РАДИАЛЬНЫЙ ОТСТОЙНИК

Полезная модель относится к области механической очистки жидких сред, в частности к очистным сооружениям, а именно к радиальным отстойникам.
Механическая очистка жидких сред производится для выделения из жидкой среды находящихся в ней нерастворенных грубодисперсных примесей путем процеживания, отстаивания и фильтрования. Для выделения из жидкой среды взвешенных веществ, частицы которых имеют большую или меньшую плотность в сравнении с плотностью очищаемой жидкости, применяют отстаивание, которое может осуществляться, в частности, в радиальных отстойниках. Отстаивание является самым простым, наименее энергоемким и дешевым методом выделения из жидких сред грубодисперсных примесей с плотностью, отличной от плотности воды. Под действием силы тяжести частицы загрязнений оседают на дно радиального отстойника или всплывают на его поверхность. При этом радиальные отстойники характеризуются наличием устройств для управления потоками жидкости, в частности наличием устройства для отклонения жидкой среды, которое служит для равномерного распределения подаваемой жидкой среды в объеме отстойника и ее направления в радиально-восходящем направлении к периферии корпуса и которое зачастую представляет собой полупогруженный в целом кольцевой элемент, расположенный в верхней части колонны-опоры.
При этом в пределах устройства для отклонения жидкой среды накапливаются плавающие вещества (например, жир, масла, нефтепродукты и т.п.), которые необходимо по мере накопления удалять.
Известен радиальный отстойник, выбранный в качестве прототипа, описанный в патенте Российской Федерации № 125575 (опубл. 10.03.2013), содержащий корпус, образованный боковой стенкой и дном, в центре которого установлена колонна-опора, ферму, установленную с возможностью вращения на колонне-опоре, устройство для отклонения жидкой среды, расположенное в верхней части колонны-опоры таким образом, что верхняя часть его боковой стенки находится выше уровня жидкой среды, при этом по меньшей мере верхняя часть боковой стенки устройства для отклонения жидкой среды выполнена гибкой. На ферме выше устройства для отклонения жидкой среды установлено прижимное устройство, выполненное с возможностью смещения (отгибания) по меньшей мере части боковой стенки устройства для отклонения жидкой среды, находящейся выше уровня жидкой среды, ниже уровня жидкой среды в отстойнике.
Недостатками прототипа являются сложность изготовления надежной гибкой стенки устройства для отклонения жидкой среды и ее эксплуатации, а также отсутствие возможности учета параметров потока, например, с целью влияния на размещение осаждаемого на дне отстойника осадка и на распределение скоростей движения жидкой среды в отстойнике. Отгибание гибкой стенки устройства для отклонения жидкой среды производится локально и влечет за собой значительные усилия, действующие на устройство для отклонения жидкой среды и создающие момент, для компенсации которого требуется увеличение материалоемкости стенки устройства для отклонения жидкой среды и конструкции его крепления к колонне-опоре отстойника по сравнению с конструкцией крепления, необходимой для закрепления устройства для отклонения жидкой среды без учета вышеупомянутых прилагаемых усилий, или замена материала жесткой части устройства для отклонения жидкой среды с целью усиления конструкции.
Задачей заявляемой полезной модели является разработка такого радиального отстойника, конструкция которого обеспечит достижение технического результата, заключающегося в простоте изготовления устройства для отвода жидкой среды, надежности его эксплуатации с одновременным предоставлением возможности оптимизации процесса отстаивания жидкой среды в каждом конкретном случае.
Поставленная задача решается тем, что разработан радиальный отстойник, содержащий корпус, образованный боковой стенкой и дном, колонну-опору, установленную в центре корпуса, устройство для отклонения жидкой среды, расположенное в верхней части колонны-опоры, ферму, установленную с возможностью вращения на колонне-опоре, подводящий и отводящий трубопроводы, при этом устройство для отклонения жидкой среды содержит два телескопических в целом кольцевых элемента, установленных с возможностью осевого перемещения относительно друг друга.
Достижение технического результата обеспечивается за счет конструктивного исполнения устройства для отклонения жидкой среды, в частности его выполнения в виде двух телескопических в целом кольцевых элементов, один кольцевой элемент устройства, частично находясь выше уровня жидкой среды, обеспечивает накопление в ограничиваемой им области всплывающих веществ, а при его перемещении в положение ниже уровня жидкой среды - их отвод из указанной области, в то время как второй кольцевой элемент устройства, находясь ниже уровня жидкой среды, при его перемещении вниз и вверх, однако не выше уровня жидкой среды, обеспечивает возможность влияния на размещение осаждаемого на дне отстойника осадка, а также на распределение скоростей движения жидкой среды в отстойнике. При этом первый кольцевой элемент, отвечающий за накопление и отвод всплывающих веществ, не подвергается влиянию усилий, которые необходимо скомпенсировать для его корректной работы: для отвода всплывающих веществ путем перемещения вниз его погружают ниже уровня жидкости полностью, например, под действием силы тяжести. Второй же кольцевой элемент устройства для отклонения жидкой среды при его перемещении в необходимое положение оптимизирует работу первичного радиального отстойника, например, при изменении расхода очищаемой жидкой среды, или работу вторичного радиального отстойника, например, при изменении седиментационных свойств иловой смеси.
Таким образом, конструкция устройства для отклонения жидкой среды является простой в изготовлении, надежной в эксплуатации и одновременно обеспечивает возможность оптимизации процесса отстаивания при разделении, например, потоков различного состава и с различным расходом.
Предпочтительно устройство для отклонения жидкой среды установлено на ферме при помощи устройства для подъема и опускания кольцевых элементов. В одном из предпочтительных вариантов реализации указанное устройство для подъема и опускания кольцевых элементов содержит блок и гибкий элемент, наиболее предпочтительно систему блоков и гибких элементов, обеспечивающих осевое перемещение кольцевых элементов относительно друг друга, т.е. перемещение кольцевых элементов вертикально вверх и вниз.
Заявляемая полезная модель поясняется при помощи фигуры, на которой представлен схематический вид участка заявляемого радиального отстойника с устройством 1 для отклонения жидкой среды, расположенным в верхней части колонны-опоры 2, на которой установлена ферма 3. Устройство 1 для отклонения жидкой среды содержит два телескопических в целом кольцевых элемента 4 и 5 и установлено на ферме при помощи устройства для подъема и опускания кольцевых элементов, содержащего систему блоков 6 и гибких элементов 7. Два телескопических в целом кольцевых элемента 4 и 5 установлены с возможностью осевого перемещения относительно друг друга. Стрелками, находящимися на фигуре внутри устройства 1 для отклонения жидкой среды, показано направление движения жидкой среды из колонны-опоры 2 через внутреннюю область устройства 1 для отклонения жидкой среды в основной объем радиального отстойника. Стрелками, находящимися на фигуре снаружи устройства 1 для отклонения жидкой среды, показано направление перемещения кольцевых элементов 4 и 5.
Работа заявляемой полезной модели осуществляется следующим образом.
Исходную жидкую среду подают по подводящему трубопроводу радиального отстойника через колонну-опору 2 во внутреннюю область устройства 1 для отклонения жидкой среды, после чего жидкая среда, отклоняясь, равномерно распределяется в основном объеме отстойника и направляется в радиально-восходящем направлении к периферии корпуса, при этом верхняя часть кольцевого элемента 4 устройства 1 для отклонения жидкой среды находится выше уровня жидкой среды. Под действием силы тяжести частицы загрязнений оседают на дно радиального отстойника или всплывают и накапливаются на поверхности во внутренней области устройства 1 для отклонения жидкой среды. При возникновении необходимости в удалении всплывших веществ при помощи устройства для подъема и опускания кольцевых элементов, содержащего систему блоков 6 и гибких элементов 7, перемещают кольцевой элемент 4 вертикально вниз до полного погружения верхней части кольцевого элемента 4 устройства 1 для отклонения жидкой среды, и отводят всплывшие вещества. После этого осуществляют подъем кольцевого элемента 4 в исходное положение. При увеличении потока жидкой среды кольцевой элемент 5 при помощи устройства для подъема и опускания кольцевых элементов, содержащего систему блоков 6 и гибких элементов 7, поднимают с целью уменьшения придонной скорости потока, при последующем уменьшении потока жидкой среды кольцевой элемент 5 опускают таким же образом для более равномерного распределения осадка на дне отстойника.
Таким образом, заявляемая полезная модель представляет собой радиальный отстойник, конструкция которого обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в простоте изготовления устройства для отвода жидкой среды, надежности его эксплуатации с одновременным предоставлением возможности оптимизации процесса отстаивания жидкой среды в каждом конкретном случае.