WZORU UŻYTKOWEGO ^ Y1 HU Numer zgłoszenia:

Transkrypt

1 EGZEMPLARZ ARCHIWALNY RZECZPOSPOLITA POLSKA m OPIS OCHRONNY PL WZORU UŻYTKOWEGO ^ Y1 HU Numer zgłoszenia: Intel7: Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Data zgłoszenia: E03F 5/10 E03F 5/18 E03B 3/03 Podcisnieniowo-grawitacyjny zbiornik retencyjny cieczy (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 02/01 Uprawniony z prawa ochronnego: Politechnika Krakowska im.tadeusza Kościuszki, Kraków, PL (4M O udzieleniu prawa ochronnego ogłoszono: WUP 08/04 Twórcawzoru użytkowego: Adam Kisiel, Kraków, PL SD O

2 2 &U (oo(oąą Podciśnieniowo-grawitacyjny zbiornik retencyjny cieczy Przedmiotem wzoru użytkowego jest podciśnieniowo-grawitacyjny zbiornik retencyjny cieczy, stosowany w sieciach gospodarki wodno-ściekowej do reten cjonowania ścieków kanalizacji deszczowej i ogólnospławnej. Retencyjne zbiorniki podciśnieniowo-grawitacyjne pozwalają zmniejszyć powierzchnię poziomą zbiornika, wykorzystując do okresowego przetrzymania ścieków zamkniętą przestrzeń nad poziomem kanału dopływowego. Znany zbior nik retencyjny przedstawiony w polskim opisie zgłoszenia wynalazku nr P posiada komorę przepływową grawitacyjną komorę retencyjną i usytuowaną nad nią gazoszczelną podciśnieniową komorę retencyjną Komora przepływowa włą czona jest do sieci wylotem kanału dopływowego i przydennym wlotem do kanału odpływowego. Grawitacyjna komora retencyjna oddzielona jest od komory prze pływowej przegrodą o konstrukcji wieżowej z koroną przelewu. W strefie przydennej przegroda wyposażona jest w samoczynny, jednokierunkowy zawór klapowy, otwierany zgodnie z przepływem w stronę do komory przepływowej. Od góry ko mora ta zamknięta jest stropem usytuowanym na poziomie korony przelewu i przez rurę odpowietrzająca połączona jest z atmosferą. Podciśnieniowa komora retencyjna połączona jest w strefie podstropowej z pompą próżniową sterowaną sygnałami czujników poziomu cieczy. W układzie hydraulicznym zbiornika podci śnieniowa komora retencyjna połączona jest poprzez syfon z komorą przepływo wą Krawędź dolna ściany oddzielającej usytuowana jest w syfonie poniżej pozio mu korony przelewu. Opisana konstrukcja zbiornika umożliwia napełnianie w pierwszej kolejności podciśnieniowej komory retencyjnej, co stanowi o warunkach utrzymania stałego, zredukowanego odpływu również w trakcie akumulacji ście ków, gdy natężenie dopływu jest niższe od wartości natężenia odpływu zreduko wanego. Efektem tego jest dodatkowe zmniejszenie wymaganej - dla analizowa-

3 -2- nego hydrogramu dopływu - kubatury retencyjnej zbiornika. Korzystny efekt ta kiego rozwiązania osiągnięty jest jednak przy znacznym zużyciu energii elek trycznej. Zbiornik według wzoru użytkowego ma konstrukcję powyżej opisanego zbiornika z komorami: przepływową grawitacyjną i podciśnieniową retencyjną Istota rozwiązania polega na wyposażeniu zbiornika w strumieniową pompę pod ciśnieniową zabudowaną w otworze odpływowym komory przepływowej i połą czoną przez przewód ssący z podstropową strefą podciśnieniowej komory reten cyjnej. Rozwiązanie takie pozwala uzyskać bardzo istotne obniżenie zużycia energii elektrycznej. Strumieniowa pompa podciśnieniowa wykorzystująca energię strumienia cieczy wypływającej ze zbiornika pracuje w sposób ciągły i swą mak symalną wydajność objętościową osiąga przy wysokości słupa cieczy równej lub wyższej od poziomu korony przelewu wieżowego w komorze przepływowej. Uzy skane jej pracą podciśnienie powoduje podczas wypełniania grawitacyjnej komory retencyjnej częściowe napełnianie komory podciśnieniowej. Pompa próżniowa włączana jest tylko w sytuacji gdy po całkowitym napełnieniu grawitacyjnej komory retencyjnej i częściowym podciśnieniowej komory retencyjnej zachodzi koniecz ność dalszej akumulacji cieczy. Wtedy działanie elektrycznej pompy próżniowej powoduje dalszą podciśnieniową akumulację cieczy az do całkowitego wypełnie nia komory podciśnieniowej. W większości przypadków eksploatacyjnego działa nia zbiornikaa włączanie elektrycznej pompy podciśnieniowej będzie zbyteczne z uwagi na zakończenie procesu retencjonowania ścieków w zbiorniku. Rozwinięcie wynalazku polega na wyposażeniu zbiornika w regulator ru rowy napowietrzania podciśnieniowej komory retencyjnej, mający postać przewo du jednym końcem włączonego w strefę podstropową podciśnieniowej komory retencyjnej a drugim końcem, skierowanym w dół doprowadzonego na poziom nieco poniżej korony przelewu w komorze przepływowej. Opisana konstrukcja według wzoru użytkowego umożliwia retencję cieczy w warunkach niewielkiej powierzchni poziomej zbiornika z bardzo niskim nakładem energii elektrycznej.

4 -3- Zbiomik według wzoru użytkowego pokazany jest na rysunku w przekroju pionowym, wrysowane poziomy cieczy odpowiadają drugiemu etapowi retencji - napełniania grawitacyjnej komory retencyjnej. W przestrzeni prostopadłościennego zbiornika wydzielone są trzy komory: komora przepływowa 1_, grawitacyjna komora retencyjna 2 oraz podciśnieniowa komora retencyjna 3. Komora przepływowa 1 oddzielona jest od grawitacyjnej ko mory retencyjnej 2 przegrodą 4, wyprowadzoną od dna zbiornika i zakończoną przelewem o konstrukcji wieżowej z koroną przelewu 5. Korona przelewu 5 usytu owana jest tak, by nie powodować całkowitego wypełnienia kanału dopływowego 6. Komora przepływowa 1 połączona jest przez przydenny otwór z kanałem od pływowym 7. W przegrodzie 4 przy dnie zbiornika zabudowany jest samoczynny zawór klapowy 8, otwierany różnicą ciśnień hydrostatycznych wyłącznie dla kie runku przepływu z grawitacyjnej komory retencyjnej 2 do komory przepływowej 1. Grawitacyjna komora retencyjna 2 zamknięta jest od góry stropem 9, usytuowa nym na poziomie korony przelewu 5 i połączona jest z atmosferą przez rurę od powietrzającą 1_0. Nad grawitacyjną komorą retencyjną 2 znajduje się gazosz czelna, podciśnieniowa komora retencyjna 3, hydraulicznie połączona z komorą przepływową 1 przez syfon 1J_. Krawędź dolna ściany oddzielającej 1_2 w syfonie 11 usytuowana jest poniżej poziomu korony przelewu 5. W strefie podstropowej podciśnieniowa komora retencyjna 3 połączona jest z elektryczną pompą próż niową 1_3 i strumieniową pompą podciśnieniową 1_4, zabudowaną w otworze ka nału odpływowego 7 z komory przepływowej 1 i połączoną przez przewód ssący 15. Jedno z rozwiązań pompy podciśnieniowej J_3 przedstawione jest w polskim opisie patentowym nr Zbiornik wyposażony jest ponad to w regulator rurowy 16 napowietrzania podciśnieniowej komory retencyjnej 3, mający postać przewodu jednym końcem włączonego w strefę podstropową podciśnieniowej ko mory retencyjnej 3 a drugim - skierowanym w dół - końcem doprowadzonego na poziom nieco poniżej korony przelewu 5 w komorze przepływowej 1_. Ilość cieczy odprowadzanej kanałem odpływowym 7 zależy od hydraulicz nej zdolności przepustowej kanału i wysokości napełnienia komory przepływowej 1. Mimo że strumieniowa pompa podciśnieniowa 1_4 w sposób ciągły wysysa po wietrze z podciśnieniowej komory retencyjnej 3 to obniżanie w niej ciśnienia na <-

5 -h - stępuje dopiero po podniesieniu się poziomu cieczy w komorze przepływowej 1_do wysokości przesłaniającej wlot do regulatora 1_6. Przy utrzymującym się dopływie nadmiarowym następuje wypełnianie podciśnieniowej komory retencyjnej 3 przy równoczesnym wypełnianiu ściekami grawitacyjnej komory retencyjnej 2. Po cał kowitym wypełnieniu grawitacyjnej komory retencyjnej 2 i częściowym komory podciśnieniowej 3_sygnał od - nie uwidocznionego na rysunku - czujnika inicjuje włączenie silnika elektrycznego pompy próżniowej 1_3. Wywołane jej pracą dalsze obniżenie ciśnienia umożliwia dodatkowe retencjonowanie cieczy w pozostałej części objętości podciśnieniowej komory retencyjnej 3. Przy nadal utrzymującym się dopływie nadmiarowym ścieki odprowadzane są przez nie pokazany na rysun ku kanał przelewu nadmiarowego. W sytuacji zmniejszenia dopływu i obniżenia poziomu ścieków w komorze przepływowej 1 następuje stopniowe, samoczynnie sterowane napowietrzanie podciśnieniowej komory retencyjnej 3 przez regulator rurowy 1_6 i wypływ z niej retencjonowanych ścieków. Wypływ ścieków z podci śnieniowej komory retencyjnej 3 jest taki. że w sumie z zanikającym dopływem ścieków do zbiornika utrzymuje prawie stały odpływ ze zbiornika, o wartości natę żenia przepływu zredukowanego. Całkowite opróżnienie podciśnieniowej komory retencyjnej 3 początkuje z kolei jednoczesne opróżnianie grawitacyjnej komory retencyjnej 2 i komory przepływowej 1^ W procesie tym w wyniku różnicy ciśnień hydrostatycznych zostaje otwarty zawór klapowy 8: przez który ścieki z grawita cyjnej komory retencyjnej 2_ - tranzytem przez komorę przepływową 1 - odpływają kanałem odpływowym 7 ze zbiornika. MWZm/PATJJKftHn Politechnik/ Krakowskiej wigrm$,./stanisław Vasina

6 Zastrzeżenia ochronne LPodciśnieniowo-grawitacyjny zbiornik retencyjny cieczy, posiadający: - grawitacyjną komorę przepływową włączoną do sieci kanalizacyjnej wylotem kanału dopływowego i przydennym wlotem do kanału odpływowego, - grawitacyjną komorę retencyjną oddzieloną od komory przepływowej prze grodą z przelewem o konstrukcji wieżowej a w strefie przydennej wyposażoną w samoczynny, jednokierunkowy zawór klapowy, otwierany zgodnie z prze pływem do komory przepływowej, zamkniętą od góry stropem usytuowanym na poziomie korony przelewu i połączoną przez rurę odpowietrzająca z at mosferą oraz - gazoszczelną podciśnieniową komorę retencyjną, usytuowaną nad grawita cyjną komorą retencyjną hydraulicznie włączoną przez syfon do komory przepływowej, a w którym krawędź dolna ściany oddzielającej usytuowana jest poniżej poziomu korony przelewu wieżowego, ponad to komora ta połączona jest z pompą próżniową sterowaną sygnałami od czujników poziomu cieczy, znamienny tym, że posiada strumieniową pompę podciśnieniową (1_4), zabudo waną w otworze kanału odpływowego (7) z komory przepływowej (1_) i połączoną przez przewód ssący (1_5) z podstropową strefą podciśnieniowej komory reten cyjnej (3). 2.Zbiornik według zastrz.1 znamienny tym, ze posiada regulator rurowy Q6) na powietrzania podciśnieniowej komory retencyjnej (3). mający postać rurowego przewodu jednym końcem włączonego w strefę podstropową podciśnieniowej komory retencyjnej (3) a drugim - skierowanym w dół - końcem doprowadzonego na poziom nieco poniżej korony przelewu (5) w komorze przepływowej (1_). Politechniki KrcflTows^iej wfkjnz. Stanisław Vasina

7 Gc(dM r ttzbczhik/vatr;mli'a Politcjsłir^W KrcKowyfekiej nąr Stanisław Yasina