ВАКУУМНАЯ ЦИСТЕРНА ДЛЯ ОТХОДОВ С ГОРЛОВИНОЙ В ДНИЩЕ

Полезная модель относится к транспортным средствам для сбора самовсасыванием, кратковременного хранения и герметичной перевозки, слива или складирования разнообразных отходов с соблюдением экологических требований к обращению с отходами.
Вакуумная цистерна для отходов с горловиной в днище состоит из вакуумного трубопроводного комплекса с трансмиссионным приводом насосного блока, герметичного резервуара накопительного типа с приварными торцевыми днищами, внутренними волнорезами и верхней горловиной, герметично закрытой люком вакуумно-напорной системы, с лестницей и трапами с поручнями для обслуживания резервуара.
Резервуар цистерны для отходов с горловиной в днище опирается в нижней части на раму, охвачен поясными лентами и прикреплен к ложементам рамы стремянками и пальцами-фиксаторами.
В нижней части резервуара цистерны для отходов с горловиной в днище  смонтирована технологическая горловина, состоящая из конической приемной камеры, вваренной по широкому торцу в заднее днище резервуара, откидной крышки люка торосферической формы с герметичным уплотнителем по узкому торцу приемной камеры, фиксаторов закрытой крышки люка с механическими прижимами по всему периметру  приемной камеры, с расположенными на крышке люка дисковым затвором, краном для сброса разряжения в рукаве, с замком быстросъемного присоединения всасывающего гофрированного рукава, при этом проходные  каналы протоки приемной камеры и внутренние волнорезы резервуара цистерны спроектированы по единой цифровой модели движения отходов с минимальными потерями на трение и перемешивание при всасывании и выгрузке.
Сущность полезной модели заключается в расширении арсенала технических средств для решения экологических проблем за счет сокращения времени разгрузки отходов и быстрого оборота вакуумных машин.
Наиболее близкими по достигаемому результату к заявляемой модели являются отдельные технические решения, использованные в качестве аналогов из следующих вакуумных автоцистерн для работы с отходами.
Известна автоцистерна (Авторское свидетельство № SU 1301745 A1, B65D 88/12, 90/22, 09.08.1085), включающая горизонтальную цистерну и связанный с ее резервуаром вертикальный вакуумный бак. Вакуумный бак выполнен с конической нижней частью, всасывающий и напорный вводы установлены в нижней части вакуумного бака тангенциально. Жидкие отходы при всасывании в вакуумный бак или выдавливаемые из бака, приобретают спиралеобразное движение в его конической части и частицы, загрязняющие жидкость, под действием центробежных сил перемещаются к стенкам и собираются к центру останавливающегося вихря в конической нижней части бака.
В ассенизационной машине (Авторское свидетельство № SU 1296694 A1, E03F 7/10, 23.09.1985) приемная камера расположена снизу на корпусе резервуара цистерны, а снижение гидравлического сопротивления на всасывании и предотвращение засорения приемной камеры достигается введением во всасывающий тракт специального люка с отражателем, который упорядочивает движение жидкости при входе в цистерну и препятствует образованию засорения.
Конструкции приемного тракта выше приведенных машин отличаются сложностью конструкции и трудоемкостью очистки приемной камеры с извлечением смотрового люка снизу под резервуарами. Доступ во внутрь для обслуживания заполняемых отходами резервуаров цистерн исключен.
Для разделения ила и воды в резервуаре илососной машины (Авторское свидетельство № SU 1701845 A1, E03F 7/10, 08.07.1988) установлена шарнирно закрепленная перегородка со срезанной верхней частью. Загрузка цистерны осуществляется при засасывании отходов традиционным способом под действием разряжения в цистерне, иловые отложения осаждаются до перегородки, а вода переливается и накапливается за перегородкой. При разгрузке цистерны заднее днище открывается, резервуар цистерны поднимается гидроцилиндрами на угол разгрузки, иловые отложения соскальзывают, а иловая вода смывает остатки ила на внутренней поверхности цистерны.
В вакуумном автопоезде цистерны (Авторское свидетельство № RU 195908 U1, B62D 53/00, 29.05.2019) выполнены с открывающимися в бок днищами. Загрузка и разгрузка цистерны осуществляются традиционным способом. Конструктивное решение с открытием днища вбок принято для доступа персонала и работы в полный рост при очистке внутреннего объема резервуара цистерны.
Машины с открывающимся днищем отличаются громоздкостью конструкции за счет механизмов подъема резервуара и открывания днища, трудностями поддержания герметичности на большом диаметре открывающегося днища, разбрызгиванием отходов на большую территорию при разгрузке через открытое  днище. Последнее недопустимо по ДОПОГ 2019 Глава 4.5 (Европейское Соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов).
Техническим результатом полезной модели является техническое решение по повышению эффективности работы вакуумной машины для отходов за счет ускоренной разгрузки отходов через нижнюю горловину в днище цистерны и сокращения потерь на осаждение твердых частиц при упорядоченном движении жидкости внутри цистерны.
Техническим решением является вакуумная цистерна для отходов с разгрузочной горловиной в днище, включающая вакуумный трубопроводный комплекс с трансмиссионным приводом насосного блока,  герметичный  резервуар накопительного типа с приварными торцевыми днищами, внутренними волнорезами и верхней горловиной,  герметично закрытой  люком вакуумно-напорной системы, с лестницей и трапами с поручнями для обслуживания резервуара, опирающийся в нижней части на раму, охваченный поясными лентами и прикрепленный  к ложементам рамы стремянками и пальцами-фиксаторами, отличающаяся  тем, что в нижней части резервуара цистерны смонтирована технологическая горловина, состоящая из конической приемной камеры, вваренной по широкому торцу в заднее днище резервуара, откидной крышки люка торосферической формы с герметичным уплотнителем по узкому торцу приемной камеры, фиксаторов закрытой крышки люка с механическими прижимами по всему периметру  приемной камеры, с расположенными на крышке люка дисковым затвором, краном для сброса разряжения в рукаве, с замком быстросъемного присоединения всасывающего гофрированного рукава, при этом проходные  каналы протоки приемной камеры и внутренние волнорезы резервуара цистерны спроектированы по единой цифровой модели движения отходов с минимальными потерями на трение и перемешивание при всасывании и выгрузке.
На фиг.1 представлен общий вид вакуумной цистерны для отходов с горловиной в днище, включающей вакуумно-напорный трубопроводный комплекс 1 с трансмиссионным приводом насосного блока 2, герметичный  резервуар 3 накопительного типа с приварными торцевыми передним 4 и задним 5 днищами цистерны, с внутренними волнорезами (на фигурах не показаны) и верхней горловиной 6,  герметично закрытой  люком 7 вакуумно-напорного комплекса, с лестницей 8 и трапами с поручнями  для обслуживания резервуара. В нижней части резервуар опирается на раму 9, охватывается поясными лентами 10 и прикрепляется к ложементам рамы 11 стремянками с пальцами-фиксаторами.
Полезная модель отличается от известных тем, что внизу на заднем днище вакуумной цистерны 5 смонтирована технологическая горловина 12.
На фиг.2 и 3 показано общее устройство технологической горловины на днище, состоящее из  приемной камеры 13 с коническим профилем продольного сечения, вваренной по широкому торцу  в заднее днище резервуара 5, и откидной крышки люка 14 торосферической формы с герметичным уплотнителем по узкому торцу приемной камеры.
Габариты нижней горловины и конструктивные параметры крышки приемного люка вакуумной цистерны для отходов с горловиной в днище выбраны серийными из размерного ряда, сложившегося в практике проектирования резервуаров современных автоцистерн.
На крышке люка установлены дисковый затвор 15 с обратным клапаном и ручкой управления, кран 16 для сброса разряжения во всасывающем рукаве. Технологическая горловина оборудована патрубком 17 с замком быстросъемного соединения всасывающего гофрированного рукава 18 с приемной камерой 13.
Откидная крышка люка 14 смонтирована в опоре 19 на горловине приемной камеры, при работе фиксируется защелками 20 и 21 в крайних положениях открытого и закрытого люка,  для сохранения герметичности дополнительно обжимается  механическими прижимами 22 по периметру  торца приемной камеры.
Проходные каналы протоки приемной камеры и внутренние волнорезы резервуара цистерны спроектированы по единой цифровой модели движения отходов с минимальными потерями на трение и перемешивание при всасывании и выгрузке.
За приемной камерой установлен поддон 23, смонтированный под горловиной 12. Поддон предназначен для направления потока отходов при разгрузке вакуумной цистерны через люк нижней горловины.
Приемная камера и поддон под технологической горловиной выполнены в габаритах, достаточных для прохода персонала в случае технической необходимости проникновения внутрь резервуара, например, при обработке внутренней поверхности или при ремонтных работах в разрешенных случаях.
Вакуумная цистерна для отходов с горловиной в днище работает следующим образом: а) загрузка отходов в резервуар 3 осуществляется под действием насосного блока 2, создающего разряжение во всасывающем гофрированном рукаве 18 через люк 14 и приемную камеру 13 технологической горловины; б) по окончании загрузки поток отходов отсекается дисковым затвором 15; в) после закрытия дискового затвора открывается кран 16 для сброса разряжения во всасывающей протоке; г) гофрированный рукав 18 разъединяется с замковым устройством 17 и укладывается на штатное  место вдоль резервуара цистерны.
Выгрузка отходов из цистерны для отходов с горловиной в днище производится в обратном порядке при открытом дисковом затворе 15 через приемную камеру 13 технологической горловины 12, крышку люка 14  и всасывающий рукав 18.   При разгрузке через всасывающий рукав вакуумно-напорный трубопроводный комплекс 1 всегда соединяется с атмосферой.
При ликвидации крупных аварий и быстрого опорожнении трубопроводов для ремонта, а также в случаях применения вакуумной цистерны для отходов с горловиной в днище в быстро протекающих технологических процессах, применяется быстрый слив отходов через открытую крышку люка горловины на днище на предварительно подготовленную поверхность. Для этого транспортное шасси устанавливается на опорной поверхности без поперечного крена и затормаживается штатной тормозной системой, на вакуумную цистерну для отходов с горловиной в днище накладывается быстросъемное заземляющее устройство. Операции разгрузки выполняются при заглушенном моторе транспортного средства в следующем порядке: а) проверяется  надежность удержания  крышки люка фиксатором  20; б) ослабляются крепления механических прижимов  22 по периметру крышки люка 14; в) фиксатор закрытой крышки люка 20 деблокируется; г) прижимы откидываются или снимаются;  д) вакуумно-напорный трубопроводный комплекс 1 соединяется  с атмосферой; е) под действием напора жидкости крышка  люка 15 плавно открывается и фиксируется в крайнем открытом положении фиксатором 21; ж) жидкие отходы устремляются по конической сужающейся протоке приемной камеры 13, смывая иловые отложения ускоряющейся струей жидкости.
На выходе образуется мощная компактная струя с малой скоростью истечения, но с большим расходом.   За счет применения поддона 23 струя получается сравнительно большой длины, достаточной для слива отходов за пределы задних габаритов транспортного средства. Остатки отходов, вытекающих из горловины при завершении процесса разгрузки, отводятся через поддон 23.
После слива отходов, а также в случае подготовки к перевозке разнообразных, запрещенных к смешиванию отходов, приемная камера 13 и протока резервуара 3 цистерны для отходов с горловиной в днище очищаются от остатка иловых отложений механическим способом или вымываются жидкими струями очистителя.
После чего внешним осмотром проверяется целостность и плотность крепления герметичных уплотнителей на крышке люка 14, снимается фиксатор крышки 21 в открытом положении, крышка люка прижимается к люку фиксатором 20 и крепится прижимами 22 на горловине приемной камеры 13.
Опытный образец резервуара вакуумной цистерны для отходов с горловиной в днище был применен предприятием-заявителем в конструкции вакуумной машины МВ-12 ТЛ740 на шасси КАМАЗ-65115.  Заготовка деталей на проходные каналы протоки приемной камеры и внутренние волнорезы с резервуаром для вакуумной цистерны для отходов с горловиной в днище были спроектированы по единой цифровой модели из условия движения отходов с минимальными потерями на трение и перемешивание при всасывании и выгрузке.
На фиг. 4 изображен штампованный люк торосферической формы. На фиг 5. представлена сборка нижней технологической горловины. Общий вид вакуумной цистерны МВ-12 ТЛ740 на шасси КАМАЗ-65115 для отходов с горловиной в днище показан на фиг. 6.
Установлено, что вакуумная цистерна для отходов с горловиной на днище внизу резервуара технологична в производстве, не сложна в монтаже и может быть изготовлена на любом машиностроительном производстве с плазменным раскроем по цифровым моделям.