ФИЛЬТРУЮЩИЙ ПАТРОН

Полезная модель относится к области очистки сточных вод, а именно к устройствам для очистки от взвешенных веществ, СПАВ, нефтепродуктов, ионов тяжелых металлов и других загрязнений при окончании канализационной сети перед контрольным колодцем.
Известен фильтрующий патрон для обработки воды с гравитационной подачей, содержащий фильтрующую загрузку в виде гидрофильного пористого фильтра очистки, имеющий открытый верхний конец, закрытый нижний конец и, по меньшей мере, одну боковую стенку между ними, а также соединительный элемент, уплотняющий гидрофильный пористый фильтр очистки от частиц в соединении с частью фильтрующего патрона, расположенной вблизи верхнего конца указанного фильтра, причем фильтрующий патрон имеет такую конструкцию и расположен таким образом, чтобы позволять воде течь под действием силы тяжести в открытый верхний конец и через боковые стенки пористого фильтра очистки от частиц по мере вытеснения воздуха из открытого верхнего конца. Гидрофильный пористый фильтр очистки от частиц содержит листовые фильтрующие материалы и зернистые материалы в виде гранулированного активированного угля. (RU 2225744, опубл. 20.03.2004 B01D 27/00).
Известен также фильтрующий патрон для очистки воды, содержащий, снабженный фильтрующей загрузкой, корпус, имеющий боковую водонепроницаемую цилиндрическую стенку, верхний и нижний водопроницаемые концы. Загрузка включает волокнистый механический фильтрующий материал, состоящий из лавсана и синтепона, или минерального стекловолокна, а также гидрофобный зернистый материал, в качестве которого используется модифицированный азотсодержащий уголь, а также решетку для предварительной механической очистки воды, установленную над фильтрующей загрузкой (RU 59996 U, опубл.: 10.01.2007., B01D 27/00).
К числу технических проблем известных из уровня техники решений фильтрующих патронов следует отнести невысокую степень герметичности стыка корпуса фильтрующего патрона и опорного кольца колодца, в который устанавливается фильтрующий патрон, из-за наличия зазора между корпусом фильтрующего патрона и опорным кольцом колодца, образующегося вследствие неточной установки фильтрующего патрона внутрь колодца, а также вследствие воздействия деформирующих нагрузок на корпус фильтрующего патрона, что приводит со временем к просачиванию неочищенной смеси в отфильтрованную воду и, как следствие, ухудшению качества очистки воды.
Данные технические проблемы решает патент RU 138499 U, опубл.: 20.03.2014, B01D 27/02. Решение выбрано за прототип.
В прототипе описан фильтрующий патрон для очистки воды, снабженный фильтрующей загрузкой, содержащий корпус, имеющий боковую водонепроницаемую цилиндрическую стенку, верхний и нижний водопроницаемые концы отличающийся тем, что в верхней части корпуса дополнительно закреплены наружный сплошной фланец, по периметру корпуса, и проушины для строповки и перемещения фильтрующего патрона, выполненные с возможностью обеспечения герметичности соединения фильтрующего патрона с опорным кольцом емкости при его монтаже внутри этой емкости.
Прототип обеспечивает технический результат, который заключается в обеспечении герметичности соединения ее с элементами емкости, где устанавливается фильтрующий патрон согласно заявленной полезной модели, что способствует прохождению очищаемой воды только через фильтрующий патрон, повышает качество очистки воды и увеличивает срок службы фильтрующего патрона.
Технической проблемой прототипа является то, что наличие проушин, приваренных к корпусу фильтрующего патрона и/или фланцу, обеспечивает необходимую точность установки с помощью погрузочно-разгрузочной техники фильтрующего патрона на опорное кольцо с одинаковым отступом от краев отверстия опорного кольца только при условии, что при перемещении фильтрующих патронов с помощью погрузочно-разгрузочной техники не возникнет деформации самих проушин из-за строповочных приспособлений (крюков, тросов и т.д.), что не отрицает автор решения по прототипу, описывая эту проблему. Также может происходить неравномерное линейное удлинение проушин, либо изменение диаметра их внутренних отверстий, что снижает точность позиционирования фильтрующего патрона при его установке на опорное кольцо и потерю герметичности соединения.
Эту проблему автор прототипа предлагает решать наличием усиливающих элементов из более прочного материала в составе проушин (отверстия проушин могут быть снабжены усиливающими втулками выполненных с запрессовкой или в виде разборного резьбового соединения). Однако, усиливающие втулки усложняют конструкцию и все равно не решают проблему линейного удлинения проушин.
Кроме того, технической проблемой прототипа является потребность использования как минимум двух строп, что существенно усложняет процесс строповки и закрепления строп к фильтрующему патрону, а также требует достаточно профессиональных навыков при погружении фильтра, чтобы равномерно и аккуратно соблюсти центрировку патрона в момент прохождения через опорное кольцо.
Также, технической проблемой является сложность процесса извлечения патрона из колодца для его замены. Требуется опуститься в спецобуви на крышку патрона и в сточных водах руками нащупывать отверстия проушин, через которые протягивать стропы или цеплять крюки.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа, при сохранении его преимуществ.
Техническим результатом полезной модели является упрощение процесса строповки, отсутствие потребности фиксации строп через две и более опоры, устранение проблем с точностью установки с помощью погрузочно-разгрузочной техники фильтрующего патрона на опорное кольцо с одинаковым отступом от краев отверстия опорного кольца, упрощение зацепления патрона за опору для последующего извлечения.
Заявленный технический результат достигается тем, что заявлен фильтрующий патрон для очистки воды, снабженный фильтрующей загрузкой, содержащий корпус, имеющий боковую водонепроницаемую цилиндрическую стенку, верхний и нижний водопроницаемые концы, причем в верхней части корпуса закреплены наружный сплошной фланец по периметру корпуса и крепление для строповки и перемещения фильтрующего патрона, отличающийся тем, что крепление для строповки и перемещения фильтрующего патрона выполнено в виде штанги, имеющей в средней части прогиб, причем штанга закреплена диаметрально концами к периметру корпуса.
Предпочтительно, поверхность наружного сплошного фланца выполнена в виде усеченного конуса, причем основание усеченного конуса направлено в сторону верхней части корпуса.
Краткое описание чертежей. На Фиг. показан общий вид в разрезе фильтрующего патрона, установленного в бетонный колодец ливневой канализации, где 1-бетонный канализационный колодец, 2 - опорное кольцо колодца, 3 - плита перекрытия, 4 - крышка люка, 5 - подводящий патрубок, 6 -фильтрующий патрон, 7 - фильтр грубой очистки, 8 - перфорированное дно патрона для выхода сточных вод, 9 - отводящий патрубок, 10 - перфорированная крышка патрона для входа сточных вод, 11 - фланец, 12 - сорбционный материал (фильтр тонкой очистки), 13 - штанга для строповки, 14 - уровень воды.
Осуществление полезной модели.
Заявленный фильтрующий патрон может использоваться в различных устройствах обработки и очистки воды. На фиг. показан фильтрующий патрон, установленный в бетонном колодце системы очистки ливневых канализационных вод.
Фильтрующий патрон 6 устанавливают внутри бетонного канализационного колодца 1 на его опорном кольце 2. При этом колодец закрывают плитой перекрытия 3 и крышкой люка 4. В процессе стока вод, последние попадают через подводящий патрубок 5 и систему трубопроводов внутрь колодца, где неочищенная вода подводится к фильтрующему патрону 6.
Неочищенная вода держится на определенном уровне 14 внутри колодца, формируя гидростатическую разницу высот между уровнем воды 14 над фильтрующим патроном 6 и уровнем воды в сливном патрубке 9. Возникающее в результате давление воды, направляет через перфорированную крышку 10 патрона сточные воды внутрь патрона 6. Внутри патрона 6 может быть фильтр грубой очистки 7, например, сетка, и фильтр тонкой очистки 12, который может быть выполнен из сорбционного материала. Через перфорированное дно 8 патрона сточные воды выходят в нижнюю часть канализационного колодца 1, откуда затем стоков выводятся в отводящий патрубок 9 и далее в систему канализационных стоков.
Для формирования давления воды необходимо обеспечить герметичность соединения фильтрующего патрона 6 с опорным кольцом 2 колодца 1. Эта герметичность достигается тем, что на корпусе фильтрующего патрона 6 установлен фланец 11. Фланец может быть выполнен как опорное кольцо (подобно решению по прототипу), либо поверхность наружного сплошного фланца 11 может быть выполнена в виде усеченного конуса (см. Фиг.), причем основание усеченного конуса направлено в сторону верхней части корпуса патрона 6.
Фильтрующий патрон 6 устанавливается внутрь колодца 1 более простым способом, нежели в прототипе.
Одним единственным крюком с тросом цепляют в любое место штанги 13 и стропируют с помощью погрузочно-разгрузочной техники. Под действием силы тяжести крюк скатывается в вершину изгиба штанги 13, которая имеет в средней части прогиб. Поскольку штанга 13 закреплена диаметрально концами к периметру корпуса патрона 6, крюк попадает строго в центр масс патрона прежде, чем начинает подниматься при строповке.
Таким образом, обеспечивает упрощение процесса строповки, отсутствие потребности фиксации строп через две и более опоры.
Использование одной стропы, с ее расположением строго по центру масс патрона, устраняет проблемы с точностью установки с помощью погрузочно-разгрузочной техники фильтрующего патрона на опорное кольцо с одинаковым отступом от краев отверстия опорного кольца.
Достаточным условием центрировки является расположение стропы по центру входного люка 4 колодца 1. Оси входного люка 4 и опорного кольца 2 совпадают. Поэтому, подведение отвеса стропы к центру люка 4 стрелой крана или лебедки, что не составляет технических проблем, обеспечит точное вхождение и посадку фланцем 11 на опорное кольцо 2 с одинаковым отступом от краев. Усиливает точность центрировки посадки фланца 11 на кольцо 2, если поверхность наружного сплошного фланца 11 выполнена в виде усеченного конуса (см. Фиг. ), причем основание усеченного конуса направлено в сторону верхней части корпуса патрона 6. В этом случае конусная поверхность самоцентрирует патрон при усадке и формирует более качественное уплотнение и герметичность соединения фильтрующего патрона 6 с опорным кольцом 2 колодца 1. Если в прототипе при соединении фильтрующего патрона 6 с опорным кольцом 2 колодца 1 на поверхности кольца имеющийся мусор, камни и крупные частицы грунта будут мешать уплотнению и через образовавшиеся щели вода будет проникать, минуя систему очистки патрона, то если поверхность наружного сплошного фланца 11 выполнена в виде усеченного конуса, вне зависимости от наличия частиц мусора на поверхности кольца 2 герметичность соединения будет обеспечена.
При извлечении патрона с целью замены процесс зацепления патрона за опору также упрощается. Уже не требуется в спецобуви залезать внутрь колодца, чтобы искать рукам и в стоках проушины (как в прототипе). Достаточно сверху из люка дотянуться рукой и крюком с тросом зацепить за макушку изгиба штанги 13, а затем с помощью техники поднимать патрон на излечение и замену.