SE515727C2 - Vattentank, tanklock och förfarande vid lagring av vatten - Google Patents

Description

;I n: Av F' ' v.. ... « A H _ .. a - n~ ~--=- ::!.Z 3- ~ :zxn ;.n.. ..~«1~:; . .. ¿ , _. .. . . ,H. H . .. . ...Å 2 luft. Denna våta yta utsättes därmed för korrosion. Genom att den i nämnda EP-skrift visade vattentanken har ett lock med en kanthöjd som är förhållandevis liten kan det paraffinoljeskikt som är möjligt att härbärgera i spalten ej bli av tillräcklig höjd för att undvika att vàt behàllarväggsyta exponeras mot luft.

Genom att paraffinskiktet är tunt blir dessutom diffu- sionsvägen för syret genom skiktet ganska kort så att en viss syresättning av vattnet kvarstår.

U Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undanröja även den ovan beskrivna orsaken till korrosionsangrepp på behål- larens väggar samt att åstadkomma bättre isolering av vattnet fràn luften.

Detta har ur en första aspekt av uppfinningen ernàtts genom att en vattentank av det i patentkravets 1 ingress angivna slaget uppvisar de speciella särdrag som anges i detta kravs kännetecknade del, ur en andra aspekt genom att ett lock av det i patentkravets 7 ingress angivna slaget uppvisar\de i detta i kravs kännetecknande del angivna speciella särdragen och ur en tredje aspekt genom att ett förfarande av det i patentkravets 10 ingress angivna slaget innefattar de speciella åtgärder som an- ges i detta kravs kännetecknande del.

Tack vare att tankens lockdel har en höjd som är minst 4% av tankens effektiva höjd så skapas en spalt mellan lockdelen och behàllarens vägg som har denna höjd. Detta ger möjlighet att anordna ett paraffinoljeskikt med tillräcklig höjd för att mot- svara variationerna i vattenytans nivå till följd av temperatur- förändringarna. Tack vare den uppfunna konstruktionen medges även att diffusionsvägen genom parafinoljeskiktet blir avsevärt större så att syresättningen av vattnet kraftigt reduceras. Med ”effektiva höjd” menas i föreliggande ansökan höjden hos den vattenvolym som tanken är avsedd att innehålla.

Enligt en föredragen utföringsform av den uppfunna vat- tentanken innefattar lockdelen dels ett skàlformat lock dels barlastorgan anordnade pà locket. Därigenom kan vikten hos bar- lastorganet anpassas och avvägas så att lockdelen tränger ned i vattnet tillräckligt mycket för att i det närmaste hela dess 515 727 =¿:-i¿::¿:___: 3 vertikala omkretsyta blir belägen nedanför den fria vätskêytan, d.v.s. paraffinoljeskiktets yta.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av den uppfunna vattentanken är lockdelen utförd så att dess undersida lutar uppåt från sin centrala del ut mot sin omkrets. Vid en cy- lindrisk tank, kan undersidan t.ex. vara svagt kon- eller ka- lottformad.

Genom denna lockform uppnås den fördelen att i vattnet lösta gaser som frigörs i samband med uppvärmningen tillåter att få fri väg ut ur vattnet och ej fastnar på lockets undersida.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av den uppfunna vattentanken är dess behàllardel försedd med nivàdetek- tororgan så att nivån för paraffinoljeytan och/eller vattenytan kan avläsas. Därigenom erhålles kontroll på aktuella vätskenivä- er. Indirekt erhålles därigenom information om vattnets innehåll av värmeenergi.

Ovan angivna och andra fördelaktiga utföringsformen av den uppfunna vattentanken anges i de av kravet 1 beroende under- kraven. I Det i kravet 7 angivna tanklocket medför fördela av motsvarande slag som beskrivits ovan för vattentanken i sin hel- het. Med hjälp av det uppfunna tanklocket är det således möjligt att undanröja korrosionsproblemen på väggens insida i området för vattenytan hos den behållare vid vilken locket är avsett att användas.

Enligt en föredragen utföringsform av locket har dess omkretsyta en höjd som är minst 4% av lockets största horison- diameter. att dess tella utsträckning, d.v.s. vid cirkulärt lock av dess Eftersom en vattentank av detta slag dimensioneras så diameter normalt är i intervallet l - 2 gånger vattnets höjd medför detta att nämnda höjd blir tillräcklig för att klara av vattnets nivåvariationer.

Genom det i kravet 10 angivna förfarandet anvisas ett fördelaktigt och praktiskt sätt att tillse att vattentanken blir, effektivt skyddat mot korrosion.

Uppfinningen förklaras närmare genom efterföljande de- taljerade beskrivning av en föredragen utföringsform av densam- ma, under hänvisning till medföljande ritningar. 515 727 1/ Fig. 1 visar ett vertikalt snitt genom en vattentank enligt uppfinningen.

Pig. 2 är en principskiss illustrerande förloppet vid nivàvariation vid en tank enligt uppfinningen.

Fig. 3 är en skiss motsvarande fig 2 men relaterad till känd teknik.

Figur l visar i genomskärning en vattentank av stàl en- ligt uppfinningen. Vattentanken är avsedd som en ackumulator för lagring av solvärme. Dá vattnet är som kallast, energiinnehàllet helt urladdat, är temperaturen ca 4-5°C. Maximalt uppvärmt, d.v.s fulladdat har det en temperatur av ca 90-95°C. Den visade tanken är cylindrisk men även kvadratisk, rektangulär eller an- nan form är naturligtvis tänkbar. Tanken består av en behållar- del 1 med vertikal vägg och en lockdel 2 som flyter på vattnet 4. Lockdelen 2 består av ett skàlformat lock 6, 10, och pà detta är barlast i form av tegelstenar anordnad. Sand, betong eller annat liknande kan förstås användas som alternativ. Locket har en cylindrisk yttervägg som bildar en omkretsyta 10 och dess botten 6 är svagt konisk och sluttar upp mot omkretsytan 10. Om- kretsytan har en höjd motsvarande minst 4% av vattentankens ef- fektiva höjd. I spalten mellan omkretsytan 10 och omgivande vägg av behàllardelen 1 är ett skikt av paraffinolja 5 anordnat. Bar- lasten 3 är anpassad viktmässigt så att lockdelen 2 trycks ned så mycket att vätskehöjden i spalten blir minst 4% av tankens effektiva höjd. Dà spalten är fylld med paraffinolja får oljan en skikttjocklek av motsvarande storlek.

Paraffinoljeskiktet 5 får därmed en höjd som motsvarar den maximala niváskillnaden hos vattenytan orsakad av tempera- turvariationen. Då vattnets volym vid avgivning av värmeenergi minskar och vattenytan och därmed även paraffinskiktet sjunker blottläggs en del av behàllardelens 1 vägg. Den blottlagda delen har emellertid endast varit i kontakt med paraffinolja varför någon korrosion ej uppträder. Paraffinskiktets stora tjocklek skapar även en làng differsionsväg för syre, varför förhållande- vis lite syre tränger ned in i vattnet. A Gasbubblor som utvecklas i vattnet 1 under uppvärmning stiger upp mot lockets undersida 6 och leds tack vare dess ko- niska form ut mot spalten.

För att ha kontroll pà aktuella nivåer är ett första rör 7 anslutet till tanken i höjd med strax ovanför den normala vattennivàn då vattnet är som kallast. Ett andra rör 8 är anord- nat, vid den höjd som representerar när vattnet är som varmast.

Nivàrörens 7, 8 inbördes avstånd är således ca 4% av tankhöjden.

Det övre nivàröret är försett med ett vertikalt genomskinligt grenrör 9, vilket är försett med en graderad temperaturskala.

Eftersom paraffinoljans höjd i grenröret 9 är direkt avhängig vattnets medeltemperatur erhålles därmed information om till- gänglig värmeenergi i tanken. Tanken kan även vara försedd med ett antal temperaturgivare pà olika höjd i vattnet för att ge information om temperaturen på olika nivåer så att man får en uppfattning om temperaturskiktningen.

Utrymmet ll ovanför lockdelen 2 är ventilerat via ett ventilationsrör 12 med lågt placerad ventilationsöppning 13.

Då tanken skall fyllas med vatten är lockdelen 2 med höjden hos omkretsytan 10 och en barlastvikten 3 dimmensionerade i anpassning till den beräknade maximala nivàvariationen för vattenytan. Tanken fylls sedan med avsedd volym vatten. Rätt di- mensionerad blir då vattenpelarens höjd i spalten ca 4% av tan- kens effektiva höjd. Därefter fylls paraffinoljan 5 på i spalten så att vattnet i denna trycks undan och oljan bildar ett skikt ovanpå vattenytan. Paraffinoljan fylls på i tillräcklig mängd för att i huvudsak fylla ut hela spalten.

I fig. 2 förklaras närmare vad som händer då vattenytan sjunker från sin maximala nivå B till sin minimala nivå A. Figu- ren visar minimitillståndet med heldragna och maximitillstàndet med streckade linjer. I maximitillstàndet är paraffinoljeytan vid nivå C och vattenytan vid nivå B. Då vattnet svalnar och sjunker ner till sin lägsta nivå A så sjunker paraffinoljeytan från sin maximinivå C till sin miniminivà D (vilken är i huvud- sak densamma som nivå B). Därvid blottläggs succesivt behållar- väggen l mellan C och D och exponeras mot luft{ Den delen av väggen har endast varit i kontakt med paraffinoljan varför nå- gon korrosion ej kommer att uppträda.

I fig. 3 visas i en motsvarande figur förloppet vid ti- digare känd teknik d.v.s med kort omkretsfläns 110 och tunt pa- raffinoljeskikt 105. Då vattenytan sjunker från nivå B' till ni- 515 727 6 vå A' skjunker paraffinoljeytan_fràn nivå C' till nivå D'. Där- vid kommer behàllarväggen 101 att exponeras mot luft på området mellan nivà C' och D'. Av detta omrâde har sträckan mellan B' och D' tidigare varit i kontakt med vattnet och korrosion upp- träder härß h d, , (__ y .,,

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 515 727 k? NYÄ PATENTKRAV k

1. Vattentank innefattande en behållardel (l) och en lock- del, (2) vilken lockdel (2) är anordnad att flyta på vattenytan i det i behàllardelen inneslutna vattnet (4) och är försedd med en i huvudsak vertikal vägg som bildar en omkretsyta (10) anord- nad att tillsammans med behållardelens (1) vägg bilda en spalt, kännetecknad av att lockdelens vägg är enkelväggig och att nämn- da omkretsyta (10) har en höjd som är minst 4% av tankens effek- tiva höjd.

2. Vattentank enligt patentkravet 1, kännetecknad av att tanken innefattar tätningsorgan (5) anordnat i nämnda spalt, vilket tätningsorgan utgöres av ett vätskeskikt (5) av en icke- korroderande vätska, vilket vätskeskikt (5) har en höjd som ar minst 4% av tankens effektiva höjd.

3. Vattentank enligt patentkravet 2, kännetecknad av att nämnda vätska (5) är paraffinolja.

4. Vattentank enligt något av patentkraven 1 - 3, känne- tecknad av att lockdelen (2) innefattar ett skålformat lock (6, 10) av stàlplåt med en runtomgàende fläns bildande nämnda i hu- vudsak vertikala omkretsyta (10) och vidare innefattar barlast- organ (3) anordnat på locket.

5. Vattentank enligt något av patentkraven 1 - 4, känne- tecknad av att lockdelens (2) undersida (6) lutar uppåt från sin centrala del ut mot sin omkrets (10).

6. Vattentank enligt något av patentkraven l - 5, känne- tecknad av att behàllardelen (1) är försedd med nivàdetektoror- gan (7, 8, 9) anordnat i höjd med lockdelens (2) läge då den flyter på vattnet, medelst vilket organ (7, 8, 9) nivån för vat- tenytan och/eller nivån för nämnda icke-korroderande vätskas yta är avläsbar. 10 15 20 25 515 727 ( 8

7. Tanklock (6, 10) för en vattentank, vilket lock (6, 10) är avsett att flyta på vattnet (4) i tanken, och som har en ver- tikal vägg som bildar en omkretsyta (lÖ) kännetecknat av att väggen är enkelväggig och att omkretsytan (10) har en höjd som överstiger 4% av den effektiva höjden hos den tank för vilket locket är avsett att användas.

8. Tanklock (6, 10) kânnetecknat av att namnaa höja överstiger 4% av iackata (e, 10) största hori- enligt patentkravet 7, sontella utsträckning.

9. Tanklock (6, 10) enligt patentkravet 7 eller 8, känne- tecknat av att dess undersida (6) lutar uppåt från sin centrala del ut mot sin omkrets (10).

10. l0. Förfarande vid lagring av vatten i en vattentank, vil- ken tank innefattar en behàllardel och ett flytbart lock, med en i huvudsak vertikal omkretsyta anordnad att tillsammans med be- hållardelens vägg bilda en spalt kännetecknat av att barlast an- bringas ovanpà locket i tillräcklig mängd för att locket skall kunna Pressa upp i spalten en vattenpelare som har en höjd över- stigande 4% av tankens effektiva höjd och att en icke- korroderande vätska tillföres spalten för att i denna bilda ett skikt av en höjd som är minst 4% av tankens effektiva höjd.

11. ll. Förfarande enligt patentkravet 10 kännetecknat av att den icke-korroderande vätska som tillföres är parafinolja. 5 _