NO20101597A1

NO20101597A1 - Buoyancy

Info

Publication number: NO20101597A1
Application number: NO20101597A
Authority: NO
Inventors: Einar Holmefjord
Original assignee: Liftup Akva As
Priority date: 2010-11-12
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2012-05-14
Also published as: GB201307018D0; WO2012064201A1; GB2498667A; CA2821053A1; CL2013001284A1; CA2821053C; NO332235B1; GB2498667B

Abstract

Det omtales en konstruksjon for et pumpesystem hvor den ene enden av en slange er ført ned til et bunnområde for oppumping av faste partikler i blanding med vann ved hjelp av et pumpeorgan, og den er kjennetegnet ved slangen omfatter et eller flere oppdriftsorganer innrettet for å holde slangen hovedsakelig i en opprettstående stilling i sjøen. Konstruksjonen kan anvendes i tilknytning til en oppdrettsmerd i sjøen for oppumping av nedsynkende forrester, feces og døde marine organismer, særlig fisk, eller i et pumpeanlegg og system for oppumping av avfall fra en havbunn, så som slam og lignende. Oppfinnelsen vedrører også en ny konstruksjon av en flottør, samt anvendelser.It is referred to as a construction for a pump system wherein one end of a hose is led down to a bottom area for pumping solid particles in admixture with water by means of a pumping means, and it is characterized by the hose comprising one or more buoyancy means adapted to hold the snake mainly in an upright position in the sea. The structure can be used in conjunction with a fish farm in the sea for the pumping of submerged fores, faeces and dead marine organisms, especially fish, or in a pumping system and system for pumping waste from a seabed, such as mud and the like. The invention also relates to a new construction of a float, as well as applications.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører konstruksjon av et oppdriftslegeme (en flottør) for et pumpesystem inkludert en slange og pumpeorgan som angitt i innledningen i det etterfølgende krav 1, for oppumping av fast og flytende avfall. The present invention relates to the construction of a buoyancy body (a float) for a pumping system including a hose and pumping device as stated in the introduction in the following claim 1, for pumping up solid and liquid waste.

Oppfinnelsen har også befatning med en konstruksjon av et oppdriftslegeme, samt en anvendelse av oppfinnelsene. The invention also relates to a construction of a buoyant body, as well as an application of the inventions.

Særlig har oppfinnelsen befatning med systemet som anvendes til å suge opp nedsynkende forrester, feces og døde marine organismer (særlig fisk) inne i en merd i sjøen. Men det kan anvendes i alle situasjoner hvor det er behov for å pumpe opp avfall. In particular, the invention is concerned with the system used to suck up sinking remains, faeces and dead marine organisms (especially fish) inside a cage in the sea. But it can be used in all situations where there is a need to pump up waste.

Med fast og flytende avfall tenker man særlig på de nevnte forrester (så som pellets), feces og dødfisk, men også på alle typer avfall som eksempelvis måtte ligge på en havbunn, så som slam og andre faste partikler/gjenstnader. With solid and liquid waste, one thinks in particular of the aforementioned remains (such as pellets), faeces and dead fish, but also of all types of waste that, for example, may lie on the seabed, such as sludge and other solid particles/objects.

Med marine organismer tenker man særlig på fisk, men det kan være andre som krepsdyr eller lignende. With marine organisms, one thinks in particular of fish, but there can be others such as crustaceans or the like.

I tillegg til bruk i en merd, kan det altså anvendes i tilknytning til slange som ved hjelp av et pumpesystem fører slam fra en sjøbunn opp til overflaten for videre behandling. In addition to being used in a cage, it can therefore be used in connection with a hose which, with the help of a pump system, carries sludge from a seabed up to the surface for further treatment.

I denne forbindelse vises det til figur 1 som viser et kjent system for oppsuging av avfall fra bunnen av en oppdrettsmerd. In this connection, reference is made to Figure 1, which shows a known system for sucking up waste from the bottom of a breeding pen.

Merden er vist ved 10, og omfatter en ringformet ramme 12 hvortil er opphengt en ringformet merdnot (eller av tett duk) 14. Merdens bunndel dannes av en traktformet notseksjon 16. Inne i den lukkede merden oppbevares det svømmende oppdrettsfisk 17. Innvendig og nederst i merdens traktseksjon 16 er det anordnet en tett oppadvendende samletrakt 20 hvori nedsynkende avfall samles opp og anrikes. The cage is shown at 10, and comprises an annular frame 12 to which is suspended an annular cage mesh (or of dense fabric) 14. The bottom part of the cage is formed by a funnel-shaped groove section 16. Inside the closed cage, the swimming farmed fish are stored 17. Inside and at the bottom of in the cage's funnel section 16, there is arranged a tight upward-turning collection funnel 20 in which sinking waste is collected and enriched.

Ned i bunnen av denne trakten er strukket enden 22 av en slange eller et rør 20 som så strekker seg opp til overflaten og skråner videre ved 24 fram til en samlekasse 26 hvor blandingen av avfall og vann separeres ved at vannet siles av og renner tilbake i sjøen gjennom røret 27, mens det faste avfallet og eventuelt slam, føres videre til annen nødvendig behandling eller destruksjon ved 29. Down into the bottom of this funnel is stretched the end 22 of a hose or a pipe 20 which then extends up to the surface and slopes further at 24 until a collection box 26 where the mixture of waste and water is separated by the water being filtered off and flowing back into the sea through pipe 27, while the solid waste and any sludge is carried on to other necessary treatment or destruction at 29.

Selve oppumpingen av avfallet i blanding med vann skjer ved at en slange 30 for pumping av trykkluft 25 (se figur 3) er ført ned i merden og koplet på slangen /røret 20 tilstøtende til innsugingsenden 22. Luften pumpes inn i slangen 20 inn i slangen gjennom en ejektordyse 23 og luften i form av dråpene 25, skaper en oppgående ejektorvirkning slik at vann og avfall suges inn i bunnen 22 og så løftes opp gjennom slangen og føres over i silkassen 26 hvor vannet slippes tilbake i sjøen og det faste avfallet håndteres videre på en forsvarlig måte. The actual pumping up of the waste mixed with water takes place by a hose 30 for pumping compressed air 25 (see Figure 3) being led down into the cage and connected to the hose/pipe 20 adjacent to the suction end 22. The air is pumped into the hose 20 into the hose through an ejector nozzle 23 and the air in the form of the droplets 25, creates an upward ejector effect so that water and waste are sucked into the bottom 22 and then lifted up through the hose and carried over to the sieve box 26 where the water is released back into the sea and the solid waste is further handled in a responsible manner.

Samtidig medfører dette at slangen spennes 20 opp til sin loddrette stilling som figuren 1 viser. Når innpumpingen av luft stanser, vil slangen med den påkoplete ejektor 23 og slangesystem 30, delvis synke ned og foldes eller klappe sammen i bunnen av merden. At the same time, this means that the hose is tensioned 20 up to its vertical position as figure 1 shows. When the injection of air stops, the hose with the connected ejector 23 and hose system 30 will partially sink down and fold or fold together at the bottom of the cage.

Dette har en stor ulempe når pumpingen skal starte opp igjen. Når slangen 20 begynner å fylles med luft ved neste oppumping av avfall, oppstår det store bevegelser i slangen 20 og dens luftpumpe-system, noe som kan påføre store skader. Dessuten går det med en god del pumpeenergi går med til å reise oppigjen slangen fra den sammenfoldete stillingen. This has a major disadvantage when pumping is to start up again. When the hose 20 begins to fill with air during the next pumping up of waste, large movements occur in the hose 20 and its air pump system, which can cause major damage. In addition, a good deal of pumping energy is used to raise the hose from the folded position.

Det er hovedformål med oppfinnelsen å konstruere et nytt system som helt vil eliminere disse ulempene med dagens system. It is the main purpose of the invention to construct a new system which will completely eliminate these disadvantages of the current system.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved at slangen omfatter et eller flere oppdriftsorganer innrettet for å holde slangen hovedsakelig i en opprettstående stilling i sjøen. The invention is characterized by the hose comprising one or more buoyancy devices designed to keep the hose mainly in an upright position in the sea.

De følgende trekk er foretrukne: The following features are preferred:

-oppdriftsorganet er en flottør forbundet med slangen. -the buoyancy device is a float connected to the hose.

-oppdriftsorganet er et kombinert rørstykke med en integrert flottør som er anordnet i en ringform rundt rørstykket, hvilket rørstykke er koplet/ skjøtet inn på slangen i passende høyde over bunnen. -flottørens 44 utside er utformet med avrundete kanter og hjørner slik at flottøren ikke kan hekte seg opp i tauverk og lignende og gjøre skader. -pumpen er en luftejektor, hvor en luftslange er innrettet til å koples inn på slangen tilstøtende til den nedre ende, og ved innsprøyting av luft skapes en vannstrøm for oppumping av avfallet gjennom slangen. -the buoyancy device is a combined piece of pipe with an integrated float which is arranged in a ring around the piece of pipe, which piece of pipe is connected/joined onto the hose at a suitable height above the bottom. - the outside of the float 44 is designed with rounded edges and corners so that the float cannot catch on ropes and the like and cause damage. -the pump is an air ejector, where an air hose is arranged to be connected to the hose adjacent to the lower end, and by injecting air a water flow is created for pumping up the waste through the hose.

Flvtelegemet er kjennetegnet ved et kombinert rørstykke med en flottør, hvor flottøren er anordnet i en ringform rundt rørstykket. The floating body is characterized by a combined piece of pipe with a float, where the float is arranged in a ring around the piece of pipe.

Fortrinnsvis er: Preferably are:

-flottøren anordnet rundt rørstykkets sentrale del. - the float arranged around the central part of the pipe.

-flottøren definert av en kappe som er anordnet rundt røret, og kappen definerer sammen med røret et eller flere kamre med en gass/luft-fyIling, -flottøren et flyteelement med et flyteskum, eller et materiale med lavere egenvekt enn vann, så som et korkmateriale eller et flytskum så som isopor-materiale. - the float defined by a jacket arranged around the tube, and the jacket defines together with the tube one or more chambers with a gas/air filling, - the float a floating element with a floating foam, or a material with a lower specific gravity than water, such as a cork material or a floating foam such as Styrofoam material.

Som gass kan det velges blant luft, nitrogen, eller ulike edelgasser så som argon, eller blandinger av slike. The gas can be chosen from air, nitrogen, or various noble gases such as argon, or mixtures of these.

Ifølge oppfinnelsen anvendes konstruksjon i en oppdrettsmerd i sjøen for oppumping av nedsynkende forrester, feces og døde marine organismer, særlig fisk; eller i et pumpeanlegg og system for oppumping av avfall fra en havbunn, så som slam og lignende. According to the invention, construction is used in a breeding cage in the sea for pumping up sinking remains, faeces and dead marine organisms, especially fish; or in a pumping system and system for pumping up waste from a seabed, such as sludge and the like.

Flottøren er utformet med freste spor for slangeklemmer, fresing av kanter for å hindre slitasje frå flatslanger o.l. Flottørens oppdrift bør tilpasses vekta av slangesystemet. The float is designed with milled grooves for hose clamps, milled edges to prevent wear from flat hoses etc. The buoyancy of the float should be adapted to the weight of the hose system.

Fordelene med den foreliggende oppfinnelse er mange: The advantages of the present invention are many:

For det første blir slangesystemet i pumpen stående oppreist i sjøen til enhver tid. Firstly, the hose system in the pump remains upright in the sea at all times.

Dette fører til den store fordel at drivmiddelet under pumpingen, og som vanligvis er luft, får en oppadrettet virkning straks så snart pumpen starter, og uten å kreve energi til å reise opp slangesystemet som delvis ligger sammenfoldet. This leads to the great advantage that the propellant during pumping, which is usually air, has an upward effect immediately as soon as the pump starts, and without requiring energy to raise the hose system which is partially folded.

Fordelene med er således at slangene ikke ligger foldet og mer eller mindre sammensunket nede i bunnen av merdnoten når pumpingen starter, og systemet får ikke de sterke oppadgående kreftene som påvirker slanger og pumpehode (23) i en slik startfase ved tilførsel av luften. The advantages of are thus that the hoses are not folded and more or less sunk down at the bottom of the cage groove when pumping starts, and the system does not experience the strong upward forces that affect the hoses and pump head (23) in such a starting phase when supplying the air.

Slike bevegelser av slanger og pumpesystem kan ved eksponerte lokaliteter føre til store slitasjer og skader på not og slangesystem. Such movements of the hoses and pump system can, in exposed locations, lead to major wear and tear and damage to the groove and hose system.

Ved at pumpen står oppreist unngår en at slangene som tilfører luften ikke fungerer som en vektstang på pumpehodet og det får en feil vinkel i forhold til notbunnen noe som kan føre til at fisken legger seg feil i forhold til inngang i pumpen (som kan være utformet som en sombrero). By standing the pump upright, one avoids that the hoses that supply the air do not act as a barbell on the pump head and it gets an incorrect angle in relation to the bottom of the net, which can cause the fish to lie down incorrectly in relation to the entrance to the pump (which may be designed like a sombrero).

Ved at pumpesystemet står oppreist i senter på nota er det lettere å unngå at anna utstyr som biomasse ramme, undervannskamera, sensorer ol. filtrer og vaser seg inn i slanger og tau til merdsystemet. By having the pump system stand upright in the center of the billet, it is easier to avoid other equipment such as biomass frame, underwater camera, sensors etc. filters and settles into the hoses and ropes of the cage system.

Fleire ting som kan nevnes er at det ofte er ulike lengder på løftesystemene i smoltmerdene og i matfisknøtene siden disse kan ha ulik dybde. Med foreliggende oppfinnelse kan oppdriftslegemet/flottøren være beliggende helt i vannskorpen eller under, og holde slangen 20 opprettstående i sjøen. Several things that can be mentioned are that there are often different lengths of the lifting systems in the smolt cages and in the food fish pens since these can have different depths. With the present invention, the buoyancy body/float can be located completely in the water crust or below, and keep the hose 20 upright in the sea.

Flottøren kan plasseres alt i frå rett under overflata til lenger ned i nota. The float can be placed anywhere from just below the surface to further down the billet.

Oppfinnelsen skal forklares mer detaljert ved henvisning til de etterfølgende figurer, hvori: The invention shall be explained in more detail by reference to the following figures, in which:

Figur 1 viser et system for oppumping ifølge kjente løsninger. Figure 1 shows a system for pumping according to known solutions.

Figur 2 viser tilsvarende system men hvor oppfinnelsen kommer til anvendelse. Figur 3 viser et langsgående tverrsnitt av oppdriftselementet ifølge oppfinnelsen innskutt i en slange/rør 20. Figure 2 shows a similar system but where the invention is applied. Figure 3 shows a longitudinal cross-section of the buoyancy element according to the invention inserted into a hose/pipe 20.

Figur 4 viser perspektivriss av det oppfinneriske oppdriftslegemet. Figure 4 shows a perspective view of the inventive buoyancy body.

Figur 5 et tverriss tatt langs linjen X -X på figur 3. Figure 5 a cross-section taken along the line X -X in Figure 3.

Figur 1 er omtalt tidligere som representativ for teknikkens stilling. På figur 2, som er et litt forstørret utsnitt fra figur 1 viser at det øverst på slangen 20 er tilkoplet et oppdriftslegeme 40, og som er vist i detalj på figur 3. Figure 1 was discussed earlier as representative of the state of the art. Figure 2, which is a slightly enlarged section from Figure 1, shows that a buoyancy body 40 is connected to the top of the hose 20, which is shown in detail in Figure 3.

Dette oppdrettslegeme som innbefatter et luftfylt legeme eller en tank 40 som er tilkoplet slangen 20. Generelt kan det være et hult legeme som er festet til og utenpå eller omsluttende rundt slangen 20. This rearing body which includes an air-filled body or tank 40 which is connected to the hose 20. In general, it can be a hollow body which is attached to and outside of or wrapping around the hose 20.

Ifølge en spesifikk foretrukket løsning, og som vises på figurene 3-5, er imidlertid oppdriftslegeme utformet som en selvstendig seksjon som omfatter et rør 42 hvortil er integrert et ringformig flottørlegeme 44. Røret 42 forløper gjennom flottørlegemet 44. På utsiden er flottørlegemet 44 utformet med avrundete kanter og hjørner slik at flottøren ikke kan hekte seg opp i tauverk og lignende inne i merden, og gjøre skader. However, according to a specific preferred solution, and which is shown in Figures 3-5, the buoyancy body is designed as an independent section comprising a tube 42 to which an annular float body 44 is integrated. The tube 42 extends through the float body 44. On the outside, the float body 44 is designed with rounded edges and corners so that the float cannot catch on ropes and the like inside the cage and cause damage.

Oppbyggingen av flottørelementet 44 er vist tydeligst i det langsgående snittet på figur 3 og i tverrsnittet på figur 5. Elementet omfatter en kappe 41 som er kledd eller anordnet utenpå og rundt røret. Mellom kappens 42 innervegg og rørets yttervegg er det da etablert et ringformig kammer 43 som er fylt med en gass, særlig luft. Utsiden av flottørelementet 44 og overgangene til kappen 42 er tilsvarende utformet med avrundete kanter og hjørner. The construction of the float element 44 is shown most clearly in the longitudinal section in figure 3 and in the cross section in figure 5. The element comprises a jacket 41 which is dressed or arranged on the outside and around the pipe. Between the inner wall of the jacket 42 and the outer wall of the tube, an annular chamber 43 is then established which is filled with a gas, particularly air. The outside of the float element 44 and the transitions to the cover 42 are correspondingly designed with rounded edges and corners.

For å sikre oppdriften kan kammeret 43 være fylt med et flyteskum, noe som er gunstig dersom legemeveggen 44 punkterer og vann strømmer inn i kammeret. Figurene viser en flottørkonstruksjon med flottørlegemet og to utstikkende rørstusser 46,48. Hver av disse to rørstussene har tilnærmet samme dimensjon (diameter) som slangen 20, slik at hovedslangen 20 er kuttet i to, og de respektive endene 20A.20B er tredd utenpå de nevnte rørstussene 46 henholdsvis 48, og festet til rørstussene ved hjelp av slangeklemmer (ikke vist) eller andre passende festemidler. Dermed utgjør hele oppdriftslegemet en integrert del av slangesystemet. Figur 3 og 4 viser også de monteringsflensene 50,52 hhv 54,56 som er utformet på utsiden av rørstussene 46 hhv 48. To ensure buoyancy, the chamber 43 can be filled with a floating foam, which is beneficial if the body wall 44 punctures and water flows into the chamber. The figures show a float construction with the float body and two protruding pipe ends 46,48. Each of these two pipe fittings has approximately the same dimension (diameter) as the hose 20, so that the main hose 20 is cut in two, and the respective ends 20A, 20B are threaded on the outside of the aforementioned pipe fittings 46 and 48 respectively, and attached to the pipe fittings using hose clamps (not shown) or other suitable fasteners. The entire buoyancy body thus forms an integral part of the hose system. Figures 3 and 4 also show the mounting flanges 50,52 and 54,56 which are designed on the outside of the pipe ends 46 and 48, respectively.

På figur 4 er det angitt mulige praktiske dimensjoner for en flottør som ifølge oppfinnelsen. Hele konstruksjonen kan ha en totallengde på ca 105 cm, hvorav lengden av flottørenheten kan være 55 cm og, hver rørstuss har diameter 20 cm og lengde 25 cm, og totalbredden kan være lik 30cm. Kammeret vil da ha et volum på ca 20 liter. Figure 4 shows possible practical dimensions for a float according to the invention. The entire construction can have a total length of about 105 cm, of which the length of the float unit can be 55 cm and, each pipe connection has a diameter of 20 cm and a length of 25 cm, and the total width can be equal to 30 cm. The chamber will then have a volume of approximately 20 litres.

Flytelementet som er innrettet til å innsettes som en del av en slange eller et rør, kan fremstilles i plastmateriale av typen PE-plast (polyetylen) eller annet passende materiale. Det kan fremstilles ved at det rundt en rørseksjon (eks på gitte 1,05 meter) som monteres i en holder og den kammerdannende kappen tres inn på røret og sveises fast slik at det blir jevne overganger og ikke skarpe kanter. The floating element which is designed to be inserted as part of a hose or pipe can be made of plastic material of the type PE plastic (polyethylene) or other suitable material. It can be produced by threading around a pipe section (e.g. of a given 1.05 meters) which is mounted in a holder and the chamber-forming jacket onto the pipe and welding it so that there are smooth transitions and no sharp edges.

Claims

1. Construction for a pumping system where one end of a hose is led down to a bottom area for pumping up solid particles in a mixture with water by means of a pumping device, characterized in that the hose comprises one or more buoyancy devices designed to keep the hose mainly in a upright position in the sea.

2. Construction in accordance with claim 1, characterized in that the buoyancy device is a float connected to the hose.

3. Construction in accordance with one of the preceding requirements, characterized in that the buoyancy device is a combined piece of pipe with an integrated float which is arranged in a ring shape around the piece of pipe, and which comprises one or more gas/air-filled chambers or a floating body with a specific gravity lower than water , which piece of pipe is connected/joined onto the hose at a suitable height above the bottom.

4. Construction in accordance with one of the preceding requirements, characterized in that the outside of the float 44 is designed with rounded edges and corners so that the float cannot hook into ropes and the like and cause damage.

5. Construction in accordance with one of the preceding requirements, characterized in that the pump is an air ejector, where an air hose is arranged to be connected to the hose adjacent to the lower end, and by injecting air a water flow is created for pumping up the waste through the hose .

6. Device for buoyancy body, characterized by a combined pipe piece with a float, where the float is arranged in a ring shape around the pipe piece.

7. Device in accordance with claim 6, characterized in that the float is arranged around the central part of the pipe.

8. Device in accordance with claims 6-7, characterized in that the float is defined by a jacket which is arranged around the pipe, and the jacket together with the pipe defines one or more chambers with gas/l uft-fy 11 in ng.

9. Device in accordance with one of claims 6-8, characterized in that the float is a floating element with a floating foam, or a material with a lower specific gravity than water, such as a cork material or a Styrofoam material.

10. Application of construction according to the preceding claims, in a breeding cage in the sea for pumping up sinking remains, faeces and dead marine organisms, especially fish.

11. Application of construction according to the preceding claims, in a pumping system and system for pumping up waste from a seabed, such as sludge and the like.