FI76312C - Anordning foer oekning av syrehalten i ett under ytan belaeget skikt av i termiska skikt delad vattenkropp. - Google Patents

Description

7631 2

Laite happipitoisuuden lisäämiseksi pinnanalaisessa, termisesti kerrostuneen vesirungon kerroksessa Tämän keksinnön kohteena on laite happipitoisuuden lisäämiseksi pinnanalaisessa, termisesti kerrostuneen vesirungon kerroksessa säilyttäen sen terminen kerrostuminen muuttumattomana .

Aikaisemman menetelmän, kuten US-patentissa 4 107 240 esitetyn menetelmän mukaan happiköyhää vettä otetaan paineilmanosto-pumppuun pinnanalaisesta kerroksesta. Happea lisätään veteen nostopumppuun liittyvässä sekoituskammiossa. Hapella rikastettu vesi päästetään sen jälkeen takaisin pinnanalaiseen kerrokseen.

Tämän keksinnön tarkoituksena on parantaa yllämainittua tyyppiä olevan laitteen tehokkuutta. Suuren tehokkuuden saavuttamiseksi, te. suuren happimäärän liuottamiseksi käytettyä energiayksikköä kohti, ja suuren tuotantokyvyn saavuttamiseksi, te. suuren happimäärän liuottamiseksi tunnissa, laitteen pitää olla isokokoinen. Tällaisen isokokoisen laitteen käsittelyn helpottamiseksi on ehdotettu, että laite valmistetaan taipuisasta materiaalista, esim. kudosvahvisteisesta muovimateriaalista. Tämä merkitsee kuitenkin sitä, että on suoritettava tiettyjä toimenpiteitä laitteen kokoonpuristumisen estämiseksi toiminnan aikana. Ongelmana on se, että pai-neilmanoetopumppu sisältää veden ja kaasun seosta. Sen vuoksi nostopumpun sisällä olevan seoksen tiheys on pienempi kuin pumpun ulkopuolella olevan nesteen tiheys. Tämä otetaan huomioon ympäröimällä nostopumpun putki vaipalla ja järjestämällä pieni ylipaine putken ja vaipan väliin ympäröivän vesirun-gon suhteen. Johtamalla kaasua putken ja vaipan välissä alaspäin kulkevaan vesivirtaan sen alapäässä nesteen tiheyttä pienennetään, niin että putkeen kohdistuva kuormitus vähenee.

7631 2 2 Tämä merkitsee sitä, että vähemmän ylipainetta tarvitaan putken ja vaipan välissä.

Laitteen olennaisesti suurempi koko aikaisempiin laitteisiin verrattuna ja kaasun johtaminen alaspäin kulkevaan vesivirtaan ovat kumpikin omiaan pidentämään sitä aikaa, jona vesi ja happipitoinen kaasu ovat toistensa yhteydessä. Jälkimmäinen vaikutus johtuu siitä, että alaepäinvirtaus hidastuu. Lisäksi lähelle poistoaukkoa viedyt kaasukuplat sisältävät runsaasti happea, mikä on omiaan lisäämään primäärisestä kaasu-virrasta saadun hapen määrää. Koska nämä sekundaariset kaasu-kuplat viedään alhaalla sijaitsevassa tasossa, nimittäin lähelle poistoaukkoa, Henryn laki tulee optimaalisesti käytetyksi hyväksi. Tämä vastavirtaperiaate, joka käsittää veden alaspäinvirtauksen ja kaasun ylöspäinvirtauksen aikaansaa hapen makeimigradientin näiden väliaineiden välille koko yksikön pituudelta.

Keksinnön suoja-ala on määritelty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Keksinnön eräs esimerkki selostetaan seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää pystysuoraa leikkausta laitteesta ja kuvio 2 poikkileikkausta pitkin kuvion 1 viivaa 2-2.

Laite on ankkuroitu köysien 28 avulla termisesti kerrostuneen vesirungon 10 pohjalla 37 sijaitsevaan painavaan kappaleeseen 27. Etäisyys vedenpinnasta 11 laitteen poistovälineisiin 40 on normaalisti vähintään 8-10 m, jotta vesirungon terminen kerrostuminen pysyy muuttumattomana. Laite käsittää keskiput-ken 13, jota vaippa 12 ympäröi. Putki 13 ja vaippa 12 on yhdistetty toisiinsa säteittäisen levyn 17 välityksellä. Vettä sivulle poikkeuttava levy 19 on sijoitettu vaipan 12 ja putken 13 väliin. Levyssä 19 on läpikulkuaukkoja 41 kanavan 34 ylä- ja alaosien yhdistämiseksi toisiinsa. Putki 13, vaippa n 7631 2 3 12 ja levyt 17, 19 on valmistettu kudoevahvisteieesta muovi materiaalista. Vaipan 12 yläpäässä sijaitsee päästökanava 25, 26 kaasua keräävän vyöhykkeen 33 yhdistämiseksi ulkoilmaan. Laite on edelleen varustettu putken 13 alapäässä sijaitsevalla ensimmäisellä suuttimella 29 happea sisältävien kaasukuplien viemiseksi putkeen 13. Lait© on lisäksi varustettu toisella suuttimella 31 happea sisältävien kaasukuplien viemiseksi putken ja vaipan väliseen kanavavälineeseen 34. Kaasua johdetaan kuvioista puuttuvasta lähteestä putken 36 kautta kumpaankin suuttimeen. Toinen suutin 31 on liitetty levyyn 17. Kanavasta 34 lähtevän poistovä1ineen kokoa voidaan säätää säätövä1ineen 30 avulla hapella rikastetun veden ulosvirtauksen kuristamiseksi. Tällä tavalla kanavassa 34 vallitseva paine pidetään suurempana kuin putken 13 sisällä vallitseva paine. Siten putkea estetään puristumasta kokoon.

Laite toimii seuraavalla tavalla. Happea sisältävää paineen-alaista kaasua, esim. ilmaa johdetaan putken 36 kautta ensimmäiseen suuttimeen 29, josta kaasukuplat kohoavat putken 13 sisälle, niin että syntyy vesivirtaus ylöspäin. Tämän kohoamisen aikana kaasu ja vesi sekoittuvat siten, että happi liukenee veteen. Liukenematon kaasu kerääntyy vaipan 12 yläpäässä sijaitsevaan kaasunkeräysvyöhykkeeseen 33, josta kaasu päästetään ulkoilmaan putken 25 ja venttiilin 26 kautta. Putkella 25 on vaihteleva asema keräysvyöhykkeessä 33, niin että tietty pysyvä kaasutilavuus voidaan ylläpitää vyöhykkeen yläosassa. Tämä tila aikaansaa ylöspäin vaikuttavan voiman, joka pitää yksikön pystysuorassa asennossa erikoisesti silloinkin, kun kaasuvirransyöttö on pysäytettynä. Venttiili 26 rajoittaa virtausta, niin että kaasuntilavuus vyöhykkeessä 33 pysyy muuttumattomana ja pienenä. Kohoavat kaasukuplat saattavat veden virtaamaan nuolien osoittamalla tavalla. Nouseva vesi kääntyy alaspäin putken 13 yläpäässä ja virtaa alas pitkin kanavavälinettä 34. Tämän alapäähän johdetaan lisää putkesta 36 saapuvaa happipitoista kaasua toisen suutinvälineen 31 kautta. Tämä kaasuvirta hidastaa veden virtausta alaspäin , 76312 kuitenkaan muuttamatta vedenvirtauksen suuntaa. Rengasmainen levy 19 kääntää hapella rikastetun vesivirran sivullepäin johtaen sen ympäröivään veteen hapettavassa kerroksessa sijaitsevien poistovälineiden AO kautta.

Virtausnopeudet laitteessa ovat sellaiset, ettei lainkaan kaasukuplia tule seuraamaan laitteesta poistuvan vesivirran mukana. Koska sekä vedensisäänotto- että vedenpoistovä1ineet sijaitsevat termisesti kerrostuneen vesirungon alakerroksessa, terminen kerrostuminen pysyy muuttumattomana.

il

Claims (2)

1. 7631
2. 2 Patenttivaatimus Laite happipitoisuuden lisäämiseksi pinnanalaisessa, termisesti kerrostuneen vesirungon kerroksessa säilyttäen sen terminen kerrostuminen muuttumattomana, laitteen käsittäessä a) sisemmän, pystysuoran ja päistään avoimen putken (13) ja ulomman, ympäröivän vaipan (12), jotka molemmat sijaitsevat pinnanalaisessa kerroksessa, muodostuvat kokoonpantavasta, taipuisasta materiaalista ja rajaavat niiden välissä alaspäin ulottuvan kanavan (34); b) vaipassa (12) olevan suljetun yläpään, joka muodostaa kaasunkeräyskammion (33) pystysuoran putken (13) yläpuolelle; c) levyn (17) putken (13) ja vaipan (12) välissä putken (13) ja vaipan (12) välisen tilan säilyttämiseksi; d) ensimmäisen suuttimen (29) happipitoisen kaasun syöttämiseksi paineenalaisena mainitun putken (13) alapäähän veden samanaikaisen ylöspäin putkessa suuntautuvan virtauksen ja hapetuksen aikaansaamiseksi; e) säädettävän kaasunpäästökanavan (25, 26) liukenemattoman happikaasun päästämiseksi ulos kaasunkeräyskammiosta (33) atmosfääriin; tunnettu siitä, että se käsittää f) toisen suuttimen (31) kaasun syöttämiseksi paineenalaisena kanavaan (34) alaspäin suuntautuvan virtauksen hidastamiseksi ; g) kanavassa (34) olevan poistovälineen (40) hidastetun, alaspäin suuntautuvan ja hapella käsitellyn veden syöttämiseksi ympäröivään, hapella käsittelemättömään vesirungon alakerrokseen .