Канализационный перепад Советский патент 1992 года по МПК E03F5/00 

Изобретение относится к канализации, а именно к устройствам для удаления жидких отходов с территории населенных пунктов, может быть использовано для сбора и транспортирования их глубокозаложенными коллекторами.

Известны различные конструкции канализационных многоступенчатых перепадов, содержащих шахту круглой или прямоугольной (в плане) формы с днищем и перекрытием, подводящий мелкозаложенный и отводящий глубокозаложенный коллекторы, размещенные по высоте шахты ступени.

Данные перепады обеспечивают пропуск большого количества сточной жидкости и высокую степень гашения энергии падающей жидкости.

Однако многоступенчатым перепадам присущи недостатки, а именно: они не позволяют производить профилактический осмотр состояния шахт и их ремонт во время засорения. Кроме того, сточная жидкость, поступающая в перепад, может ухудшить режим движения за счет образования вакуума под ступенями при безнапорном режиме и создавать воздушные пробки (т.е. скопление воздуха и газов под ступенями) . при большом поступлении жидкости в перепад. При образовании вакуума воздух эпизодически будет прорываться по ступени и при этом вызывать вибрацию, приводящую к разрушению перепада.

Из известных многоступенчатых перепадов наиболее близким является канализационный перепад, состоящий из шахты круглой в плане, разделенной перегородками на две секции. Между секциями расположен специальный отсек для размещения вентиляционных стояков, отдельного для каждой ступени, и устройства эл. подъемника для обслуживания шахты. В секциях расположены ступени в шахматном порядке, по которым вода поступает через перепад в глубокозаложенный тоннельный коллектор.

Данный перепад позволяет производить профилактический ремонт шахты и ее ремонт при засорении, но ненадежен о работе т.к. подача воздуха под ступени производится при поступлении в перепад малых

(Л

С

ч

х ел ел со

расходов жидкости. Кроме этого данному перепаду присущи следующие недостатки: поступление воздуха производится через вентиляционные стояки, размещаемые а специальном служебном отсеке, устроенном для них а шахте; для каждой ступени свой стояк;

для вентиляционных стояков требуется дополнительные материальные затраты (обычно это металл), эксплуатационные (ремонт, наблюдения) и энергетические (работа вентиляторов, подающих воздух под ступени);

вентиляционные стояки, выходя на поверхность, требуют сооружения воздухоза- борных устройств, для размещения которых требуется помещение, необходимое для установки вентиляторов;

подача воздуха под ступени предусмотрена только при создании под ступенями вакуума. При другом режиме работы перепада вентиляторы отключаются, но не сразу, а это приводит к искусственному образованию воздушных пробок и ухудшению работы перепада. Кроме этого, воздух и газы, скопившиеся под ступенями, по вентиляционным стоякам устремятся вверх и, выходя на поверхность, будут создавать зловоние вокруг шахты, что не допустимо по санитарным нормам;

для размещения вентиляционных стояков необходимо предусматривать устройство специального служебного отсека, часть которого служит для устройства подъемника. Служебный отсек занимает 1/3 часть полезной площади перепада, чем значительно снижает основное преимущество многоступенчатых перепадов - способность пропуска большого количества сточных вод через перепад. Строительство такого перепада экономически не выгодно;

устройство подъемника в служебном отсеке экономически не оправдано еще по следующим причинам;

во-первых, подьемник должен быть с электроприводом для быстрого поднятия людей на поверхность с большой глубины при внезапном поднятии уровня воды в шахте при остановках насосов на насосных станциях;

во-вторых, для работы подьемника необходимо устраивать множество приспособлений из металла (направляющие из швеллера, двутавра и т.п.) прокладывать си- лобой эл. кабель и т.д. Сам подьемник должен быть выполнен надежным и безопасным согласно технике безопасности;

в-третьих, для безопасного спуска людей служебный отсек должен иметь сзою

систему вентиляции по всей глубине для устранения случаев отравления рабочих.

Все это потребует надежного технического оборудования, которое будет работать в сложных газовоздушных условиях и частого затопления, что на канализационных сетях происходит довольно часто. Такие условия работы потребуют в свою очередь регулярного ремонта подъемных устройств

и значительного увеличения стоимости перепада.

Для подъемных устройств на поверхности необходимо помещение, что приводит к ограниченному строительству таких перепа5 дов в городской зоне.

Целью изобретения является повышение надежности работы перепадного сооружения путем стабильного давления под ступенями.

0 Поставленная цель достигается тем, что в канализационном многоступенчатом перепаде, содержащем вертикальную шахту с установленными по высоте в шахматном порядке ступенями и разделительной стенкой,

5 вертикальные каналы для подачи воздуха под ступени, подводящий и отводящий коллекторы, днище и перекрытие, вертикальные каналы размещены в разделительной стенко, выполнены открытыми снизу и с

0 проемами в верхней части и под каждой из ступеней вертикальной шахты.

Предлагаемая конструкция многоступенчатого перепада имеет следующие преимущества:

5 не требуется материальных затрат на устройство вентиляционных каналов, их ремонт и замену, т.к. они выполняются в стенке, Это приводит, наоборот, к экономии бетона;

0 обеспечивается быстрое саморегулирование воздушного давления в подступенча- тых пространствах за счет их объединения при помощи приточных проемов и общих вентиляционных каналов;

5 соответствует санитарным требованиям, т.к. не вызывает зловония вокруг шахты, потому что воздушные каналы не выходят на поверхность земли, а следовательно не требуется строительство воздухозаборных соо0 ружений;

приводит к экономии эл. энергии, т.к. поступление воздуха происходит за счет разряжения, создаваемого движущейся жидкостью;

5 обеспечивается надежность перепада при всех режимах работы, включая подтопление шахты;

не требуется устройства служебного отсека для размещения вентиляционных стояков, что привело бы к уменьшению полезной площади перепада, а соответственно, к уменьшению пропускной способности.

Кроме этого, предлагаемый многоступенчатый перепад прост в устройстве и экс- плуатации, надежен в работе и очень экономичен, т.к. не требует строительства служебного отсека для вентиляционных стояков и других инженерных сооружений, усложняющих конструкцию и увеличивающих стоимость и без того дорогостоящего сооружения.

На фиг. 1 изображен продольный разрез канализационного многоступенчатого перепада; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Канализационный многоступенчатый перепад состоит из подводящего коллектора 1, разделенного на две части, шиберов 2, вертикальной шахты 3, разделенной на две секции, разделительной стенки 4, перепад- ных ступеней 5, отводящего глубокозаложенного коллектора 6, воздушных каналов 7, открытых снизу и с проемами 8 в верхней части и под каждой из ступеней перепадной шахты.

Предлагаемая конструкция перепада работает следующим образом.

Сточные воды из подводящего коллек- тора 1. конструктивно разделенного на две части, поступают в шахту 3. Шахта 3 разделена на две части благодаря наличию разделительной стенки 4, позволяющей на время осмотра шахты путем перекрытия из подводящих ветвей шибером 2 всю сточную воду отводить через другую половину перепада, что очень удобно при осмотре и ремонте шахты.

Сточная жидкость, падая на ступени 5, гасит свою скорость и тем самым снижает гидродинамическую нагрузку на конструкцию перепада и в особенности на дно перепада.

Сточная жидкость при своем движении в перепаде в безнапорном режиме создает под ступенями зоны пульсирующего вакуума что вызывает приток воздуха через проемы 8 либо из нижней части шахты, либо из верхней по воздушным каналам 7, чем устраняется вакуум под ступенями и устанавливается постоянное давление, а следовательно, устраняется вибрация и разрушение конструкции перепада.

В случае большого поступления жидкости в перепад, воздух, увлекаемый жидкостью, и газы, выделившиеся из нее, скапливаются под ступенями м могут создавать воздушные пробки, препятствующие свободному поступлению жидкости и ухудшающие пропускную способность перепада, но благодаря наличию воздушных каналов 7 и проемов 8, связывающих под- ступенчатое пространство с каналами, скапливающаяся газовоздушная смесь будет поступать в глубокозаложенный коллектор б, чем обеспечивается стабильное давление под ступенями, а следовательно равномерное поступление сточной жидкости через перепад и надежность работы перепада в целом.

В случае затопления шахты скапливающаяся газовоздушная смесь будет из под- ступенчатого пространства удаляться по воздушным каналам и верхним проемам в верхнюю часть шахты, а давление в подсту- пенчатых пространствах будет всегда стабильным и следовательно работа перепада не ухудшится.

Кроме того, данная конструкция, обеспечивая равномерное поступление жидкости через перепад, позволит насосным станциям работать без значительных перегрузок, вызывающих трату дополнительной электроэнергии,

Формула изобретения Канализационный перепад, содержащий вертикальную шахту с установленными по высоте в шахматном порядке ступенями и с разделительной стенкой, вертикальные каналы для подачи воздуха под ступени, подводящий и отводящий коллекторы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем стабильного давления под ступенями, вертикальные каналы размещены в разделительной стенке, выполнены открытыми снизу и с проемами в верхней части и под каждой из ступеней вертикальной шахты.

Использование: изобретение относится к канализации, а именно к устройствам для удаления жидких отходов с территории населенных пунктов, и может быть использовано для сбора и транспортировки их глубокозаложенными коллекторами. Сущность изобретения: перепад содержит подводящий коллектор с шиберами, вертикальную шахту, разделительную стенку, расположенные в шахматном порядке перепадные ступени. В разделительной стенке расположены вертикальные воздушные каналы, соединяющие все подступенчатые пространства между собой через проемы, выполненные в разделительной стенке под каждой ступенью. 3 ил.