УСТРОЙСТВО МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

УСТРОЙСТВО МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
Полезная модель относится к области очистных устройств, направленных на задержание и извлечение мусора из сточных жидкостей, и может быть использована в коммунальном хозяйстве и промышленных системах очистки сточных жидкостей.
Известно устройство фильтрующей сетки, описанное в патенте США №7344638, содержащее корпус, в котором установлен приводной вал, соединенный цепной передачей с решеткой. Решетка выполнена в виде набора решетчатых металлических пластин, на которых установлены элементы для сбора мусора. Решетчатые пластины соединены по торцам с цепью, посредством которой обеспечивается непрерывное движение решетки. Цепь при работе устройства опирается на направляющие, которые ограничивают боковое перемещение цепи.
К недостаткам описанного устройства можно отнести возникновение дополнительных сил трения при движении цепи вдоль направляющих, чаще всего наблюдаемое в области изгиба цепи и приводящее к износу цепи, последующему соскальзыванию цепи с приводного вала, а также ее заклиниванию. Наличие в сточной жидкости абразивных частиц значительно ускоряет процесс износа цепи. Быстрый износ цепи требует частой остановки устройства на техническое обслуживание, что. очевидно, приводит к повышению стоимости эксплуатации описанного выше устройства и соответственно повышает стоимость обработки сточных жидкостей уже на первых этапах очистки.
Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели является устройство для механической очистки сточных вод, описанное в авторском свидетельстве СССР №1080834, содержащее приводной вал и опорный вал, между которыми установлена решетка, а также съемный валик. Решетка выполнена в виде набора клиновидных резинокордовых ремней, насаженных на опорный и приводной валы, опирающиеся на подшипниковые опоры. Валы выполнены в виде насаженных на трубу тарельчатых дисков, соединенных между собой.
В описанном устройстве в качестве решетки используют резинокордовые ремни, которые при проходе крупногабаритного мусора могут его пропустить ввиду недостаточности горизонтальной составляющей силы реакции для улавливания мусора. Выполнение ремней из резины при увеличении их длины так же значительно снижает жесткость указанных ремней, что в итоге приводит к протаскиванию водой мусора между ремнями.
В основу полезной модели поставлена задача разработать устройство механической очистки сточной жидкости, конструкция которого обеспечит достижение технического результата, заключающегося в снижении износа элементов конструкции за счет исключения дополнительных сил трения, возникающих в элементах конструкции.
Поставленная задача решается тем, что разработано устройство механической очистки, содержащее корпус, в котором установлены приводной и опорный вал, между которыми установлена решетка, выполненная с возможностью непрерывного перемещения, причем решетка представляет собой замкнутое гибкое полотно. Натянутое на валы гибкое полотно при работе устройства не создает дополнительные силы трения. При достаточном натяжении полотна отсутствует проскальзывание последнего относительно вала, что также снижает износ полотна. Таким образом, техническим результатом, который достигается заявляемой полезной моделью за счет вышеперечисленных конструктивных особенностей, является исключение сил трения на периферии решетки, что позволяет снизить износ последней.
Поскольку полотно устанавливается на валы, то для обеспечения его непрерывного перемещения достаточно сил натяжения, что значительно упрощает конструкцию устройства в целом.
Приводной вал соединен с приводом. Предпочтительна установка электропривода, стоимость которого сравнительно ниже, чем стоимость других типов приводов. Данный пример не является ограничивающим и не исключает применение различных типов приводов.
Для обеспечения достаточного натяжения полотна приводной вал выполняют с диаметром, превышающим диаметр опорного вала. Соотношение диаметров валов рассчитывают для каждого конкретного варианта исполнения полотна решетки, поскольку прочностные характеристики полотна могут изменяться в зависимости от размера ячейки, а также используемого материала.
При работе устройства механической очистки для исключения проскакивания загрязнений между опорным валом и дном канала предусмотрена донная щетка.
Корпус устройства выполняют из нержавеющей стали и устанавливают на опоры.
В предпочтительном варианте исполнения приводной вал и/или опорный вал выполнен бочкообразной формы. Под бочкообразной формой следует понимать форму вала с выпуклой боковой поверхностью, симметричной относительно середины вала при этом поверхность может быть образована как плавной кривой линией, так и сочетанием прямолинейных и криволинейных поверхностей, например цилиндрическая поверхность в центральной части вала и конические поверхности по краям с уменьшением диаметра сечения к периферии вала. Увеличение диаметра сечения центральной части вала позволяет ограничить сползание ленты с вала. Это достигается за счет того что выпуклая поверхность по сравнению с цилиндрической, при прочих равных условиях, лучше противостоит боковому смещению ленты из-за повышенного значения приведенного коэффициента трения на сужающихся к торцам участках барабана.
Решетка содержит извлекающие элементы, задерживаемого решеткой мусора. Извлекающие элементы могут быть выполнены, например, в виде г-образного кронштейна, либо в виде улавливающих крючков, закрепленных на полотне решетки. Извлекающие элементы могут крепиться к полотну путем склеивания, сваривания либо с помощью крепежных элементов, например, заклепок.
В одном из вариантов исполнения устройство для очистки содержит вал управления. Указанный вал устанавливают для управления полотном с целью устранения сползания полотна с валов. Так же вал управления может применяться для создания дополнительного усилия натяжения гибкого полотна. За счет установки вала управления снижают провисание полотна, которое в локальных зонах может вызвать накопление мусора и повреждение полотна, а также вызывает избыточное давление жидкости на область провисания, что также может привести к повреждению полотна. Вал управления может быть установлен параллельно приводному валу в верхней части корпуса для создания достаточного усилия натяжения полотна в целом. Под достаточным усилием натяжения следует понимать натяжение полотна, при котором прогиб не превышает заданного для каждого варианта исполнения значения.
В одном из вариантов исполнения заявляемого устройства вал управления и приводной вал связаны цепной передачей с целью исключения проскальзывания полотна и вала управления относительно друг друга.
Предпочтительно вал управления выполнен бочкообразной формы. Под бочкообразной формой следует понимать форму вала с выпуклой боковой поверхностью, симметричной относительно середины вала при этом поверхность может быть образована как плавной кривой линией, так и сочетанием прямолинейных и криволинейных поверхностей, например цилиндрическая поверхность в центральной части вала и конические поверхности по краям с уменьшением диаметра сечения к периферии вала.
В предпочтительном варианте осуществления устройство механической очистки содержит устройство для очистки решетки. Под процессом очистки решетки следует понимать процесс снятия мусора, расположенного на решетке, который не удаляется гравитационными силами. Устройство для очистки решетки может быть выполнено различной формы. Одним из возможных вариантов исполнения устройства для очистки решетки является трубчатая щетка, которая устанавливается за приводным валом. Вращение щетки обеспечивают в противоположном движению полотна решетки направлении таким образом, чтобы щетка при вращении удаляла мусор с полотна вверх для отвода мусора из корпуса.
Отвод мусора из корпуса может быть обеспечен, например, посредством склиза, выполненного за устройством для очистки решетки. Следует отметить, что приведенный выше пример не является ограничивающим вариантом исполнения устройства отвода мусора из корпуса.
Гибкое полотно выполнено из полимерного волокна и/или металлической проволоки. Выполнение гибкого полотна из описанных материалов позволит применять устройство для работы с агрессивными средами, после чего, не изменяя конфигурацию, устройство может быть использовано для неагрессивных сред.
Преимущество исполнения полотна из полимерного волокна заключается в низкой стоимости производства такого полотна. Полотно из полимерного волокна относительно легко заменяется ввиду малого веса и гибкости волокон. Для его изготовления могут быть использованы как волокна, собранные в нити, так и сами волокна как таковые.
Предпочтительный вариант исполнения устройства очистки содержит коллектор с форсунками для промывки ленты. Промывку ленты осуществляют в направлении от внутренней стороны к наружной для того, чтобы поток из форсунок сбрасывал мусор с решетки. Целесообразно располагать форсунки за устройством для очистки решетки, что позволит производить комплексную очистку решетки. Очевидно, что для максимальной эффективности форсунки располагают по всей ширине решетки.
Полезная модель поясняется при помощи графических материалов.
Фиг. 1 - общий вид устройства механической очистки.
Фиг. 2 - фронтальный вид устройства механической очистки.
Фиг. 3 - общий вид устройства механической очистки с установленным валом управления.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства механической очистки, содержащего корпус 1, в котором установлены приводной вал 2 и опорный вал 3. Между валами установлена решетка 4. Также на фигуре представлены извлекающие элементы 5 для сбора мусора, донная щетка 6, устройство 7 для очистки решетки, а также коллектор 8 с форсунками для промывки ленты.
На фиг. 2 представлен общий вид устройства механической очистки с установленным валом управления. Позициями обозначено корпус 1, приводной вал 2, опорный вал 3. Между валами установлена решетка 4. Также на фигуре представлены извлекающие элементы 5 для сбора мусора, донная щетка 6, устройство 7 для очистки решетки, коллектор 8 с форсунками для промывки ленты и вал 9 управления.
На фиг. 3 представлен фронтальный вид устройства механической очистки, на котором обозначены корпус 1, решетка 4, извлекающие элементы 5 для сбора мусора, донная щетка 6. Также на фигуре представлен привод 10, подвод 11 воды для коллектора 8 с форсунками и опоры 12 корпуса.
Работа полезной модели осуществляется следующим способом.
Перед началом работы устройство механической очистки устанавливают, для этого корпус 1 размещают в канале со сточной жидкостью. Ширина канала может составлять от 500 мм до 2500 мм, а глубина от 1000 мм до 3000 мм. Устройство может быть установлено под углом 50°-85°. Посредством привода 10 передают вращательное усилие на приводной вал 2, после чего решетку 4 начинают перемещать вдоль направления перемещения. Посредством решетки 4 передают вращательное усилие на опорный вал 3. При проходе сточной жидкости через решетку 4 мусор, находящийся в сточной жидкости, задерживается, после чего его отводят посредством извлекающих элементов 5 для сбора мусора. Для удаления мусора, задержанного решеткой 4, используют устройство 7 для очистки решетки, а также коллектор 8 с форсунками.
Разработано устройство механической очистки сточной жидкости, конструкция которого обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в снижении износа элементов конструкции за счет исключения дополнительных сил трения, возникающих в элементах конструкции.