Фільтрувально-теплообмінний модуль

Реферат: Фільтрувально-теплообмінний модуль включає: самопливний колектор, стічні води, що надходять із господарсько-побутових приміщень та інших споруд, лоток, який закінчується фільтрувальною решіткою для затримки плаваючих домішок. Фільтрувальна решітка виконана у вигляді теплообмінного радіатора з пустотілих ребер сплюснутої форми у поперечному напрямі, що більшим розміром збігається з направленням витікаючого з лотка в резервуар потоку стічних вод. UA 91241 U (12) UA 91241 U UA 91241 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі теплоенергетики, зокрема до пристроїв опалення, гарячого водопостачання індивідуальних житлових помешкань, окремих споруд при використанні низькопотенційних природних джерел тепла, господарсько-побутових та інших теплових відходів. Відомий пристрій [1], за яким теплі стічні води з господарсько-побутових приміщень та інших споруд, що за самопливним колектором надходять до приймального резервуара каналізаційної насосної станції, де в грабельному приміщенні колектор переходить у лоток прямокутної форми і через фільтрувальну решітку вливається до камери накопичення. До недоліків указаного технічного рішення належать: знехтування низькопотенційного тепла стічних вод і невикористання його в системах опалення та для інших можливих потреб. Найближчим технічним рішенням є фільтрувально-теплообмінний апарат [2], який включає корпус, заповнений теплоносієм зі штучного фільтрувального матеріалу, в який занурені трубчасті змійовики, концентрично розташовані один всередині другого, причому змійовики попарно підключені з нижньої сторони до вихідного патрубка, а вихідні патрубки аналогічно розміщені у верхній частині, на верхньому рівні штучного фільтрувального матеріалу. До недоліків такого технічного рішення можна віднести періодичну заміну теплообмінного фільтрувального сипучого матеріалу, а також необхідність періодичного очищення зовнішньої поверхні трубок змійовика від фільтруючого матеріалу, котрий прилипає до трубок і таким чином понижує ефективність теплообміну та складність самого пристрою. Задачею запропонованого технічного рішення є використання низькопотенційного тепла стічних вод у системі каналізаційної насосної станції, не ускладнюючи процес надходження стічних вод і проходження їх через нерухому решітку фільтра грубого очищення від плаваючих забруднень. Для вирішення поставленої задачі у фільтрувально-теплообмінному модулі, котрий включає самопливний колектор; стічні води, що надходять із господарсько-побутових приміщень та інших споруд; лоток, на якому передбачений шиберний затвор, який закінчується фільтрувальною решіткою для затримання плаваючих домішок; фільтрувальна решітка, виконана у вигляді теплообмінного радіатора з пустотілих ребер сплюснутої форми у поперечному напрямі, що більшим розміром збігається з направленням витікаючого з лотка в резервуар потоку стічних вод. При цьому теплі стічні води омивають більшу поверхню ребер, збільшуючи тепловіддачу до рідини, що циркулює всередині ребер радіатора теплообмінного модуля. Такі сплюснуті ребра менше затримують плаваючі домішки відповідно просвітів між ребрами радіатора-решітки. Крім того, для забезпечення більш ефективного теплообміну, ребра радіатора виконано з матеріалу, що має велику теплопередачу, наприклад з магнієвомідного сплаву [3]. Для того щоб плаваючі домішки при протіканні стічних вод через радіатор не затримувалися, на його ребрах, які затіняють поверхню теплообміну між витікаючими теплими стічними водами та рідиною, котра циркулює по пустотілих ребрах радіатора, в системі передбачено механічні граблі, які безперервно рухаються, наприклад, перед фільтрувальнотеплообмінним радіатором, згрібають плаваючі домішки з ребер і подають їх до подрібнювача, де ці домішки доводяться до розміру просвітів між ребрами і скидаються перед фільтрувальнотеплообмінним радіатором. Суть технічного рішення пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 показано загальний вигляд фільтрувально-теплообмінного модуля в приймальному резервуарі, а на фіг. 2 - конструкція фільтрувально-теплообмінного радіатора, на фіг. 3 – поперечний розріз пустотілого ребра вказаного радіатора по Б-Б. Фільтрувально-теплообмінний модуль включає самопливний колектор 1, по якому надходять нагріті стічні води 2 і 3 господарсько-побутових приміщень до приймального резервуара 3. Усередині резервуара 3 самопливний лоток 1 переходить у лоток 4 прямокутної форми, на якому встановлено шиберний затвор 5 і в кінці якого передбачено стаціонарний нерухомий фільтрувально-теплообмінний радіатор 6. Радіатор 6 виконано з пустотілих ребер 7, об'єднаних з нижньої сторони в колектор 8, по якому надходить холодна рідина 9 через патрубок 10, а з верхньої сторони - в колектор 11, за яким відводиться нагріта теплом стічних вод 2 рідина 9 через патрубок 12 у систему опалення. Пустотілі ребра 7 радіатора 6 виконано сплюснутими для збільшення поверхні теплообміну, а також для кращого проходу через міжреберні просвіти "В" плаваючих забруднень. Крім того, для забезпечення більш ефективного теплообміну ребра 7 теплообмінного радіатора 6 виконано з матеріалу, що має значну теплопередачу, наприклад з мідно-магнієвого сплаву. Для безперервного очищення пустотілих ребер 7 від забруднень, котрі затримуються на них перед теплообмінним радіатором 6, передбачено механічні граблі 13. Своїми пальцями 14, що 1 UA 91241 U 5 10 15 20 25 30 35 рухаються між ребрами 7, згрібаються забруднення і подаються на транспортер 15, котрим вони подаються до забруднювача 16. Подрібнені домішки після подрібнювача 16 скидаються перед механічними граблями 13 і теплообмінним радіатором 6 і якщо вони не досягли потрібного розміру, то за новим циклом повторно подаються до подрібнювача 16. Фільтрувально-теплообмінний модуль працює таким чином. Нагріті стічні води з господарсько-побутових приміщень по самопливному колектору 1 надходять до лотка 2, розташованого в приміщенні приймального резервуара, і далі протікають через граблі 13 і теплообмінний радіатор 6. Омиваючи ребра 7 цього радіатора 6, вони віддають тепло рідині 9, що циркулює всередині пустотілих ребер 7. Рідина 9 підводиться до радіатора 6 з нижньої сторони, що забезпечує весь час заповнених пустотілих ребер 7. Для того, щоб плаваючі домішки при протіканні нагрітих стічних вод через радіатор 6 не затримувалися на його ребрах 7, що понижує теплообмін перед радіатором 6, передбачено механічні граблі 13, які безперервно знімають затримані забруднення і подають їх на транспортер 15 і далі до подрібнювача 16. Таким чином, стічні води 2 весь час омивають чисті ребра 7 теплообмінного радіатора 6 та інтенсивно віддають тепло рідині 9, що протікає по пустотілих ребрах 7. Порівняно з традиційними теплообмінними апаратами запропонований фільтрувальнотеплообмінний модуль дозволяє: - відмовитися від достатньо трудомісткого у виготовленні теплообмінного апарата; - відмовитися від додаткових виробничих площ, необхідних для розміщення теплообмінних апаратів; - виключити операції, що пов'язані з періодичним розбиранням і очищенням забруднених поверхонь теплообміну, виконуючи останню одночасно з подачею теплих стічних вод у резервуар; - використати низькопотенційне тепло стічних вод в системах опалення та інших нагрівачах в корисних цілях без додаткових кошторисних та енергетичних витрат. В цілому вказані технічні переваги запропонованого фільтрувально-теплообмінного модуля дозволяють утилізувати низькопотенційне тепло стічних вод безпосередньо в самому приймальному резервуарі каналізаційної насосної станції, що дає змогу отримати помітний економічний ефект. Використані джерела 1. Карасев Б.В. Насосные и воздуходувные станции. – Минск: Высшая школа, 1990. – 290 с. 2. Патент РФ, № 2161763, МПК F 28 СЗ/04, Фільтрувально-теплообмінний апарат /Авторы Баринскых И.И. и др. - опублик. 10.01.2001, Бюл № 1. 3. Таблица коэфициента теплопроводности [Википедия – свободная энциклопедия]. ru.wікіреdіа.org/wікі/Русская_Википедия. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 1. Фільтрувально-теплообмінний модуль, котрий включає: самопливний колектор, стічні води мають можливість надходити із господарсько-побутових приміщень та інших споруд, лоток, який закінчується фільтрувальною решіткою для затримки плаваючих домішок, який відрізняється тим, що фільтрувальна решітка виконана у вигляді теплообмінного радіатора з пустотілих ребер сплюснутої форми у поперечному напрямі, що більшим розміром збігається з направленням витікаючого з лотка в резервуар потоку стічних вод. 2. Фільтрувально-теплообмінний модуль за п. 1, який відрізняється тим, що пустотілі ребра теплообмінного радіатора виконано з матеріалу зі значною теплопередачею, наприклад з мідно-магнієвого сплаву. 3. Фільтрувально-теплообмінний модуль за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що для очищення ребер теплообмінного радіатора від затриманих на них плаваючих домішок, передбачені граблі, які виконані з можливістю безперервно рухатись, наприклад, перед теплообмінним радіатором, причому між ребрами радіатора є просвіти відповідного розміру, для забезпечення вільного проходу цих домішок через робоче колесо відповідного нагнітача. 2 UA 91241 U 3 UA 91241 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4