PL B1. HYDRO-VACUUM SPÓŁKA AKCYJNA, Grudziądz, PL BUP 18/06

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. E03F 5/22 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Tłocznia ścieków, zwłaszcza komunalnych (73) Uprawniony z patentu: HYDRO-VACUUM SPÓŁKA AKCYJNA, Grudziądz, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 18/06 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 05/11 (72) Twórca(y) wynalazku: JERZY KOSSOWICZ, Piechowice, PL BOGDAN PNIEWSKI, Grudziądz, PL DOMINIKA OLSZAK, Ruciane-Nida, PL SEBASTIAN PREDEL, Grudziądz, PL MIŁOSZ CHAŁUBOWICZ, Grudziądz, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Grzegorz Ćwikliński PL B1

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest tłocznia ścieków, zwłaszcza komunalnych przeznaczona do przepompowywania ścieków zawierających duże ilości różnorodnych zanieczyszczeń stałych o bardzo zróżnicowanej wielkości i rodzaju. Zasadniczym problemem przy przepompowaniu ścieków komunalnych jest duża zmienność dobowa natężenia przepływu oraz obecność różnorodnych części stałych. Pompy tłokowe pozwalają na tłoczenie cieczy bardzo zanieczyszczonych ale nie są wstanie zapewnić dużej wydajności, natomiast pompy wirowe mogą mieć bardzo dużą wydajność ale są wrażliwe na obecność substancji stałych, które powodują szybsze zużycie wirników a przy większych rozmiarach często ich uszkodzenie. Z tego względu stosuje się urządzenia mające separatory oddzielające części stałe przekraczające określone wymiary i gromadzące podczyszczone ścieki w zbiorniku, z którego są okresowo i z dużą wydajnością wypompowywane pompami wirowymi a zgromadzone części stałe są zabierane z separatora przez wypompowywany strumień podczyszczonych ścieków do dalszej obróbki. Przykładem jest znane z opisu do patentu europejskiego nr EP B1 urządzenie do przepompowywania ścieków posiadające zbiornik i usytuowane na zewnątrz dwie komory przyjmujące ścieki surowe wpływające od góry rurą dopływową przez komorę rozdzielającą. Każda komora ma wewnątrz pływającą kulę o średnicy zapewniającej zamknięcie wlotu rury dopływowej a z boku posiada przyłącza górne i dolne, usytuowane wewnątrz zbiornika i łączące się na poziomie przyłącza dolnego z urządzeniem odcinającym połączonym z króćcem wylotowym pompy wirowej zamontowanej na zewnątrz zbiornika. Wlot każdej pompy wirowej poprzez łącznik kolanowy przyłączony jest do dolnej części zbiornika. Na poziomie przyłączy górnego i dolnego każda komora ma wewnątrz zamocowane ruchome klapy separujące, a na wprost przyłącza dolnego posiada króciec wylotowy z kolanem skierowanym ku górze, do którego przyłączony jest zwrotny zawór klapowy, do którego z kolei dołączony jest koniec rury trójnika zbiorczego odprowadzającego pompowane ścieki jednym przewodem rurowym na zewnątrz. Urządzenie odcinające stanowią dwie kule wyporowe połączone ze sobą prętem z zagiętymi końcami i zamocowany obrotowo na środku i umieszczone w obudowach mających w górnej ściance kryzę a w dolną połączoną z przyłączem dolnym. Kule mogą się przemieszczać w górę i w dół wewnątrz obudowy tak, że gdy jedna jest u góry zamykając kryzę druga jest w wymuszonej pozycji dolnej i na odwrót. Wpływające swobodnie do komory surowe ścieki zostają podczyszczone na klapach separujących i wpływają poprzez otwartą kryzę w obudowie urządzenia odcinającego do zbiornika. Po osiągnięciu określonego poziomu w zbiorniku włącza się pompa i wypompowując podczyszczone ścieki zamyka jedną kryzę urządzenia odcinającego jednocześnie otwiera drugą. Jednocześnie następuje uniesienia klap separujących, uniesienie kuli wyporowej zamykającej otwór wlotowy do komory i otwarcie klapowego zaworu zwrotnego, a strumień pompowanych ścieków zabiera oddzielone zanieczyszczenia z komory i przenosi na zewnątrz na przykład do rurociągu. W tym samym czasie druga kryza urządzenia odcinającego przy drugiej pompie jest otwarta i podczyszczone na klapach separujących ścieki wpływają do zbiornika. Po osiągnięciu określonego dolnego poziomu podczyszczonych ścieków pompa wyłącza się, a odpowiedni układ sterujący uniemożliwia jej ponowne włączenie, jeśli nie włączyła się druga pompa po osiągnięciu górnego poziomu ścieków w zbiorniku. Zasadniczą niedogodnością tego rozwiązania jest zawodność zaworów klapowych i klap separujących, pod które wpływają stałe zanieczyszczenia utrudniając ich prawidłowe działanie Podobnym rozwiązaniem jest znane z opisu do patentu europejskiego nr EP B1 urządzenie do przepompowywania ścieków mające dwie komory separujące dla napływających ścieków surowych. Każda komora przedzielona jest poziomą przegrodą separującą a surowe ścieki wpływają do nich przez usytuowane pionowo zawory klapowe z oddzielnego zbiornika usytuowanego nad komorami, a zbiornik ma skratkowany przelew nadmiarowy połączony rurą pionową ze zbiornikiem ścieków podczyszczonych umieszczony pod komorami separującymi. Niedogodnością urządzenia jest zawodność zaworów klapowych, które są czasami blokowane przez podłużne części stałe na przykład drobne gałązki, kawałki tkanin, bandaży. Nie zawsze następuje zabranie wszystkich odseparowanych części stałych, gdyż pompowane podczyszczone ścieki rozdzielone są na dwa strumienie, jeden przepływa nad przegrodą napotykając znacznie mniejsze opory a drugi pod przegrodą napotykając znaczne opory. Tłocznia ścieków według wynalazku eliminuje te niedogodności.

3 PL B1 3 Istotą rozwiązania według wynalazku jest to, że zbiornik ma wewnątrz, w górnej części, na wprost rury dopływowej ścieków pionową przegrodę zamocowaną między ścianami bocznymi zbiornika z niedużą szczeliną między górną krawędzią przegrody a górną ścianą zbiornika i połączoną wzdłużnie w dolnej części z poziomą przegrodą, przy czym pozioma przegroda usytuowana jest nieco poniżej wlotu rury dopływowej i zamocowana również bokami do ścian bocznych zbiornika tworząc komorę dopływową. Pozioma przegroda ma co najmniej jeden otwór, do którego przyłączony jest kulowy zawór kolanowy, a z drugiej strony zawór przyłączony jest do bocznego otworu w osłonie separatora, który ma postać kołnierza z zamocowanymi w nim prętami o różnej długości i pod różnymi kątami w stosunku do tego kołnierza. Od strony kołnierza osłona separatora łączy się z wylotem pompy wirowej a z drugiej strony połączona jest z kulowym zaworem kolanowym, do którego przyłączona jest rura wylotowa. Korzystnie, gdy osłona separatora ma kształt rury i łączy przeciwległe ściany zbiornika. Bardzo korzystnie, gdy osłona separatora ma kształt rury ze stożkowym zakończeniem od strony połączenia z kulowym zaworem kolanowym. Korzystnie, gdy kołnierz ma kolisty kształt z obwodowo i prostopadle do tego kołnierza zamocowanymi dłuższymi prętami usytuowanymi równolegle do siebie oraz krótszymi prętami umiejscowionymi również obwodowo i pochylonymi ku sobie tworząc zarys stożka. Bardzo korzystnie, gdy dłuższe pręty usytuowane równolegle do siebie mają na końcu odgięcia skierowane na zewnątrz, a pochylone ku środkowi pręty są zamocowane na zewnętrznym obwodzie w stosunku do prętów dłuższych. Korzystnie, gdy pozioma przegroda ma dwa otwory, a do każdego przyłączony jest kulowy zawór kolanowy, a z drugiej strony każdy zawór przyłączony jest do bocznego otworu w odpowiadającej mu osłonie separatora, a każda osłona połączona jest z wylotem pompy wirowej. Najkorzystniej, gdy pompy wirowe zamontowane są na wydłużonej części dolnej zbiornika. Bardzo korzystnie, gdy pozioma przegroda ma łukowaty kształt z końcami przytwierdzonymi do ścian usytuowanymi niżej niż część środkowa. Takie rozwiązanie tworzy bardzo skuteczny układ pompowy. Charakteryzuje się zwartością konstrukcji, co oznacza nieduże gabaryty przy dużej wydajności przepompowywania ścieków z dużą dobową amplitudą napływu ścieków zawierających różnorodne zanieczyszczenia stałe. Zastosowany separator skutecznie zatrzymuje różnorodne zanieczyszczenia mogące uszkodzić pompę wirową a jednocześnie zapewnia ich wypompowanie w fazie pracy pompy. Wynalazek przedstawiono w przykładach wykonania na rysunku, nie ograniczającym go jednak w żaden sposób, na którym fig. 1 przedstawia tłocznie od strony złącza do kolektora swobodnego napływu ścieków, fig. 2 przedstawia tłocznie w schematycznym przekroju oznaczonym A-A na fig. 1, fig. 3 przedstawia widok separatora, a fig. 4 przekrój separatora wzdłuż linii A-A na fig. 3. Tłocznia ma zbiornik ścieków 1 w kształcie litery T" składający się z komory retencyjnej z wyodrębnioną komorą retencyjną dolną 2, komorą retencyjną górną 3 oraz z komory dopływowej 4, która oddzielona jest od komory retencyjnej górnej 3 pionową przegrodą 5 na całej swej długości, a od komory retencyjnej dolnej 2 poziomą przegrodą 6 zaopatrzoną w otwory usytuowane odpowiednio nad otworami z kołnierzami 7 mocującym boczne kolanowe zawory kulowe 8 przyłączone do boku komory retencyjnej dolnej 2. Do komory dopływowej 4 przytwierdzona jest rura napływowa 9 z zasuwą 10 i zakończona łącznikiem rurowo-kołnierzowym 11. Po przeciwległej stronie w stosunku do rury napływowej 9 zbiornik 1 posiada w obszarze komory retencyjnej dolnej 2 dwa kołnierze zewnętrzne 12, do których mocowane są w rurach osłonowych 13 separatory składające się z kołnierza 14 z zamocowanymi prętami równoległymi 15 z odgięciami 16 oraz prętami skośnymi 17. Do rur osłonowych separatora 13 wprowadzone są wyloty kolanowych zaworów kulowych 8. Do kołnierzy 12 przyłączone są wyloty pomp wirowych 18 napędzanych silnikami 19. Po przeciwległej stronie, na wprost każdego kołnierza zewnętrznego 12 i na przedłużeniu rury osłonowej 13 umiejscowiony jest otwór z kołnierzem zewnętrznym 20, a każdy ma zamocowany kolanowy zawór kulowy 21 z przyłączoną rurą wylotową 22 zaopatrzoną w zasuwę 23. Zasuwy 23 połączone są trójnikiem zbiorczym 24, do którego przyłączony jest łącznik kolanowy 25, do którego z kolei przyłączony jest łącznik ruroworurowy 26. Zbiornik 1 ma w przestrzeni komory retencyjnej górnej 3 zamontowany czujnik poziomu wypełnienia w postaci sondy ultradźwiękowej 27 sterującej pracą pomp wirowych 18. U góry zbiornik 1 ma włazy kontrolne 28 oraz przyłącze wentylacyjne 29. Napływające rurą dopływową 9 ścieki przepływają przez otwory w poziomej przegrodzie 6 i poprzez otwarte kulowe zawory kolanowe 8 wpływają do wnętrza osłony separatora 13. Na prętach 15, 17

4 4 PL B1 zostają zatrzymane różnorodne części stałe, a podczyszczone ścieki wpływają do niepracującej pompy wirowej 18 poprzez jej króciec tłoczny, a następnie króćcem ssącym wpływają do komory retencyjnej dolnej 2 wypełniając stopniowo zbiornik 1. Po osiągnięciu określonego poziomu ścieków w komorze retencyjnej górnej 3 sonda 27 załącza jedną z pomp wirowych 18 i zassane z komory retencyjnej dolnej 2 zbiornika 1 podczyszczone ścieki zabierają z prętów 15, 17 zatrzymane zanieczyszczenia stałe i poprzez otwarty ciśnieniem pompowanego strumienia ścieków kulowy zawór kolanowy 21 są wypompowywane na zewnątrz. Jednocześnie ciśnienie pompowanego strumienia ścieków zamyka kulowy zawór kolanowy 8 uniemożliwiając cofanie napływających ścieków. W tym czasie napływające surowe ścieki wpływają przez drugi otwór w poziomej przegrodzie 6 do zbiornika 1 przez symetryczny układ separujący przy wyłączonej pompie wirowej 18. Po osiągnięciu określonego dolnego poziomu podczyszczonych ścieków sonda powoduje wyłączenie pierwszej pompy 18. Sterujący układ elektryczny zapewnia włączenie tylko drugiej pompy wirowej 18, a po jej wyłączeniu i wypełnieniu się komory retencyjnej górnej 3 do określonego poziomu możliwe jest tylko włączenie pierwszej pompy wirowej 18 i cały cykl ponawia się. Zastrzeżenia patentowe 1. Tłocznia ścieków, zwłaszcza komunalnych mająca komorę dopływową ścieków surowych, z której ścieki poprzez zawór zwrotny wpływają do separatora, komorę ścieków podczyszczonych, separator zanieczyszczeń stałych połączony z jednej strony z wylotem pompy wirowej, a z drugiej poprzez zawór zwrotny z rurą odprowadzającą pompowane ścieki, przy czym króciec ssący pompy połączony jest z komorą ścieków podczyszczonych, znamienna tym, że zbiornik (1) ma wewnątrz, w górnej części, na wprost rury dopływowej ścieków (9) pionową przegrodę (5) zamocowaną między ścianami bocznymi zbiornika (1) z niedużą szczeliną między górną krawędzią przegrody (5) a górną ścianą zbiornika (1) i połączoną wzdłużnie w dolnej części z poziomą przegrodą (6), przy czym pozioma przegroda (6) usytuowana jest nieco poniżej wlotu rury dopływowej (9) i zamocowana również bokami do ścian bocznych zbiornika (1) tworząc komorę dopływową (4), komorę retencyjną dolną (2) i komorę retencyjną górną (3), przy czym pozioma przegroda (6) ma co najmniej jeden otwór, do którego przyłączony jest kulowy zawór kolanowy (8), a z drugiej strony zawór (8) przyłączony jest do bocznego otworu w osłonie separatora (13), który ma postać kołnierza (14) z zamocowanymi w nim prętami (15, 17) o różnej długości i pod różnymi kątami w stosunku do tego kołnierza (14), a od strony kołnierza (14) osłona separatora (13) łączy się z wylotem pompy wirowej (18) a z drugiej strony połączona jest z kulowym zaworem kolanowym (21), do którego przyłączona jest rura wylotowa. 2. Tłocznia ścieków według zastrz. 1, znamienna tym, że osłona separatora (13) ma kształt rury i łączy przeciwległe ściany zbiornika (1). 3. Tłocznia ścieków według zastrz. 2, znamienna tym, że osłona separatora (13) ma kształt rury ze stożkowym zakończeniem od strony połączenia z kulowym zaworem kolanowym (21). 4. Tłocznia ścieków według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że kołnierz (14) ma kolisty kształt z obwodowo i prostopadle do tego kołnierza zamocowanymi dłuższymi prętami (15) usytuowanymi równolegle do siebie oraz krótszymi prętami (17) umiejscowionymi również obwodowo i pochylonymi ku sobie tworząc zarys stożka. 5. Tłocznia ścieków według zastrz. 4, znamienna tym, że dłuższe pręty (15) usytuowane równolegle do siebie mają na końcu odgięcia (16) skierowane na zewnątrz, a pochylone ku środkowi krótsze pręty (17) są zamocowane na zewnętrznym obwodzie w stosunku do prętów dłuższych (15). 6. Tłocznia ścieków według zastrz. 1, znamienna tym, że pompy wirowe (18) zamontowane są na wydłużonej części komory retencyjnej dolne zbiornika (1). 7. Tłocznia ścieków według zastrz. 1, znamienna tym, że pozioma przegroda (6) ma dwa otwory, a do każdego przyłączony jest kulowy zawór kolanowy (8), a z drugiej strony każdy zawór (8) przyłączony jest do bocznego otworu w odpowiadającej mu osłonie separatora (13), a każda osłona (13) połączona jest z wylotem pompy wirowej (18).

5 PL B1 5 Rysunki

6 6 PL B1

7 PL B1 7

8 8 PL B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)