ОТСТОЙНИК ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ

Полезная модель относится к устройствам очистки сточных вод и может быть использована в машиностроении, химической, коммунальной и других отраслях промышленности и хозяйства.
Известны устройства для очистки жидкостей от взвешенных частиц в отстойниках. Известны вертикальные отстойники (Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков. Учебное пособие для ВУЗов. М., Высшая школа, 2003 г., стр.92, рис.4.76) - [1], в которых осаждение частиц происходит за счет действия сил гравитации и инерциальных сил при повороте течения на 180°.
Известно устройство по авторскому свидетельству №1146090, В 03 В 5/62, 5/02, опубл. 15.03.1985 г., Бюл. №10 - [2], представляющее собой камеру цилиндроконической формы, подводящий патрубок, разделительную камеру, которая расположена между верхним и нижним дисками, и систему водосливов. В этом устройстве разделение взвешенных частиц осуществляется за счет действия сил тяжести и сил инерции. Данное устройство принято нами за прототип.
Недостаток данного устройства состоит в низкой эффективности очистки. Разделению подвергаются только крупные частицы, средние и мелкие частицы практически не оседают.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая модель - повышение эффективности очистки.
Технический результат достигается тем, что в отстойнике для очистки жидкостей от взвешенных частиц, включающем цилиндрический корпус с конической нижней частью, полую разделительную камеру с водосливами, расположенную между верхним и нижним дисками, подводящие и отводящие патрубки, новым является то, что подводящие патрубки расположены тангенциально стенке корпуса отстойника, полая разделительная камера имеет диаметр меньше диаметра корпуса и соединена
с ним рядом лопастей, которые выполнены наклонными в направлении движения закручиваемой жидкости от подводящих патрубков.
Водосливы состоят из внешних цилиндрических трубок и соосных с ними внутренних конфузорных трубок, причем внутренние конфузорные трубки выполнены выступающими за нижний диск полой разделительной камеры, при этом выступающие части внутренних конфузорных трубок водосливов, расположенных по диаметру, ближнему к внешнему диаметру полой разделительной камеры, выполнены наклонными в направлении движения закручиваемой жидкости от подводящих-патрубков.
Сущность полезной модели поясняется на Фиг.1-Фиг.4, где:
Фиг.1 - Отстойник - вертикальный разрез.
Фиг.2 - Отстойник - вид сверху.
Фиг.3 - Узел А.
Фиг.4 - Водосливы, расположенные по диаметру, ближнему к внешнему диаметру полой разделительной камеры.
Здесь: 1 - корпус отстойника, 2 - подводящий патрубок, 3 - полая разделительная камера, 4 - отводящий патрубок, 5 - сливной штуцер, 6 - конфузорные трубки водосливов, 7 - цилиндрические трубки водосливов, 8 - лопасти.
Отстойник представляет собой цилиндрический корпус 1, в нижней части переходящий в конус. В верхней части имеется подводящий патрубок 2, имеющий тангенциальное расположение стенке корпуса 1 отстойника. Подводящих патрубков может быть несколько, и все они будут иметь тангенциальное расположение стенке корпуса 1 отстойника. Ниже уровня подводящих патрубков расположена полая разделительная камера 3, из внутренней полости которой выведен отводящий патрубок 4. В нижней конической части корпуса расположен сливной штуцер для отвода шлама. Полая разделительная камера 3 представляет собой цилиндр, расположенный между двумя дисками - верхним и нижним, в которой расположены водосливы, состоящие из внешних цилиндрических трубок 7 и
соосных с ними внутренних конфузорных от верхнего диска к нижнему трубок 6, причем внутренние конфузорные трубки 6 выполнены выступающими за нижний диск полой разделительной камеры. Выступающие части внутренних конфузорных трубок 6 водосливов, расположенных по диаметру, ближнему к внешнему диаметру полой разделительной камеры 3, выполнены наклонными в направлении движения закручиваемой жидкости от подводящих патрубков 2 (Фиг.4 - развертка).
Разделительная камера 3 имеет диаметр меньше диаметра корпуса 1 и соединена с ним рядом лопастей 8, которые выполнены наклонными в направлении движения закручиваемой жидкости от подводящих патрубков 2.
Отстойник работает следующим образом. Сточная вода, содержащая взвешенные вещества, поступает в корпус отстойника 1 через подводящие патрубки 2. Тангенциальное расположение патрубков стенке корпуса 1 отстойника обеспечивает закручивание движения жидкости около стенки отстойника. Круговое движение жидкости формируется рядом лопастей 8, выполненных наклонными в направлении движения закручиваемой жидкости от подводящих патрубков 2. Одновременно жидкость поступает во все конфузорные трубки 6 водосливов в полой разделительной камере 3. Вытекающая жидкость из конфузорных трубок 6 водосливов, расположенных по диаметру, ближнему к внешнему диаметру полой разделительной камеры 3, имеет направление, совпадающее с движением закручиваемой жидкости, что способствует усилению вращательного движения и вовлечению большего объема жидкости во вращательное движение. Вследствие этого, возникающие центробежные силы способствуют интенсивному разделению жидкости от взвешенных частиц, и вблизи стенки отстойника образуется повышенная концентрация шлама, сползающая вниз к сливному штуцеру 5.
Основная часть сточной воды поступает внутрь отстойника 1 через конфузорные трубки 6. За счет того, что эти трубки водосливов имеют конфузорный канал, течение жидкости в них к выходному сечению
возрастает, и частицы загрязнителя приобретают значительную инерцию и, складываясь с гравитационными силами, интенсивно устремляются вниз к сливному штуцеру 5. Из центральной части отстойника 1 жидкость, поворачиваясь на 180°, через цилиндрические трубки 7 водосливов поступает внутрь полой разделительной камеры 3 и, очищенная, удаляется через отводящий патрубок 4.
Таким образом, в предложенном отстойнике реализуются несколько факторов, способствующих очистке жидкости от взвешенных частиц.
Во-первых, на частицы действуют гравитационные силы, которые способствуют осаждению их в нижнюю часть отстойника. Во-вторых, за счет поворота направления жидкости на 180° появляются инерциальные силы, дополнительно способствующие разделению жидкости и частиц. Причем наличие выступающих частей конфузорных трубок 6 за плоскость нижнего диска полой разделительной камеры 3 способствует более качественному разделению фаз за счет исключения попадания мелких частиц в цилиндрические трубки 7. И третьим дополнительным фактором разделения является центробежная сила, действующая на частицы за счет закручивания потока жидкости, что обусловлено тангенциальным подводом, направляющим лопаткам 8 и дополнительной закруткой в водосливах за счет выступающих частей, которые выполнены наклонными в направлении движения закручиваемой жидкости от подводящих патрубков 2.