ОТСТОЙНЫЙ РЕЗЕРВУАР Российский патент 2002 года по МПК B01D21/02 

Изобретение относится к области очистки жидкостей от нерастворенных примесей, например, природных и сточных вод.

Известны отстойные резервуары, позволяющие очищать жидкости методом отстаивания. К таким резервуарам относятся вертикальные и радиальные отстойники для очистки жидкостей. В этих устройствах под действием силы тяжести нерастворенные примеси, находящиеся в очищаемой воде, опускаются на дно отстойника [1].

Недостатками указанных отстойников являются большие размеры и сравнительно низкая эффективность очистки от нерастворенных примесей.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является резервуар для очистки жидкости методом отстаивания [2 рисунки 6, 7].

Он представляет собой вертикальную цилиндрическую емкость с конусным днищем. Внутри емкости расположена труба для подвода очищенной жидкости и лоток для сбора очищенной жидкости, а также трубопровод для отвода очищенной жидкости. При этом на трубе для подвода очищенной жидкости установлена насадка в виде спиральной пластины, наружный край которой прикреплен к стенке емкости с образованием зазора, а также в кольцах спиральной пластины установлены радиально вертикальные стенки. В нижней части конусного днища имеется трубопровод для выпуска осадка.

Недостатком этого решения является невысокая эффективность процесса очистки.

Задачей изобретения является интенсификация и увеличение эффекта очистки жидкостей методом отстаивания.

Для достижения поставленной задачи внутренний край спиральной пластины, расположенной на трубе для подвода очищаемой жидкости в резервуар, жестко прикреплен к наружной поверхности трубы, а на трубе по всей ее высоте выполнено щелевое отверстие. При этом в нижней части трубы установлена заглушка.

Очищаемая жидкость подается по трубопроводу для подвода, проходит через щелевое отверстие, которое выполнено по всей высоте трубы, и далее получает направленное движение по каналам, образованным стенками спиральной пластины. Затем жидкость через зазор между краем пластины и стенкой емкости достигает корпуса резервуара и лотка для сбора очищенной жидкости, расположенного в верхней части цилиндрической емкости. Из лотка очищенная жидкость с помощью трубопровода для отвода очищенной жидкости отводится из цилиндрической емкости.

Очистка жидкости в резервуаре осуществляется за счет движения ее по криволинейным в плане каналам спиральной пластины. Вследствие движения вдоль криволинейной поверхности на очищаемую жидкость будет действовать центробежная сила, обеспечивающая выпадение нерастворенных примесей на стенки пластины. Выпавшие на поверхности стенки частицы нерастворенных примесей сползают по ней вниз, в конусную часть устройства. Сползание частиц нерастворенных примесей обусловлено действием силы тяжести. После протекания по каналам спиральной пластины очищенная от нерастворенных примесей жидкость через зазор поступает к лотку и трубопроводу очищенной жидкости.

Новым в заявляемом изобретении является использование криволинейной поверхности с изменяющимся радиусом кривизны для ограждения потока жидкости, движущегося в вертикальной плоскости снизу вверх и от центра к периферии, с целью увеличения эффекта очистки жидкости методом отстаивания. Использование криволинейной поверхности для ограждения потока жидкости, движущегося в вертикальной, а затем в горизонтальной плоскости и от центра к периферии с целью увеличения эффекта очистки жидкости методом отстаивания не выявлено из существующего уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан продольный разрез устройства; на фиг. 2 - его план.

Устройство (фиг.1 и 2) содержит вертикальную цилиндрическую емкость 1 с конусным днищем 2. В центре устройства, на его вертикальной оси находится центральная труба 3 для подвода очищаемой жидкости, причем на трубе по всей высоте выполнено щелевое отверстие 4, а в нижней части трубы установлена заглушка 5. В верхней части корпуса на вертикальной цилиндрической емкости 1 размещен лоток 6 для сбора очищенной жидкости и трубопровод для выпуска очищенной жидкости 7. Внутри цилиндрической емкости 1 в вертикальном положении находится спиральная пластина 8. Она начинается у центральной трубы 3 и оканчивается зазором 9 между краем пластины и стенкой корпуса водоотводящим лотком 6 и трубопроводом для выпуска очищенной жидкости 7. Спиральная пластина 8 образует канал для прохода жидкости. Высота спиральной пластины 8 равна высоте цилиндрической части емкости. Ширина канала, образованного стенками спиральной пластины 8, одинакова по всей длине. В нижней части конусного днища 2 имеется трубопровод 10 для выпуска осадка.

Отстойный резервуар работает следующим образом.

Очищаемая жидкость поступает по центральному трубопроводу 3 в емкость. Проходит через щелевое отверстие 4 и двигается по каналу, образованному стенками спиральной пластины 8. При движении жидкости по каналу на поверхности стенок спиральной пластины 8 выпадают нерастворенные примеси и опускаются по стенке спиральной пластины 8 вниз в конусную часть резервуара 2, а очищенная жидкость отводится через зазор 9 в водоотводящий лоток 6 и трубопровод для выпуска очищенной жидкости 7. Накопившийся осадок в конусном днище 2 отводится через трубопровод 10 для выпуска осадка.

Доказательством решения поставленной задачи является следующее:
- жесткое закрепление внутреннего края спиральной пластины к наружной поверхности трубы и выполнение щелевого отверстия по всей высоте трубы позволяет придать потоку очищенной жидкости равномерное движение этой жидкости по каналам спиральной пластины, что обеспечивает интенсификацию процесса осаждения нерастворенных примесей в очищенной жидкости;
- установка заглушки в нижней части трубы для подвода жидкости не позволяет очищаемой жидкости смешиваться в конусном днище резервуара с осадком выпавшего в процессе очистки.

Использование в изобретении деталей, соответствующих современному уровню техники, позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "Промышленная применимость".

Источники информации
1. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Жуков А.И., Колобанов С.К. Канализация. - М.: Стройиздат, 1975, стр. 241.

2. US Патент 4048069 А, кл. В 01 D 21/10, 13.09.1977.

Изобретение относится к аппаратам для очистки жидкостей от нерастворимых примесей методом отстаивания. Резервуар содержит вертикальную цилиндрическую емкость с конусным днищем, в которой размещена вертикальная спиральная пластина. Наружный край пластины прикреплен к стенке емкости с зазором. Внутренний край пластины жестко закреплен на наружной поверхности трубы для подвода жидкости. Труба выполнена с щелевым отверстием по всей ее высоте и снабжена в нижней части заглушкой. Технический результат состоит в повышении эффективности очистки. 2 ил.

Отстойный резервуар, содержащий вертикальную цилиндрическую емкость с конусным днищем, внутри которой расположена труба для подвода воды, лоток для сбора очищенной воды и насадка в виде установленной на трубе для подвода воды спиральной пластины, наружный край которой прикреплен к стенке емкости с образованием зазора, отличающийся тем, что внутренний край спиральной пластины жестко прикреплен к наружной поверхности трубы, на трубе по всей высоте выполнено щелевое отверстие, а в нижней части трубы установлена заглушка.