NO20111521A1 - Straleror - Google Patents

Abstract

Foreliggende oppfinnelse vedrører et strålerør (1) for tilførsel av fluid til et basseng (10), der strålerøret (1) omfatter minst et tilførselsrør (2) samt et antall dyseåpninger anordnet vertikalt over hverandre, der strålerøret (1) omfatter ett eller flere spjeldorgan (11) som kan forskyves i forhold til dyseåpningene og derved delvis eller helt blende dyseåpningene, idet oppfinnelsen er særpreget ved at spjeldorganet eller spjeldorganene (11) er utformet slik at dyseåpningene i ulik grad gradvis blendes etter hvert som spjeldorganet eller spjeldorganene (11) lukkes, idet spjeldorganets eller spjeldorganenes (11) utforming og forskyvning bevirker til å danne en forutbestemt stråleprofil.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et strålerør for bruk i en tank, et kar eller et basseng.

Ved oppdrett av fisk benyttes et basseng, som regel hovedsakelig sirkulært, for å oppdrette yngel inntil de har tilstrekkelig stor størrelse og kan overføres til en merd i sjøen. Bassenget er plassert på land og er tilknyttet et vanntilførsels- og rensesystem. Bassenget omfatter et vanninnløp og et vannutløp, idet vanninnløpet gjerne er plassert i periferien av bassenget mens vannutløpet er plassert hovedsakelig i sentrum av bassenget. Det er ansett som en fordel om vannet i bassenget beveger seg kontinuerlig. Dette har betydning for vannkvaliteten (strømningsbilde, homogen oksygenfordeling osv) samt er av avgjørende betydning for fiskens trivsel og helse. I konvensjonelle løsninger omfatter vanninnløpet et strålerør som er innrettet og posisjonert slik at vannet som føres inn i bassenget forløper parallelt med bassengets sidevegger. I sin enkleste form omfatter strålerøret kun et utløpsrør som kan reguleres/strupes ved hjelp av en ventil. Vanligvis benyttes et vertikalt rør som er forsynt med hull langs den ene siden, slik at flere, i høyden forløpende, parallelle stråler dannes når vannet føres inn i tanken.

NO327035 vedrører en strømsetter for oppdrettskar. Strømsetteren omfatter et tilførselsrør samt en rekke dyseåpninger anordnet vertikalt over hverandre. Strømsetteren omfatter også et hullforsynt spjeldorgan som kan aksialforskyves i forhold til dyseåpningene og derved blende dyseåpningene.

En ulempe med de konvensjonelle strålerør er at de ikke i tilstrekkelig grad tillater regulering av vannmengde, vanntrykk, vannfordelingsprofil, vannivå og oksygenkonsentrasjon. Avhengig av for eksempel bassengets vannivå, som vil kunne variere, vil man ønske å regulere tilført vannmengde, vanntrykk, vannfordelingsprofil og oksygenkonsentrasjonen. Dagens konvensjonelle løsninger tillater i liten grad noen regulering av ovennevnte parametre utover åpning/strupning av tilførselsventilen. Dersom vannivået i bassenget er lavt, vil én eller flere av vannutløpsperforeringene i strålerøret ikke være dekket av vann, noe som fører til at vannet vil stråle ut i luften før det faller ned i bassenget. På grunn av forskjellene i trykkmotstand over og under vannivå, så vil en forholdsmessig større andel av vannet stråle ut i luften over vannivå i stedet for inn i vannet under vannivå. Dette anses for å være høyst ufordelaktig fordi man ønsker å øke oksygenkonsentrasjonen i innløpsvannet når vannivået senkes. Senkning av vannivået utføres spesielt når man skal tømme bassenget for fisk/yngel. Ved å senke vannivået, økes konsentrasjonen av fisk, noe som forenkler utpumping av fisken over til brønnbåt, vaksineringsrenner og/eller fisketeller. Når konsentrasjonen av fisk øker, må oksygenkonsentrasjonen i det gjenværende vannet økes. Med dagens konvensjonelle strålerør kan man ikke styre vannstrålene utelukkende inn i vannet avhengig av vannivå. Dette vanskeliggjør styring av oksygenkonsentrasjonen i det gjenværende vannet. Ettersom vannet velger letteste vei og ettersom oksygenet som er oppløst i vannet raskt frigjøres til luften, spesielt når vannstrålene spruter gjennom luften, forsvinner det meste av det tilsatte oksygenet mens vannivået senkes, noe som fører til at man vanskeligere oppnår ønsket oksygenkonsentrasjon i det gjenværende vannet i bassenget.

Dagens konvensjonelle faste strålerør er også beheftet med ulemper med tanke på regulering av stråleretning, stråleprofil og oksygenkonsentrasjon. Foreliggende oppfinnelse ifølge vedføyde selvstendige krav 1 angir en anordning som løser ovennevnte problemer og som enkelt kan tilpasses til å imøtekomme ovennevnte og andreønskemål. Ytterligere fordelaktige og alternative utførelser er angitt i de uselvstendige krav.

I det følgende gis en detaljert beskrivelse av oppfinnelsen under henvisning til de vedføyde figurer, der

Fig. 1 viser en perspektivskisse av et basseng for oppdrett av fisk,

Fig. 2 viser et grunnriss av bassenget vist i fig. 1,

Fig. 3 viser et snitt av bassenget vist i fig. 1,

Fig. 4 viser en perspektivskisse av et basseng for oppdrett av fisk der vannivået er lavere enn det som er vist i fig. 1,

Fig. 5 og 6 viser snitt av bassenget vist i fig. 4,

Fig. 7 viser et sideriss av en utførelse av et strålerør ifølge foreliggende oppfinnelse.

Fig. 8 viser et sidesnitt av en utførelse av et strålerør ifølge foreliggende oppfinnelse,

Fig. 9a viser sideriss av en utførelse av tidligere kjent teknikk fra to forskjellige sider,

Fig. 9b viser et utspilt perspektivriss av et strålerør ifølge tidligere kjent teknikk,

Fig. 10a viser et sideriss av en utførelse av et strålerør ifølge foreliggende oppfinnelse,

Fig. 10b viser et sideriss tilsvarende det vist på fig. 10a, der hver av stråleåpningene i strålerøret er delvis strupet, Fig. 10c viser et sideriss av en roterbar indre hylse som kan brukes for å regulere stråleprofilen eller stråleåpningene i strålerøret,

Fig. Ila og 11b viser alternative stråleåpningsutforminger, henholdsvis runde og kvadratiske,

Fig. 12a-c viser alternative utforminger av den indre roterbare hylse, henholdsvis en som tilsvarer fig. 10c, en med horisontale utsparringer av varierende lengde/størrelser, og en tilsvarende fig. 10 c, men med en trinnvis spiralform,

Fig. 13 og 14 viser perspektivriss av utførelsene angitt i fig. 12a-c,

Fig. 15 viser et utsnitt langs A-A av en utførelse av foreliggende oppfinnelse,

Fig. 16a-b viser utsnitt av detaljer av en utførelse av foreliggende oppfinnelse, og Pic. 1-4 viser en demonstrasjon av hvordan stråleprofilen kan endres ved hjelp av en utførelse av foreliggende oppfinnelse. Fig. 1 viser et basseng 10 for oppdrett av fisk, for eksempel yngel, omfattende et innløpsrør 2

tilknyttet et strålerør 1, et utløpsrør 24 tilknyttet en sentralt posisjonert avløpsmunk 22 omfattende en hette 20, overløpsåpninger 21 og nedre utløpsåpninger 23. Bassenget 10 omfatter en bunn 32 og sidevegg 31.1 fig. 1 går vannivået WL1 helt opp til overløpsåpningene 21, dvs at vannivået er så høyt som det kan være. I og med at vannivået WL1 er maksimalt, vil alle stråleåpningene i strålerøret 1

være dekket av vann. I utførelsen vist på fig. 1 er alle stråleåpningene i strålerøret 1 helt åpne, og

stråleprofilen er derfor helt jevn. I og for seg representerer fig. 1 også situasjonen slik den vil være dersom man anvender et konvensjonelt strålerør.

Fig. 2 og 3 viser samme tilfelle som fig. 1, men fra forskjellig perspektiv. Fig. 2 viser hvordan vannstrømningen roterer rundt i bassenget 10 om bassengets sentrale akse. Fig. 3 viser hvordan vannet, i tillegg til en roterende vannstrømning i horisontalplanet om bassenget sentrale akse, kalt primærstrømningen PFP, også danner en sekundærstrømning SFP i vertikalplanet.

Sekundærstrømningen SFP er gunstig med tanke på oppblanding og ytterligere homogenisering av bassenginnholdet. Sekundærstrømningen SFP oppstår naturlig som følge av bassengets 10 utforming og dimensjoner samt primærstrømningen PFP. Fig. 4 viser samme basseng 10 som i fig. 1, men nå er vannivået WL2 senket til ca. 1/3-del av det opprinnelige vannivået WL1. De øvre stråleåpningene i strålerøret 1 er nå blendet, slik at intet vann stråler ut i luften, men utelukkende stråler inn i det gjenværende vannet i bassenget 10. Fig. 5 og 6 viser ytterligere detaljer i dette henseende. Fig. 7 viser strålerøret 1, idet et forsyningsrør 80 fra for eksempel et vannbehandlingsanlegg (ikke vist) forsyner strålerøret 1 med vann. Vannstråler 81 stråler ut av strålerøret 1.1 den viste utførelsen er stråleåpningene delvis og gradvis blendet slik at man får en gradert stråleprofil der den nederste stråleåpningen slipper ut mest vann og den øverste stråleåpningen slipper ut minst vann. Struper man strålerøret 1 ytterligere vil stråleprofilen endre seg slik at for eksempel de øverste stråleåpningene er blendet helt. Dette vil for eksempel være aktuelt mens man er i ferd med å senke vannivået i bassenget 10. Etter hvert som vannivået synker, reguleres stråleåpningsprofilen slik at de stråleåpninger som avdekkes over vannspeilet, blendes helt. Fig. 8 viser et annet aspekt ved foreliggende oppfinnelse, nemlig at strålerøret 1 og dermed stråleåpningene kan dreies eller roteres slik at stråieretningen kan endres. I prinsippet kan stråleretningen på dette vis justeres 360". I praksis kan det være aktuelt å snu stråieretningen 180" for derved å snu rotasjonsretningen til primærstrømningen PFP, eller å dreie stråleretningen noen grader inn eller ut, for eksempel om natten når fisken ikke spiser og fiskens aktivitetsnivå er lavere. Om natten vil fisken også ha mindre behov for oksygen, slik at oksygenkonsentrasjonen i det tilførte vannet kan senkes noe. I følge foreliggende oppfinnelse kan dreiningen av strålerøret 1 og dermed stråleåpningene og stråleretningen oppnås ved å anordne to rør koaksialt i forhold til hverandre, dvs et indre rør 94 med åpninger 95 og et ytre rør 98 med stråleåpninger 99. Det ytre røret 98 og det indre røret 94 kan for eksempel være anordnet med en O-ringtetninger eller liknende, slik at uønskede lekkasjer ikke oppstår. Ved å dreie det ytre røret 98 med stråleåpningene 99 i ønsket retning, oppnår man ønsket strå le retn ing. Det ytre røret 98 kan dreies manuelt eller automatisk, for eksempel ved hjelp av en elektromotor som styres fra en styreenhet/operatørpanel. Foreliggende måte å styre stråleretningen på vil i følge foreliggende oppfinnelse kunne kombineres med andre aspekter av foreliggende oppfinnelse. Fig. 9a og b viser et tidligere kjent strålerør 115 for regulering av stråleåpninger/stisser 122. Strålerøret 115 er anordnet med et hullforsynt spjeldorgan 121 som ved hjelp av et drivorgan 123 kan beveges aksialt opp eller ned for derved å regulere åpningsstørrelsen til stråleåpningene/slissene 122. Denne kjente anordningen vil kunne modifiseres ifølge foreliggende oppfinnelse, noe man vil komme tilbake til nedenfor. Fig. 10a-c viser en utførelse av foreliggende oppfinnelse. Inne i et strålerør 1 er det anordnet et spjeldrør 11. Spjeldrøret 11 omfatter en rett, vertikal kant IFR1 samt en helisk avsmalende kant IFR2. IFR1 kan benyttes for å regulere alle stråleåpninger samtidig, dvs at stråleåpningene kan delvis eller helt lukkes ved å vri spjeldrøret 11 slik at den rette, vertikale kanten IFR1 delvis eller helt lukker stråleåpningene. Den rette, vertikale kanten IFR1 kan brukes for å regulere stråleåpningene når vannivået WL1 er maksimalt og man ønsker at stråleprofilen skal være homogen og jevn. Dersom vannivået WL2 minker, kan spjeldrøret 11 dreies slik at den helisk avsmalende kant IFR2 først dekker øverste stråleåpning, og deretter, etter hvert som vannivået WL2 minker og den helisk avsmalende kant IFR2 dreies videre, alle de stråleåpninger som befinner seg over vannspeilet. Dette sikrer at alt oksygenanriket vann som føres inn i bassenget 10, sprøytes direkte inn i vannkolonnen og ikke ut gjennom noen stråleåpninger over vannspeilet. I sin tur sikrer dette at oksygenet ikke unnslipper og at man får bedre kontroll på oksygenkonsentrasjonen i vannet i bassenget 10. Avhengig av den helisk avsmalende kant IFR2 sin stigning, kan spjeldrøret 11 enten anordnes slik at én stråleåpning lukkes om gangen, begynnende fra strålerørets 1 øvre ende til bunn, eller så kan stråleåpningene i begynnelsen bare delvis lukkes slik flere stråleåpninger delvis strupes samtidig etter hvert som spjeldrøret 11 dreies, noe som vil resultere i en avsmalende stråleprofil der for eksempel den (eller de) øverste stråleåpningen(e) er helt lukket, og den (eller de) nederste stråieåpningen(e) er helt åpne, mens de som er i mellom bare er delvis lukket. Resultatet vil i sistnevnte tilfelle kunne likne på stråleprofilen som er vist i fig. 7 eller for eksempel Pic. 1-4. Andre stråleprofiler vil også kunne frembringes avhengig av spjeldrørets 11 utforming. Fig. 10a viser en situasjon der spjeldrøret 11 er posisjonert slik at alle stråleåpninger er helt åpne. Fig. 10b viser en situasjon der alle stråleåpninger er delvis (halvveis) lukket. I sistnevnte tilfelle forstås det at det er kanten IFR1 som delvis ligger over og dekker alle stråleåpninger.

Oppfinnelsen er i og for seg ikke begrenset til noen bestemt utforming av spjeldrørets 11, poenget er at stråleprofilen skal kunne reguleres. I forbindelse med fiskeoppdrett, forskjellige vanntvåer og styring av oksygenkonsentrasjon, forstås det at det i første omgang er mest fordelaktig å regulere stråleprofilen slik at intet, eller minst mulig, av oksygenet uslipper til luften over vannspeilet, mens man i andre tilfeller og applikasjoner vil kunne velge en utforming av spjeldrørets 11 som gir andre stråleprofiler og effekter. Foreliggende oppfinnelse vil for eksempel kunne finne anvendelse i prosessindustrien der man har behov for å tilsette stoffer til, blande, elte, behandle og/eller skjære gjennom et råstoff eller produkt ved hjelp av et strålerør, og der stråleprofilen i hvert tilfelle kan tilpasses det spesielle behovet. Fig. lla-b, 12a-c til c samt 13 og 14 viser andre alternative utforminger av spjeldrøret 11 og det ytre strålerør 1 ifølge foreliggende oppfinnelse. Utformingen av stråleåpningene i det ytre strålerør 1 kan varieres etter behov og ønske. Fig. Ila og b viser henholdsvis runde og rektangulære stråleåpninger. Det forstås at andre utforminger også er mulige, for eksempel elliptiske, avlange, avrundede, trekantede osv. I stedet for en helisk avsmalende kant IFR2 på spjeldrøret 11, kan man også anvende gradvis lengre slisser som vist i Fig 12b eller sag- eller trinnvis formet kant som illustrert i fig. 12c. Kanten IFR2 trenger som nevnt ikke være jevnt eller kontinuerlig avsmalende, man kan for eksempel være utformet slik at hver andre eller tredje stråleåpning lukkes først, hvorpå de mellomliggende stråleåpningene deretter lukker, eller alternativt slik at man oppnår helt andre stråleprofiler (bølgende, lukkes på midten først, lukkes i hver av endene først osv). Fig. 10a-14 viser en utførelse av oppfinnelse der stråleprofilen reguleres ved hjelp av et spjeldrør 11. Oppfinnelsen kan imidlertid også oppnås ved å bruke aksialt forløpende spjeldorgan noe tilsvarende spjeldorganet 121 vist i fig 9a-b. I dette tilfellet kan stråleprofilen justeres ved å variere slisselengden eller-formen i spjeldorganet 121. Ved å tilveiebringe gradvis lengre slisser etter hvert som man beveger seg nedover strålerøret 115, vil man kunne oppnå samme fordelaktige effekt som vist på pic. 1-4. Andre stråleprofiler kan oppnås ved å velge andre utforminger av slissene 122.

Utførelsen av foreliggende oppfinnelse forklart ovenfor vedrørende regulering av stråleprofilen vil enkelt kunne kombineres med aspektet ved foreliggende oppfinnelse forklart ovenfor og vist på fig. 8. Spjeldrøret 11 vil da kunne anordnes som et tredje, mellomliggende rør mellom det indre, faste strålerøret 94 og det ytre, dreibare strålerøret 98. Man oppnår således et strålerør der man både kan regulere stråleprofilen samt stråleretningen.

Fig. 15,16a og 16b viser mulige utforminger og løsninger av strålerøret 1 og spjeldrøret 11 samt hvordan en O-ringstetning 5 kan anordnes for å oppnå et mer eller mindre tett strålerør 1 uten utilsiktet eller uønsket lekkasje. Dersom det er spesielt viktig å hindre lekkasjer når stråleåpningene i strålerøret 1 er helt eller delvis lukket, kan det også anordnes tetningslister langs kantene IFR1 og IFR2. O-ringene og/eller tetningslistene vil kunne trykktilpasses og trykktestes på fagmessig måte. Andre måter og metoder for å oppnå et tett strålerør vil også kunne anvendes.

Claims (9)

1. Stålerør (1) for tilførsel av fluid til et basseng (10), der strålerøret (1) omfatter minst et tilførselsrør (2) samt et antall dyseåpninger anordnet vertikalt over hverandre, der strålerøret (1) omfatter ett eller flere spjeldorgan (11) som kan forskyves i forhold til dyseåpningene og derved delvis eller helt blende dyseåpningene, karakterisert vedat spjeldorganet eller spjeldorganene (11) er utformet slik at dyseåpningene i ulik grad gradvis blendes etter hvert som spjeldorganet eller spjeldorganene (11) lukkes, idet spjeldorganets eller spjeldorganenes (11) utforming og forskyvning bevirker til å danne en forutbestemt stråleprofil.

2. Stålerør (1) ifølge krav 1, der spjeldorganet eller spjeldorganene (11) er anordnet til å forskyves aksialt eller å rotere.

3. Stålerør (1) ifølge krav 1, der spjeldorganet eller spjeldorganene (11) omfatter et på innsiden anordnet spjeldrør som omfatter en helisk avsmalende kontinuerlig kant (IFR2), der kanten (IFR2) har et gitt stigningstall og kontinuerlig utforming.

4. Stålerør (1) ifølge krav 1, der spjeldorganet eller spjeldorganene (11) omfatter et på innsiden anordnet spjeldrør som omfatter en helisk avsmalende kontinuerlig kant (IFR2), der kanten (IFR2) har et varierende stigningstall og en varierende utforming.

5. Stålerør (1) ifølge krav 1, der spjeldorganet eller spjeldorganene (11) omfatter et på innsiden anordnet spjeldrør som omfatter en sag -eller trinnformet kant (IFR2).

6. Stålerør (1) ifølge krav 1, der spjeldorganet eller spjeldorganene (11) omfatter et på innsiden anordnet spjeldrør som omfatter et antall individuelle slisser, der slissene er av varierende størrelse, lengde og/eller form, og der slissenes posisjon/forskyvning i forhold til dyseåpningene avgjør stråleprofilens form.

7. Stålerør (1) ifølge krav 1, der ståleprofilen som dannes når spjeldorganet eller spjeldorganene (11) lukkes, er tilpasset et synkende vannivå (WL), idet de dyseåpninger som ikke er dekket av vann, er helt blendet.

8. Stålerør (1) ifølge krav 1, der ståleprofilen som dannes når spjeldorganet eller spjeldorganene (11) lukkes, endrer seg slik at en øverste dyseåpning blendes først, hvorpå de påfølgende dyseåpninger blendes etter hvert som spjeldorganet eller spjeldorganene (11) lukkes ytterligere, inntil alle dyseåpninger er blendet.

9. Stålerør (1) ifølge krav 1, der alle eller flere av dyseåpningene samtidig blendes, men i varierende grad, når spjeldorganet eller spjeldorganene (11) lukkes, slik at den resulterende stråleprofilen utgjøres av et antall stråler som har varierende størrelse og kraft (strømningsmengde og hastighet).