ПЕСКОЛОВКА Российский патент 2002 года по МПК B01D21/00 

Использование - механическая очистка бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод.

Сущность изобретения
Песколовка с тангенциальным подводом воды снабжена механизмом по регулированию скорости движения воды, включающим прямоугольные лопатки, шарнирно соединенные поперечными тягами, фиксатор, рычаг управления, оборудована механизмом для сброса осадка с подпружиненным маятниковым рычагом, закрепляемым фиксатором-зубом с пружиной, посредством троса контактирующим с конической заслонкой для сброса осадка, и размещает в центре корпуса вертикально установленную каркас-сетку.

Технический эффект достигается за счет простоты эксплуатации, автоматического сброса осадка при полном отсутствии электротехнического оборудования, снижения затрат на капремонт и электроэнергию, повышения очистки воды, уменьшения численности обслуживающего персонала, изменения скорости движения воды для более эффективного осаждения осадка, регулируемого объемами поступления воды на последующие сооружения очистки. Устройство механизмов простое в изготовлении, соединение рычагов - шарнирное. В плане технической безопасности уменьшается на работающих воздействие вредных и опасных производственных факторов за счет снижения рабочего времени до 20-30%, при отсутствии необходимости выполнения работ, связанных непосредственно с обслуживанием систем по сбросу осадка.

Область техники к которой относится изобретение
Изобретение относится к песколовкам с тангенциальным подводом исходной жидкости для очистки коммунально-бытовых и близких к ним по составу производственных стоков, может быть использовано при очистке стоков жилой зоны населенных пунктов и небольших производств.

Уровень техники
Наиболее близким аналогом (прототипом) изобретения является песколовка тангенциальная, имеющая круглую форму в плане с подводом воды по касательной к наружной стенке сооружения, содержащая в центре цилиндра вертикально установленную телескопическую трубу для отвода воды (см. Авторское св-во СССР N 172688, кл. С 02 F 3/10, 1964 г.), в которой не предусматривается отвода осадка и регулирования скоростей движения воды, что снижает качество очистки воды и затрудняет перераспределение объемов поступающей жидкости на последующие сооружения очистки, т.е. снижается эффективность ее работы.

Известна также установка для биологической очистки и удаления соединений азота и фосфора сточных вод, содержащая камеру смешения, циркуляционный насос, биофильтр с системой орошения, аэротенк-отстойник с водоструйной аэрацией и технологические трубопроводы (см. Авторское св-во России N 2085515, кл. С 02 F 3/02, 1994 г.), в которой не предусматривается автоматического сброса осадка, что повышает затраты на устройства систем по сбросу осадка и содержание штата для обслуживания.

Цель изобретения - повышение эффективности и совершенствование работы песколовки, достигается тем, что в дне конуса цилиндра установлена коническая заслонка, соединенная посредством подпружиненного троса с маятниковым рычагом и фиксатором. Трос активизирует заслонку через резиновые сальники, плотно закрепленные в стенке отводящей затопленной трубы для разделения подводимой и отводимой жидкостей. Кроме того, фиксатор выполнен в виде подставки с подпружиненным фиксирующим шариком. Маятниковый рычаг запрессован на валике и на одном конце имеет крепление для фиксирующего шарика в виде башмака. Песколовка снабжена механизмом по регулированию скорости движения воды, включающем прямоугольные лопатки, шарнирно соединенные поперечными тягами. Предлагается использовать два фиксатора - в механизме по сбросу осадка и в механизме по регулированию скорости движения воды.

На фиг. 1 изображен план, на фиг.2 - фронтальный разрез песколовки; на фиг. 3 - выносной элемент с видом на маятниковый рычаг и фиксатор (механизм по сбросу осадка), на фиг.4 - вид в разрезе А-А, фиг.5 - выносной элемент с видом на конусную часть; фиг.6 - выносной элемент с видом в плане на механизм по регулированию скорости воды, фиг.7 - фронтальный вид; фиг.8 - вид в разрезе Б-Б.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Песколовка содержит внизу конусной части коническую заслонку 1, плотно прилегающую к уплотнительным резиновым кольцам 2. Трос 3, удерживающий коническую заслонку 1, закреплен на башмаке 4 маятникого рычага 5, напрессованного на валике 6. Возвратная пружина 7 посредством активизации троса 3 удерживает заслонку 1 в крайнем верхнем положении. На маятниковый рычаг 5 одевается рычаг-насадка 8 с помощью шлицевого соединения.

На затопленную центральную трубу 9 насаживается каркас-сетка 10 с размером ячеек 3-5 мм.

Трос 3 проходит в отводящей трубе 9. Отводящая труба (конструктивно в стенке отводящей трубы, в нижней части, в месте изгиба фиг.2) содержит сальник 11, изготавливаемый из резины или другого упругого материала. Сальник 11 герметично облегает трос 3.

Внутренние поверхности корпуса песколовки снабжены дырчатыми прямоугольными лопатками 12, соединенными с помощью поперечных тяг 13 по кругу. Поперечные тяги 13 и дырчатые прямоугольные лопатки 12 соединены посредством шарнирного соединения 14. Для стабилизации динамической устойчивости используются закладные петли-анкеры 15. Зубчатое прямозубое колесо 16 находится в конструктивной связи с подпружиненным фиксатором-зубом 17 (т.е. в прямом зацеплении по линии зуба), расположенном на валу с рычагом управления 18 (в качестве последнего может использоваться ручка вентиля). Отверстия в лопатках 21 выполняются в шахматном порядке. Зубчатое прямозубое колесо 16 расположено на валу с рычагом управления 18.

Песколовка работает следующим образом.

Коммунально-бытовые и близкие к ним по составу производственные стоки поступают в корпус тангенциальной песколовки, в котором осуществляется осаждение песчаных фракций размером 0,5-2 мм и задержание взвешенных частиц диаметром меньше 5 мм с помощью каркаса-сетки 10. Желательно размер ячеек выбирать, исходя из состава сточных вод. Предлагается интервал 3-5 мм для задержания грубодисперсных взвешенных веществ размером не более 5 мм.

Осаждаясь, взвешенные частицы накапливаются над заслонкой 1. По мере накопления осадка пружина 7 начинает разжиматься, способствуя свободному повороту маятникого рычага 5 в крайнюю нижнюю точку. При этом опрокидывание маятникого рычага 5 осуществляется при полном заполнении конусной части. В этом положении маятниковый рычаг 5 удерживается соединением башмака 4 с фиксатором 19. Работа фиксатора 19 определена фиксацией маятникого рычага в крайней нижней точке. Предпочтительно выполнить конструктивную связь "коническая заслонка - маятниковый рычаг" с помощью троса, однако как вариант можно использовать капроновый канат или пустотелый металлический шток.

Как известно, абсолютное гидростатическое давление зависит от внешнего давления на свободную поверхность и от манометрического (высоты водного столба), поэтому накопившийся осадок над конической заслонкой 1 под действием гидростатического напора и массы осадка выталкивается и выносится по пульповоду 20 на песковые площадки. Таким образом, вода медленно опускается ниже рабочего уровня в песколовке до того момента, когда усилие в возвратной пружине 7 будет больше гидростатического напора. Маятниковый рычаг 5 перемещается в крайнюю верхнюю точку, закрывая заслонку натяжением подпружиненного троса 3.

Кроме того, можно осуществлять сброс осадка с помощью рычага насадки 8.

При высоких скоростях движения воды в песколовке (0,8-1,5 м/с, например, при залповых выбросах сточных вод) сооружение работает большой производительностью, однако эффект улавливания (осветления) гидравлической крупности частиц диаметром 1-0,5 мм в потоке недостаточен. Решение поставленной задачи требует регулирования скорости движения воды за счет механизма, в котором используется эффект искусственной шероховатости. Поток воды, совершая вращательное движение, обтекая лопатки 12 с отверстиями 21, получает потери полной удельной энергии потока. В межлопаточном пространстве создаются зоны завихрения 22. Благодаря регулировки угла наклона лопаток 12 к поверхности цилиндра песколовки можно изменять скорость движения воды. Поворачивая рычаг управления 18, усилие на ряд закрепленных лопаток передается с помощью поперечных тяг 13. Фиксатор-зуб 17 устанавливает неподвижное положение зубчатому прямозубому колесу 16, находящемуся на одном валу с дырчатой прямоугольной лопаткой 12, которая через поперечные тяги 13 закрепляет ряд дырчатых прямоугольных лопаток в установленном положении. В качестве материала лопаток можно использовать хромированные или оцинкованные стали, чугун, стекло- или углепластиковые породы (например, карбон). Последние наиболее предпочтительны для защиты от коррозии.

Отверстия в лопатках служат для свободного пропуска органических веществ грубодисперсных фаз сточных вод и экономии материала лопаток, могут выполнятся с размером диаметра 100-130 мм, с шагом, в 2 или 3 раза большим диаметра. В качестве альтернативы можно использовать лопатки без отверстий, если состав сточных вод обусловлен веществами преимущественно ионной и коллоидной структуры.

Изобретение относится к песколовкам с тангенциальным подводом жидкости и может использоваться для очистки коммунально-бытовых и близких к ним по составу производственных стоков. Песколовка снабжена механизмом регулирования скорости движения воды, включающим прямоугольные лопатки, шарнирно соединенные поперечными тягами, фиксатор, рычаг управления. Песколовка имеет также механизм сброса осадка, включающий подпружиненный маятниковый рычаг, фиксатор-зуб с пружиной, трос и коническую заслонку. Лопатки могут быть выполнены с отверстиями. Технический результат состоит в повышении степени очистки воды за счет регулирования скорости движения воды и автоматического сброса осадка. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Песколовка с тангенциальным подводом воды, отличающаяся тем, что снабжена в центре корпуса вертикально установленным каркасом-сеткой с размером ячеек 3-5 мм, песколовка снабжена механизмом по регулированию скорости движения воды, включающим прямоугольные лопатки, шарнирно соединенные поперечными тягами, фиксатор, рычаг управления, и оборудована механизмом для сброса осадка с подпружиненным маятниковым рычагом, закрепляемым фиксатором-зубом с пружиной, посредством троса контактирующим с конической заслонкой для сброса осадка. 2. Песколовка по п. 1, отличающаяся тем, что прямоугольные лопатки выполняются с отверстиями в шахматном порядке. 3. Песколовка по п. 1, отличающаяся тем, что маятниковый рычаг запрессован на валике и на одном конце имеет крепление для фиксирующего шарика в виде башмака. 4. Песколовка по п. 1, отличающаяся тем, что прямоугольные лопатки можно выполнять без отверстий.