УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 2017 года по МПК E03F5/14 

Изобретение относится к области очистки сточных вод, а именно к устройствам для задержания и извлечения из сточных и ливневых вод механических включений от твердых отходов и мусора.

Изобретение может быть использовано в коммунальном хозяйстве, в канализационных насосных станциях и в промышленных системах очистных сооружений городов, поселков, а также в системах очистных сооружений отдельно стоящих домов.

Известно устройство для механической очистки сточных вод, содержащее раму с закрепленной в ней решеткой из параллельных пластин и граблину, причем рама снабжена стопором, приводом и обтекаемой формы распорами, выполнена составной из соединенных общей осью подвижной и неподвижной полурам, на последней из которых установлен стопор, а привод смонтирован на подвижной полураме, причем пластины решетки неподвижной полурамы выполнены трапецеидальной формы, а распоры установлены в средней части пластин подвижной полурамы на одной горизонтальной оси (авт. св. СССР №1432153 на изобретение «Устройство для механической очистки сточных вод», МПК E03F5/14, опубл. 23.10.1988). Наличие двух видов приводов (электропривод для граблины и гидроцилиндр для подвижной полурамы) снижает надежность устройства, кроме того, при накоплении волокнистых загрязнений в местах сопряжения распоров с боковыми поверхностями пластин, их смыв производится в уже очищенную воду, что снижает эффективность работы устройства.

Известно устройство для механической очистки сточных вод, содержащее решетку с фильтровальным полотном, граблины с зубьями, закрепленные на двух бесконечных цепях, установленных на парах рабочих приводных и натяжных зубчатых колес, привод. Фильтровальное полотно снабжено поперечиной и выполнено в виде набора стержней, имеющих в нижней рабочей части дуговой участок, стержни которого своей концевой частью жестко закреплены в поперечине, граблины с зубьями дополнительно снабжены опорными вставками, установленными на каждой граблине между зубьями, а зубья установлены между стержнями и выступают над ними (патент РФ № 2224851 на изобретение «Устройство для механической очистки сточных вод (варианты)», МПК E03F5/14, опубл. 27.02.2004). Выполнение граблин, закрепленными на цепях, усложняет конструкцию устройства, снижает его надежность и повышает трудоемкость ремонта и эксплуатационного обслуживания.

Известно наиболее близкое по совокупности существенных признаков устройство для механической очистки сточных вод, содержащее фильтровальное полотно из установленных с прозором параллельных пластин; траковую грабельную решетку, установленную на парах рабочих приводных и натяжных зубчатых колес; привод. Траковая грабельная решетка содержит подвижно соединенные в бесконечную гусеничную цепь грабельные траки с зубьями, установленными под углом α < 90° к основанию трака, и выполненными с возможностью вхождения в прозоры фильтровального полотна (патент США №5565093 на изобретение «Conveyor-band filter apparatus», МПК B01D33/27; B01D33/333; E02B8/02, опубл. 15.10.1996).

Использование траковой грабельной решетки позволяет исключить цепи, что обеспечивает упрощение устройства и повышение его надежности. Однако при наличии в сточных водах волокнистых загрязнений в прозорах фильтровального полотна образуются «ковровые дорожки» и «бороды», что приводит к засоряемости фильтровального полотна и необходимости принудительной его очистке вручную или промывке водой под высоким давлением, что увеличивает эксплуатационные расходы и повышает трудоемкость обслуживания устройства.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности работы устройства для механической очистки сточных вод.

Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи во всех случаях исполнения, заключаются в повышении степени очистки, снижении эксплуатационных расходов и трудоемкости обслуживания.

Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи в предпочтительных случаях исполнения,заключаются в повышении надежности и увеличении срока службы устройства.

Указанные технические результаты достигается тем, что устройство для механической очистки сточных вод содержит фильтровальное полотно из установленных с прозором параллельных пластин; траковую грабельную решетку; привод. Траковая грабельная решетка установлена на парах зубчатых приводных и натяжных колес и содержит подвижно соединенные в бесконечную гусеничную цепь грабельные траки с зубьями, установленными под углом α основанию трака. Зубья выполнены с возможностью вхождения в прозоры фильтровального полотна. Устройство содержит грабельные траки с углом наклона зубьев α₁ и грабельные траки с углом наклона зубьев α₂, где α_{1 ≠} α₂. Траки с разным углом наклона зубьев очерено соединены в гусеничную цепь с помощью соединительных элементов. Соединительные элементы и грабельные траки содержат радиальные выступы, а зубчатые колеса содержат ответные радиальные впадины.

Предпочтительно, чтобы траковая грабельная решетка содержала очерено соединенные грабельные траки с углом наклона зубьев α₁ = 90°, и грабельные траки с углом наклона зубьев α₂ > 90.

Предпочтительно также, чтобы зубья грабельных траков и пластины фильтровального полотна имели конические ответные профили.

Предпочтительно также, чтобы пластины фильтровального полотна в зоне захода зубьев имели параболическую форму.

Предпочтительно также, чтобы грабельные траки и соединительные элементы были подвижно соединены между собой в бесконечную гусеничную цепь посредством болтового соединения, включающего шайбу вращающуюся; шайбу прижимную; болт; гайку самоконтрящую.

Предпочтительно также, чтобы трущиеся поверхности траков были выполнены упрочненными.

Предпочтительно также, чтобы контактные поверхности вращающихся шайб, болтов и зубчатых колес имели соответствующие твердость и антифрикционность.

Предпочтительно также, чтобы зубчатые колеса содержали боковые удерживающие диски.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что во всех случаях выполнения оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- наличием грабельных траков с разными углами наклона зубьев б₁, б₂ где б₁ ≠ б₂;

- очерёдным соединением грабельных траков с разным углом наклона зубьев б₁ и б₂;

- соединением грабельных траков в гусеничную цепь с помощью соединительных элементов;

- наличием радиальных выступов на соединительных элементах;

- наличием радиальных выступов на грабельных траках;

- наличием на зубчатых колесах радиальных впадин, ответных радиальным выступам на соединительных пластинах и грабельных траках.

В предпочтительных случаях выполнения заявляемое изобретение отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- выполнением траковой грабельной решетки, содержащей очерено соединенные грабельные траки с углом наклона зубьев α₁ = 90°, и грабельные траки с углом наклона зубьев α₂ > 90;

- выполнением зубьев грабельных траков и пластины фильтровального полотна, имеющими конические ответные профили;

- выполнением пластин фильтровального полотна в зоне захода зубьев, имеющими параболическую форму;

- выполнением болтового соединения, включающим шайбу вращающуюся; шайбу прижимную; болт; гайку самоконтрящую;

- выполнением контактных поверхностей вращающихся шайб, болтов и зубчатых колес, имеющими соответствующие твердость и антифрикционность;

- выполнением трущихся поверхностей траков упрочненными;

- параболической формой пластин фильтровального полотна в зоне захода зубьев.

Наличие грабельных траков с разным углом наклона зубьев α₁, α₂ , где α₁ ≠ α₂ , и очерёдное их соединение в грабельную траковую решетку позволяет очистить прозоры фильтровального полотна от волокнистых загрязнений в виде «ковровых дорожек» и «бород», исключая необходимость принудительной очистки полотна вручную или промывки водой под высоким давлением, снижая тем самым эксплуатационные расходы и трудоемкость обслуживания устройства. При этом, траки с наклоном зубьев α₂, предпочтительно > 90°, обеспечивают снятие загрязнений с внутренней поверхностей пластин фильтровального полотна, выталкивая их наружу, а зубья следующего трака с наклоном зубьев α₁, предпочтительно = 90°, обеспечивают снятие загрязнений с фильтровального полотна и доставку их на конвейер. Все это повышает степень очистки и увеличивает эффективность работы устройства.

Наличие на соединительных пластинах и грабельных траках радиальных выступов, а на зубчатых колесах - ответных радиальных впадин обеспечивает зацепление элементов траковой грабельной решетки с зубчатыми колесами, облегчая движение траковой решетки и поддержание ее в натянутом состоянии.

Выполнение зубьев грабельных траков и пластин фильтровального полотна, имеющими конические ответные профили, обеспечивает свободный, без «заеданий», заход зубьев трака между пластинами фильтровального полотна.

Выполнение пластин фильтровального полотна имеющими параболическую форму в зоне захода зубьев, обеспечивает постепенный, с плавным нарастанием, заход зубьев движущихся траков, вплоть до сквозного прохода сквозь прозоры фильтровального полотна.

Выполнение болтового соединения, включающим шайбу вращающуюся; шайбу прижимную; болт; гайку самоконтрящую, обеспечивает подвижное соединение элементов траковой решетки.

Выполнение контактных поверхностей вращающихся шайб, болтов и зубчатых колес, имеющими соответствующие твердость и антифрикционность, а также трущихся поверхностей траков – упрочненными, обеспечивает высокую износоустойчивость траковой решетки, повышая надежность и увеличивая срок службы устройства.

Наличие боковых удерживающих дисков исключает боковое смещение зубчатых колес и увеличивает надежность устройства.

Изобретение иллюстрируется схемными чертежами устройства для механической очистки сточных вод, представленными на фиг. 1-4.

На фиг. 1 представлен схемный чертеж устройства для механической очистки сточных вод, вид сбоку.

На фиг. 2 представлен схемный чертеж устройства для механической очистки сточных вод, выноска А на фиг. 1.

На фиг. 3 представлен схемный чертеж сечения зубьев и пластин в зоне захода зубьев в прозоры пластин фильтровального полотна, сечение Д-Д на фиг. 2.

На фиг. 4 представлен схемный чертеж зубчатого колеса (часть) с боковым удерживающим диском.

Устройство для механической очистки сточных вод содержит фильтровальное полотно из установленных с прозором параллельных пластин 1; траковую грабельную решетку 2; привод (не показан). Траковая грабельная решетка 2 установлена на парах рабочих приводных 3 и натяжных 4 зубчатых колес и содержит подвижно соединенные в бесконечную гусеничную цепь посредством болтового соединения 5 грабельные траки 6 с зубьями, установленными под углом α₁ к основанию трака, предпочтительно = 90°, и грабельные траки 7 с зубьями, установленными под углом α₂ к основанию трака, предпочтительно > 90°. Зубья грабельных траков выполнены с возможностью вхождения в прозоры между пластинами 1 фильтровального полотна. Грабельные траки 6, 7 с разным углом α₁, α₂ наклона зубьев очередно соединены в гусеничную цепь с помощью соединительных элементов 8. Грабельные траки 6, 7 и соединительные элементы 8 содержат радиальные выступы 9, а зубчатые колеса 3, 4 содержат радиальные впадины 10, ответные радиальным выступам 9. Пластины 1 фильтровального полотна и зубья 11 грабельных траков 6, 7 имеют конические ответные профили. Пластины 1 фильтровального полотна в зоне (В) захода зубьев имеют параболическую форму. Болтовые соединения 5, подвижно соединяющее грабельные траки 6, 7 с помощью соединительных элементов 8 в бесконечную в гусеничную цепь, включают шайбу вращающуюся; шайбу прижимную; болт; гайку самоконтрящую (не показаны). Трущиеся поверхности траков 6, 7 выполнены упрочненными, а контактные поверхности вращающихся шайб, болтов и зубчатых колес имеют соответствующие твердость и антифрикционность. Зубчатые колеса содержат боковые удерживающие диски 12.

Изобретение работает следующим образом.

Траковая грабельная решетка используется в качестве цепи и выполняет функцию грабель. Грабельные траки 6, 7 с разным углом наклона зубьев 11 чередуются в сборке. Впереди по ходу движения гусеницы находится зачищающий грабельный трак 7 с зубьями, установленными под углом к основанию трака б₂ > 90°, следом за ним находится грабельный трак 6 с зубьями, установленными под углом к основанию трака б₁=90°. Гусеница траковой грабельной решетки приводится в движение при помощи зацепления с приводным зубчатым колесом 3 через приводной вал 13. Зачищающий грабельный трак 7 служит для снятия с внутренних поверхностей пластин 1 фильтровального полотна задержавшихся на них загрязнений и выталкивание их наружу, грабельный трак 6 служит для снятия с пластин 1 фильтровального полотна загрязнений и доставки их на транспортер 14 для отвода загрязнений.

Изобретение относится к области очистки сточных вод. Устройство содержит фильтровальное полотно из установленных с прозором параллельных пластин (1), траковую грабельную решетку (2), привод. Траковая грабельная решетка (2) установлена на парах зубчатых приводных (3) и натяжных (4) колес и содержит подвижно соединенные в бесконечную гусеничную цепь грабельные траки с зубьями, установленными под углом α к основанию трака. Зубья траков выполнены с возможностью вхождения в прозоры фильтровального полотна. Устройство содержит грабельные траки (6) с углом наклона зубьев α₁ и грабельные траки (7) с углом наклона зубьев α₂ , где α₁ ≠ α₂. Траки (6 и 7) с разным углом наклона зубьев поочерёдно соединены в гусеничную цепь с помощью соединительных элементов (8). Соединительные элементы (8) и грабельные траки (6 и 7) содержат радиальные выступы (9), а зубчатые колеса (3 и 4) содержат ответные радиальные впадины (10). Обеспечивается повышение степени очистки, снижение эксплуатационных расходов и трудоемкости обслуживания, повышение надежности и увеличение срока службы устройства. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для механической очистки сточных вод, содержащее фильтровальное полотно из установленных с прозором параллельных пластин, траковую грабельную решетку, привод, траковая грабельная решетка установлена на парах зубчатых приводных и натяжных колес и содержит подвижно соединенные в бесконечную гусеничную цепь грабельные траки с зубьями, установленными под углом α к основанию трака, при этом зубья траков выполнены с возможностью вхождения в прозоры фильтровального полотна, отличающееся тем, что содержит грабельные траки с углом наклона зубьев α₁ и грабельные траки с углом наклона зубьев α₂, где α₁ ≠ α₂, траки с разным углом наклона зубьев поочерёдно соединены в гусеничную цепь с помощью соединительных элементов, причем соединительные элементы и грабельные траки содержат радиальные выступы, а зубчатые колеса содержат ответные радиальные впадины.

2. Устройство для механической очистки сточных вод по п.1, отличающееся тем, что траковая грабельная решетка содержит поочередно соединенные грабельные траки с углом наклона зубьев α₁ = 90° и грабельные траки с углом наклона зубьев α₂ > 90.

3. Устройство для механической очистки сточных вод по п.1, отличающееся тем, что зубья грабельных траков и пластины фильтровального полотна имеют конические ответные профили.

4. Устройство для механической очистки сточных вод по п.1, отличающееся тем, что пластины фильтровального полотна в зоне захода зубьев имеют параболическую форму.

5. Устройство для механической очистки сточных вод по п.1, отличающееся тем, что грабельные траки и соединительные элементы подвижно соединены между собой в бесконечную гусеничную цепь посредством болтового соединения, включающего шайбу вращающуюся, шайбу прижимную, болт, гайку самоконтрящую.

6. Устройство для механической очистки сточных вод по п.1, отличающееся тем, что трущиеся поверхности траков выполнены упрочненными.

7. Устройство для механической очистки сточных вод по п.1, отличающееся тем, что контактные поверхности вращающихся шайб, болтов и зубчатых колес имеют соответствующие твердость и антифрикционность.

8. Устройство для механической очистки сточных вод по п.1, отличающееся тем, что зубчатые колеса содержат боковые удерживающие диски.