SE507500C2 - Separationsanordning försedd med transportspiral och organ för styrd utmatning - Google Patents

Description

507 lÛ l5 20 25 30 35 5 ÛÛ Fràn det svenska patentet nr 457 637 och Gebrauchsmuster nr G 8905963 är tidigare känt anordningar för att avlägsna fasta kroppar och mate- rial ur en framströmmande vätska. Handlingarna beskriver en snett upp- àtriktad transportskruv installerad i en kanal med strömmande vätska innehållande kroppar av fast material. Transportskruven är anordnad i en bana som i sin nedre del bildar en delcylindrisk silyta. Ovan vat- tenytan är banan utformad som ett rör eller hölje omslutande transport- skruven. I sin övre ände är höljet försett med en utmatningsöppning. I omrâdet före utmatningsöppningen har transportskruvens gängor en mins- kande stigning varigenom en viss kompression och avvattning sker av det upptransporterade materialet. Kapaciteten är dock synnerligen lág.

Anordningar av ovan beskrivet slag används för mekanisk rening av be- gränsade flöden pà kommunala avloppsvatten, reningsverk eller för re- ning (silning) av förorenade vätskor, t ex vatten inom industrier t ex pappersbruk, livsmedelsindustrier och slakterier.

Förekommande utrustningar är behäftade med flera väl kända nackdelar och funktionsproblem.

Sålunda är upptransporten av pà silytan uppsamlat material osäker. När transportskruven utformas som en transportspiral, sköljs silgodset lätt ned genom spiralens centrumhàl. En annan väl känd nackdel vid använd- ningen av en transportskruv med mekanisk centrumaxel är att silgodset fäster vid den mekaniska axeln och vid spiralgängan och roterar till- sammans med dessa vilket i hög grad försämrar transportfunktionen.

Det inses lätt att genom dessa olägenheter minskar kapaciteten hos ut- rustningen samtidigt som den kräver manuell passning. För att i någon mån förbättra transportfunktionen är det känt att begränsa transport- spiralens lutningsvinkel. Detta leder dock till utrymmeskrävande kon- struktioner och därmed förenade ökade kostnader.

En betydande nackdel med känd teknik är att transportspiralens diameter bestäms av det maximala vätskeflöde anordningen skall dimensioneras för eftersom transportspiralens diameter bestäms av krökningsradien hos silytan. Stora vätskeflöden kräver således stora diametrar hos trans- lO 20 25 30 35 portspiralen, vilket medför klumpiga och kostnadskrävande konstruktio- ner. Vid stora variationer hos flödet är den genomsnittliga verknings- graden làg hos anordningar enligt känd teknik. Detta förhållande är den direkta orsaken till att anordningar av här beskrivet slag endast kom- mit till användning vid relativt begränsade maximala flöden, sällan över 100-125 l/s.

Den tyska patentansökan 94113084.1 beskriver en anordning med tvá sam- verkande silytor vilket innebär att ovan beskrivna nackdelar till en del elimineras. Den i patenthandlingen beskrivna anordningen har emel- lertid den nackdelen att den utökade silytan i sin effektiva utbredning är begränsad sávida ej konstruktionen görs utrymmeskrävande och dyrbar.

Orsak är att de enligt beskrivningen är orienterade parallellt med den lutande sil/uppfordringsanordningen. Den utökade silytan kräver även att tilledningskanalen utvidgas i omradet för silytan.

Kända utföranden av här beskrivna anordningar fungerar otillfredsstäl- lande även vad gäller reduktionen av silgodsets vätskeinnehàll eftersom man i anordningarna saknar möjlighet till kontroll och styrning av storleken pà den mängd vätska som avlägsnas ur silgodset och därmed också möjlighet till kontroll och styrning av torrsubstansen hos det silgods som lämnar anordningarna. En känd nackdel är att utlastning av silgods ur transportbanan sker med hjälp av tyngdkraften, dvs man för- litar sig pá att godset faller ut genom utmatningsöppningen pga tyngd- kraftens påverkan. Tekniken medför att blockeringar av utmatningsöpp- ningen är ej ovanliga.

Det hittills enda visade sättet att försöka kontrollera kompressions- graden och därmed avvattningseffektiviteten är att variera längden av det “gänglösa" kompressionsutrymmet före utmatningsöppningen, dvs öka eller minska längden av den "friktionsplugg" som bildas av transport- materialet. Svårigheten att pà detta sätt försöka styra avvattnings- graden är uppenbar eftersom i praktiken mängden silgods per tidsenhet starkt varierar (godset "torkar" mer eller mindre ut när det kvarstan- nar i varierande tidsperiod det är utsatt för kompression). 567 500 Föreliggande uppfinning avser en anordning där ovan beskrivna problem undviks. Detta uppnås med anordningen enligt den kännetecknande delen av det oberoende patentkravet. 5 I de beroende kraven definieras ändamålsenliga utföringsformer av upp- finningen.

Uppfinningen beskrivs närmare i anslutning till ett antal figurer vilka visar i: 10 Fig 1 ett längdsnitt genom en anordning placerad i en kanal, fig la-e tvärsnitten A-A, B-B, C-C, D-D och E-E i fig 1, 15 fig 2 anordningens övre ändparti mer i detalj, fig 3 ett längdsnitt genom en andra utföringsform av anordningen placerad i en kanal, 20 fig sa-e tvärsnitten A-A, ß-B, c-c, D-D och E-E i fig 3, fig 4 det övre ändpartiet hos anordningen enligt fig 3 mer i detalj, Fig 5 längdsnitt genom anordningen i en utföringsform där den är 25 placerad i en behållare. fig 6a en vy ovanifrán av en utföringsform av anordningen med ett Asidoställt extra silparti, 30 fig 6b snittet B-B i fig 6a, fig 7a en vy ovanifrán av en andra utföringsform av anordningen med ett sidoställt extra silparti 35 fig 7b snittet B-B i fig 7a och i5 20 25 30 35 507 500 UI fig 8a en vy ovanifrán av en tredje utföringsform av anordningen med ett sidostäiit extra siiparti fig 8b snittet B-B i fig 8a och I figurerna visas en utföringsform av en anordning för aviägsnande av kroppar och/eiier partikiar ur en strömmande vätska 60. I anordningen ingår en undre dei 10 innefattande ett siiorgan 40 och en övre dei 11 innefattande en utmatningsdei 11a. Som regei ingàr i anordningen även en meiiandei 12 som biidar ett transportorgan 12 meiian den undre deien 10 och den övre deien 12. En transportspirai 3 är föriagd i en bana 7 som biidas av den undre deien, den övre deien och av meiiandeien (i de utföringsformer i viika meiiandeien ingår). En drivanordning 30 är föriagd tiii anordningens övre dei. Siiorganet 40, meiiandeien 12 och den övre deien 11 biidar ett sii- och transportorgan som avskiijer kropparna och/eiier partikiarna ur vätskan och förfiyttar det vid av- skiijningen biidade siirenset tiii anordningens övre dei.

Transportspiraien består av ett spiraiformat gängbiad 33. Ordet gäng- biad är här använt utan någon begränsande innebörd och innefattar en spiraiformad kropp vars tvärsnitt är t ex rektanguiärt, koniskt, tra- petsformat, innefattar stegvis förskjutna begränsningsytor etc. Med gängbiad avses även en kropp som är sammansatt av tvâ eiier fiera med varandra sammankoppiade deispiraier. Det spiraiformade gängbiadet be- nämns i fortsättningen som regei “axeiiös spirai" 33 eiier "spirai" 33.

Drivorganet 30 är anordnat för att rotera den axeiiösa spiraien 3 kring dess geometriska centrumaxei 32. Banan 7 och spiraiens geometriska centrumaxei 32 biidar en vinkei a mot horisontaipianet 5. Meiiandeien 12 och den övre deien 11 är utformade med ett höije 17 som med ett visst spei omsiuter spiraien 3. I fortsättningen används ofta benäm- ningen första höije 17. Det första höijet 17 har en i huvudsak cyiind- risk utformning. Höijet har i de båda deiarna ett tvärsnitt viiket som regei innefattar minst ett hörn. I omrâdet för det nedan beskrivna ut- matningsorganet 51 anordnas som regei höijet med ett i huvudsak cirku- iärt tvärsnitt. 50 lÛ 15 20 25 30 35 '700 Silorganet 40 innefattar ett första parti 41 beläget under beräknad hög- sta vätskenivà 6a hos den vätska som tillförs silorganets inloppsdel och ett andra parti 42 beläget ovanför den beräknade högsta vätskenivàn 6a.

Silorganets vägg 17a bildar en silyta som är försedd med passager 15 för vätska. Passagernas dimensioner är anpassade efter storleken pà de kroppar, partiklar och/eller därmed liknande föroreningar 61 som skall avskiljas ur vätska som passerar genom silorganet.

Tvärsnittet hos den del av banan som silorganet 40 bildar (jfr fig la) och den yttre radien hos spiralen är sá anpassade efter varandra att i de partier av silorganet 40 där spiralen anligger mot silorganets vägg 17a bildar denna en krökt yta med en krökningsradie som i omkretsrikt- ningen i huvudsak överensstämmer med eller överstiger spiralens yttre radie.

I vissa utföringsformer är anordnat en förskjutbar höljeshalva 17b (jfr fig lb) i omrâdet för det andra partiet 42. Höljeshalvan har som regel en tvärsektion som motsvarar tvärsektionen hos den övre halvan av det första höljet 17 i anordningens mellandel 12. Höljeshalvan 17b i samverkan med silorganets vägg l7a omsluter i huvudsak spiralen 3 i an- ordningens undre del 10.

Höljeshalvan 17b är som regel förskjutbar i anordningens axelriktning.

Höljeshalvans förflyttning regleras företrädesvis automatiskt pà sådant sätt att dess nedre kant alltid befinner sig i omradet för den in- kommande vätskans yta, dvs över, i eller under ytan. Höljeshalvans förflyttning styrs som regel med hjälp av en nivâkännare 53 som avkänner nivån pâ vätskan som strömmar in mot silorganet. Förflyttning- en av höljet i anordningens axiella led är som regel så styrd att höl- jeshalvan i samverkan med silorganet omsluter i huvudsak spiralens hela längd mellan vattenytan och mellandelens 12 hölje 17.

I vissa utföringsformer är höljeshalvan 17b försedd med utloppsorgan 43 för vätska. Utloppsorganen innefattar dysor 43 som är riktade mot silorganets vägg 17a. Dysorna är företrädesvis anordnade i tvâ frán lO l5 20 25 30 35 507 500 varandra skilda rader som är i huvudsak parallella med spiralens geo- metriska centrumaxel 32.

I utföringsformer av uppfinnningen där anordningen är försedd med organ (ej visade i figurerna) som växlar rotationsriktning för spiralen 3 in- går som regel kontrollorgan som endast tillåter den ena raden av dysor att avge vätskestrålar, nämligen den rad vars dysor vid den aktuella rotationsriktningen riktar sina vätskestrålar mot drivsidan av silorga- net 40. Med "drivsidan“ avses det område av silorganet utefter vilket huvuddelen av det transporterade materialet förflyttas vid spiralens rotation.

I utföringsformer som saknar höljeshalvan l7b är i vissa utföringsfor- mer dysorna 43 anordnade på hållare 44 (jfr fig 3 nedan) vilka som re- gel är förskjutbara i anordningens längdriktning för förflyttning av utloppsorganen 43 allteftersom vätskenivån varierar. Ett antal av de högst belägna hállarna har som regel en fixerad position och bildar ett övre parti 44 av hållare vars vätskestrålar är riktade mot den övre delen av silorganets andra parti 42. Resterande hållare bildar ett und- re rörligt parti 46 av hållare som under fram- och átergående rörelse avger vätskestrålar riktade mot silorganets vägg 17a ovanför vätskeytan och därmed mot ev silrens som befinner sig ovanför vätskeytan.

Härigenom avger utloppsorganen 43 vätska som begjuter silrenset oavsett var detta befinner sig i området mellan vätskeytan och mellandelen.

Styrorganet och detektorn 53 anpassar storleken på den fram- och àtergående rörelsen efter aktuell nivå hos den vätska som strömmar in mot silorganet 40.

Fig 1 visar även en kanal 62 med en övre kant 63 och en kanalbotten 64.

Vätska 60a,60b flyter genom kanalen och passerar genom silorganet 40.

Vätskenivån hos vätskan 60a innan den passerat silorganet är högre än vätskenivån hos den vätska 60b som har passerat silorganet. Pilarna D markerar strömriktningen för vätskan. Kanalen består t ex av en betong- eller plåtränna i vilken vätskan flyter.

Silorganets vägg 17a övergår i det andra partiets 42 övre del i det första höljet 17 som omger transportspiralen 3 såväl i mellandelen 12 507 500 10 l5 20 25 30 35 som i den övre delen 11. I den övre delen 11 omsluts det första höljet 17 åtminstone utefter en del av sin längd av ett yttre hölje 20. I vissa utföringsformer har, för att öka friktionen mellan transporterat material och det första höljet 17, detta ett tvärsnitt med minst ett hörn. Ofta används ett mànghörnigt tvärsnitt sàsom visas i fig lc. Ut- föringsformer förekommer där tvärsnittet är t ex cirkulärt, ovalt, etc.

Höljet 17 är i den övre delen 11 anordnat med passager 45 för vätska medan mellandelen 12 som regel saknar sådana.

I fig 1-2 visas en av drivorganet 30 roterad drivaxel 18 som är fixerad till spiralen 3 för att rotera denna. Drivaxeln skjuter in åtminstone ett halvt spiralvarv i spiralen 3. Mellan spiralens 3 övre ände 34 och anordningens ändgavel 54 bildas ett spiralfritt område 16, i fortsätt- ningen även benämnt spiralfri zon 16. Nyss nämnd ände benämns i fort- sättningen ofta “fri ände" 34. Det första höljet är anordnat med passa- ger 45 för vätska i området för spiralens fria ände. Området innefattar företrädesvis endast det parti av höljet som omsluter de tre spiralvarv som föregår änden 34 och som regel endast de tvá sista spiralvarven. I den spiralfria zonen 16 är därjämte det första höljet som regel försett med passager 45 i det parti 16a som är beläget mellan transportspira- lens ände 34 och utmatningsöppningen 14.

Det första höljet har i området nära anordningens övre ändgavel 54 en utmatningsöppning 14. Denna är som regel försedd med minst en lucka 50 för reglerbar tillslutning resp öppning av utmatningsöppningen. Ett drivorgan (ej visat i figurerna) är anordnat för förflyttning av luckan till öppet läge, till stängt läge eller till ett läge däremellan.

Drivaxeln 18 är i området för utmatningsöppningen 14 försedd med en med axeln fast förbunden utmatningsanordning 51 som vid axelns rotation skjuter ansamlat silgods framför sig i det första höljets omkretsrikt- ning. Avstàndet i axiell led för det spiralfria området runt axeln 18 fram till utmatningsorganet 51 motsvarar minst ca halva diametern hos spiralen 3 och högst ca dubbla diametern. Som regel är avståndet ej större än diametern hos spiralen 3. lO 15 20 25 30 35 507 500 Det spiralfria utrymme som bildas runt drivaxeln 18 frán spiralens 3 fria ände 34 och fram till utmatningsdelens övre ändgavel 54 utgör ett rum för temporär ackumulering av upptransporterat silgods.

I den övre delen 11 är höljet anordnat med passager 45 för vätska medan mellandelen 12 saknar sådana. Mellan det yttre höljet 20 och det första (inre) höljet 17 bildas ett utrymme 26 för uppsamling av vätska som via passagerna 45 förflyttas in i utrymmet. Det är uppenbart att i andra utföringsformer även mellandelen är försedd med passager varvid det yttre höljet 20 är förlängt nedàt mot silorganet 40 för att omsluta den del av mellandelen som är försedd med passager. Den nedan beskrivna sammanpressningen av renset i anordningens övre del 11 är tillräckligt effektiv för att önskad torrsubstans skall uppnås för det gods som ma- tas ut ur anordningen. Mellandelen 12 anordnas endast för att renset skall lyftas till lämplig utmatningshöjd och är endast en transportdel för renset. Som regel saknar därför mellandelen passager för vätska.

Tvärsnittet för det första höljet 17 är omrâdet längs den spiralfria sträckan mellan den fria änden 34 och utmatningsorganet 51 företrädes- vis orunt för att förhindra rotation av silgods som ansamlats i detta område. I omrâdet för utmatningsorganet 51 är tvärsnittet i huvudsak cirkulärt.

Utmatningsöppningen 14 är försedd med en utkastränna 80. Denna har en första vägg 81 som är anordnad pà ena sidan av utmatningsöppningen 14 och riktad i tangentens riktning för höljets tvärsnitt. Pà den mot- ställda sidan av utmatningsöppningen är utkastrännan anordnad med en andra vägg 82 som är motställd den första. De bàda väggarna är för- bundna med tvärväggar sà orienterade att utkastrännan fâr ett i huvud- sak rektangulärt tvärsnitt. Som regel ökar avståndet mellan den första och andra väggen med ökande avstånd frán utmatningsöppningen 14.

Utmatningsorganet 51 har formen av en vinge 51 som är fast fixerad vid drivaxeln 18. Tvärsnittet för vingen är företrädesvis koniskt med ko- nens spets riktad fràn drivaxelns centrumaxel. Vid drivaxelns rotation passerar konens spets med litet avstånd förbi innerytan hos det första höljet. 507 SOU l0 l5 20 25 30 35 10 Utmatningsorganets 51 tvärsnitt medför att organet vid sin rotation förbi omrâdet för utmatningsöppningen 14 påverkar material som anligger mot organet med krafter med en riktning som i huvudsak överensstämmer med utkastrännans riktning. Härigenom befrämjas förflyttningen av mate- rial ut genom utmatningsöppningen 14.

I den i fig 3, fig 3a-e och fig 4 visade utföringsformen är i anord- ningens undre del 10 och i mellandelen 12 anordnat en central stilla- stående mekanisk axel 19 som är fixerad till anordningens undre tvär- vägg (bottenvägg) 49. Axeln passerar genom spiralens 3 centrala hàlig- het. Axelns dimensioner understiger diametern hos spiralens inre hä- lighet. Axeln är i vissa utföringsformer utformad med ett cirkulärt tvärsnitt medan den i andra utföringsformer har ett ovalt tvärsnitt.

Det förekommer även utföringsformer i vilka axeln är försedd med utan- pàliggande ribbor och/eller har ett tvärsnitt med minst ett hörn.

I fig 4 visas den övre delen 11 enligt utföringsformen visad i fig 3 mer i detalj. Som framgår av fig 4 är drivaxeln 18 ej mekaniskt för- bunden med den mekaniska axeln 19. Längden hos den mekaniska axeln 19 är sà vald att axeln slutar intill den roterande drivaxeln 18.

Gängbladets 33 bredd i radiell riktning och axelns radie är sá valda att vid lutande axel bringar tyngdkraften gängbladet till anliggning mot silorganets 40 vägg 17a och/eller mot material som befinner sig mellan gängbladet och väggen 17a. Även de delar av gängbladet som be- finner sig i mellandelen 12 förflyttas av tyngdkraften till anliggning mot höljet 17 och/eller mot material som befinner sig mellan gängbladet och höljet. I omrâdet intill den första mekaniska axeln 18 är spiralen frigâende dvs det uppstár ingen anliggning mot anordningens första hölje 17 eller mot den centrala mekaniska axeln 19.

I fig 5 visas en utföringsform av anordningen där den saknar mellandel.

Anordningen är placerad i en behållare 2 med ett inlopp 21 och ett ut- lopp 22 vilket är försett med en i figuren ej visad ventil för öppning och stängning av utloppet. Behållaren innefattar en kammare 2a vilken tillförs vätska genom inloppet 21 och ett utrymme Zb fràn vilket vätska l0 l5 20 25 30 35 507 500 11 avlägsnas genom utloppet 22. Silorganets 40 vägg 17a bildar en skilje- vägg 17a mellan kammaren 2a och utrymmet 2b. En detektor 53 är anordnad för avkänning av vätskenivån i kammaren varjämte ett i figuren ej visat styrorgan öppnar och stänger utloppsventilen när vätskenivàn när en förutbestämd lägsta nivå och öppnar utloppsventilen när vätskenivån när en förutbestämd högsta nivå. Behàllarens utlopp är dimensionerat för en flödeskapacitet som överensstämmer med eller överstiger flödeskapaci- teten hos utloppet 22.

I fig 6a,b visas en utföringsform där anordningen innefattar ett extra med passager 15a för vätska försett silorgan 70, i fortsättningen som regel benämnt extra silparti 70, som är anordnat vid sidan om silorga- net 40. I utföringsformen i fig 6a, som visar anordningen uppifrån, är silorganet 40 placerat intill den ena sidoväggen 65 hos kanalen 62. Det extra silpartiet 70 är anordnat mellan kanalens andra sidovägg 66 och silorganet 40. Som regel bildar det extra silpartiet 70 en trubbig vin- kel B med den uppströms belägna kanalväggen 66. Närmast kanalens botten 64 är mellan silorganet 40 och kanalens andra sidovägg 66 anordnat en för vätska ogenomtränglig tvärvägg 67 (jfr fig 6b). Det extra sil- partiet 70 ansluter till tvärväggens övre kant 69. Ett i figurerna ej visat skraporgan är anordnat för att förflytta kroppar som ansamlats mot det extra silpartiet mot silorganet 40.

En vertikal vägg 68 förbinder det extra silpartiet 70 med silorganet 40. Väggens nedre parti 68a i jämnhöjd med kanten 69 är ogenomtränglig för vätska under det att dess övre parti 68b i vissa utföringsformer är utformat som silorgan.

Det extra silpartiet 70 är som regel placerat på ett avstånd från kana- lens botten 64. Avståndet är bestämt av beräknad storlek pà normalt flöde genom kanalen och så valt att vätska passerar genom det extra silpartiet endast när flödet i kanalen överstiger ett förutbestämt flöde. Härigenom uppnås den positiva effekten att vid flöde understi- gande det förutbestämda flödet passerar all vätska genom silorganet 40.

Något som medför att önskad storlek pà flödet och därmed önskad minsta flödeshastighet upprätthålls genom silorganet 40 även vid små flöden.

Ett ökat flöde förhindrar sedimentering framför silorganet. 507 500 lO 15 20 25 30 35 12 Det extra silpartiet 70 med väggen 67 samt det extra silpartiet 68b med väggen 68a har som regel vertikal utbredning i vätskan 60. Lutningsvin- keln hos silorganet 40 är som regel 30-50° mot horisontalplanet. Den mot vätskeströmmen öppna bredden på silorganet 40 är företrädesvis ca 30-50 cm och det övervägande antalet kanaler vid reningsverk världen över har sällan bredder överstigande 2.5 m. Det övervägande antalet bredder understiger 1.2 m. Silorganet 40 och silpartiet 70 täcker till- sammans kanalens hela bredd och erbjuder tillsammans en optimal silyta för den framströmmande vätskan. Stor flexibilitet avseende silyta er- hålls även genom att vinkeln ß kan tillåtas variera utan att funktionen äventyras eller konstruktionen nämnvärt fördyras. Med andra ord ger uppfinningen möjlighet till enkel dimensionering av silytan med hänsyn till vätskeflöde och krav på silöppningens storlek samtidigt som silor- ganet 40, mellandelen 12 och den övre delen 11 tilläts bli dimensione- rade efter beräknad maximal mängd silrens som behöver hanteras per tidsenhet.

I en utföringsform (ej visad i figurerna) är silorganet placerat mellan kanalens sidoväggar 65,66 varvid extra silpartier är anordnade mellan silorganet 40 och kanalens sidoväggar 65,66 pä báda sidor om silorga- net.

I fig 7a,b visas ytterligare en utföringsform av uppfinningen där extra silpartier 74 är anordnade mellan silorganet 40 och kanalens väggar på bäda sidor av silorganet 40. De extra silpartierna har en placering i höjdled motsvarande den som tidigare angivits för utföringsformen en- ligt fig 6a,b. Silpartierna är vertikalt orienterade och har ett tvär- snitt som utgör en del av en cirkelperiferi. Silpartierna bildar säle- des delcylindriska silytor 75. Ett avstrykningsorgan 71 är anordnat på en arm 72 roterbar kring en vertikal axel 73. Även om denna utförings- form är visad med tvá extra silpartier är det uppenbart att i andra utföringsformer ingår endast ett extra silparti som är placerat mot- svarande vad som visas i fig 6a.

I fig 8a,b visas ännu en utföringsform av det extra silorganet 70. I fig 8a som visar det extra silorganet uppifrån är detta anordnat mellan lO 15 20 25 30 35 507 500 13 kanalens andra sidovägg 66 och silorganet 40 som är placerat intill den motställda sidoväggen 65. Det extra silorganet 70 innefattar en kring sin centrumaxel roterbar cylinder 70 vars mantelyta är försedd med per- foreringar eller öppningar 15a för att bilda en silyta 77 genom vilken i kanalen framflytande vätska kan passera. Cylinderns centrumaxel har en i huvudsak vertikal orientering. Cylindern 70 är anordnad för att rotera i sådan riktning att pà dess framsida (den mot vätskeströmmen vända sidan) uppfángat material förflyttas vid cylinders rotation i hu- vudsak horisontellt i riktning mot det lutande silorganet 40.

Ett i cylinderns 70 axelriktning orienterat skraporgan 76 är anordnat intill cylinders mantelyta och sä placerat att avskrapat material fal- ler ned uppströms eller mot den silyta som bildas av silorganets 40 vägg 17a.

I vissa utföringsformer är närmast kanalens botten 64 mellan silorganet 40 och kanalens andra sidovägg 66 anordnat en för vätska ogenomtränglig "låda" 68 där lädans övre yta 69 ansluter mot den roterande cylinderns 70 bottenperiferi 78. Vid stora flöden passerar den framströmmande vätskan såväl genom cylinderns mantelyta som genom silorganet 40. Ládan 79 har som regel en motströms vänd vägg 68a som motsvarar det ovan be- skrivna för vätska ogenomträngliga nedre partiet hos den vertikala väg- gen 68. Ládens vägg 68a har en orientering som medför att mellan kana- lens vägg 66 och làdans vägg bildas en trubbig vinkel motsvarande den tidigare i beskrivningen definierade vinkeln B. Làdans utformning med- för att det, motsvarande vad som angivits ovan, uppströms silorganet bildas en mot silorganet 40 avsmalnande flödesbana för den strömmande vätskan. Denna utformning av lådan medför den fördelen att flödeshas- tigheten upprätthålls även vid smà flöden och att risken för sedimente- ring reduceras under de perioder dá vätskeflödena är smá.

Utformningen med roterande silcylinder enligt ovan medför att vätska passerar genom cylinderns mantelyta i båda riktningarna, dvs även in- ifrån och ut något som ger möjlighet till självrening av öppningarna i mantelytan. Extra rengöring av cylinderns öppningar, när de befinner sig pà den sida av cylindern som är nedströms denna, anordnas i vissa utföringsformer medelst i vertikalled fast fixerade dysor 43 vilka lO l5 20 25 30 35 507 500 14 sprutar vätska mot insidan av cylinderns mantelyta. Det förekommer även utföringsformer där rengöringsorgan (ej visade i figurerna), såsom borstar eller skrapor, avlägsnar kvarblivet material från utsidan av cylindern när dess mantelyta passerar förbi rengöringsorganen.

Fackmannen inser lätt att i breda kanaler placeras det lutande silorga- net 40 centralt i kanalen med en silcylinder 70 pà båda sidor om silor- ganet, varvid silcylindrarna bildar extra silpartier hos anordningen.

När vätska innehållande de kroppar, partiklar och/eller därmed liknande föroreningar 61 som skall avlägsnas ur vätskan (i fortsättningen även benämnda fasta ämnen) flyter genom kanalen, stannar i vätskan förekom- mande fasta ämnen mot silorganets 40 vägg då vätskan gär genom passa- gerna 15. Vid spiralens rotation förflyttas de ansamlade fasta ämnena utefter anordningens bana 7 upp till anordningens övre del 11 för att där matas ut ur anordningen genom utmatningsöppningen 14.

I de utföringsformer där anordningen är försedd med en förskjutbar höl- jeshalva 17b som företrädesvis är försedd med dysor för vätskestrálar är höljets uppgift att säkerställa effektiv intransport av pá vätske- ytan flytande silgods samt att samtidigt göra upptransporten mer effek- tiv.

I de utföringsformer där utloppsorgan (dysor) 43 sprutar vätskestràlar mot silrens som förflyttas i banan 7 frigörs genom vätskebegjutningen i vätskan lösbara föroreningar t ex biologiska sådana som häftar fast vid i silrenset ingáende kroppar och/eller partiklar. Vätskebegjutningen medför även att kropparna och/eller partiklarna förs mot silorganets 40 vägg varigenom effektiviteten i spiralens 3 transport av kropparna och/eller partiklarna förbättras.

Vid förflyttning av ansamlat material mot banans 7 övre del byggs vid stängd lucka 50 successivt upp en plugg av material som komprimeras mellan drivaxeln 18 och det första höljet 17 i det spiralfria utrymmet närmast den övre delens 11 övre ände. Material som är ansamlat i omrâ- det för vingen 51 medföljer denna i dess rotation. När pluggen väl är bildad sker en kontinuerlig tillbyggnad av pluggen allteftersom spira- lO l5 20 25 30 35 507 500 15 len 3 matar fram och dess fria ände 34 trycker fast material mot plug- gen. Erforderligt tryck för att öppna luckan uppstår först sedan till- räckligt mycket material ackumulerats i området mellan den övre änden 34 och utmatningsorganet 51. Även när luckan 50 har öppnats och spira- len utövar tryck mot pluggen, förblir som regel pluggen i huvudsak in- takt i sin närmast spiralen belägna ände medan material i pluggens mot- satta ände bryts loss fràn pluggen i samband med utmatningen genom ut- matningsöppningen 14.

Huvuddelen av vätskeutpressningen sker i ett relativt begränsat parti beläget på båda sidor om spiralens 3 övre ände 34. Partiet har en längd av minst ca halva yttre spiraldiametern hos spiralen.

Vid materialets komprimering reduceras mängden vätska som upptagits av materialet. vätskan lämnar området innanför det första höljet 17 genom de passager 45 som är anordnade i det första höljets vägg. Komprime- ringsgraden är bestämmande för storleken på reduktionen av materialets vätskeinnehàll och därmed för torrhetsgraden hos det material som pas- serar genom utmatningsöppningen 14. Komprimeringsgraden styrs av den kraft som krävs för att öppna luckan. Anordningen är försedd med reg- lerorgan för inställning av erforderlig kraft.

Ju mer silgods som ansamlats desto större kraft ansätter spiralen mot det gods som trycks in i utrymmet och desto bättre är avvattningen för det gods som tillkommer. Den ökande komprimeringen av silgodset innebär att ett allt större vridmoment erfordras för att rotera den med driv- axeln 18 fast fixerade spiralen 3 och utmatningsorganet 51. En automa- tiskt fungerande reglering av luckans öppning eller stängning och där- med av silgodsets vätskeinnehàll eller komprimering erhålls genom att utmatningsöppningens 14 lucka 50 förspänns t ex mekaniskt eller pneu- matiskt.

I en första utföringsform av anordningen inställs komprimeringsgraden för materialet genom inställning (t ex genom ändring av förspänningen hos en fjäder) av den totala kraft som materialet skall ansätta mot luckan för att denna skall öppnas eller stängas. 507 500 15 20 25 30 35 16 I en andra utföringsform inställs komprimeringsgraden därigenom att ett organ (t ex en hydraulkolv, en pneumatisk kolv, ett elektromekaniskt manöverdon etc) öppnar eller stänger luckan när driveffekten för att rotera spiralen passerar ett inställt värde (som regel mäts strömstyr- kan).

I samtliga utföringsformer är det enkelt att även under pågående drift av anordningen anpassa inställningarna och därmed komprimeringsgraden efter egenskaperna hos det material som skall komprimeras och den torr- hetsgrad som efterfrågas. Genom inställning av komprimeringsgraden upp- näs önskad torrsubstans hos materialet i den bildade pluggen och därmed i det material som matas ut genom utmatningsöppningen 14. Torrsubstans- halter överstigande 20% och som regel 25% uppnås för de flesta mate- rial. Vid normalt förekommande fibrösa silrens uppnås torrsubstanshal- ter överstigande 35%.

Den totala kraft som krävs för att förflytta pluggen mot utmatningsor- ganet bestämmer torrsubstansen hos det material som matas ut ur anord- ningen. Vid ökning av den totala kraften ökar kompressionsgraden och därmed torrsubstansen hos det material som matas ut ur anordningen.

I ovanstående beskrivning har angivits att anordningen innefattar en mellandel 12. Denna utgör dock endast en transportdel vars längd anpas- sas efter den nivá vid vilken utmatningen av material ur anordningen skall ske. Eftersom den tekniska effekten hos anordningen endast är be- roende av anordningens undre del 10 och anordningens övre del 11 saknas i vissa utföringsformer mellandelen 12.

Ovan har beskrivits anordnandet och nyttjandet av en extra silyta 70,74. Fördelen med den extra silytan är att den gör det möjligt att skapa en ändamålsenlig silanordning för större vätskeflöden där silrens i avvattnat skick och nöjaktigt befriat fràn lösbara föroreningar av- lämnas.

Den ovan beskrivna kombinationen av silorgan 40 och extra silpartier 70,74 gör det möjligt att dimensionera den totala silytans storlek med hänsyn till det största och minsta vätskeflödet och oberoende härav di- l0 l5 20 25 30 35 507 500 17 mensionera silorganets 40, mellandelens 12 och den övre delens ll transportkapacitet efter den förväntade mängden silrens per tidsenhet.

Trots ökningen av det tillåtna maximala vätskeflödet som de extra silorganen möjliggör förblir storleken på flödesarean vid minimalt flöde oförändrad. De beskrivna utföringsformerna med extra silpartier erbjuder effektiv silning kombinerad med horisontellt riktad frammat- ning av uppfángat silrens till det lutande silorganet 40. Fig 6a,b vi- sar en utföringsform där vid t ex dimensioneringen av anordningen den extra silytan 70 och därmed det tillåtna maximala vätskeflödet enkelt ökas genom ändring av vinkeln ß mellan de extra silpartierna och kana- lens vägg eller väggar 65,66. När silytorna behöver förses med små öpp- ningar kompenseras silytornas minskade flödesareor genom en ökning av den trubbiga vinkeln ß mellan det extra silorganet 70 och kanalväggen 65,66.

Enligt känd teknik uppstår ofta problem med ansamling av sedimenterat material framför silgaller i kanaler pà t ex reningsverk. Ansamlingen beror på att kanalerna är dimensionerade för att klara flöden med starkt varierande storlek. Kanalerna är dimensionerade för att tillåta stora maximala flöden samtidigt som under långa tidsperioder flödena är mycket små. Vid de mycket små flödena är strömningshastigheten synner- ligen låg varför material sedimenterar framför kanalernas silgaller.

Genom föreliggande uppfinning elimineras problemet med sedimenterat ma- terial genom att strömningshastigheten framför gallren upprätthålls även vid små flöden i kanalen pga att det täta väggpartiet 67 under den extra silytan 70 koncentrerar flödet så att vätska endast passerar ge- nom passagerna 15 hos silorganet 40.

Ovanstående detaljbeskrivning har endast refererat till ett begränsat antal utföringsformer av uppfinningen, men det inses lätt av fackmannen att uppfinningen inrymmer ett stort antal utföringsformer inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (1)

1. 5Û7 500 15 20 25 30 35 18 PM 423 SE PATENTKRAV Anordning för avlägsnande av fasta och halvfasta kroppar (61) ur en strömmande vätska (60a) där anordningen innefattar en kring sin geometriska centrumaxel (32) roterbar transportspiral (3) förlagd i en bana (7) som bildas av ett hölje (17) vilket åtminstone delvis omger transportspiralen (3), där banan bildar en vinkel (a) med horisontalplanet (5), där anordningen innefattar en undre del (10) bildande ett silorgan (40) och en övre del (11) bildande en utmat- ningsdel (ll) med en i höljet anordnad utmatningsöppning (14) för utmatning av kroppar och/eller partiklar som av transportspiralen (3) förflyttats till utmatningsdelen (11), där ett drivorgan (30) är anordnat för att rotera transportspiralen via en till transport- spiralen (3) fixerad drivaxel (18) som är lagrad i anordningens övre del, där höljet i den undre delen innefattar ett parti (40) i vilket höljet bildar en motströms vänd öppning och i vilket parti höljet bildar silorganet (40) för avlägsnande av sagda fasta och halvfasta kroppar (61) från vätska som passerar genom silorganet (40), k ä n n e t e c k n a d därav, att i anslutning till utmat- ningsöppningen (14) är anordnat ett mekaniskt mothàll (50) för styrd öppning och stängning av utmatningsöppningen, att transport- spiralen (3) slutar på ett avstånd från utmatningsöppningen (14) för bildandet av en spiralfri zon (16) mellan transportspiralens (3) ände (34) och höljets (17) övre gavel (13), att den spiralfria zonen innefattar ett parti (16a) beläget mellan transportspiralens ände (34) och utmatningsöppningen (14) och att höljet är i sagda parti anordnat med passager (45) för vätska. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den från drivorganet (30) utgående drivaxeln (18) skjuter in i trans- portspiralen (3) åtminstone ett halvt spiralvarv. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att silorganet (40) innefattar ett första parti (41) beläget under beräknad maximal vätskenivà (6a) och ett andra parti (42) beläget ovanför beräknad maximal vätskenivå (6a) och att dysor (43) är an- lO l5 20 25 30 35 10. 507 500 19 ordnade för avgivande av vattenstràlar riktade mot sagda andra parti (42). Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att en stillastående mekanisk axel (19) är anordnad centralt i spiralen (3) och att den stillastående axeln (19) slutar pà ett förutbestämt avstånd frán anordningens övre ändgavel (54). Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att drivaxeln (18) och den stillastående mekaniska axeln (19) har i hu- vudsak överensstämmande tvärsnitt. Anordning enligt nagot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att ett omkopplingsorgan är anordnat för att styra spiralens rotationsriktning för förflyttning av ansamlat material frán eller mot anordningens undre del (10). Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att intill silorganets första parti (41) är anordnat minst ett extra silorgan (70) som ansluter till silorganets (40) första parti (41). Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att det extra silorganets (70) undre begränsning är belägen pà en högre nivà än den lägsta niván för den undre begränsningen hos silytan för silorganets första parti (41). Anordning enligt krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att det extra silorganet (70) är utformat för sidledes transport till silorganets (40) av material som uppfángats av det extra silorganet (70). Anordning enligt något av kraven 7-9, k ä n n e t e c k n a d därav, att det extra silorganet (70) är anordnat med en cylindrisk eller delcylindrisk silyta (75). 10 20 25 30 35 507 11. 12. 500 20 Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att det mekaniska mothàllet (S0) innefattar en áterfjädrande lucka (50) som är anordnad i utmatningsöppningen (14) för styrning av storleken pà mängden ansamlat material och därmed den kraft som inifrån påverkar luckan innan öppning av utmatningsöppningen (14) sker. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att silytans första och andra partier (41,42) bildar en skiljevägg (48) i en behållare (2) anordnad med ett inlopp (21) på ena sidan om skiljeväggen för vätskan innehållande kroppar och/eller partiklar och ett utlopp (22) på andra sidan om skilje- väggen för vätska från vilken kroppar och/eller partiklar har av- lägsnats vid vätskans passage genom öppningar (15) i skiljeväggen.