Горизонтальний відстійник з вакуумним зневоднюванням осаду

Реферат: Горизонтальний відстійник з вакуумним зневоднюванням осаду містить корпус, пристрій для підведення вихідної води, пристрій для відведення освітленої води, пристрій для зливання води, що знаходиться над шаром осаду, перед вивантаженням осаду та дренажний пристрій. Відстійник додатково обладнаний вакуумним баком, який з'єднаний трубопроводом з дренажним пристроєм і обладнаний пристроєм для створення вакууму у вакуумному баку. Вакуумний бак обладнаний верхнім патрубком для з'єднання з пристроєм для створення вакууму із затвором, нижнім патрубком для відведення води із затвором та датчиком верхнього рівня води, який з'єднаний електроавтоматикою з пристроєм для створення вакууму. UA 107579 U (12) UA 107579 U UA 107579 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для очищення стічних вод та може бути використана для очищення стічних вод із зневоднюванням осаду в металургійній, гірничорудній та інших галузях промисловості. Найбільш близьким за сукупністю ознак до об'єкта, що заявляється, є вибраний як прототип горизонтальний відстійник, що містить корпус, пристрій для підведення вихідної води, пристрій для відведення освітленої води, пристрій для зливання води, що знаходиться над шаром осаду, перед вивантаженням осаду та дренажний пристрій (патент RU № 2286197, МПК B01D21/00, опуб. 27.10.06, бюл. № 30). Корисна модель та прототип мають такі спільні ознаки. Обидва пристрої містять корпус, пристрій для підведення вихідної води, пристрій для відведення освітленої води, пристрій для зливання води, що знаходиться над шаром осаду, перед вивантаженням осаду та дренажний пристрій. Аналіз технічних властивостей прототипу, обумовлених його ознаками, показує, що одержанню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають такі причини. У прототипі зневоднювання осаду забезпечується шляхом відведення води з корпусу через дренажний пристрій самопливом за рахунок різниці рівня води у відстійнику та рівня розміщення дренажного пристрою без додаткових пристосувань, що, в свою чергу, зумовлює значну тривалість і недостатньо високу швидкість процесу зневоднювання, а також досить високу вологість осаду. В основу корисної моделі поставлена задача створити такий горизонтальний відстійник з вакуумним зневоднюванням осаду, в якому удосконалення шляхом введення нових елементів дозволять при використанні об'єкта, що заявляється, забезпечити досягнення технічного результату, який полягає у скороченні тривалості процесу зневоднювання осаду в горизонтальному відстійнику, а також в автоматизації та підвищенні ефективності цього процесу. Поставлена задача вирішується тим, що горизонтальний відстійник з вакуумним зневоднюванням осаду, що містить корпус, пристрій для підведення вихідної води, пристрій для відведення освітленої води, пристрій для зливання води, що знаходиться над шаром осаду, перед вивантаженням осаду та дренажний пристрій, згідно з корисною моделлю додатково обладнаний вакуумним баком, який встановлений за межами корпусу відстійника, з'єднаний трубопроводом з дренажним пристроєм і обладнаний пристроєм для створення вакууму у вакуумному баку, причому вакуумний бак обладнаний верхнім патрубком для з'єднання з пристроєм для створення вакууму із затвором, нижнім патрубком для відведення води із затвором та датчиком верхнього рівня води, який з'єднаний електроавтоматикою з пристроєм для створення вакууму. В окремих випадках використання об'єкт, що заявляється, може характеризуватися тим, що: - датчик верхнього рівня води у вакуумному баку з'єднаний електроавтоматикою із затвором на нижньому патрубку вакуумного бака; - вакуумний бак обладнаний датчиком нижнього рівня води, який з'єднаний електроавтоматикою із затвором на нижньому патрубку вакуумного бака та з пристроєм для створення вакууму; - відстійник обладнаний вертикальною трубою, яка встановлена в корпусі поблизу дренажного пристрою та яка в нижній частині обладнана сітчастим фільтром і датчиком рівня води, який з'єднаний електроавтоматикою з пристроєм для створення вакууму. При використанні корисної моделі забезпечується досягнення технічного результату, який полягає у скороченні тривалості процесу зневоднювання осаду в горизонтальному відстійнику, а також в автоматизації та підвищенні ефективності цього процесу. Крім цього, забезпечується досягнення додаткового технічного результату, який полягає в інтенсифікації процесу зневоднювання осаду, а також у зниженні залишкової вологості осаду та у збільшенні швидкості його зневоднювання. Між сукупністю суттєвих ознак об'єкта, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. Обладнання об'єкта, що заявляється, вакуумним баком, який встановлений за межами корпусу відстійника, з'єднаний трубопроводом з дренажним пристроєм і обладнаний пристроєм для створення вакууму у вакуумному баку, а також обладнання вакуумного бака верхнім патрубком для з'єднання з пристроєм для створення вакууму із затвором, нижнім патрубком для відведення води із затвором та датчиком верхнього рівня води, який з'єднаний електроавтоматикою з пристроєм для створення вакууму, дозволяє шляхом створення вакууму суттєво збільшити різницю тисків для забезпечення ефективного відведення води з корпусу горизонтального відстійника, що, в свою чергу, дозволяє скоротити тривалість процесу 1 UA 107579 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зневоднювання осаду в горизонтальному відстійнику в цілому. Обладнання вакуумного бака датчиком верхнього рівня води, з'єднаного електроавтоматикою з пристроєм для створення вакууму, дозволяє шляхом спрямування команди на вимкнення пристрою для створення вакууму забезпечувати вимкнення цього пристрою при заповненні вакуумного бака, не допустити його переповнення та потрапляння води в пристрій для створення вакууму. Все це дозволяє забезпечити автоматизацію та підвищення ефективності процесу зневоднювання, скоротити час на перемикання з режиму забирання води з корпусу горизонтального відстійника у вакуумний бак на режим спорожнення бака при скороченні тривалості процесу зневоднювання осаду в цілому. З'єднання датчика верхнього рівня води у вакуумному баку електроавтоматикою з пристроєм для створення вакууму та із затвором на нижньому патрубку вакуумного бака дозволяє в автоматичному режимі одночасно з припиненням забирання води у вакуумний бак шляхом спрямування команди на вимкнення пристрою для створення вакууму переходити до спорожнення вакуумного бака шляхом спрямування команди на відкриття затвора на нижньому патрубку вакуумного бака. Все це дозволяє забезпечити автоматизацію і підвищення ефективності процесу зневоднювання, скоротити час на перемикання вакуумного бака з режиму забирання води на режим спорожнення при скороченні тривалості процесу зневоднювання осаду в цілому. Додаткове обладнання вакуумного бака датчиком нижнього рівня води, який з'єднаний електроавтоматикою із затвором на нижньому патрубку вакуумного бака та з пристроєм для створення вакууму, дозволяє при зниженні рівня води у вакуумному баку до заданої нижньої позначки (або при повному спорожненні вакуумного бака) в автоматичному режимі одночасно з припиненням спорожнення вакуумного бака шляхом спрямування команди на закриття затвора на нижньому патрубку вакуумного бака переходити до забирання води у вакуумний бак шляхом спрямування команди на увімкнення пристрою для створення вакууму. Все це дозволяє забезпечити автоматизацію і підвищення ефективності процесу зневоднювання, скоротити час на перемикання вакуумного бака з режиму спорожнення на режим забирання води при скороченні тривалості процесу зневоднювання осаду в цілому. Обладнання горизонтального відстійника датчиком рівня води, який з'єднаний електроавтоматикою з пристроєм для створення вакууму, дозволяє в автоматичному режимі здійснювати контроль за рівнем води в безпосередній близькості до дренажного пристрою, а при зниженні рівня води до заданої позначки шляхом спрямування команди на вимкнення пристрою для створення вакууму припиняти процес забирання води у вакуумний бак і припиняти процес зневоднювання осаду, наприклад, для недопущення просмоктування повітря через дренажний пристрій. Розташування датчика рівня води в трубі, яка встановлена в корпусі відстійника поблизу дренажного пристрою, дозволяє запобігти його пошкодженню завислими речовинами, що випадають в осад, та забезпечити найбільш достовірний контроль за рівнем води в корпусі відстійника. Обладнання нижньої частини труби сітчастим фільтром дозволяє запобігти потраплянню до неї з водою завислих речовин, що осіли, та пошкодженню датчика рівня води, розташованого в ній. Все це дозволяє забезпечити автоматизацію, а також скоротити тривалість і підвищити ефективність процесу зневоднювання осаду в цілому. Суть об'єкта, що заявляється, пояснюється кресленням, на якому зображений поздовжній переріз корисної моделі: На наведеному кресленні використані такі позначення: 1 - корпус; 2 - пристрій для підведення вихідної води; 3 - пристрій для відведення освітленої води; 4 - пристрій для зливання води; 5 - дренажний пристрій; 6 - вакуумний бак; 7 - пристрій для створення вакууму; 8 - трубопровід; 9 - верхній патрубок вакуумного бака; 10 - затвор; 11 - нижній патрубок вакуумного бака; 12 - затвор; 13 - датчик верхнього рівня води; 14 - датчик нижнього рівня води; 15 - вертикальна труба; 16 - сітчастий фільтр; 2 UA 107579 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 17 - датчик рівня води; 18 - затвор. У конкретному прикладі виконання горизонтальний відстійник з вакуумним зневоднюванням осаду містить корпус 1, пристрій для підведення вихідної води 2, наприклад виконаний у вигляді водопідвідної труби, пристрій для відведення освітленої води 3, наприклад виконаний у вигляді водозбірного лотка і водовідвідної труби, пристрій 4 для зливання води, що знаходиться над шаром осаду, перед вивантаженням осаду, наприклад виконаний у вигляді зливної труби, та дренажний пристрій 5, розташований в нижній частині корпусу 1 з боку розташування пристрою для підведення вихідної води 2 та виконаний, наприклад, у вигляді сітчастого фільтра. Для забезпечення вакуумного зневоднювання осаду безпосередньо в корпусі 1 об'єкт, що заявляється, додатково обладнаний вакуумним баком 6 і пристроєм 7 для створення вакууму у вакуумному баку 6, які розташовані за межами корпусу 1. При цьому вакуумний бак 6 з'єднаний з дренажним пристроєм 5 за допомогою трубопроводу 8, а також обладнаний верхнім патрубком 9 для з'єднання з пристроєм 7 для створення вакууму із затвором 10, нижнім патрубком 11 для відведення води із затвором 12 та датчиком 13 верхнього рівня води, який з'єднаний електроавтоматикою з пристроєм 7 для створення вакууму. Крім того, датчик 13 верхнього рівня води додатково з'єднаний електроавтоматикою із затвором 12 на нижньому патрубку 11 вакуумного бака 6. Вакуумний бак 6 додатково обладнаний датчиком 14 нижнього рівня води, який з'єднаний електроавтоматикою із затвором 12 на нижньому патрубку 11 вакуумного бака 6 та з пристроєм 7 для створення вакууму. Відстійник, що заявляється, додатково обладнаний вертикальною трубою 15, яка встановлена в корпусі 1 поблизу дренажного пристрою 5 та яка в нижній частині обладнана сітчастим фільтром 16 і датчиком рівня води 17, який з'єднаний електроавтоматикою з пристроєм 7 для створення вакууму. При цьому вертикальна труба 15 встановлена так, щоб її нижня частина знаходилась на заданій відстані від дна корпусу 1, а її верхня частина виступала над бортом корпусу 1 відстійника, а пристрій 4 для зливання води, яка знаходиться над шаром осаду, перед вивантаженням осаду обладнаний затвором 18. В окремих випадках нижня частина труби 15 може бути розташована безпосередньо на дні корпусу 1 при забезпеченні підведення до неї води через сітчастий фільтр 16, а верхня частина труби 15 може бути розміщена вище заданої позначки верхнього рівня води в корпусі 1 (на кресленні не показано). У конкретному прикладі виконання горизонтальний відстійник з вакуумним зневоднюванням осаду, що заявляється, працює таким чином. Вода, що містить завислі речовини, через пристрій для підведення вихідної води 2 надходить до корпусу 1. У корпусі 1 відбувається випадіння завислих речовини з потоку води та їхнє осідання на дно корпусу 1. Освітлена вода через пристрій 3 для відведення освітленої води відводиться з корпусу 1 далі за призначенням. При заповненні корпусу 1 осадом до заданого рівня (не вище рівня розміщення пристрою 4 для зливання води) надходження вихідної води через пристрій 2 в корпус 1 припиняється, відкривається затвор 18, і через пристрій 4 для зливання вода, що знаходиться над шаром осаду, випускається з корпусу 1 та спрямовується за призначенням. Після завершення зливання затвор 18 закривається. Після цього включається пристрій 7 для створення вакууму, і вода через дренажний пристрій 5 трубопроводом 8 надходить у вакуумний бак 6. Затвор 10 на верхньому патрубку 9 в цей час знаходиться у відкритому положенні. Відведення води з корпусу 1, а відповідно, і зневоднювання осаду здійснюється за рахунок напору, який створюється стовпом води, що знаходиться в корпусі 1, наприклад 3 м в.ст., та за рахунок вакууму, що створюється у вакуумному баку 6 пристроєм 7, наприклад 9 м в.ст. При створенні вакууму бак 6 поступово починає заповнюватись водою. При досягненні заданого верхнього рівня води в баку 6 датчик 13 за допомогою електроавтоматики подає команду на вимкнення пристрою 7 для створення вакууму і відкриття затвора 12. В результаті чого відведення води з корпусу 1 і наповнення бака 6 припиняється та починається його спорожнення через нижній патрубок 11. Далі при досягненні заданого нижнього рівня води в баку 6 датчик 14 за допомогою електроавтоматики подає команду на закриття затвора 12 і увімкнення пристрою 7 для створення вакууму. В результаті чого знову починається відведення води трубопроводом 8 з корпусу 1 і наповнення бака 6. Далі процес зневоднювання осаду повторюється до тих пір, поки рівень води в корпусі 1 відстійника не досягне заданої нижньої позначки. З досягненням заданої нижньої позначки рівня води в корпусі 1 датчик 17, розташований в нижній частині вертикальної труби 15, яка встановлена в корпусі 1 поблизу дренажного пристрою 5, подає команду на вимкнення пристрою 7 для створення вакууму, після чого відведення води з корпусу 1 і наповнення бака 6 припиняється, та починається вивантаження зневодненого осаду з корпусу 1 грейферним краном (на кресленні не показаний). 3 UA 107579 U 5 10 15 Крім того, зневоднювання осаду у відстійнику, що заявляється, може здійснюватись і в напівавтоматичному режимі. В цьому випадку після автоматичного вимкнення пристрою 7 для створення вакууму (за командою датчика 13) оператором здійснюється відкриття затвора 12. При відкритому затворі 12 відбувається спорожнення вакуумного бака 6 повністю або до заданого нижнього рівня води, після чого оператором здійснюється закриття затвора 12 і увімкнення пристрою 7 для створення вакууму. Далі процес повторюється. Завершення процесу зневоднювання осаду в корпусі 1 здійснюється оператором при візуальному огляді осаду в корпусі 1 або ж в разі початку просмоктування повітря через дренажний пристрій 5 у вакуумний бак 6 (на кресленні не показано). У конкретному прикладі використання горизонтального відстійника з вакуумним зневоднювання осаду, що заявляється, дозволяє забезпечити відведення води з корпусу 1 через дренажний пристрій 5 під сумарним напором, наприклад, 12 м в.ст., тобто який приблизно в 4 рази більший, ніж без використання вакуумного процесу. Все це дозволяє забезпечити автоматизацію процесу зневоднювання, скоротити час на перемикання режимів роботи вакуумного бака, а також забезпечити скорочення тривалості та підвищення ефективності процесу зневоднювання осаду в горизонтальному відстійнику в цілому. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 1. Горизонтальний відстійник з вакуумним зневоднюванням осаду, що містить корпус, пристрій для підведення вихідної води, пристрій для відведення освітленої води, пристрій для зливання води, що знаходиться над шаром осаду, перед вивантаженням осаду та дренажний пристрій, який відрізняється тим, що відстійник додатково обладнаний вакуумним баком, який з'єднаний трубопроводом з дренажним пристроєм і обладнаний пристроєм для створення вакууму у вакуумному баку, причому вакуумний бак обладнаний верхнім патрубком для з'єднання з пристроєм для створення вакууму із затвором, нижнім патрубком для відведення води із затвором та датчиком верхнього рівня води, який з'єднаний електроавтоматикою з пристроєм для створення вакууму. 2. Горизонтальний відстійник за п. 1, який відрізняється тим, що датчик верхнього рівня води у вакуумному баку з'єднаний електроавтоматикою із затвором на нижньому патрубку вакуумного бака. 3. Горизонтальний відстійник за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що вакуумний бак обладнаний датчиком нижнього рівня води, який з'єднаний електроавтоматикою із затвором на нижньому патрубку вакуумного бака та з пристроєм для створення вакууму. 4. Горизонтальний відстійник за пп. 1-3, який відрізняється тим, що відстійник обладнаний вертикальною трубою, яка встановлена в корпусі поблизу дренажного пристрою та яка в нижній частині обладнана сітчастим фільтром і датчиком рівня води, який з'єднаний електроавтоматикою з пристроєм для створення вакууму. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4