УСТРОЙСТВО СЛИВНОГО ТРАПА
SUMP DESIGN

Предложенное изобретение относится к канализационным системам, а более конкретно к водосточным колодцам с затворами для предотвращения распространения запаха и камерами для улавливания осадка.
Уровень данной области техники характеризует трап для слива промышленных стоков, которые содержат большое количество твердых включений, например консервное производства, описанный в патенте US №D523537 S, нац. кл. D 23/261, 2006 г., который содержит корпус с выпускным патрубком для подсоединения к трубопроводу канализационной системы и легко извлекаемый за рукоятку перфорированный фильтр коробчатой формы.
Трап монтируется на уровне пола производственного помещения, куда направляются промышленные стоки. Взвесь мелких твердых частиц в жидкости проникает в перфорации фильтра и отводится по выпускному патрубку в канализационную систему, а крупные твердые включения-отходы производства задерживаются в фильтре (сепарируются) и накапливаются.
По мере заполнения коробчатый фильтр за рукоятку извлекают и на его место устанавливают сменный фильтр.
Содержимое из наполненного фильтра перегружают в бункер-накопитель для централизованного вывоза на полигон их утилизации.
Недостатком описанного сточного трапа являются:
- отсутствие тонкой очистки стоков от мелких твердых включений, которые оседают в канализационной системе и, накапливаясь, могут создавать засоры и пробки, трудоемкое удаление которых проводится в авральном или аварийном режиме;
- не является самодостаточным, так как требуется дополнительная комплектация гидрозатвором для предотвращения свободного прохода канализационных газов в производственное помещение;
- не универсально для адаптации к действующей канализационной системе с альтернативным горизонтальным или вертикальным трубопроводом подсоединения, что требует дополнительного комплектования набором разных соединительных элементов (муфта, колено и пр.).
Отмеченные недостатки устранены в более совершенном сточном канализационном колодце по патенту US №6299764 B1, E03F 5/06, 2001 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному. Известный сточный канализационный колодец содержит корпус из тонколистового металла, дно которого наклонено в сторону гидрозатвора на угол предпочтительно 45°, которое занимает 75-90% поперечного сечения корпуса, чтобы обеспечить беспрепятственный отвод стоков.
Входное отверстие корпуса (трап) расположено на уровне пола производственного помещения для свободного доступа стоков. Трап перекрыт поворотной решеткой, закрывающей перфорированный быстросъемный фильтр коробчатой формы.
Оснащение канализационного колодца наклонным дном обеспечивает беспрепятственную подачу поступающих стоков в гидравлический затвор.
В вертикальной стенке корпуса смонтирован закрытый откидной крышкой прочистной люк, сообщающийся с камерой гидрозатвора, сформированный выступом, высота которого перекрывает край вертикальной стенки под люком прочистки, которая служит перемычкой гидрозатвора, образуя переток для слива стоков между наклонным дном и выступом в выпускном патрубке.
Выступ в выпускном патрубке формирует водяную пробку на дне корпуса в переливном колене, образованном перемычкой между ними, которая является собственно гидрозатвором между открытым трапом и канализационной системой.
Край перемычки, который расположен ниже выступа в выпускном патрубке, определяет высоту осадка в гидрозатворе.
В известном сточном канализационном колодце автоматически происходит сепарирование в фильтре твердых отходов промышленного производства, содержащихся в стоках, и тонкая очистка взвеси в гидрозатворе, который изолирует устройство от газовых миазмов и бактериального загрязнения канализационных труб.
Известное устройство в принципе решает все практические проблемы по очистке и утилизации промышленных стоков, которые раздельно автоматически сепарируются, с выделением крупных и мелких фракций твердых включений, а механически очищенная жидкость автономно выводится в канализационную систему через шлюзовую камеру с гидрозатвором.
Однако, продолжением достоинств являются присущие недостатки.
Многофункциональность с последовательным порядком выполнения технологических операций определяют относительно большие габариты известного устройства.
Так, в частности, для коммуникации устройства с вертикальным канализационным трубопроводом необходим дополнительный элемент соединения, что увеличивает протяженность колодца.
Наличие прочистной камеры с люком над перемычкой уровня, наклонно установленное дно корпуса для направленной подачи стоков из смонтированного в трапе фильтра в гидрозатвор суммарно увеличивают высоту колодца.
Визуальный контроль за наполнением гидрозатвора осадком не предусмотрен, доступ к нему осуществляется через специальный люк прочистной камеры, оснащенный откидной крышкой. При этом предварительно необходимо повернуть предохранительную решетку трапа и извлечь коробчатый фильтр, что неудобно и трудоемко для системного обслуживания.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является создание компактной универсальной конструкции сточного трапа с канализационным колодцем, удобного в эксплуатации и обслуживании функциональных элементов.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном устройстве сливного трапа, оснащенного перфорированным фильтром, для отвода стоков из напольного колодца через смонтированный под уровнем пола выпускной патрубок в канализационную систему, содержащем корпус из листового металла, перемычку уровня осадка, совмещенную с выходным отверстием, край которой расположен ниже выступа в выпускном патрубке, формирующими гидрозатвор, примыкающий к дну корпуса, расположенному под углом 45° к горизонту, согласно изобретению, выходное отверстие выполнено в наклонном дне, а перемычка уровня осадка, смонтированная над ним, имеет форму П-образного кармана, открытого со стороны гидрозатвора, при этом монтажный фланец выпускного патрубка, который имеет форму соединительного колена, скошен под углом 45° к продольной оси и присоединен к наклонному дну соосно выходному отверстию.
Отличительные признаки обеспечили универсальность устройству сливного трапа для отвода стоков, который пригоден для монтажа посредством единого коммуникационного колена как на вертикальных, так и на горизонтальных трубопроводах, причем предложенное техническое решение, характеризующееся простотой конструкции, является компактным, что позволяет встраивать его в межэтажные перекрытия помещения и в стесненные объемы действующего производства.
Выполнение выходного отверстия на наклонном дне корпуса позволяет разместить гидрозатвор и выпускной патрубок в габаритах устройства, в свободном объеме под наклонным дном.
Открытый торец коробчатого кармана в нижней его части формирует гидротехническое колено и служит для перелива избытка поступающих стоков, то есть выполняет дополнительную функцию элемента гидрозатвора.
Установка перемычки уровня осадка в гидрозатворе над выходным отверстием создает механический экран для стоков, которые направляются в гидрозатвор, где происходит естественное расслоение взвеси, что способствует дополнительной очистке канализационных стоков.
П-образная форма перемычки выходного отверстия, выполненной в виде кармана, открытого со стороны гидрозатвора, образует трубопроводный канал локального сообщения гидрозатвора с выпускным патрубком для организации направленного мерного перетока отводимых в канализацию стоков.
Объем П-образного наклонно смонтированного кармана, расположенный выше перемычки уровня осадка, служит дополнительным отстойником, где отделяется твердая фракция взвеси, гравитационно концентрирующаяся в гидрозатворе до заданного уровня.
Конструктивное выполнение перемычки позволяет монтировать на ней съемный коробчатый фильтр для механического отделения крупных включений, то есть проводить предварительную грубую очистку промышленных стоков во время их фильтрования.
Выполнение монтажного фланца скошенным под углом 45° к продольной оси, которым выпускной патрубок, имеющий форму соединительного колена, пространственно примыкая, устанавливается на равно наклоненном дне корпуса соосно выходному отверстию, расширяет технологические возможности устройства, которое альтернативно может подсоединяться как к вертикальному, так и горизонтальному трубопроводу канализационной системы.
Это достигается за счет поворота выпускного патрубка вокруг своей оси, монтажный фланец которого при этом беззазорно примыкает к адекватно наклонному дну корпуса, изменяя пространственное положение свободного торца колена. Полученный технический результат позволяет расположить модернизированный по изобретению выпускной патрубок в любом пространственном положении относительно трапа, обеспечив коммуникацию с действующей канализационной системой различной конфигурации.
Конструктивное совмещение выпускного патрубка с наклонным дном позволило заметно сократить протяженность устройства в целом, исключив прочистной люк с крышкой на дополнительной технологической камере между корпусом и выпускным патрубком.
Новое пространственное взаиморасположение структурных элементов устройства обеспечило компактность конструкции, в которой автоматически осуществляется более качественная очистка промышленных стоков.
Таким образом в изобретении предложена новая взаимосвязь известных функциональных элементов, конструктивно усовершенствованных с целью совмещения их между собой и достижения компактности, для расширения технологических возможностей, упрощения конструкции при достижении монтажной универсальности.
Предложенный трап со сточным колодцем, компактным и универсальным, возможно применять при модернизации действующего производства, встраивая его в стесненные межстаночные пространства без реконструкции и перестановки оборудования, которое нецелесообразно и зачастую невозможно осуществить практически.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, то есть поставленная техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы существенных признаков.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по канализационным системам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления устройства сливного трапа на действующем производстве, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.
Сущность предложенного изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертеже изображены:
на фиг.1 - схема канализационного колодца;
на фиг.2 - общий вид устройства в разрезе;
на фиг.3 - вид А на фиг.1.
Входное отверстие 1 (трап) корпуса 2 размещено на уровне пола производственного помещения и предназначено для приема сточных жидкостей.
Корпус 2 имеет наклонную стенку 3 (дно колодца), расположенную под углом 45° к уровню пола.
В наклонном дне 3 корпуса 2 имеется окно 4, соосно которому монтажным фланцем 5 нормально закреплен выпускной патрубок 6, служащий для подсоединения к канализационной системе.
Выпускной патрубок 6 выполнен в форме гидротехнического колена (фиг.2), причем монтажный фланец 5 наклонен к продольной оси под углом 45° для эквидистантного примыкания к наклонно смонтированному дну 3.
С противоположной стороны дна 3, через уплотнительную прокладку 7 закреплен П-образный карман 8 (фиг.3), открытый торец 9 которого размещен ниже выступа 10, в окне 4 наклонного дна 3.
Объем корпуса 2 между выступом 10 наклонного дна 3 и открытым торцом 9 кармана 8 формирует гидрозатвор 11 из жидкой пробки стоков, перекрывающей воздушное сообщение канализационной системы и производственного помещения через открытый трап 1 колодца.
Нижний край кармана 8 со стороны открытого торца 9 определяет высоту осадка шлама из твердых частиц стоков, который образуется при расслоении взвеси в процессе перетекания в гидрозатворе 11 до его закупорки.
На П-образном кармане 8 сверху установлен съемный перфорированный фильтр 12, примыкающий верхней открытой частью к трапу 1.
1
Поворотом выпускного патрубка 6 (в форме колена) вокруг продольной оси, когда его монтажный фланец 5 примыкает к наклонному дну 3, возможно установить различное пространственное положение соединительного конца колена 6: вертикальное (сплошной линией на чертеже) или горизонтальное 6 (пунктирная линия).
Таким образом принципиально упростились монтажные работы вариативного в подключении канализационного колодца неизменной комплектации.
Функционирует устройство следующим образом.
Промышленные стоки через трап 1 заполняют фильтр 12, где крупные включения задерживаются, а взвесь мелких твердых частиц в жидкости проникает через его перфорации в корпус 2, стекая по наклонным карману 8 и дну 3 в гидрозатвор 11, заполняя его.
При наполнении корпуса 2 стоками выше уровня выступа 10 происходит перелив объемного излишка стоков в выпускной патрубок 6 (сообщающиеся сосуды).
За время выдержки стоков в гидрозатворе 11 твердые включения гравитационно оседают в форме плотного шлама.
Для удаления крупных включений из фильтра 12 по мере его заполнения коробчатый фильтр 12 свободно извлекают из корпуса 2 и опорожняют в сборник твердых отходов.
При этом открывается свободный доступ в гидрозатвор 11, который очищают от осадка. Затем коробчатый фильтр 12 устанавливают на карман 8 внутри корпуса 2 и продолжают работу.
Варианты предложенной компактной универсальной конструкции были опробованы в макетной канализационной системе и продемонстрировали надежную, устойчивую работу. При этом потребительская стоимость сточного колодца уменьшается на 40-50%, что определяет его спрос у потребителей.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по канализационным системам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления сточного трапа с канализационным колодцем на действующем производстве, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.