РАДИАЛЬНЫЙ ОТСТОЙНИК Российский патент 2007 года по МПК B01D21/06 

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий под действием сил тяжести, в частности для очистки сточных вод от взвешенных веществ, образуемых в химическом, целлюлозно-бумажном, городском коммунальном производстве и т.д., и может найти применение в системах очистных сооружений коммунального хозяйства.

Известен радиальный отстойник, содержащий цилиндрический резервуар с кольцевым каналом в центре, системы для ввода обрабатываемой и сбора осветленной воды, а также устройство механического удаления осадка, включающее приводной мост, ферму, взаимодействующую с приводным мостом, и группу скребков, в которой скребки выстроены в ряд по спиральной линии и соединены граничащими кромками друг с другом посредством шарниров, причем каждый скребок имеет жестко скрепленную с ним тягу, шарнирно соединенную с фермой (см. авторское свидетельство СССР №464536, С02С 1/26 от 1975 г.).

Недостатки известного устройства заключаются в том, что радиальный отстойник имеет ограниченный объем резервуара, что обусловлено расположением кольцевого канала для сбора осадков в центре резервуара и наличием одной группы скребков, которые выстроены в ряд по спиральной линии.

Кроме того, в известном отстойнике имеет место непредсказуемое изменение удельной производительности отстойника с одновременным снижением эффекта осветления сточных вод, так как, с одной стороны, каждый скребок в воде находится в свободном состоянии и прижимается к дну резервуара отстойника только под действием своего собственного веса и веса тяги, которая шарнирно соединена с фермой, а, с другой стороны, при изменении положения скребков относительно дна с помощью тяг часть осадка проходит мимо скребков в осветленные слои.

Для очистки больших объемов сточной воды используют крупногабаритные известные радиальные отстойники, содержащие обычно цилиндрический резервуар с кольцевым каналом в дне, разделяющим дно на два концентрических участка, системы для ввода обрабатываемой и сбора осветленной воды, а также устройство для механического удаления осадка, включающее приводной мост, связанную с ним ферму и два полных, и два неполных ее крыла с соответствующими лучевыми скребками разной формы, длина которых по мере удаления от кольцевого канала уменьшается, причем одно из крыльев совмещено с приводным мостом (см. Батуров В., Лейбовский М. Современнные отстойники для систем водоочистки. ЦНИТИХИМНЕФТЕМАШ, Москва, 1974, с.10, рис.3, с.5, рис.1, с.1, 2).

В таком известном большом радиальном отстойнике обеспечен эффект осветления сточных вод. Однако удельная производительность снижена, так как «...перемещение осадка от периферии дна резервуара к кольцевому каналу в дне занимает несколько часов. Сплошность его массы нарушается. Часть осадка всплывает на поверхность отстойника.» (см. Евстегнеев И.А., Кучин Г.П. Новый радиальный отстойник для сточных вод. Научно-технический реферативный сборник «Химическое и нефтяное машиностроение». ЦНИТИХИМНЕФТЕМАШ, 1978, №5, с.1, 2).

В качестве прототипа выбран известный радиальный отстойник, содержащий цилиндрический резервуар с кольцевым каналом в дне, разделяющим дно на два концентрических участка, системы для ввода обрабатываемой и сбора осветленной воды, а также устройство механического удаления осадка, включающее приводной мост, скребки, опору, колонну, расположенную над кольцевым каналом и снабженную на конце лопаткой, помещенной в кольцевом канале с возможностью движения по нему (см. патент РФ №2129459, B01D 21/18, 1999 г.)

В указанном радиальном отстойнике имеется две группы скребков, выстроенных в ряд по соответствующим спиральным линиям и закрепленых в соответствующих дугообразных лонжеронах, образуя с последними щетки. При этом колонна с лопаткой связана с опорой, которая установлена на приводном мосту над кольцевым каналом.

Кроме того, устройство механического удаления осадка снабжено двумя шарнирно соединенными с колонной качающимися в вертикальной плоскости стрелами, на концах которых с помощью независимых подвесок смонтированы упомянутые щетки. Каждая независимая подвеска выполнена в виде рычага и снабжена компенсатором веса щетки, при этом оси шарнирных соединений упомянутого рычага со стрелой и щеткой перекрещиваются с хордой соответствующего дугообразного лонжерона.

Кроме того, в каждой упомянутой группе скребки разделены на две подгруппы и их скребки закреплены в соответствующих дугообразных лонжеронах, образуя с последним четыре щетки, из которых каждая пара щеток смонтирована на конце соответствующей стрелы.

Недостатки прототипа заключаются в следующем.

В известном отстойнике вся весовая нагрузка, включающая вес приводного моста, скребков и поддерживающих их механизмов, существенно нагружает стенку резервуара, что сокращает срок его службы и повышает требования к прочности стенки резервуара. При этом принцип крепления скребков и щеток в рабочем положении имеет эксцентриситет по отношению к приводному мосту, поэтому и для его уравновешивания требуется повышение противодействия моста к кручению (опрокидыванию последнего). Это также неизбежно приводит к повышению веса моста и, как следствие, к повышению нагрузок на вертикальную стенку резервуара через колеса моста.

Кроме того, сложность устройства для механического удаления осадка, работающего в водной среде, может приводить к заклиниванию его узлов, что снижает надежность и качество очистки.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности, увеличение срока работы отстойника, а также упрощение конструкции.

Технический результат заключается в том, что в предлагаемом радиальном отстойнике значительно снижаются весовые нагрузки на приводной мост, на вертикальную стенку резервуара, на фермы и скребки. Повышается устойчивость приводного моста, что позволяет снизить к нему требования по жесткости и прочности.

Кроме того, предлагаемый радиальный отстойник позволяет упростить конструкцию, использовать в ней разъемные соединения, что упрощает сборку и ремонтные работы.

Указанная задача достигается тем, что в известном радиальном отстойнике, содержащем цилиндрический резервуар с кольцевым каналом в дне, разделяющим дно на два концентрических участка, системы для ввода обрабатываемой и сбора осветленной воды, а также устройство механического удаления осадка, включающее приводной мост, скребки, опору, колонну, расположенную над кольцевым каналом и снабженную на конце лопаткой, помещенной в кольцевом канале с возможностью движения по нему, устройство механического удаления осадка в радиальном отстойнике снабжено двумя полыми, полупогруженными цилиндрами, соединенными друг с другом с технологическим зазором и закрепленными на приводном мосту, а также фермами, соединяющими скребки с цилиндрами. При этом центр опоры моста совмещен с центром резервуара, а колонна с лопаткой установлена на ферме, проекция которой в радиальном направлении пересекает кольцевой канал.

Кроме того, соединение цилиндров с приводным мостом, а также соединение ферм с полыми цилиндрами выполнены разъемными.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид отстойника в радиальном разрезе; на фиг.2 - поперечный разрез полых цилиндров; на фиг.3 - шпилечное крепление цилиндров к мосту; на фиг.4 - разъемное соединение ферм с полыми цилиндрами.

Предлагаемый радиальный отстойник содержит цилиндрический резервуар 1 с кольцевым каналом 2 в дне 3, разделяющим дно 3 на два концентрических участка 4 и 5. Имеются системы для ввода обрабатываемой и сбора осветленной воды (не показаны). Причем выход 6 для ввода обрабатываемой воды выполнен в виде трубы и расположен в центре дна 3 резервуара 1. Вход системы осветленной воды выполнен в виде периферийного, кольцевого лотка 7, нависающего над дном 3. Имеется еще устройство для механического удаления осадка, включающее приводной мост 8, опирающийся с помощью колес 9 на вертикальную стенку резервуара 1 и на опору 10, центр которой совпадает с центром резервуара 1. На приводном мосту 8 с помощью разъемных соединений 11 закреплены два полых полупогруженных цилиндра 12. Полые цилиндры 12 соединены друг с другом с технологическим зазором для исключения накопления на их поверхности ила. При этом разъемные соединения выполнены в виде резьбовых шпилек 11, установленных на фланцах полых цилиндров 12.

На полых цилиндрах 12 с помощью разъемных средств 13, например штифтов, закреплены две фермы 14 и 15. Каждая ферма 14, 15 соединена со скребком 16. При этом проекция фермы 14 в радиальном направлении пересекает кольцевой канал 2. На ферме 14 в зоне нависания над кольцевым каналом 2 установлена колонна 17, снабженная на конце лопаткой 18, помещенной в кольцевом канале 2.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Через трубу 6, являющуюся выходом системы подачи обрабатываемой воды, в цилиндрический резервуар 1 подается сточная вода (не показана). Она периферийно перемещается от центра резервуара к его периферийной части - стенкам резервуара 1. При этом взвешенные частицы, находящиеся в сточных водах, по мере перемещения воды от центра резервуара 1 к его периферии оседают на дно 3 резервуара 1. Со временем осадок на дне 3 резервуара 1 нарастает и его механически убирают, что достигается включением приводного устройства (не показан) приводного моста 8, вместе с ним начинают вращаться скребки 16, а с ними и колонна 17. Скребки 16 захватывают осадок и сгребают его в кольцевой канал 2. Из последнего осадок сгребает лопатка 18, которая также движется вместе с колонной 17.

Таким образом, предлагаемый радиальный отстойник позволяет снизить весовые нагрузки на корпус резервуара, на само устройство механического удаления осадка, что повышает его надежность.

Кроме того, крепление к мосту полых цилиндров повышает его прочность.

Кроме того, снижение весовых нагрузок, а также использование в конструкции разъемных соединений позволяет упростить конструкцию, сократить временные трудозатраты в процессе сборки и ремонтных работ, что также повышает надежность и экономические показатели.

Использование: в устройствах для разделения суспензий под действием сил тяжести, в частности для очистки сточных вод от взвешенных веществ. Радиальный отстойник содержит цилиндрический резервуар с кольцевым каналом в дне, системы для ввода обрабатываемой и сбора осветленной воды, устройство механического удаления осадка, включающее приводной мост, скребки, опору, колонну, расположенную над кольцевым каналом и снабженную на конце лопаткой, помещенной в кольцевом канале. Устройство для механического удаления осадка снабжено двумя полыми, полупогруженными цилиндрами, соединенными друг с другом с технологическим зазором и закрепленными на приводном мосту, а также фермами, соединяющими скребки с цилиндрами. При этом центр опоры моста совмещен с центром резервуара, а колонна с лопаткой установлена на ферме в зоне нависания над кольцевым каналом. Технический результат заключается в значительном снижении весовых нагрузок на приводной мост, на вертикальную стенку резервуара, на фермы и скребки, в повышении устойчивости приводного моста. Отстойник позволяет упростить конструкцию, использовать в ней разъемные соединения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Радиальный отстойник, содержащий цилиндрический резервуар, с кольцевым каналом в дне, разделяющим дно на два концентрических участка, системы для ввода обрабатываемой и сбора осветленной воды, а также устройство механического удаления осадка, включающее приводной мост, скребки, опору, колонну, расположенную над кольцевым каналом и снабженную на конце лопаткой, помещенной в кольцевом канале с возможностью движения по нему, отличающийся тем, что устройство механического удаления осадка снабжено двумя полыми, полупогруженными цилиндрами, соединенными друг с другом с технологическим зазором и закрепленными на приводном мосту, а также фермами, соединяющими скребки с цилиндрами, при этом центр опоры моста совмещен с центром резервуара, а колонна с лопаткой установлена на ферме, проекция которой в радиальном направлении пересекает кольцевой канал.2. Радиальный отстойник по п.1, отличающийся тем, что соединения полых цилиндров с приводным мостом, а также ферм с цилиндрами выполнены разъемным.