict with fisheries, for example, when the lake is covered with ice and at the same time 15 in the winter winters. As is well known, lakes are often aerated from their deepest points due to oxygen deprivation. When there is a flotation curtain at the end of the device according to the invention, the water also receives air. Instead of a water-air mixture, only air can also be supplied, in which case the purification form is a mere air curtain, which at least the fish 20 avoid and the lake receives oxygen.
Piirustusten lvhvt selostus . Keksintöä ja sen yksityiskohtia selostetaan lähemmin seu- : ’ raavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 25 kuvio 1 esittää kaaviollisesti sivulta nähtynä yhtä sovel- : · lutusta keksinnön mukaisesta laitteistosta, ·.'· kuvio 2 esittää sivuleikkauksena suuremmassa mittakaavassa !(|] yhtä sovellutusta vedenottoputken imupääosasta, kuvio 3 esittää samaa tasoleikkauksena, 30 kuvio 4 esittää sivulta nähtynä putken loppupäätä ja imu- päätä eri asennoissa, kun vesistössä on jäätilanne, kuvio 5 esittää samaa, kun vesistön keskimääräinen lämpö-Lvhvt description of the drawings. The invention and its details will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 schematically shows a side view of one embodiment of the apparatus according to the invention, Fig. 2 shows a side view on a larger scale of a water intake pipe. Fig. 3 shows the same in plan view, Fig. 4 shows a side view of the end of the pipe and the suction head in different positions when there is an ice situation in the water body, Fig. 5 shows the same when the average temperature of the water body
.. tila on esim. +4 °C.. the state is e.g. +4 ° C
* · • · kuvio 6 esittää sivulta nähtynä toisen sovellutuksen put- • ( *·* . 35 ken loppupäätä ja imupäätä, kuvio 7 esittää sivulta nähtynä erästä ratkaisua vedenot-: ’ ’ topäästä, . V kuvio 8 esittää suuremmassa mittakaavassa ja muunnettuna edellisen yksityiskohtaa, • « 4 102307 kuvio 9 esittää sivulta nähtynä erästä korkeudensäätölait-teistoa, kuviot 9a ja 9b esittävät edestä ja sivulta yksityiskohtaa edellisestä, 5 kuvio 10 esittää sivuleikkauksena erästä ratkaisua, esim.Fig. 6 shows a side view of the end and suction end of the second embodiment of the pipe, Fig. 7 shows a side view of a solution from the water intake end, Fig. 8 shows on a larger scale and a modified detail of the previous one. , «4 102307 Fig. 9 shows a side view of a height adjustment device, Figs. 9a and 9b show a front and a side detail of the previous one, Fig. 10 shows a side section of a solution, e.g.
vedenottoa kalankasvatusaltaaseen, kuvio 10a esittää vedenottoputkea päästä katsottuna, kuvio 11 esittää sivuleikkauksena vedenottoa pienvoimalai-toksen turbiinitunneliin, ίο kuvio 12 esittää sivulta nähtynä erästä ratkaisua imupään korkeusaseman säätöön, kuvio 13 esittää muunnosta edellisestä ja kuviot 14 - 16 esittävät erilaisia asennustapoja, kuviot 14 ja 15 sivulta nähtynä ja kuvio 16 päältä nähtynä.Fig. 10a shows an end view, Fig. 11 shows a side section of a water intake in a turbine tunnel of a small power plant, Fig. 12 shows a side view of a solution for adjusting the height position of the suction head, Fig. 13 shows a modification of the previous one and Figs. seen from the side and Fig. 16 seen from above.
1515
Keksinnön sovellutusmuotoiaEmbodiments of the invention
Kuviossa 1 nähdään imupää 1 ja vedenottoputki 2, joka johtaa esipuhdistetun veden pumppaukseen 3. Prosessiin, käyttöön menevä vesi on merkitty nuolella 4.Figure 1 shows a suction head 1 and a water intake pipe 2 leading to the pumping of pre-purified water 3. The water entering the process is indicated by an arrow 4.
20 Imupäässä 1 on vedenoton menokohta 5, joka ympäröi imupää- tä täysin tai esim. puoliympyrän kaarena. Imupäässä on uimu-riosa 6, joka on esim. tiivis, ilmaa tai muuta kaasua sisältävä kappale. Uimuriin vaikuttava noste on suurempi kuin ' ' laitteiston loppupäähän vaikuttava paino ja kitkavoimat.The suction head 1 has a water intake outlet 5 which completely surrounds the suction head or, for example, as a semicircular arc. The suction head has a floating part 6, which is e.g. a sealed body containing air or other gas. The buoyancy acting on the float is greater than the weight and frictional forces acting on the '' end of the equipment.
25 Uimurin alaosaan voidaan painoksi panna esim. vettä 7 uimurin < .25 For example, water can be placed on the bottom of the float.
i · painon säätämiseksi sopivaksi. Imupäätä ympäröiviin suutti- » *· *· miin johdetaan paineellista vesi-ilmaseosta, joka purkautues- saan muodostaa imupään ympärille flotaatioverhon 8.i · to adjust the weight to suit. A pressurized water-air mixture is introduced into the nozzles surrounding the suction head, which, when discharged, forms a flotation curtain 8 around the suction head.
:V Vedenottoputkessa 2 on nivel 9, joka mahdollistaa putken 30 loppupään ja imupään pysymisen vaakasuorassa. Vaihtoehtoises ti nivel voidaan sijoittaa flotaatioverhon putkistoon. Nivel mahdollistaa putkiston pysymisen vaakasuorassa, jos siinä käytetään pientä purkauspainetta.: V The water intake pipe 2 has a joint 9 which allows the end and suction end of the pipe 30 to remain horizontal. Alternatively, the joint can be placed in the piping of the flotation curtain. The joint allows the piping to remain horizontal if a low discharge pressure is used.
*,t) Ilma-vesiseos saadaan aikaan dispersiovesipumpun 10 ja » · 35 dispersioilmakompressorin 11 avulla. Ilma-vesiseos johdetaan ;Y imupäähän paineellisen putken 12 kautta.*, t) The air-water mixture is obtained by means of the dispersion water pump 10 and »· 35 dispersion air compressor 11. The air-water mixture is led to the suction end Y via a pressure pipe 12.
: Imupään sijaintikorkeutta säädetään vaijerin 13 avulla.: The position height of the suction head is adjusted by means of cable 13.
, v Vaijeri voidaan johtaa vesistön pohjaan kiinnitetyn silmukan 14 kautta joko vedenottoputken ulkopuolitse tai vaihtoehto!- 102307 5 sesti esim. kohdasta 15 vedenottoputken sisälle ja edelleen vinssille tai kelalle 16, jota käytetään esim. sähkömoottorilla 17. Kun vaijeria kelataan sisään vedenottoputken vir-taussuunnassa eli maalle päin, sen vetovoima vaikuttaa uimu-5 rin nostevoimaa vastaan ja imupää laskee alaspäin. Kun kela päästetään irti lukituksesta ja vaijeri näin löystyy, nousee imupää ylös nosteen vaikutuksesta., v The cable can be routed through a loop 14 attached to the bottom of the water body either outside the water intake pipe or alternatively, e.g., from point 15 inside the water intake pipe and further to a winch or coil 16 operated e.g. by an electric motor 17. When the cable is wound in the water intake pipe towards the ground, its gravity acts against the buoyancy of the swimmer-5 rin and the suction head lowers. When the coil is released from the lock and the cable is loosened, the suction head rises due to the buoyancy.
Putkeen 2 on uimurin läheisyyteen kiinnitetty alapäästään joustavasti nivelöity masto 18, joka pyrkii pysymään pystyit? asennossa putken yläpuolella. Mastoon on kiinnitetty eri korkeuksille haluttu määrä lämpötilanmittausantureita. Putken 2 alapuolella on raskas taipuisa letku 19, jossa myös on lämpö-t ilanmittausantureita.Attached to the pipe 2 in the vicinity of the float is a resiliently articulated mast 18 at its lower end, which tends to remain upright? in a position above the tube. The desired number of temperature sensors are attached to the mast at different heights. Below the pipe 2 there is a heavy flexible hose 19, which also has temperature measuring sensors.
Kuvioissa 2 ja 3 nähdään imupää suuremmassa mittakaavassa 15 (kuvion 3 mittakaava on kuvion 2 mittakaavaa suurempi).Figures 2 and 3 show the suction head on a larger scale 15 (the scale of Figure 3 is larger than the scale of Figure 2).
Puhdistusosaan tulee vettä 5, joka flotaatioverhon 8 ja uimuriosan 6 läpi mentyään jatkaa puhdistuneena vetenä 20 putken 2 kautta. Paineellinen vesi-ilmaseos purkautuu putkesta 21 suuttimien kautta muodostaen verhon 8, joka siis on 20 ylöspäin nouseva, paineellinen virtaus. Putki 21 ja sen suuttimet sijaitsevat veden menokohtien 27 kohdilla, vähän alapuolella, jotta verho vaikuttaa reikäosiin. Flotaatioverho nostaa lika-aineksen 22 vesistön pintaan 23, joten lika ei mene vedenottoputkeen. Kalat eivät uskalla mennä lähelle 25 ilmaverhoa, koska ne "pelkäävät" ilmakuplia.Water 5 enters the cleaning section, which, after passing through the flotation curtain 8 and the float section 6, continues as purified water 20 through the pipe 2. The pressurized water-air mixture discharges from the pipe 21 through the nozzles, forming a curtain 8, which is thus an upward, pressurized flow. The pipes 21 and its nozzles are located at the water outlets 27, slightly below, so that the curtain acts on the perforated parts. The flotation curtain raises the dirt material 22 to the surface 23 of the water body, so that the dirt does not enter the water intake pipe. Fish are afraid to go near 25 air curtains because they are “afraid” of air bubbles.
Säätämällä veden 7 määrää uimurin alaosassa saadaan uimu-rin paino optimaaliseksi vaijerin 13 vetovoiman suhteen.By adjusting the amount of water 7 in the lower part of the float, the weight of the float is optimized with respect to the traction of the wire 13.
Silmukat 14, joiden kautta vetovaijeri kulkee, on kiinni-: tetty veden pohjaan, esim, kallioon tai painoon 24. Näin vai- 30 jeri saa aikaan vastavoiman uimurin nosteelle. Vaijeria vetämällä uimuri ja imupää laskevat ja löysäämällä nousevat. Vaijerin kiinnityksessä voidaan käyttää erilaisia talja- ja taittopyörärakenteita vetovoiman pienentämiseksi. Kuvassa on .·:· esitetty eräs taljaratkaisu.The loops 14 through which the traction cable passes are attached to the bottom of the water, e.g. rock or weight 24. In this way, the shear provides a counterforce to the buoyer's lift. By pulling the cable, the float and the suction head lower and by loosening they rise. Various pulley and folding wheel structures can be used to attach the wire to reduce traction. The picture shows. ·: · Shows a hoist solution.
• 35 Kuviossa 3 nähdään iroupäässä oleva rakovaippa 25, joka voi olla kiilalankasiivilää. Sen avulla varmistetaan flotaativer-hon vaikutusta. Imupäätä ympäröivässä putkessa 21 on suutin-aukkoja 26. Puhtaan veden virtauskanava ympäröi imupäässä : uimuriosaa 6 ja yhtyy imuputkeen 2.• Figure 3 shows a slit jacket 25 in the removable head, which may be a wedge wire strainer. It ensures the effect of the flotation network. The pipe 21 surrounding the suction head has nozzle openings 26. A clean water flow channel surrounds the suction head 6: the float part 6 and joins the suction pipe 2.
6 1023076 102307
Kuviossa 4 nähdään nivelen 9 toisella puolella oleva putken 2 osa ja imupää 1 kahdella eri korkeudella silloin, kun vesistössä on jäätilanne ja putkeen halutaan esim. voimalan j äähdytysvettä.Figure 4 shows the part of the pipe 2 on the other side of the joint 9 and the suction head 1 at two different heights when there is an ice situation in the water body and cooling water for e.g. power plant j is desired for the pipe.
5 Veden pinnassa on jäätä 28. Uimuripää on esitetty yläasen- nossa 1' ja katkoviivoin ala-asennossa 1".5 There is ice 28 on the surface of the water. The float head is shown in the upper position 1 'and in broken lines in the lower position 1 ".
Kun uimuri ja vedenotto on jään tuntumassa asennossa 1', saadaan noin 0 °C vettä, joka on tehokkainta jäähdytysvettä. Teollisuusputkien putkistoissa on joskus esim. huonosti eris-10 tettyjä kohtia, jotka pyrkivät jäätymään. Tällöin "lämmitys-vettä" saadaan "sulatukseen" käyttämällä uimurin asentoa 1" altaan pohjasta 29, missä veden lämpötila on usein +4 °C.When the float and the water intake are near the ice in position 1 ', about 0 ° C water is obtained, which is the most efficient cooling water. Industrial pipelines sometimes have, for example, poorly insulated points that tend to freeze. In this case, the "heating water" is obtained by "defrosting" using the float position 1 "from the bottom 29 of the basin, where the water temperature is often +4 ° C.
Putken 2 loppupäässä olevassa tangossa 18 on lämpötila-antureiden lisäksi merkkilippu 30, koska vesi-ilmaseoksen is purkauskohtaan tulee yleensä jäähän avanto.In addition to the temperature sensors, the rod 18 at the end of the pipe 2 has a flag 30, because the discharge point of the water-air mixture is usually covered by ice.
Uimuriin on kiinnitetty vaakasuoraan ulkonevia tankoja 31, jotka nostavat jään reunaa veden vaakasuoran virtauksen parantamiseksi, kun uimurin noste tehdään suureksi. Näin virtaus jään alla tehostuu 0° Creisena uimuria kohti, koska 20 jääkate nousee ja virtaustila kasvaa ylöspäin.Attached to the float are horizontally projecting rods 31 which raise the edge of the ice to improve the horizontal flow of water when the buoy buoyancy is made large. In this way, the flow under the ice is enhanced by 0 ° Creine towards the float, as the ice cover rises and the flow space increases upwards.
Kuviossa 5 on esitetty kolme imupään asentoa eri olosuhteissa. Kun vesi on kerrostunut ja veden keskimääräinen lämpötila on esim. +4 eC, lämpötilassa +4 eC oleva vesi on raskainta ja pohjalla. Pintavesi on lämmennyt +5 °C:eeseen 25 esim. auringosta tai veden virtauksesta. Jossain välikerrok-: ” sessa voi olla vettä, jonka lämpötila on +3 °C.Figure 5 shows three positions of the suction head under different conditions. When the water is stratified and the average water temperature is e.g. +4 eC, the water at +4 eC is the heaviest and at the bottom. Surface water has warmed to +5 ° C before 25 eg from the sun or water flow. Some of the interlayer may contain water at a temperature of +3 ° C.
:. - Kun on kyse laitoksesta, joka tarvitsee jäähdytysvettä, on « ·.:.· sitä otettava kuvassa esitetyn ylimmän asennon 1' ja alimman :.· : asennon 1" välillä eli asennosta 1"'. Kun taas kyse on juoma- 30 vedestä tai tehdasprosessin muista vesistä kuin jäähdytysve destä, kannattaa ottaa vesi ylimmästä eli lämpimimmästä kohdasta 1'.:. In the case of a plant requiring cooling water, it must be taken between the highest position 1 'and the lowest position shown in the figure. In the case of drinking water or non-cooling water from the factory process, it is advisable to take the water from the top, i.e. the warmest point 1 '.
Kuviossa 6 on esitetty jäykähkö imuputki 2, joka pyrkii • · · ]··· alimpaan asentoon. Sen päässä on myös flotaatioverho 8, mutta . 35 korkeuden säätö ja putken pään kannatus on tässä ratkaisussa järjestetty siten, että pinnalla on uimuri 6,joka voittaa putken painon ja jäykkyydestä aiheutuvan taivutuksen vastuk-: ’·’ sen. Vetovaijeri 13 on kiinnitetty uimuriin ja johtaa veto- V 1 laitteeseen. Vaijeri on tässä tapauksessa putken sisällä.Figure 6 shows a rigid suction pipe 2 which tends to • · ·] ··· the lowest position. At its end is also a flotation curtain 8, however. In this solution, the height adjustment and the support of the pipe end are arranged in such a way that there is a float 6 on the surface, which overcomes the resistance of the weight of the pipe and the bending due to stiffness. The traction cable 13 is attached to the float and leads to the traction device V 1. In this case, the wire is inside the pipe.
7 1023077 102307
Vaijeria löysäämällä putken pää laskee ja vaijeria kiristämällä putken pää nousee. Putken päähän on kiinnitetty taitto-pyörä 30 vaijerille.Loosening the wire lowers the end of the pipe and tightening the wire raises the end of the pipe. A folding wheel for 30 wires is attached to the end of the tube.
Kuviossa 7 on esitetty eräs ratkaisu vedenottopäästä, 5 missä on samanlainen puhdistusmenetelmä sekä nosteen ja köyden hyväksikäyttö korkeuden säätöön kuin edellä, mutta putken 2 ulompi pää 2' on pystysuora "haitariputki". Putken pää 2' on elastista, venyvää putkea, haitariputkea tai teleskooppi-systeemin avulla pituuttaan muuttavaa.Figure 7 shows a solution for the water intake head 5, where there is a similar cleaning method and utilization of the buoyancy and rope for height adjustment as above, but the outer end 2 'of the tube 2 is a vertical "accordion tube". The end 2 'of the tube is an elastic, stretchable tube, an accordion tube or a length-changing telescopic system.
10 Uimuriosa 6 on rengasmainen ja liittyy putken pään 2· vaippaan. Rengasmainen, paineellinen vesi-ilmaseosputki 21 on kiinnitetty rengasmaisen uimurin yläpintaan. Mastoon 18 on kiinnitetty lämpötila-antureita 31'.10 The float part 6 is annular and joins the jacket of the pipe end 2 ·. An annular, pressurized water-air mixture pipe 21 is attached to the upper surface of the annular float. Temperature sensors 31 'are attached to the mast 18.
Kuvion 8 sovellutuksessa vesi-ilmaseosputki 21 on rengas-15 maisen uimurin 6 alapinnassa. Putkeen 21 johtava dispersio-putkisto 12 voi toimia samalla vetovaijerinä.In the embodiment of Figure 8, the water-air mixture pipe 21 is on the lower surface of the annular float 6. At the same time, the dispersion piping 12 leading to the pipe 21 can act as a tension wire.
Kuviossa 9 on esitetty eräs korkeudensäätömenetelmä ja katkoviivoin putken 2 ulomman 2' pään eri asentoja. Ulompi pää on kiinnitetty putkeen nivelellä 9 siten, että se pääsee 20 kääntymään myös rantaan päin.Figure 9 shows a method of height adjustment and the different positions of the outer 2 'end of the tube 2 in broken lines. The outer end is fixed to the pipe by a joint 9 so that it can also turn 20 towards the shore.
Lämpötila-anturit on kiinnitetty määrävälein johtoon 18, jonka yläpäässä on uimuri 32 johdon pitämiseksi pystyssä. Johto on kiinnitetty alapäästään niveleen 9. Toinen lämpöti-la-anturisarja on kiinnitetty johtoon 19, jossa ei ole uimu-25 ria ja joka on kiinnitetty putken imupäähän ja pysyy sen • ’ alapuolella.The temperature sensors are fixed at regular intervals to a line 18 with a float 32 at the upper end to keep the line upright. The line is attached at its lower end to the joint 9. The second set of temperature sensors is attached to a line 19 which does not have a float-25 and which is attached to the suction end of the tube and remains below it.
'♦ ’ Vetovaijereitä tai köysiä on kaksi. Ensimmäisen köysi 13 « kulkee imupäästä pohjaan kiinnitetyn silmukan 14 kautta veto- • · : laitteelle, esim. automaattivinssille. Toisen köyden 13' teh- 30 tävä on saada imupää nivelen 9 ympäri rantaan päin. Jos halu taan vettä vain rannan puolelta niveltä 9, tarvitaan vain köysi 13 ja ensimmäinen köysi 13 voidaan jättää pois.'♦' There are two traction cables or ropes. The first rope 13 «passes from the suction head through a loop 14 attached to the bottom for a traction device, e.g. an automatic winch. The function of the second rope 13 'is to get the suction head around the joint 9 towards the shore. If water is desired only from the shore side of joint 9, only rope 13 is needed and the first rope 13 can be omitted.
j·.^ Köysien sijoittelua, kiinnityskohtia ja määrää sekä ilma- .·;· vesiseoksen suihkun sijoitusta ja suuntaa kannattaa säätää * · 35 kulloisenkin tarpeen mukaan. Flotaatioverho voi olla suunnat tu esim. sivuilta kartiomaisesti (kuvio 9b).j ·. ^ The placement, attachment points and quantity of the ropes and the position and direction of the jet of the air mixture should be adjusted * · 35 as required. The flotation curtain can be oriented conically from the sides, for example (Fig. 9b).
:...· Kuvioissa 10 ja 10a on esitetty vedenotto kalankasvatusal- : .· taaseen ja putki 2 kahdessa asennossa. Maalla 33 on puhdis- • · V j tuslaitos ja sen koneet 34. Putken päähän on kiinnitetty 8 102307 kaksi vaijeria 13, jotka on johdettu kahden rinnakkaisen silmukan 14 kautta. Näin putken päätä voidaan siirtää myös sivusuunnassa .: ... · Figures 10 and 10a show the water intake of the fish farm and the pipe 2 in two positions. The ground 33 has a purification plant and its machines 34. Two wires 13 are attached to the end of the pipe 8 102307, which are led through two parallel loops 14. In this way, the end of the pipe can also be moved laterally.
Kuviossa 1 on esitetty vedenotto pienvoimalaitoksen tur-5 biinitunneliin 35. Imupään asemaa korkeussuunnassa voidaan säätää vedenpinnan 23, 23' korkeusvaihtelujen mukaan.Figure 1 shows the water intake of the turbine tunnel 35 of the small power plant. The position of the suction head in the height direction can be adjusted according to the height variations of the water surface 23, 23 '.
Kuviossa 12 on esitetty eräs ratkaisu imupään korkeusaseman säätöön, kun uimuria 6 siirretään vaijerilla 13, joka kulkee putken ulommassa päässä olevan silmukan 36 kautta siilo mukkaan 14. Köydestä 13 vetämällä saadaan uimuri 6 lähemmäs putken 2 ulompaa päätä. Vetämällä toista köyttä 13' saadaan uimuri 6 lähemmäs pintaa.Fig. 12 shows a solution for adjusting the height position of the suction head when the float 6 is moved by a wire 13 passing through a loop 36 at the outer end of the pipe to the silo mug 14. Pulling the rope 13 brings the float 6 closer to the outer end of the pipe 2. Pulling the second rope 13 'brings the float 6 closer to the surface.
Kuviossa 13 on putken 2 ympärillä liikkuva paino 37. Jos putki 2 on sopivasti jäykkä/taipuisa ja/tai jyrkässä asen-15 nossa riittää painon siirtelemiseen yksi vaijeri tai köysi.Figure 13 shows a weight 37 moving around the tube 2. If the tube 2 is suitably rigid / flexible and / or in a steep position, one wire or rope is sufficient to transfer the weight.
Paino liikkuu itsestään putken ulomman pään suuntaan, kun köyttä 13 vain löysätään.The weight moves by itself in the direction of the outer end of the tube when the rope 13 is only loosened.
Kuviossa 14 on esitetty kelluva rengas 38 kuten öljypuomi, jonka kehän sisäpuolelle flotaatioverhon mukana nouseva jäte 20 kerätään niin, ettei se pääse takaisin vesistöön. Pohjapainoa 24 voidaan siirtää köydellä 39. Jätteen kokoojarengas 38 voi myös toimia uimurina kuvion 6 tapaan.Figure 14 shows a floating ring 38, such as an oil boom, inside the circumference of which the waste 20 rising with the flotation curtain is collected so that it does not return to the water body. The bottom weight 24 can be transferred by a rope 39. The waste collector ring 38 can also act as a float as in Fig. 6.
Kuviossa 15 on esitetty pumppu 40 sijoitettuna putken vesistössä olevaan päähän, uimurin 6 yhteyteen. Painejohto 2 25 on liitetty pumppuun.Figure 15 shows a pump 40 placed at the end of the pipe in the water body, in connection with the float 6. Pressure line 2 25 is connected to the pump.
• ' Kuviossa 16 on myös flotaatioverhon 8 ympäröimä pumppu 40.• Figure 16 also shows a pump 40 surrounded by a flotation curtain 8.
:.*· Molemmille sivuille johdettujen köysien 13 avulla putken sijoituspaikka on laajasti valittavissa horisontaalisesti.:. * · With the help of ropes 13 guided on both sides, the location of the pipe can be widely selected horizontally.
: : ‘ Kun köysillä siirretään sekä pohjapainoa että rantakiinni- 30 tyksiä, saadaan vedenottoalue hyvin laajaksi horisontaalises ti ja vertikaalisesti.:: ‘When ropes transfer both bottom weight and shore moorings, the water intake area becomes very wide horizontally and vertically.
Keksintö voidaan soveltaa monin eri tavoin patenttivaati- ;·. musten puitteissa. Oleellista on, että imupään eli vedenoton • · kohta voidaan säätää korkeusaseman suhteen. Vesi voidaan « · . 35 puhdistaa ennen putkeen menoa. Vedenottokohta voidaan valita horisontaalisesti ja/tai vertikaalisesi köyttä tai köysiä vetämällä, joten automatisointikin on helppoa, koska köyden, ; V tai vastaavan, esim. vaijerin, narun, kaapelin tai putken kelaus on yksinkertaista ja vetovoimia voidaan säädellä mm.The invention can be applied in many different ways. within the framework of the It is essential that the point of the suction head, ie the water intake, can be adjusted in relation to the height position. Water can be «·. 35 clean before entering the pipe. The water intake point can be selected horizontally and / or vertically by pulling the rope or ropes, so automation is also easy because the rope,; The winding of V or the like, e.g. a wire, rope, cable or pipe, is simple and the tensile forces can be adjusted e.g.
„ 102307 taljan tapaan. Lyhyisiin säätöihin sopivat esim. karamootto-rit, pneumatiikka- tai hydraulisylinterit ym.„102307 like a pulley. Suitable spindle motors, pneumatic or hydraulic cylinders, etc. are suitable for short adjustments.
Koska köydellä ei voi työntää, imupäätä nostava liike saadaan aikaan esim. putken jäykkyyttä hyväksi käyttäen.Since the rope cannot be pushed, the movement raising the suction head is achieved, for example, by taking advantage of the rigidity of the pipe.
5 Parhaiten vastaliike saadaan aikaan uimurin avulla veden nostetta hyväksi käyttäen.5 The best counter-movement is achieved with a float using water lift.
Veden alla olevaa uimuria käyttämällä saadaan vedenotto-laitteistot toimimaan vaikka jääpeitteen alla, liikehtivien-kään jäiden estämättä keksinnön toimivuutta. Laitteiston 10 imupää voidaan nostaa myös jään pintaan, jolloin ottokohtaan saadaan tehokkaasti horisontaalista 0 °C veden virtausta.By using an underwater float, the water intake equipment can be made to operate even under an ice cover, even with moving ice, without hindering the operation of the invention. The suction head of the apparatus 10 can also be raised to the surface of the ice, whereby a horizontal flow of 0 ° C water is efficiently obtained at the intake point.
Kun puhdistuslaite on vedenottoputken päässä, voidaan yksinkertaistakin mekaanista puhdistuslaitetta, esim. välppää puhdistaa vetämällä köysiä, liikuttelemalla ja vaikka ravis-15 telemalla imupäätä ja puhdistuslaitetta.When the cleaning device is at the end of the water intake pipe, even a simple mechanical cleaning device, e.g. a flap, can be cleaned by pulling ropes, moving and even shaking the suction head and the cleaning device.
Vedenottotarpeita veden ominaisuuksien takia on hyvin erilaisia ja vesialtaissa on hyvin erilaisia vesikerrostumia, jotka usein muuttuvat nopeastikin mm. luonnonvirtauksien, vuoroveden, tuulien, tulvien, auringon lämmitysvaikutuksen ja 20 sääolosuhteiden vaikutuksesta sekä esim. laivojen liikkeistä syntyvistä sekoitus- ja virtausvaikutuksista.Due to the properties of water, the water intake needs are very different and there are very different water layers in the water basins, which often change rapidly, e.g. the effects of natural currents, tides, winds, floods, solar warming and weather conditions, as well as the mixing and flow effects of, for example, ship movements.
Keksinnössä voidaan käyttää imupään säädössä hyväksi antureita, kuten lämpötila-, pH-, kiintoainepitoisuus- ja paineantureita. Anturit voivat olla sarjana ja samassakin 25 "mastossa" imupään tuntumassa, jolloin automaatio-ohjelma : ' kelaa köyden avulla imupään optimaaliseen kohtaan.Sensors such as temperature, pH, solids and pressure sensors can be used in the invention to control the suction head. The sensors can be in series and in the same 25 "masts" near the suction head, in which case the automation program: 'winds the suction head to the optimal position by means of a rope.
·.1· Kun puhdistuslaitteena käytetään flotaatioverhoa, automaa- tio-ohjelma voidaan liittää myös puhdistuslaitteen ohjaami-seksi esim. veden ja ilman keskinäisen suhteen ja/tai määrän 30 osalta.· .1 · When a flotation curtain is used as the cleaning device, an automation program can also be connected to control the cleaning device, eg with respect to the water / air ratio and / or the quantity 30.
Puhdistamon osalta keksintö perustuu flotaatiotyyppiseen prosessiin, mutta käyttöön tuleva vesi ei mene samaa reittiä .. kuin erottuva jäte, vaan flotaativerhon läpi, puhdistuen • · *... siinä. Kun pieni partikkeli menee flotaatioverhoon tai sen • · . 35 virtauksen vaikutuspiiriin, nousee se flotaatiovirtauksen :Y vaikutuksesta ylös. Vain puhdistunut eli flotaatioverhon läpi : ” mennyt vesi pääsee imuputkeen ja käyttöön. Tässä selostukses- . Y sa "flotaatioverho" tarkoittaa paineellisen ilman tai veden Y . ja ilman sekoitteen purkautuessaan muodostamaa kuplaverhoa.In the case of a treatment plant, the invention is based on a flotation-type process, but the water to be used does not follow the same route .. as the separable waste, but through the flotation curtain, purifying • · * ... in it. When a small particle enters the flotation curtain or its • ·. 35 flow, it rises under the influence of the flotation flow: Y. Only purified, ie through the flotation curtain: “the gone water gets into the suction pipe and is used. In this review-. Y sa "flotation curtain" means compressed air or water Y. and without the bubble curtain formed by the mixture upon discharge.
10 10230710 102307
Lika-ainekset jäävät altaaseen siten, ettei niiden osalta mahdollista jatkokäsittelyä tarvitse tehdä laitoksilla. Mm. kalat, jotka ovat haittana vedenkäsittelyssä, säästyvät altaassa, koska ne (etenkin lohikalat) pelkäävät ja välttävät 5 ilmakuplia.The contaminants remain in the pool in such a way that they do not need to be further treated at the facilities. Among other things, fish, which is a disadvantage in water treatment, are spared in the pool because they (especially salmonids) are afraid and avoid 5 air bubbles.
Flotaatioverhon lisänä, mm. varmistuksena sähkökatkojen ym varalta voi silti vielä olla siivilärakenteita, kuten esim. kiilalankaseulaa. Flotaatioverholla ja -virtauksella on myös seulaa puhdistava vaikutus.In addition to the flotation curtain, e.g. as a security against power outages, etc., there may still be strainer structures, such as a wedge wire screen. The flotation curtain and flow also have a screen cleaning effect.
10 Keksinnöllä on siis merkitystä vedenoton ja -käsittelyn lisäksi kalatalouteen, energiatalouteen, ilmansuojeluun sekä altaan veden parantamiseen ja laivaväylien avaamiseen.Thus, in addition to water abstraction and treatment, the invention has implications for fisheries, energy management, air protection and the improvement of pool water and the opening of shipping lanes.
Patenttivaatimuksissa on käytetty sanontaa "köyden ja maan välinen kiinnityskohta". Tämä tarkoittaa köyden kiinnityskoh-15 taa paitsi maalla, myös esim. veden pohjassa.The claims use the phrase "attachment point between the rope and the ground". This means the point of attachment of the rope not only on land, but also, for example, on the bottom of water.
Edellä on kuvattu köysien käyttöä. Samoilla tai eri köysillä voidaan myös harustaa imupäätä vesistön virtausten takia.The use of ropes has been described above. The same or different ropes can also be used to rake the suction head due to water currents.
« « • · • · • · · « · • · • · • · • · • · • · · 1 ♦«« • · • · • · · «· • · • · • · • · 1 ♦
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI962707A FI102307B1 (en) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | Method and apparatus for removing water from a watercourse |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI962707A FI102307B1 (en) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | Method and apparatus for removing water from a watercourse |
| FI962707 | 1996-07-01 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI962707A0 FI962707A0 (en) | 1996-07-01 |
| FI962707A FI962707A (en) | 1998-01-02 |
| FI102307B true FI102307B (en) | 1998-11-13 |
| FI102307B1 FI102307B1 (en) | 1998-11-13 |
Family
ID=8546319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI962707A FI102307B1 (en) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | Method and apparatus for removing water from a watercourse |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI102307B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2272160B1 (en) * | 2005-05-16 | 2008-03-16 | Dalton Internacional S.A. | SYSTEM OF TRANSFER AND USE OF FLUVIAL WATERS IN THEIR EXIT TO THE SEA. |
| ES2522910B1 (en) * | 2013-03-22 | 2016-01-07 | José Luis AGUIRRE CRESPO | Procedure and liquid transfer system |
-
1996
- 1996-07-01 FI FI962707A patent/FI102307B1/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI962707A0 (en) | 1996-07-01 |
| FI962707A (en) | 1998-01-02 |
| FI102307B1 (en) | 1998-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101602543B (en) | Aerating device and water treatment equipment utilizing same | |
| US20090230041A1 (en) | Integrated water treatment apparatus and methods for natural water improvement | |
| CN106976982A (en) | Floating type interim purified in situ device for Drain contamination for river channel mouthful | |
| NO20191483A1 (en) | Floating, closed, self supporting fish farming cage, comprised of a tubular membrane made of high strength and low biofouling adherence polymer and fish farming cage systems. | |
| CN104876287B (en) | A kind of floatage-type, pocket floating on water foreign material automatic clearing apparatus | |
| CN107827311A (en) | Pollution administration water remediation water ecosystem quaternity in-site comprehensive governing system and its construction method | |
| CN105621599A (en) | Ecological dam for aeration and slag blocking | |
| WO2021098731A1 (en) | Wastewater interception centralized treatment system and treatment method for river channel regulation | |
| KR101393721B1 (en) | Water purification device that is concealed by water plant island | |
| US6533496B1 (en) | Water circulation | |
| KR100953300B1 (en) | Floating matter remove treatment apparatus | |
| FI102307B (en) | Method and apparatus for removing water from a stream | |
| KR100986626B1 (en) | Purification apparatus for water-quality | |
| US8216456B2 (en) | Water treatment apparatus adaptible to natural water environment | |
| KR20060085876A (en) | Water conservation and improvement method of lake or reservoir and its device | |
| CN207294336U (en) | Floating type interim purified in situ device for Drain contamination for river channel mouth | |
| CN206423373U (en) | A kind of new aquaculture system | |
| CN205773642U (en) | Suspending type biological chinampa | |
| KR101666627B1 (en) | Water purification device that is concealed by water plant island | |
| KR102578413B1 (en) | System for purifying lake | |
| CN204714561U (en) | A kind of floating on water foreign material automatic clearing apparatus | |
| JP2678170B2 (en) | Floating tower | |
| CN112227324A (en) | Intelligent full-automatic blue-green algae collecting and salvaging water platform | |
| KR100612490B1 (en) | An Apparatus for Purifying Reservoir Water | |
| WO1995023259A1 (en) | Delivery of sea water using tidal movements |