Устройство для разделения навозных стоков на фракции Российский патент 2024 года по МПК A01C3/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при очистке навозных стоков животноводческих предприятий.

Известна конструкция устройства для разделения навоза на фракции, содержащая корпус с загрузочным и выгрузным патрубками, заключенный внутри корпуса фильтрующий элемент, выполненный в виде пружины, с размещенным в нем и связанным с механическим приводом транспортирующим органом в виде ленточной спирали [1].

Недостатком известной конструкции является высокая влажность отделенной твердой фракции навозных стоков.

Известна конструкция устройства для разделения навозных стоков на фракции, содержащая корпус с подводящей трубой, связанной с приемной камерой, наклонную фильтрующую панель с размещенными под ней сборником жидкой фракции и приемником твердой фракции. При этом параллельно над наклонной фильтрующей панелью жестко закреплена седиментационная пластина, установленная с зазором относительно последней, верхний край которой по всей ширине выполнен вогнутым по направлению течения потока [2].

Недостатком известной конструкции является высокая влажность отделенной твердой фракции навозных стоков, вследствие чего твердая фракция требует дополнительного обезвоживания, чтобы соответствовать санитарно-гигиеническим требованиям и быть пригодной для биотермического обеззараживания и дальнейшего использования в качестве ценного органического удобрения.

Данное устройство является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату.

Целью заявленного изобретения является снижение влажности твердой фракции навозных стоков.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для разделения навозных стоков на фракции содержит корпус с подводящей трубой, приемную камеру, приемник твердой фракции, сборник жидкой фракции, выводной патрубок, заключенные внутри корпуса седиментационную пластину с переливной тангенциальной пластиной и наклонную фильтрующую панель, образующая поверхности которой, представляет собой изогнуто-вогнутую кривую с постоянным радиусом кривизны.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства.

На фиг. 2 представлена схема для обоснования длины наклонной фильтрующей панели устройства для разделения навозных стоков на фракции.

Устройство для разделения навозных стоков на фракции содержит корпус 1 с подводящей трубой 2, приемную камеру 3, приемник твердой фракции 4, сборник жидкой фракции 5, выводной патрубок 6, заключенные внутри корпуса 1 седиментационную пластину 7 с переливной тангенциальной пластиной 8 и наклонную фильтрующую панель 9, образующая поверхности которой, представляет собой изогнуто-вогнутую кривую с постоянным радиусом кривизны.

Устройство для разделения навозных стоков на фракции работает следующим образом.

Исходная суспензия навозных стоков под давлением по подводящей трубе 2 поступает в приемную камеру 3 и попадает на седиментационную пластину 7, где разделяется на осажденную и осветленную фазы за счет гравитационных сил тонкослойного осаждения. Причем, более тяжелые твердые взвешенные частицы осажденной фазы навозных стоков перемещаются вниз по наклонной седиментационной пластине 7 за счет разности действия сил тяжести и силы трения осадка о поверхность пластины и попадают в приемник твердой фракции 4. Осветленная фаза навозных стоков перемещается вверх по поверхности седиментационной пластины 7 и, переливаясь через верхний край переливной тангенциальной пластины 8, распределяется по наклонной фильтрующей панели 9, образующая поверхности которой, представляет собой изогнуто-вогнутую кривую с постоянным радиусом кривизны, через которую отфильтровывается, разделяясь на твердую и жидкую фракции навозных стоков. Образованная на наклонной фильтрующей панели 9 твердая фракция сползает с последней за счет сил разности действия силы трения и силы тяжести и удаляется из устройства через приемник твердой фракции 4, а полученная жидкая фракция поступает в выводной патрубок 6.

Наклонная фильтрующая панель устройства 9 (Фиг.2), образующая поверхности которой, представляет собой изогнуто-вогнутую кривую с постоянным радиусом кривизны, имеет длину АС, состоящую из двух дугообразных половин АВ и ВС.

У прототипа наклонная фильтрующая панель имеет длину АС, состоящую из двух отрезков АВ и ВС, являющихся также хордами дуг АВ и ВС.

Вычислив длину хорды АВ, получим

где R - радиус дуги АВ (R=0,75), м; α - угол дуги АВ (α=55), град.

Вычислив длину дуги АВ, получим

Общая длина наклонной фильтрующей панели прототипа будет равна

А общая длина наклонной дуговой фильтрующей панели в форме клотоиды заявляемого устройства будет равна

За счет того, что наклонная фильтрующая панель 9 имеет образующую поверхности, выполненную в форме изогнуто-вогнутой кривой с постоянным радиусом кривизны, и длина фильтрующей поверхности больше чем у прототипа, соответственно, увеличивается время гравитационного фильтрования навозных стоков, и получаемый осадок твердой фракции имеет более низкую влажность, после чего пригоден для биотермического обеззараживания и может использоваться для утилизации в качестве ценного органического удобрения.

Источники информации:

1. Авторское свидетельство № 1165252 A1 СССР, МПК A01C 3/00. Установка для разделения навоза на фракции: № 3568290: заявл. 22.03.1983: опубл. 07.07.1985 / В.П. Коваленко, А.М. Бондаренко, Н.В. Щетинин [и др.]; заявитель Всероссийский ордена трудового красного знамени научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства.

2. Патент №2818172 C1 Российская Федерация, МПК A01C 3/00. Устройство для разделения навозных стоков на фракции: № 2023122828: заявл. 04.09.2023: опубл. 25.04.2024 / Ю.А. Киров, Д.Н. Котов, В.А. Милюткин [и др.]; заявитель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" (прототип).

Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения на фракции навозных стоков животноводческих предприятий. Устройство для разделения навозных стоков на фракции содержит корпус с подводящей трубой, связанной с приемной камерой, наклонную фильтрующую панель с размещенными под ней сборником жидкой фракции, выводным патрубком и приемником твердой фракции. Параллельно над наклонной фильтрующей панелью жестко закреплена седиментационная пластина, установленная с зазором относительно последней, а верхний край которой по всей ширине выполнен вогнутым по направлению течения потока и очерчен по дуге окружности. Наклонная фильтрующая панель имеет образующую поверхности, выполненную в форме клотоиды. Техническим результатом является снижение влажности твердой фракции навозных стоков. 2 ил.

Устройство для разделения навозных стоков на фракции, содержащее корпус с подводящей трубой, связанной с приемной камерой, наклонную фильтрующую панель с размещенными под ней сборником жидкой фракции, выводным патрубком и приемником твердой фракции, причем параллельно над наклонной фильтрующей панелью жестко закреплена седиментационная пластина, установленная с зазором относительно последней, а верхний край которой по всей ширине выполнен вогнутым по направлению течения потока и очерчен по дуге окружности, отличающееся тем, что наклонная фильтрующая панель имеет образующую поверхности, выполненную в форме клотоиды.