Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzajdze- nie do sterowania ruchem zespolu ssacego do za¬ sysania czastek stalych zawieszonych w plynie, zwlaszcza materiailu osadowego z dna zbiornika.Znane sa sposoby zasysania osadów z dna sita- wów, basenów iitd., w których ssawa jest prze¬ suwana tam i z powrotem po okreslonej drodze wzdluz dna' za pomoca srodków podtrzymujacych, przesuwajacych sie po powierzchni lub nad po¬ wierzchnia osadu.Jednakze poziom osadu moze sie zmieniac i moze sie zmieniac takze gestosc i koncentracja osadu. Jezeli ponadto osadzanie odbywalo sie w warunkach frakcjonowania', to talkze moze sie zmieniac srednia wielkosc i ciezar czasteczek. Je¬ zeli w takich warunkach ssawa poruisza sie ze stala predkoscia i na stalej glebokosci, to szyb¬ kosc ssania tai. objetosc na jednostke czasu i/lufo stezenie czasteczek stalych w strumieniu zasysa¬ nym moze sde znacznie zmieniac w czaisde ruchu ssawy, powodujac w wyniku, ze instalacja pra¬ cuje z niezadowalajaca wydajnoscia srednia. Zna¬ nym przykladem takiego fuinkcjonowania jest in¬ stalacja dla odsysania szlamu w basenach osai- dowych, w których czasteczki stale osadzaly sie ze szlamu we frakcjach i tworzyly na dnie basenu zloza osadów, posiadajace profil charakterystycz¬ ny dla ukladu szlamu i zawierajacy jeden lub kilka wzniesien w postaci walów, które moga byc utworzone z materialu w róznych frakcjach. 10 15 20 30 2 Gdy ssawa przesuwa sde ze stala predkoscia i na stalej glebokosci od jednego konca basenu do drugiego, to stezenie czasteczek stalych w strumieniu wejsciowym do ssawy bedzie sie zmienialo w zaleznosci od poziomu osadu i typu frakcji, ze wzgledu na fakt, ze gestosc materialu w zlozu zmienia sie z glebokoscia zloza osadza- niai, i srednia waga czasteczek w róznych frak¬ cjach osadu. Gdy ssawa porusza sie przez sto¬ sunkowo plasika czesc zloza, gestosc jest stosun¬ kowo niska i strumien wejsciowy posiadac be¬ dzie imale stezenie czasteczek, co oznacza, ze ma- terialem przepompowywanym jest zasadniczo wo¬ da, i ze szybkosc przeplywu jest stosunkowo duza.Natomiast gdy ssawa przesuwa sie poprzez wal, i wskutek tego znajduje sie glebiej w mule, ge¬ stosc staje sie wyzsza i konsekwentnie struimien wplywajacy posiada wyzsze stezenie czasteczek stalych a szybkosc przeplywu maleje. W celu rozwiazania tego problemu proponowano regulo¬ wac predkosc ruchu ssawy tak, aby utirzymywac stezenie czasteczek stalych i wydajnosc przeply¬ wu strumienia wejsciowego w przyblizeniu na stalym poziomie, przy ruchu ssawy wzdluz ba¬ senu, lecz taka technika regulacji nie przyniosla spodziewanych wyników. Przy regulacji szybkosci ruchu urzadzenia ssacego, sterowanie predkoscia jest ze wzgledów naturalnych ograniczone do za¬ kresu pomiedzy zerem i maksymalna predkoscia ruchu dopuszczana przez srodki przenoszace ssa- 110 076110 076 we. Gdy urzadzenie pracuje przy pewnej granicz¬ nej wairtosci, to nie ma zadnych mozliwosci ste¬ powania szybkoscia ruchu i w konsekwencji nie mozna gwarantowac stalej wartosci przeplywu i stezenia. Przy stosowaniu konwencjonalnych in¬ stalacji do ssanda szlamu, sitezenie czastek stalych bedzie roslo, a predkosc przeplywu bedzie ma- !falaf'pamiftno!Vr^lacji predkosci, przy przesuwa¬ niu sie dys-ry i ssawy przez wal osadowy, przy czyim skutek bedzie przeciwny, gdy dysza ssawy przejdzie .przez wal.Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku mierzy sie parametr pracy zespolu ssacego, w postaci mocy doprowadzanej do silnika pompy elektrycz¬ nej luib poboru pradu przez silnik, który zmienia sie w zaleznosci od wydatku przeplywu przez ssawe, a zmiany tej wielkosci przekraczajace z góry Okreslone wartosci graniczne wykorzystuje sie jako impulsy do sterowania przesunieciami zespolu ssacego.Zmiany parametru pracy zespolu ssacego sto¬ suje sie do sterowania ruchem roboczym ssawy w kierunku poziomym, jak równiez w kierunku pionowym.Wymienione zmiany wielkosci mierzonej stosuje sie do zmian zaprogramowanego ruchu i regulacji poziomu glebokosci ssawy.Zmiany wielkosci mierzonej stanowia elektrycz¬ ne impulsy regulacji, przesylane w celu prze¬ ksztalcenia na impulisy sterujace silnikiem regu¬ lujacyim glebokosc oTaz poziom roboczy ssawy.Zgodnie z wynalazkiem co najmniej jedno stero¬ wane przesuniecie zespolu ssacego realizowane jest w regulowanych krokach, przy czym regu¬ lowane kroki przesuniecia realizowane sa z za¬ stosowaniem amplitudy i czestotliwoscia propor¬ cjonalna do zmian wielkosci mierzonej. W sposo¬ bie wedlug wynalazku przesuniecia urzadzenia ssacego sterowane sa wzdluz trzech wzajemnie prostopadlych osi, przy czym jako czwarta wiel¬ kosc sterujaca moze byc wykorzystany czas, za¬ dany przez przekaznik czasowy. Zmiany wielkosci mierzonej sluza takze do sterowania urzadzeniami zaworowymi w kanale pompy.Sposób wedlug wynalazku jest wiec oparty na sterowaniu w poblizu zadanej wartosci przeply¬ wu tzn. przeplywu objetosciowego na jednostke czasu przez ssawe i stezenia substancji stalych w strumieniu zasysanym. Jednakze w celu wy¬ eliminowania mierników przeplywu i mierników lub nadajników stezenia, które sa czule na za¬ klócenia i stosunkowo drogie, stosuje sie jako sygnaly nastawiania wartosci pozadanej — sy¬ gnaly zmian mocy dostarczanej do silnika pom¬ py lulb poboru przez ten silnik pradu. W tym celu stosuje sie pompy z silnikiem, których cha¬ rakterystyka mocy co najmniej w jednym stoso¬ wanym obszarze roboczym, rosnie w przyblizeniu proprcjonalniie do wzrostu przeplywu przez pom¬ pe. Pompy tego typu sa powszechnie dostepne i w zwiazku z tym sposób sterowania wedlug wynalazku nie wymaga dodatkowych kosztów dla wyposazenia pompy.1 Stosujac pompy tego rodzaju uzyskuje sie wzrost poboru mocy silnika pompy przy wzroscie wydatku przeplywu przez ssawe, i od¬ wrotnie, a poniewaz wydatek przeplywu to zna¬ czy przeplyw objetosciowy na jednostke czasu maleje przy wzroscie stezenia czasteczek stalych i odwrotnie, mozna stwierdzic, ze wyznaczanie 5 zmian mocy doprowadzanej do silnika pompy jest równowazne wyznaczaniu szybkosci przeplywu i stezeniu substancji stalych. Dzieki temu pompa moze byc wykorzystywana jednoczesnie jako miernik przeplywu i miernik stezenia. 10 Sposób wedlug niniejszego wynalazku wykorzy¬ stuje wiec znane sroidki techniczne lecz w nowy sposób: zmiany wielkosci wokól zadanej wartosci sa wykorzystywane jako sygnal wykonawczy przestawiania wlasciwej wielkosci w kierunku 15 pozadanej wartosci. Zgodnie z wynalazkiem sy¬ gnal wykonawczy przestawienia wielkosci jest przesylany do zespolu, za pomoca którego prze¬ suwana jest ssawa, w celu sterowania rucham lub uruchomienia przesuniec albo realizacji zmian 20 programów przesuniec tak, zeby strumien wply¬ wajacy do ssawy i stezenie sulbstancji stalych utrzymywalo sie w zadanych z góry, stosunkowo waskich, granicach wokól z góry okreslonej lub nastawionej wartosci zadanej-. Dzieki temu wy- 25 nalazek umozliwia dodatkowe podnoszenie i opusz¬ czanie dyszy oprócz przesuwania jej w sposób po¬ ziomy.W celu uproszczenia i zwiekszenia skutecznosci operacji sterowania proponuije sde, aby co naj- 30 mniej niektóre fazy przesuniecia dyszy byly rea¬ lizowane zgodnie w odpowiedzi na sygnal czaso¬ wy. Oznacza to, ze zasysanie szlamu moze byc realizowane za pomoca ssawy, która zaleznie od zmiennego poziomu walów w szlamie, i w zwiaz- 35 ku z tym stezenia substancji stalych, jest stero¬ wana trójwymiarowo, tzn. wzdluz prostopadlych osi, a takze przez wlaczenie czynnika czasowego, sterowane jest w sposób uzupelniajacy czwarta wielkoscia. 40 Sposób wedlug wynalazku eliminuje „slepe" sterowanie ruchem urzadzenia ssacego, na przy¬ klad, za pomioca zmian predkosci wedlug pro¬ gramu ustalonego wczesniej na podstawie przy¬ puszczalnych lub spodziewanych profilów zloza 45 szlamowego. Wynalazek eliminuje takze stosowa¬ nie srodków do pomiaru glebokosci zloza lufo wa¬ lów w zlozu. Wynalazek eliminuje takze koniecz¬ nosc zasysania szlamu na okreslonej glebokosci, co generalnie wiaze sie z konwencjonalnymi spo- 50 solbami odciagania szlamu z dna, w urzadzeniach osadnikowych lub ze zlozy osadów i co powo¬ duje, ze ssawy w trakcie przesuwania zawiiro- wuja troche substancji, która wskutek tego jest w wodzie, a takze powoduje, ze ssawy w czasie 55 ruchu, na przyklad wzdluz dna basenu osado¬ wego, napotykaja na opór zmieniajacy sie z gle¬ bokoscia i skladam substancji stalych, gdyz sub¬ stancja osadowa, w miejscach, w których jest zwarta i spoista stanowi duza przeszkode dla 60 ruchu ssawy a takze moze stac sie szkodliwa dla samej ssawy lub rur ssacych i polaczen.Zgodnie z rozwiazaniem wedlug wynalazku „ urzadzenie do sterowania ruchem zespolu ssacego zawiera srodki pomiaru mocy, przeznaczone do 65 pomiaru mocy w obwodzie zasilajacym silnika110 076 s f elelkitrycznego pampy ssawy wytwarzajace impul¬ sy proporcjonalne do zmian wyidaitku przeplywu, oraz elektryczny obwód regulacyjny, polaczony ze srodkami pomiaru mocy, silnikiem elektrycznym wciagarki oraz ruchomym dzwigiem, zapewniaja¬ cy automatycznie sterowanie glebokoscia zanuirze- nia ssawy oraz sterowanie ruchem ssawy co naj¬ mniej w jednym kierunku w poziomie.Plrzedmiót wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania, na rysunku, na którym fig. li przedstawia schemat ideowy instalacji osadniikowej, zawierajacej urzadzenie wedlug wy¬ nalazku do zasysania materialu zawiesinowego, takiego jak szlam, z dna i dostarczania mate¬ rialu w postaci szlamu lub zawiesiny wodnej do zsuwni w celu odtransportowania tego materialu do stacji dla dalszego przetwarzania, fiiig. 2 — schemat ideowy czesci urzadzenia odsysajacego szlam z filg. i oraz urzadzenie zawierajace srodki do pomiaru mocy silnika pompowego do stero¬ wania wymieniona czescia, fiig. 3 — miernik prze¬ plywu stanowiacy przyklad srodków pomiarowych dla zastapienia lub uzupelnienia srodków do po¬ miaru mocy, fig. 4 — schemat profilu przykla¬ dowego zloza szlamu i programu przesuwania po¬ ziomego ruchomego dzwigu z urzadzeniem pom¬ pujacym wedlug fig. 2, w polaczeniu z regulacja pionowa zespolu pompujacego w basenie w za¬ leznosci od grubosci zloza szlamu,, za pomoca im¬ pulsów z obwodu elektrycznego silnika pomjpo- wego, fig. 5 — rozwiniety program automatyczny w postaci schematu, w którym jako czwarta wiel¬ kosc wlaczono czas, zadawany czasowym urzadze¬ niem przekaznikowym, w ukladzie sterowania in¬ stalacji wedlug fig. 1, fig. 6 — wykres regulacji glebokosci w funkcji czasu.Urzadzenie wedlug wynalazku jest przeznaczo¬ ne do usuwania szlamu z dna zbiornika osado¬ wego 1, z równoleglymi rurami, do którego wpro¬ wadzona jest zanieczyszczona woda ze stacji pomp poprzez otwór wlotowy 2 w celu oczyszczenia lub klarowania, i z którego czysta woda jest odpro¬ wadzana na drugim koncu basenu poprzez prze¬ lewowy otwór odprowadzajacy 3, czastki stale zanieczyszczajace wode osadzaja sie na dnie ba¬ senu i tworza zloze 4 szlamu, posiadajace okres¬ lony profil, zalezny od typu zanieczyszczenia i stosunku dlugosci do szerokosci basenu, szyb¬ kosci ruchu wody i czasu osadzania. Profil zloza 4 szlamowego wedlug fig. 1 uzysikany zostal po okreslonym czasie, podczas którego nie odprowa¬ dzano szlamu.Basen 1 jest wyposazony w urzadzenie do od¬ sysania szlamu, zawierajace ruchomy dzwig 5, przesuwany nad basenem w kierunku wzdluznym i unoszacy wózek 6, który moze sie przesuwac na dzwigu 5, w kierunku poprzecznym do basenu.Wózek 6 unosi elektryczny przewód 7, który na dolnym swoim koncu unosi pompe zanurzeniowa 8, ssaca i tloczaca, zawierajaca silnik elektryczny Ml do zasysania zawiesiny szlamu i wody i od¬ ciagania tej zawiesiny poprzez przewód 7. Zamiast pompy zanurzeniowej 8 mozliwe jest uzycie pom¬ py podwieszonej na ruchomym dzwigu, np. pam¬ py do pompowania cieczy (wody, powietrza) do przewodu 7, ssawa w dolnym koncu przewodu, w celu wytworzenia zasysania w ssawie i odcia¬ gania zawiesiny poprzez przewód. Elementy te jako znane nie zostaly tutaj omówione szczegó¬ lowo.Zawiesina. przenoszona poprzez przewód 7 jest zlewana do zsuwni 9 lub podobnych srodków, do których moze byc pompowana woda przepluku¬ jaca za pomoca pompy 10, z warstwy wodnej na powierzchni basenu. Zawiesina jest przepuszczana przewodem do dalszej obróbki, np. do zbiornika homogenizujacego 11 lub aparatów filtracyjnych.Na rysunku fig. 2 przedstawiono przewód 7, pompe 8 z silnikiem elektrycznym Ml, i zsuw¬ nie 9. Pompa 8 jest osadzona w taki sposób, ze moze byc podnoszona i opuszczana za pomoca liny 12 rozciagajacej sie od góry, do bebna wciagarki 13, napedzanego za pomoca silnika elektrycznego M2 poprzez przekladnie 14. Przekladnia 14 wypo¬ sazona jest we wbudowane srodki regulacyjne znanego typu, obejmujace wylaczniki zdalnego wylaczania obwodów i zasilania, z których wy¬ lacznik zdalnego wylaczania spelnia równiez fun¬ kcje urzadzenia sygnalizujacego dla odpowiednich pozycji krancowych. Zespoly zawierajace silnik elektryczny M2 i przekladnie 14 ze srodkami re¬ gulacyjnymi sa dobrze znane, i powszechnie sto¬ sowane. Zamiast wciagarki 13 i silnika M2 wcia¬ garki 13 z przekladnia i srodkami regulacyjnymi 14 mozna zastosowac elektrowciajg z konwencjo¬ nalnymi urzadzeniami sterujacymi, które moga byc polaczone dla sterowania automatycznego.W przewodzie 7 znajduje sie zawór 15, przy¬ stosowany do uruchomienia za pomoca zespolu M3 14' podobnego do zespolu M2, 14 opisanego uprzednio. Elektryczne obwody regulacyjne 16, 16* silników elektrycznych M2, M8 sa polaczone do obwodu regulacyjnego 17, który jest polaczony do srodków pomiaru mocy 18, przystosowanych do pomiaru mocy w obwodzie zasiilaijajcym 19 sil¬ nika Ml pompy 8. Nie jest pokazane jak przebie¬ ga praca pomiarowa, poniewaz istnieje wiele róz¬ nych mozliwosci w tym zakresie.Srodkami pomiaru mocy moze byc na przyklad amperomierz przylaczony do elementów wytwa¬ rzajacych sygnal elektryczny, zalezhy od nateze¬ nia pradu. Elektryczny obwód regulacyjny 17 za¬ wiera przelacznik S uruchamiany przekaznikiem Rl, przylaczonym do obwodu sy^riaiowezo, i dwa regulatory R2, R3, z których regfittator R2 jest przylaczony do silnika M2 a regulator R3 do sil¬ nika M3. Przekaznik Rl ma opóznienie czasowe sluzace do przelaczania od regulatora R2 do re¬ gulatora R3.W charakterze pompy 8 i jej silnika Ml zasto¬ sowano zespól posiadajacy charakterystyke mocy i pompowania wedlug fig. 2, gdzie P oznacza moc, q wydatek przeplywu przez pdmpe, a H wielkosc zasilania. Moc silnika Ml pompy 8 i wy¬ datek przeplywu przez pompe 8 sa zasadniczo proprcjonakie w stosunku do siebie, zgodnie z liniami LI i L2. Zespoly pompujace posiadajace praktycznie prosta charakterystyke mocy i prze¬ plywu w calym normalnym* zakresie roboczym sa powszechnie znane i pracuja w taki sposób, ze 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60110 076 amiana wydatku przeplywu Aq odpowiada zmia¬ nie mocy AP i odwrotnie.Wlasciwosc ta jest wykorzystywana w srodkach pomiaru mocy 18 dla nadaiwania pewnego impulsu sterowania do obwodu regulacyjnego 17.Pompa 8 jest za pomoca ruchomego dzwigu 5 na fig. 1 pograzona w wal szlamowy. Wskutek zwiekszania sie gestosci szlamu parzy zwiejkszaniu sie jego wysokosci, doplyw zawiesin do ssawy 20 pompy 8 maleje i wskutek tego maleje takze moc silnika Ml pompy 8. Zmniejszenie mocy okreslane jest za pomoca srodków pomiaru mocy 1,8, które poprzez przelacznik przekaznikowy S nadaja sygnal do regulatora R2. Jezeli przeplyw od waritasci zadanej fb maleje, w kierunku war¬ tosci progowej F£ i wskutek tego maleje moc od odpowiedniej wartosci zadanej Pb w kierunku wartosci pirogowej PI, to odpowiedni impuls re¬ gulacji jest nadawany do regulatora R2, który uruchamia silnik M2 wciagarki 13 w celu pod¬ niesienia pompy 8 proporcjonalnie do impulsu re¬ gulacji.Podnoszenie moze odbywac sie skokowo, przy czym skoki okreslane sa przekaznikiem czaso¬ wym, a jezeli wartosc mocy po jednym skoku jest jeszcze zbyt niska i regulator R2 nadaje ciag* le odpowiedni sygnal sterujacy do silnika M2, to silnik M2 wciagarki 13 jest ponownie urucha¬ miany i podnosi pompe 8 o dalszy skok. W mie¬ dzyczasie pompa moze byc przesuwana do przodu za pomoca dzwigu ruchomego 5. Gdy pompa 8 ze ssawa 20 osiaga punkt, w którym grubosc zloza szlamowego i doplyw szlamu do ssawy rosnie, ze wzgledu na spadek gestosci szlamu i proporcjo¬ nalnie wieksza ilosc zasysanej wody, to srodki pomiaru mocy 18 nadaja sygnal regulacji poprzez przelacznik S do regulatora R2, w celu obnizenia pompy, przy czym regulator R2 uruchamia silnik M2 wciagarki 13 w kierunku przeciwnym (lub zwalnia hamulec wciagarki 13) w celu obnizenia pompy 8 o jeden skok, a cala czynnosc moze byc powtarzana.Silnik Ml pompy 8 powinien pracowac w gra¬ nicach mocy PI—P2 wedlug fig. 2, a jezeli któras z tych granic zostaje przekroczona, np. jeden z punktów PI, P2r wtedy stosuje sie wskaznik sty¬ kajacy sie ze stykiem polozenia granicznego, w celu, zatrzymania dalszego podnoszenia lub opusz¬ czania. Wewnatrz obszaru roboczego regulacja od¬ bywa sie w przyblizeniu proporcjonalnie do ste¬ zenia szlamu czyli do grubosci zloza szlamowego, co upraszcza dzialanie regulacyjne systemu. Moz¬ na równiez wykonac system ciaglej, bardziej do¬ kladnej, regulacji wysokosci. Gdy pompa 8 osiaga dolne polozenie graniczne, to silnik M£ wciagarki 13 nie otrzymuje juz zadnych sygnalów.Dzialanie opisane wyzej, w którym zakladano, ze dzwig 5 ruchomy przesuwa caly czas pompe 8 do przodu, moze byc zmodyfikowane w taki spo¬ sób, ze impulsy sterujace z obwodu regulacyjnego 17 sa takze nadawane do regulaitora zespolu na¬ pedowego ruchomego dzwigu 5, w celu urucha¬ miania i zatrzymywania dzwigu 5 w odpowiedzi na prace silnika M2 wciagarki 13 lub bezpo¬ srednio na moc silnika Ml pompowego. Regula¬ torem dla ruchomego dzwigu 5 moze byc prze¬ kaznik czasowy sterujacy czasem biegu dzwigu 5 ruchomego i dlugoscia okresów spoczynku dzwigu 5. Podobnie jak w pierwszym opisywanym przy- 5 kladzie pompa 8 moze realizowac ruch skokowy, chociaz modyfikowany przez zatrzymywanie i uru¬ chamianie dzwigu ruchomego 5, lub tez moze realizowac tor taki, ze pompa 8 po zanurzeniu do walu szlamowego, automatycznie podnosi sie, gdy 10 dzwig ruchomy 5 zatrzymuje sie, nastepnie jest obnizana o jeden skok, gdy przeplyw rosnie oraz jest obnizana skokowo az do osiagniecia dna.W momencie tym przeplyw ponownie rosnie, wskutek czego dzwig 5 jest uruchamiany w celu 15 przesuwania pompy skokowo lub w sposób ciagly do przodu az do momentu, gdy przeplyw maleje ponownie wskutek zwiekszonej glebokosci szlamu i jego koncentracji.W pierwszym opisanym przypadku pompa 8 20 przy kazdym. obrocie ruchomego dzwigu 5 obra¬ bia zloze szlamu poprzecznie w zasiegu dzwigu 5 az do calkowitego obrobienia zloza, a w drugim przypadku pompa 8 obrabia cale zloze szlamowe na calej jego glebokosci az do dna, w czasie 25 jednego obrotu dzwiigu ruchomego 5. Te dwa przypadki sa przedstawione na fig. 4 i 5, gdzie linia przerywana wskazuje ruch pompy w pierw¬ szym przypadku a wzór pionowy (prostokatny) wskazuje warstwy szlamowe obrabiane podczas 30 ruchu dzwigu ruchomego 5 w skokach sl, s2, s3 itd., oraz podnoszenia pompy w skokach hi, h2, h3 itd. Wzór pionowy (prostokatny) nie daje do¬ kladnego pogladu o postepie prac poniewaz nie przedstawia on ruchu pompy 8 do walu szlamo- 35 wego, ani nie przedstawia ruchu pompy 8 w kie¬ runku warstwy zewnetrznej walu, gdzie wyste¬ puje ruch obnizajacy.W dolnej czesci fig. 4 przedstawione jest skoko¬ we przesuniecie poprzeczne wózka 6, dzwigu ru- 40 chomego 5, w koncu kazdego obrotu dzwigu 5, w obydwu kierunkach. Fig. 5 przedstawia dalsze rozwiniecie automatycznego programu, który mo¬ ze byc nastawiony w zespole programowym (nie pokazanym) znanego typu w obwodzie regulacyj- « nym 17, w którym regulatory R2 i R3 sa przy¬ laczone do silnika dzwigu ruchomego 5 poprzez obwód sygnalowy 16". Program wedlug fig. 5 mo¬ ze byc objasniony najlatwiej za pomoca opisu róznych zdarzen poczynajac od punktu 0, gdzie 50 zaklada sie, ze zespól pompujacy osiagnal konco¬ we polozenie w poblizu dna basenu, którego prze¬ krój podluzny jest oznaczony przez os „x" w ukladzie wspólrzednych, w którym os „y" repre¬ zentuje pionowa os podnoszenia pompy. Zalozono 55 takze, ze pompa 8 porusza sie lacznie ze ssawa 20 poprzez wal szlamowy, którego profil jest w przyfeflizeniu uwidoczniony za pomoca szczytów na fig. & Gdy ruchomy dzwig 5 jest uruchamiany w celu przesuniecia pompy 8 do przodu o jeden 60 skok od polozenia 0 do xl, to silnik Mi2 wciagarki 13 jest uruchamiany za pomoca przekaznika cza¬ sowego w celu podniesienia pompy o jeden krok 0—yl (np. pól metra). W czasie pierwszej czesci ruchu pompa jest wiec przesuwana wzdluz wznie- «5 sieriia, jednoczesnie zasysajac szlam z walu w110 076 9 10 przyblizeniu równolegle do pochylonego czola wa¬ lu.Jezeli wysokosc walu nie rosnie w punkcie yl, to ruch podnoszacy pompy zostaje automatycznie zatrzymywany w tym punkcie przez zakonczenie przebiegu sygnalu przekaznika czasowego, prze¬ kazywanego do silnika M2 wciagarki 13 i wsku¬ tek tego mozna zalozyc, ze ruchomy dzwig 5 pod kontrola innego przekaznika czasowego przesuwa pompe 8 poziomo do punktu yl, xl w którym dzwig ruchomy zatrzymuje sie. Gdy koncentracja szlamu w punkcie yl, xl maleje, to jest to wy¬ znaczane przez srodki pomiaru mocy 18, które poprzez regulator R2 w obwodzie regulacyjnym 17 na fig. 2 uruchamiaja silnik M2 wciagarki 13 w celu obnizenia pomipy 8. W miedzyczasie dzwig ruchomy zaitrzymuije sie. Gdy koncentracja za pomoca swojego przekaznika czasowego, wsku¬ tek czego pompa 8 obrabia zloza szlamowe do dolu, az do dna skokami, wzdluz odcinka posia¬ dajacego szerokosc zl i dlugosc xl, który jest zaznaczony w dolnej czesci fig. 5, gdzie fragment górnej czesci fig. 5 jest przedstawiony w rzucie plaskim. Gdy pompa 8 osiaga polozenie yo, xl, dzwig ruchomy 5 i pompa 8 sa uruchamiane za pomioca swoich przekazników czasu i rozpoczyna sie nowy cykl.Jednakze, jesli zamiast procesu opasanego po¬ wyzej srodki pomiaru mocy 18 wykryja w pun¬ kcie yl, ax lub pomiedzy tym punktem yl, xl, wzrost koncentracji szlamu (poziomu szlamowe¬ go), to silnik M2 wciagarki 13 uruchamia sie automatycznie w celu podniesienia pompy 8 sko¬ kami do punktu ya, xl. Gdy koncentracja szlamu w punkcie ya, xl zmniejszy sie w odpowiednim stopniu wskutek dzialania pompy 8, to nadawany jest ze srodków pomiaru mocy 18 inny sygnal opózniajacy, poprzez regulator R2 (fig. 2) i pompa 8 jest obnizana do punktu yl, xl, podczas gdy dzwig ruchomy 5 jest w dalszym ciagu utrzymy¬ wany w spoczynku.Gdy koncentracja szlamu obnizy sie dostatecz¬ nie wskutek operacji pompowania, powstaje inny sygnal obnizenia i pompa 8 jest obnizona do po¬ ziomu dna w punkcie yo, xl, gidzie pracuje az do momentu, gdy koncentracja staje sie wystarcza¬ jaco niska i umozliwia nadanie innego sygnalu obnizajacego do silnika M2 wciagarki 13, lecz poniewaz pompa 8 znajduje sie w dolnym punkcie yo, xl, to sygnal ten nie wywiera zadnego wply¬ wu na silnik M2 wciagarki 13. Zamiast tego od¬ biera sygnal i uruchamia sie przekaznik czasowy silnika dzwigu ruchomego 5, dzwig 5 zostaje uru¬ chomiony i przesuwa sie o krok do przodu w tym samym momencie, w którym pobudzany zostaje zadajnik czasu dla silnika M2 wciagarki 13 i roz¬ poczyna sie nowy cykl. Cykl ten moze byc po¬ wtórzeniem jednej z dwóch opisanych sekwencji lub na przyklad, jak pokazano, przesunieciem pompy yo, xl-yil, xb-yl, x2-yb, x2-yo, x2. Inne cykle sa latwe do zrozumienia na podstawie ry¬ sunku i z uwagami wyzej podanego opisu, i dla¬ tego nalezy tylko wspomniec, ze linie przerywane wskazuja, ze moga miec miejsce rózne alternaty¬ wy ruchu, i ze sa one okreslone przez kontur walu szlamowego.W innych cyklach przedstawionych na rysunku, podano pewne zdarzenia w punktach A, B, C, 5 które zostaja opisane nizej. W punkcie A zaklada sie, ze pompa 8 zostala zablokowana przez gaz, zassany z wglebienia zawierajacego gaz w szla¬ mie, lub na przyklad przez kawalek kory na wlo¬ cie ssawy 20, Predkosc przeplywu spada do zera, a moc ulega powaznemu zmniejszeniu. Wylacznik zasilania EB w obwodzie silnika Ml pompy 8, który jest sterowany za pomoca przekaznika R4 w obwodzie regulacji 17, zatrzymuje pompe 8 i wylacza regulator Ri2 a wlacza regulator R3, i jednoczesnie uruchamia przekaznik czasowy.Woda w przewodzie 7 splywa nastepnie do dolu i usuwa przeszkode przeplywu.Jezeli blokada pompy 8 jest spowodowana za¬ blokowaniem wlotu zaworu 15, który w normal¬ nej pozycji roboczej nie jest w pelni otwarty, w tym samym momencie gdy regulator R3 jest pod¬ laczany, sygnal otwarcia zaworu przechodzi do silnika M3, który otwiera zawór calkowicie. Po uplywie czasu zadanego przez zadajnik czasu, wy¬ lacznik zasilania EB zamyka sie znowu. Silnik Ml ponownie zostaje uruchomiony, a obwód re¬ gulacyjny 17 jest przelaczany do regulatora R2, dla ponownego zrealizowania polaczenia poprzez obwody 16 i 16" do silnika M2 i silnika dzwigu ruchomego 5. Pomiedzy startem silnika Ml i prze¬ laczeniem od regulatora R3 do regulatora R2 wy¬ twarzane jest niewielkie opóznienie, poniewaz przekaznik Rl pracuje z troche dluzszym czasem laczenia niz przekaznik R4, i dzieki temu istnieje wystarczajacy czas dla odetkania zaworu 15. Za¬ wór 15 moze byc przelaczony do normalnego po¬ lozenia, gdy rosnie przeplyw, poniewaz regulator R3 jest rozlaczany a regulator R2 jest wlaczany.|W punkcie B, w którym jest obrabiany wal szlamowy, przeplyw i moc silnika Ml silnie ros¬ na, poniewaz pompowana jest tylko woda, pod¬ czas gdy przekaznik Rl przelacza przelacznik S z polozenia regulatora R2 na regulator R3 i w tym samym czasie, gdy pompa osiaga polozenie dna, wylacznik krancowy w przekladni U prze¬ rywa obwód silnika M2 i regulatora R3, który obecnie wyznacza impuls dla regulacji przeply¬ wu, nadaje sygnal do silnika M3, w celu regu¬ lacji zaworu 15. W polozenia C urzadzenie AUNA uruchamia przekaznik czascAvy w regulatorze R3 i wskutek tego zatrzymuje dzwig ruchomy 5.Styk w urzadzeniu AUNA dziala jako styk pod¬ trzymujacy, i gdy jest on zwalniany, po uplywie czasu dzialania przekaznika czasowego, dzwig ru¬ chomy 5 ponownie aostatfe uruchomiony a prze^ kaznik czasowy jest przestawiony do 0, przy czym pompa 8 jes$ przesuwana bez skoków do poloze¬ nia koncowego ruchomego dzwigu 5, o ile nie napotyka po drodze innego walu szlamowego.Ruch ssawy 20 w kierunku pionowym, przy równoczesnym obrabianiu walu w kierunku po¬ ziomym, jest w ten sposób Okreslany przez zmia¬ ny mocy silnika Ml pompy 8 wokól zadanej war¬ tosci Pb na fig. 2. Znajduje sie on takze pod wplywem czynnika czasowego w systemie regu- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6011 lacji pomiaru glebokosci. To przesuwanie w fun¬ kcji czasu moze, na przyklad, miec uklad przed¬ stawiony na fig. 6, gdzie H jest wysokoscia nad dnem basenu, a t jest czasem w okresie cyklu roboczego, na przyklad pierwszego cyklu robocze¬ go na fig. 5.Jak pokazano, pompa 8 jest najpierw przesu¬ wana do polozenia yl, xa z którego pompa 8 jesit przesuwana w malych skokach- do góry do punktu ya, xl a nastepnie w malych skokach do dolu, do dolnego polozenia granicznego yo, xl, po czym jest rozpoczynany nowy cykl. System regulacyjny moze byc nastawiony na male lub na duze zmiany wysokosci w kazdym skoku. Ko¬ rzystne jest takie sterowanie przesuniecia, w któ¬ rym czestotliwosc i amplituda sa proporcjonalne do zmian mocy. Mozliwe jest takze sterowanie przesunieciami podluznymi dzwigu ruchomego 5 w taki sam sposób, tzn. w malych skokach, tak, ze czestotliwosc i amplituda sa proporcjonalne do zmian mocy silnika Ml pompy 8.Przeplywomierz 21 na fig. 3 moze byc stoso¬ wany alternatywnie jako srodek pomiaru mocy, co zaznaczono liniami przerywanymi na fig. 2, gdzie przeplywomierz 21 jest przylaczony do prze¬ wodu 7, a jego obwód 22 impulsu wyjsciowego do obwodu regulacyjnego 17. Nalezy stwierdzic, ze przeplywomierz 21 takze bezposrednio wska¬ zuje stezenie szlamu oraz moc silnika pompowe¬ go i dziejki temu moze byc w sposób korzystny zastapiony srodkami wyznaczania mocy 18, co umozliwia regulacje prostsza i reagujaca doklad¬ niej, która mozna realizowac za pomoca tanszej aparatury. Jako przeplywomierz 21 mozna zasto¬ sowac przeplywomierz magnetyczny z transforma¬ torem wartosci zmierzonej i nadajnikiem war¬ tosci zmierzonej lub inny odpowiedni przeplywo¬ mierz znanego typu. Wedlug fig. 3 sygnal po¬ miaru w przewodzie 22 moze byc okreslany przez czujnik 24, i nadawany do przyrzadu 23 znanego typu, który przeksztalca sygnal pomiaru na wskaznik okreslajacy objetosc na jednostke cza¬ su, np. liczbe litrów/miniute. Przyrzad 23 moze byc umieszczony z dala od instalacji i moze slu¬ zyc do sterowania zdalnego. Jako przyrzad 23 za¬ leca sie stosowac znany przyrzad rejestrujacy, wskazujacy i sumujacy, dostepny na rynku.Wynalazek umozliwia skuteczne, stosunkowo proste sterowanie programowe odprowadzaniem szlamu w basenach, przy czym operacja wysysa¬ nia sztlamu moze byc realizowana bez konieczno¬ sci przesuwania pompy 8 (lub alternatywnie tyl¬ ko ssawy 20) gjlejboko w wal szlamowy. Ssawa 20 (lub pompa 8) pracuje na poziomie szlamu, na którym przesuwa sie bez trudnosci. Taka sytu¬ acja nie wystepuje • jednak, gdy koniec dlugiej pionowej rury ma byc przesuwany po dnie, gdzie opór szlamu powoduje dzialanie niepozadanych momentów na rure i wytwarza zbyt duze sily hamujace ruch poruszajacego sie dzwigu 5. Dal¬ sza zaleta wynalazku jest mozliwosc pracy ssawy 20 przy stezeniach szlamu, które sa optymalne z punktu widzenia wydajnosci, oraz fakt, ze nie powoduje ona ponownego rozprowadzania szlamu w wodzie. 076 12 W przykladzie wykonania wynalazku tylko jed¬ na pompa 8 ze ssawa 20 jest stosowana za po¬ moca urzadzen kontrolnych, lecz mozliwe jest równiez sterowanie w tym samym czasie kilku 5 pomp lub pompy z kilkoma ssawami, i w przy¬ padku zastosowania wielu pomp, regulacja moze byc zrealizowana przez wyznaczanie mocy tylko jednej z pomp lub sredniej mocy kilku lub wszystkich pomp. io Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku moze byc stosowane równiez do wydobywania innych osadów niz szlamy, przykladów dla wydobywania piasku lub innych materialów osadowych z dna morskiego, w przemysle górniczym do wydoby- 15 wania materialów wierzchnich lub materialów po¬ dobnych na dnie basenów lub podobnych zbiorni¬ ków, dla zdejmowania materialów warstwowych, itd.Wynalazek mozna korzystnie zastosowac dla za- 20 wiesin materialów w innych osrodkach, na przy¬ klad powietrzu. Zrozumialym jest, ze gestosc ma¬ terialu zawiesinowego w zlozu moze zawierac sie w szerokim zakresie.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób sterowania ruchem zespolu ssacego do zasysania czastek stalych zawieszonych w ply¬ nie, zwlaszcza materialu osadowego, z dna zbior¬ nika, znamienny tym, ze mierzy sie parametr pracy zespolu ssacego, w postaci mocy doprowa¬ dzanej do silnika pompy elektrycznej lub poboru 35 pradu przez silnik, który zmienia sie w zaleznosci od wydatku przeplywu przez ssawej a zmiany tej wielkosci przekraczajace z góry okreslone war¬ tosci graniczne wykorzystuje sie jako impulsy do sterowania przesunieciami zespolu ssacego. 40 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zmiany parametru pracy zespolu ssacego stosuje sie do sterowania ruchem ssawy w kierunku po¬ ziomym i sterowania poziomem roboczym ssawy. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze 45 zmiany parametru pracy zespolu ssacego wyko¬ rzystuje sie do zmian programu' ruchu i regu¬ lacji poziomu roboczego ssawy. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze zmiany parametru pracy zespolu ssacego przesyla sie w postaci elektrycznych impulsów do elek¬ trycznego obwodu sterujacego dla przeksztalcenia na impudsy sterujace a impulsy sterujace przeka¬ zuje sie do silnika regulacji glebokosci, w celu sterowania poziomem roboczym ssawy. 5. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze co najmniej jedno sterowane przesuniecie ssawy prowadzi sie skokowo. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze 60 regulowane skoki przesuniecia prowadzi sie z cze¬ stotliwoscia i amplituda proporcjonalna do zmian parametru pracy zespolu ssacego. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ruchem zespolu ssacego steruje sie wzdluz trzech W prostopadlych wzgledem siebie osi.110 876 13 14 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ruchem zespolu ssacego steruje sie w funkcji czasu zadawanego przez przekaznik czasowy. 9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zmiany* parametru pracy zespolu ssacego wyko¬ rzystuje sie do sterowania urzadzeniami zaworo¬ wymi w przewodzie pompowym. 10. Urzadzenie do sterowania ruchem zespolu ssacego do zasysania czastek stalych zawieszonych w plynie, zwlaszcza materialu osadowego z dna zbiornika, zawierajace co najmniej jedna ssawe, w której jest osadzona pompa elektryczna, wcia¬ garke, zaopatrzona w silnik elektryczny, przezna¬ czona do sterowania glebokoscia zanurzenia ssa- 10 wy, oraz ruchomy dzwig, przeznaczony do prze¬ suwania ssawy w kierunku poziomym, znamienne tym, ze zawiera srodki pomiaru mocy (18), prze¬ znaczone do pomiaru mocy w obwodzie zasilaja¬ cym (19) silnika elektrycznego (Mil) pompy (8) ssawy (20), wytwarzajace impulsy proporcjonalne do zmdan wydatków przeplywu, oraz elektryczny obwód regulacyjny (17), polaczony ze srodkami pomiaru mocy (18), silnikiem elektrycznym (M2) wciagarki (13) oraz ruchomym dzwigiem (5), za¬ pewniajacy automatyczne sterowanie glebokoscia zanurzenia ssawy (20) oraz sterowanie ruchem ssawy (20) co najmniej w jednym kierunku w poziomie.110 076 •LJ ra „ » FIGA -h-l- 1 \hi u-h. hlh2* ^ K Z110 076 r/G.s riG.6 yax1 t/d PL PL PL PL PL PL PL PL PL