ВАКУУМНАЯ КАНАЛИЗАЦИОННАЯ СИСТЕМА
VACUUM SEWAGE SYSTEM

Настоящее изобретение относится к вакуумной канализационной системе, которая содержит сантехнический узел, такой как унитаз, вакуумный канализационный трубопровод, присоединенный к сантехническому узлу, выпускной клапан между сантехническим узлом и вакуумным канализационным трубопроводом, и устройство для создания вакуума для создания вакуума в вакуумном канализационном трубопроводе, в соответствии с вводной частью пункта 1. Настоящее изобретение также относится к способу работы вакуумной канализационной системы в соответствии с вводной частью пункта 9.
Хорошо известны вакуумные канализационные системы, в частности вакуумные туалетные системы. На первой стадии развития вакуумная канализационная система, как правило, включала в себя сливной бак большого объема, в этой системе в бак поддерживался в условиях вакуума для обеспечения вакуума для вакуумного канализационного трубопровода. Вакуум поддерживался в сливном баке большого объема при помощи отдельного вакуумного насоса. Сточные воды выводились из сливного бака при помощи канализационного насоса, присоединенного к дну сливного бака. Из-за большого объема сливного бака такие системы требуют много пространства, что обычно недоступно, например, в поездах, морских судах и самолетах. Пример такого решения описан, например, в ЕР 0 330 490.
На более поздней стадии появились струйные системы, в которых сточные воды циркулировали из сливного бака большого объема к жидкоструйному насосу, выходящему в тот же сливной бак. Жидкоструйный насос имел вход, соединенный с вакуумным канализационным трубопроводом и дополнительно с сантехническими узлами, такими как унитазы. Сточные воды циркулировали через жидкоструйный насос, посредством чего жидкоструйный насос создавал вакуум в вакуумном канализационном трубопроводе для направления сточных вод из унитазов в сливной бак. Данное решение требует много пространства. Более того, у него малая степень эффективности. Такое решение известно, например, из ЕР 0 653 524.
Другие разработки включают в себя жидкостный кольцевой насос, который присоединен к сливному баку большого объема, посредством чего создается вакуум и сточные воды накачиваются тем же насосом альтернативным образом, например, как в ЕР 0 287 350.
Другое решение с одноступенчатым насосом описано в ЕР 0 644 299. Данное решение содержит защищенный от влаги сухой центробежный лопастный насос, создающий вакуум в сливном баке большого объема. Этот бак опустошается путем реверсирования работы насоса, так что сторона нагнетания насоса соединяется со сливным баком большого объема для его опустошения путем вытеснения сточных вод в другое место под действием сжатого воздуха. Данное решение также требует большого пространства, и, более того, данный насос очень чувствителен к любой влаге, что требует сложных механизмов управления.
Линейные системы, оборудованные жидкостными кольцевыми насосами, создающими вакуум и накачивающими сточные воды непосредственно из вакуумного канализационного трубопровода, также известны и описаны, например, в ЕР 0 333 045 и ЕР 0 454 794. Дополнительное линейное решение описано, например, в ЕР 1 172 492. В подобных линейных системах используется один одноступенчатый насос, создающий вакуум и всасывающий сточные воды в одно и то же время. Эти решения представляют попытки снизить требуемое пространство путем устранения промежуточного сливного бака большого объема, т.е. бака, расположенного между насосом и вакуумным канализационным трубопроводом.
Последние решения с линейными насосами, обладающие двойной функцией - созданием вакуума путем всасывания воздуха и одновременным всасыванием сточных вод, тем не менее, не являются высокоэффективными. Более того, они подвержены функциональным нарушениям. Насосы, используемые в этой связи, предназначены либо для накачивания воздуха, либо для накачивания жидкости, поэтому транспортировка как воздуха, так и жидкости, как правило, не является высокоэффективной.
Это происходит из-за типичной транспортирующей функции вакуумной канализационной системы, в частности, вакуумной туалетной системы, где сточные воды транспортируются через вакуумный канализационный трубопровод в виде пробок, с промежуточными большими объемами воздуха, образуя неоднородный поток сточных вод.
Когда вакуумный унитаз сливается путем приведения в действие функции слива, выпускной клапан между вакуумным туалетным бачком и вакуумным канализационным трубопроводом открывается, и вакуум, преобладающий в вакуумном канализационном трубопроводе, выводит нечистоты и сливную воду из унитаза в вакуумный канализационный трубопровод. Лишь небольшое количество сливной воды требуется, благодаря сильному всасывающему воздействию вакуумного канализационного трубопровода и атмосферному давлению, преобладающему в (и вокруг) вакуумном туалетном бачке. Количество нечистот и сливной воды, как правило, составляет около 2 литров.
Следовательно, существует разница давлений, т.е. атмосферного давления на стороне туалетного бачка относительно нечистот и сливной воды и вакуума на стороне вакуумного канализационного трубопровода относительно нечистот и сливной воды, когда открывается выпускной клапан. Транспортировка нечистот и сливной воды осуществляется благодаря этой разнице давлений, посредством чего нечистоты и сливная вода формируют отдельную пробку, за которой следует большое количество воздуха, например, около 2 литров нечистот и сливной воды, за которыми следует около 60 литров воздуха, т.е. нечистоты и сливная вода составляют соотношение 1:30 к воздуху. Большое количество воздуха всасывается или нагнетается в вакуумный канализационный трубопровод, поскольку выпускной клапан остается открытым в течение определенного периода времени.
Вакуумный канализационный трубопровод, по существу, имеет относительно небольшой диаметр, что способствует поддерживанию образования пробок, что, опять же, является необходимым для поддержания разницы давлений (низкого давления впереди и высокого давления позади отдельных пробок), необходимой для транспортировки. В ходе транспортировки через вакуумный канализационный трубопровод, на пробки оказывает отрицательное воздействие сила тяжести, и они расплющиваются после какого-то времени в горизонтально расположенном трубопроводе. Это выравнивает давление, посредством чего необходимая разница давлений, описанная выше, до и после отдельных пробок исчезает. Для повторного установления разницы давлений для транспортировки сточных вод, вакуумный канализационный трубопровод оборудован нижними точками или карманами, в которых сточные воды скапливаются для повторного формирования отдельных пробок.
Такую цепочку отдельных пробок и воздуха, в частности, в соотношении примерно 1:30, которую формирует поток сточных вод в вакуумной канализационной системе, сложно накачать с высокой эффективностью.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение вакуумной канализационной системы, при помощи которой можно избежать вышеупомянутых проблем, и которая обеспечивает эффективную транспортировку сточных вод при помощи насосного приспособления, снижающего занимаемое пространство. Эти задачи достигаются при помощи вакуумной канализационной системы в соответствии с пунктом 1 и при помощи способа работы вакуумной канализационной системы в соответствии с пунктом 9.
Основная идея изобретения заключается в том, чтобы оставаться в рамках линейного решения, для устранения каких-либо промежуточных сливных баков большого объема, и для того, чтобы удалять нечистоты (вместе со сливной водой) и воздух в такой же пропорции (1:30), как было или есть в вакуумной канализационной системе, как описано выше.
Вакуумная канализационная система содержит линейное разделительное устройство в вакуумном канализационном трубопроводе, и первое насосное приспособление и второе насосное приспособление, подсоединенные параллельно к линейному разделительному устройству. Первое насосное приспособление представляет собой вакуумный насос для создания вакуума в вакуумном канализационном трубопроводе и для забора воздуха из потока сточных вод, протекающего в линейное разделительное устройство из вакуумного канализационного трубопровода, и второе насосное приспособление предназначено для накачивания, в основном, нечистот из потока сточных вод, протекающего в линейное разделительное устройство из вакуумного канализационного трубопровода.
Такая комбинация двух насосных приспособлений разных типов позволяет эффективно накачивать неоднородный поток сточных вод, транспортируемый по вакуумному канализационному трубопроводу. Параллельное соединение насосных приспособлений требует, чтобы разделение эффективно осуществлялось внутри небольшого пространства, т.е. внутри линейного разделительного устройства. Разделение является по существу непрерывным, поскольку сточные воды не скапливаются в линейном разделительном устройстве. Линейное разделительное устройство предназначено для отделения воздуха от нечистот в линейном разделительном устройстве.
Предпочтительно, первое клапанное приспособление расположено на стороне всасывания вакуумного насоса, между вакуумным насосом и линейным разделительным устройством. Это делается в основном для того, чтобы обеспечить то, что вакуумный насос не будет накачивать жидкость.
Линейное разделительное устройство предпочтительно оборудовано индикатором уровня поверхности, который используется для управления работой первого клапанного приспособления, упомянутого выше. Это дополнительно способствует обеспечению того, что вакуумный насос не будет накачивать жидкость. Дополнительно, индикатор уровня поверхности может быть использован для наблюдения за работой второго насосного приспособления, в частности, за тем, чтобы нечистоты не накапливались в линейном разделителе.
Когда поток сточных вод, содержащий нечистоты и сливную воду, а также воздух, затекает в линейное разделительное устройство, предпочтительно обеспечить, чтобы жидкая часть протекала ко второму насосному приспособлению, а воздух, естественным образом, поднимался к вакуумному насосу. Это достигается путем оборудования выпускного отверстия вакуумного канализационного трубопровода, выходящего в линейное разделительное устройство, направленного ко второму насосному приспособлению.
Второе насосное приспособление содержит жидкостный насос. Для эффективной работы вакуумной канализационной системы насос должен иметь возможность накачивать воздух, по меньшей мере, в определенной степени. Следовательно, определение жидкостный насос в данном контексте следует понимать как насос, накачивающий в основном жидкость, а также обладающий способностью накачивать воздух, по меньшей мере, в определенной степени. В независимых пунктах 1-8 определено, что «второе насосное приспособление предназначено для накачивания, в основном, нечистот», что должно означать, что второе насосное приспособление должно иметь возможность накачивать немного воздуха. Другими словами, его можно классифицировать как вакуумный насос, который также способен накачивать жидкости. Этот второй насос должен обладать способностью осуществлять накачивание также из источника в состоянии вакуума или под давлением. Жидкостный насос в данном контексте может представлять собой самовсасывающий насос, коловратный насос, жидкостный кольцевой насос и тому подобное.
Для обеспечения модернизирующей установки в уже существующих вакуумных канализационных системах, второе насосное приспособление может включать в себя жидкоструйный насос и жидкостный насос, присоединенный к циркуляционному баку, при этом жидкость, собираемая в циркуляционном баке, циркулирует при помощи жидкостного насоса к жидкоструйному насосу для получения эффекта всасывания для накачивания, в основном, нечистот из потока сточных вод, протекающего в линейное разделительное устройство, и дальнейшего накачивания вышеуказанных нечистот в циркуляционный бак. Таким образом, преимущества настоящего изобретения могут быть достигнуты также в уже используемых системах.
Вакуумная канализационная система предпочтительно содержит датчик давления, присоединенный к вакуумному канализационному трубопроводу, который может быть использован для управления работой двух насосов, подсоединенных параллельно к линейному разделительному устройству.
Первое насосное приспособление и второе насосное приспособление работают последовательно, так что непрерывное либо более или менее непрерывное разделение потока сточных вод обеспечивается линейным разделительным устройством. Нечистоты не накапливаются в линейном разделительном устройстве, и непрерывность зависит от степени использования вакуумной канализационной системы.
В способе в соответствии с изобретением для управления вакуумной канализационной системой используется одно линейное разделительное устройство в вакуумном канализационном трубопроводе, посредством чего поток сточных вод транспортируется через вакуумный канализационный трубопровод. Линейное разделительное устройство отделяет воздух от нечистот из потока сточных вод, протекающего в линейное разделительное устройство из вакуумного канализационного трубопровода.
Первое насосное приспособление в виде вакуумного насоса создает вакуум в вакуумном канализационном трубопроводе и извлекает воздух из потока сточных вод, протекающего в линейное разделительное устройство из вакуумного канализационного трубопровода, и второе насосное приспособление подсоединено параллельно с первым насосным приспособлением к линейному разделительному устройству, и накачивает, в основном, нечистоты из потока сточных вод, протекающего в линейное разделительное устройство из вакуумного канализационного трубопровода. Это обеспечивает использование каждого насоса для накачивания среды, для которой он предназначен. Линейный разделитель отделяет воздух от нечистот в линейном разделителе.
В способе дополнительно используется первое клапанное приспособление на стороне всасывания вакуумного насоса, между вакуумным насосом и линейным разделительным устройством. Путем подходящей синхронизации работы, второе насосное приспособление может быть использовано для эффективного накачивания нечистот и сливной воды, и вакуумный насос может управляться так, чтобы он создавал вакуум или извлекал воздух при необходимости. Указанное первое клапанное приспособление используется в качестве предпочтительной меры безопасности для обеспечения того, что нечистоты и сливная вода не попадут в вакуумный насос.
Предпочтительные воплощения способа работы вакуумной канализационной системы приведены в пунктах 8-14.
Далее изобретение будет описано, лишь в виде примера, со ссылкой на прилагаемые схематичные чертежи, на которых:
на Фиг.1 изображен пример общей компоновки вакуумной канализационной системы,
на Фиг.2 изображено первое воплощение линейного разделителя с двумя насосными приспособлениями, подсоединенными параллельно, и
на Фиг.3 изображено второе воплощение линейного разделителя с двумя насосными приспособлениями, подсоединенными параллельно.
Настоящее изобретение относится к вакуумной канализационной системе 100, пример которой схематично показан на Фиг.1. Вакуумная канализационная система 100 включает в себя санузел, например унитаз 101, и вакуумный канализационный трубопровод 200, присоединенный к сантехническому узлу. Вакуумный канализационный трубопровод 200, как показано на чертежах, включает в себя коллектор 201, первый главный трубопровод 202 и второй главный трубопровод 203, а также ответвления трубопровода 204, ведущие к каждому из сантехнических узлов.
Сантехнический узел может также представлять собой, например, писсуар 102, умывальник 103, душевой узел 104 и т.д. Каждый сантехнический узел присоединен к вакуумному канализационному трубопроводу, либо, как показано, к ответвлениям трубопроводов 204, при помощи выпускного клапана (не показано). Вакуумная канализационная система дополнительно включает в себя устройство для создания вакуума 300 для создания вакуума в вакуумном канализационном трубопроводе 300.
В этой связи определение устройство для создания вакуума следует понимать лишь как обобщение. В вакуумной канализационной системе нечистоты собираются из сантехнических узлов, транспортируются через вакуумный канализационный трубопровод при помощи вакуума, создаваемого устройством для создания вакуума 300, и затем транспортируются через устройство для создания вакуума, например, в самотечную канализационную систему или в другое место, где собираются выброшенные нечистоты. Это не показано на чертежах.
Первая главная труба 202 присоединена к коллектору 201 при помощи первого отсечного клапана 211, и вторая главная труба 203 присоединена к коллектору 201 при помощи второго отсечного клапана 212. Коллектор 201 соединен с устройством для создания вакуума 300 при помощи третьего отсечного клапана 210. Коллектор 201 оборудован датчиком давления 400.
В основном вакуумная канализационная система работает следующим образом.
Устройство для создания вакуума 300 создает вакуум в вакуумном канализационном трубопроводе 200, в основном до (высокого) уровня вакуума, например до примерно 0,5 бар, после чего устройство для создания вакуума может быть остановлено. Когда, например, унитаз 101 сливается, выпускной клапан (не показано) между унитазом 101 и ответвлением трубопровода 204 открывается, посредством чего нечистоты и сливная вода нагнетаются в вакуумный канализационный трубопровод 200, в этом случае в ответвление трубопровода 204, и за ними следует большой объем воздуха из-за разницы давлений между вакуумом в вакуумном канализационном трубопроводе и атмосферным давлением, преобладающим в унитазе 101 и вокруг него. Нечистоты и сливная вода принимают форму отдельной пробки, при этом транспортировка отдельной пробки осуществляется на основании вышеуказанной разницы давлений, низкого давления впереди отдельной пробки и более высокого давления позади отдельной пробки. Это было описано более подробно выше.
Спустя некоторое время после использования сантехнического узла, например, после слива унитаза 101, использования умывальника 103 или душа 104, уровень вакуума в вакуумном канализационном трубопроводе 200 понижается. Когда он достигает определенного (низкого) уровня, например, около 0,35 бар, устройство для создания вакуума 300 запускается для восстановления или повторного создания вакуума определенного (высокого) уровня, например, около 0,5 бар, как упомянуто выше. Уровень давления в вакуумном канализационном трубопроводе 200 отслеживается датчиком давления 400, который может быть использован для активации или деактивации устройства для создания вакуума.
Такие вакуумные канализационные системы хорошо известны в данной области техники и, в связи с этим, не описаны более подробно.
Уровни давления, приведенные выше, являются лишь иллюстративными примерами.
В настоящем изобретении, вакуумная канализационная система дополнительно включает в себя линейное разделительное устройство 1 (Фиг.2 и Фиг.3) в вакуумном канализационном трубопроводе 200, к этому линейному разделительному устройству параллельно подсоединены первое насосное приспособление 2 и второе насосное приспособление 3. Два указанных насосных приспособления обозначены лишь схематично на Фиг.1.
На Фиг.2 изображено первое воплощение линейного разделительного устройства 1 с двумя насосными приспособлениями, подсоединенными параллельно к линейному разделительному устройству 1. При этом первое насосное приспособление 2 представляет собой вакуумный насос, присоединенный к линейному разделительному устройству 1 при помощи патрубка 21, оборудованного первым клапанным приспособлением 22, отсечным клапаном, который расположен на стороне всасывания вакуумного насоса, между вакуумным насосом и линейным разделительным устройством 1. Это первое клапанное приспособление 22 не является необходимым для правильной работы конструкции, но является предпочтительным в качестве элемента безопасности. Второе насосное приспособление 3 представляет собой жидкостный насос, который также должен обладать способностью накачивать воздух, при этом его сторона всасывания соединена с линейным разделительным устройством 1 при помощи патрубка 31. Два указанных насосных приспособления определены и описаны ниже более подробно.
Линейное разделительное устройство 1 расположено в вакуумном канализационном трубопроводе 200. С отдельной ссылкой на Фиг.1, оно расположено в соединении с коллектором 201, посредством чего поток сточных вод в форме цепочки отдельных пробок, за которыми следуют большие объемы воздуха (как описано выше) протекает в линейное разделительное устройство 1 в ходе транспортировки сточных вод в вакуумной канализационной системе. Вакуумный канализационный трубопровод 200, или, в данном случае, коллектор 201, имеет выпускное отверстие 205, выходящее в линейное разделительное устройство 1. Выпускное отверстие 205 предпочтительно направлено ко второму насосному приспособлению 3, в частности, к патрубку 31, соединяющему второе насосное приспособление 3 с линейным разделительным устройством 1. Это помогает избежать прямой транспортировки жидкости или влаги к первому насосному приспособлению 2.
Линейное разделительное устройство 1 оборудовано индикатором 11 уровня поверхности для слежения за уровнем сточных вод в линейном разделительном устройстве 1 для избегания накопления нечистот в линейном разделительном устройстве.
Далее, работа вакуумной канализационной системы, в которой используется линейное разделительное устройство с двумя насосными приспособлениями, соединенными с ним параллельно, будет описано со ссылкой на воплощение с Фиг.2.
Когда желаемый уровень вакуума, например, заданный высокий уровень около 0,5 бар, как описано выше, необходимо создать в вакуумном канализационном трубопроводе 200, второе насосное приспособление 3 сперва запускается для обеспечения того, что оно выкачивает любые нечистоты и сливную воду, возможно присутствующие в линейном разделительном устройстве 1, через патрубок 31. После регулируемой задержки, например, около пары секунд, открывается первое клапанное приспособление 22, посредством чего вакуумный насос запускается для создания желаемого вакуума в вакуумном канализационном трубопроводе 200. За уровнем вакуума следит датчик давления 400, и когда желаемый уровень вакуума (высокий) достигается, первое клапанное приспособление 22 закрывается. Первое насосное приспособление 2 затем может быть остановлено в то же время или после регулируемой задержки, например, около 15 секунд. Это зависит от частоты использования вакуумной канализационной системы. Если ожидается, что уровень вакуума может понизиться за короткий период времени из-за высокой частоты использования, первое насосное приспособление 2 может поддерживаться в рабочем состоянии для избегания частого перезапуска первого насосного приспособления 2. Второе насосное приспособление 3 продолжает работать в течение некоторого времени для удаления любых нечистот и сливной воды, которые, возможно, остаются в линейном разделительном устройстве 1. Линейное разделительное устройство 1 не предназначено для сбора или накопления нечистот. Для эффективной работы вакуумной канализационной системы, первое насосное приспособление 2 не работает, если второе насосное приспособление 3 не работает.
Когда вакуумная канализационная система используется, например, путем слива унитаза 101, пользования писсуаром 102, умывальником 103 или душем 104, давление в вакуумном канализационном трубопроводе 200 падает. Когда уровень вакуума достигает определенного низкого значения, например, около 0,35 бар, как описано выше, желаемый уровень вакуума необходимо восстановить для обеспечения транспортирующей функции вакуумной канализационной системы.
Если это происходит когда вакуумный насос еще работает, например, в пределах регулируемой задержки около 15 секунд, как указано выше, второе насосное приспособление 3 сперва запускается и работает в течение короткого периода, после чего первое клапанное приспособление 22 открывается для того, чтобы вакуумный насос мог восстановить желаемый уровень вакуума в вакуумном канализационном трубопроводе 200.
Если уровень вакуума в вакуумном канализационном трубопроводе достигает заданного низкого уровня после остановки вакуумного насоса, второе насосное приспособление 3 сперва запускается и работает в течение некоторого времени, после чего первый клапан 22 открывается и вакуумный насос запускается после регулируемой задержки для повышения уровня вакуума в вакуумном канализационном трубопроводе 200 до заданного высокого значения, т.е., до желаемого уровня.
Принцип работы линейного разделительного устройства 1 заключается в постоянном отделении нечистот и сливной воды от воздуха в потоке сточных вод, протекающем в линейное разделительное устройство 1 из канализационного трубопровода 200. Таким образом, каждый из двух насосов может быть эффективно использован для накачивания среды, для накачивания которой они предназначены.
Второе насосное приспособление 3 накачивает нечистоты и сливную воду из потока сточных вод, и первое насосное приспособление 2, вакуумный насос, всасывает воздух из канализационного трубопровода 200, частично для создания вакуума и частично для удаления воздуха из потока сточных вод. Первое насосное приспособление 2 и второе насосное приспособление 3 работают последовательно так, чтобы линейным разделительным устройством 1 обеспечивалось непрерывное, либо более или менее непрерывное разделение потока сточных вод. Нечистоты не накапливаются в линейном разделительном устройстве 1, и непрерывность зависит от уровня частоты использования вакуумной канализационной системы.
Задачей первого клапанного приспособления 22 является предотвращение попадания любой жидкости в вакуумный насос. Линейное разделительное устройство 1 также оборудовано индикатором уровня поверхности 11, который следит за уровнем нечистот и сливной воды в линейном разделительном устройстве 1. Второе насосное приспособление 3 всегда запускается, когда индикатор уровня поверхности 11 показывает заданный уровень сточных вод в линейном разделительном устройстве 1. Также, первое насосное приспособление 2 не запускается, когда указывается вышеуказанный заданный уровень сточных вод. Индикатор уровня поверхности 11 также предпочтительно соединяется с первым клапанным приспособлением 22, например, с приводным клапаном, для управления его работой. Это дополнительно обеспечивает то, что определенный насос накачивает лишь ту среду, для которой он предназначен. Дополнительной мерой в этих целях является то, что выход выпускного отверстия 205 вакуумного канализационного трубопровода 200, или коллектора 201, в линейный сепаратор 1, направлен ко второму насосному приспособлению 3.
Вакуумная канализационная система работает надлежащим образом даже без первого клапанного приспособления 22 благодаря эффективному отделению воздуха от нечистот и сливной воды в линейном разделительном устройстве. Первое клапанное приспособление используется, в основном, как предохранительная мера. Управление вакуумом и потоком сточных вод в вакуумном канализационном трубопроводе может осуществляться при помощи первого, второго и третьего отсечных клапанов 211, 212 и 210.
Воздух, всасываемый вакуумным насосом, может быть слегка влажным, поэтому предпочтительно присоединить устройство для удаления конденсата при помощи клапанного приспособления к стороне нагнетания вакуумного насоса, для удаления любого образующегося конденсата.
Второе насосное приспособление 3 может предпочтительно быть оборудовано датчиком температуры для избегания перегрева. Насосное приспособление останавливается, когда температура слишком высокая, например, в случае работы без смазки.
Основная идея изобретения заключается в том, чтобы остаться в рамках линейной системы. Следовательно, сточные воды, собранные из сантехнических узлов, транспортируются через вакуумный канализационный трубопровод 200 и линейное разделительное устройство 1 и при помощи второго насосного приспособления 3 далее к, например самотечной канализации или в другое место, где выброшенные сточные воды собираются. Это не показано на чертежах.
Уровни давления и периоды, приведенные выше, представляют лишь иллюстративные примеры.
На Фиг.3 изображено второе воплощение линейного разделительного устройства 1 с двумя насосными приспособлениями, подсоединенными параллельно к линейному разделительному устройству 1. Первое насосное приспособление 2 представляет собой вакуумный насос, соединенный с линейным разделительным устройством 1 при помощи патрубка 21, оборудованного первым клапанным приспособлением 22, отсечным клапаном, который расположен на стороне всасывания вакуумного насоса, между вакуумным насосом и линейным разделительным устройством 1. Второе насосное приспособление 3 присоединено к линейному разделительному устройству 1 при помощи патрубка 31. Второе насосное приспособление 3 содержит жидкоструйный насос 32 и жидкостный насос 36, соединенный с циркуляционным баком 38. Жидкость, собираемая в циркуляционный бак 38, циркулирует при помощи жидкостного насоса 36 к жидкоструйному насосу 32 для создания эффекта всасывания в патрубке 31 для накачивания, в основном, нечистот из потока сточных вод, протекающего в линейное разделительное устройство 1, и далее в циркуляционный бак 38. Второе насосное приспособление 3 соответствует струйной системе. Два указанных насосных приспособления определены и описаны более подробно выше.
Линейное разделительное устройство 1 распложено в вакуумном канализационном трубопроводе 200. С отдельной ссылкой на Фиг.1, оно расположено в коллекторе 201, посредством которого поток нечистот в форме цепочки отдельных пробок, за которыми следуют большие объемы воздуха (как описано выше) протекает в линейное разделительное устройство 1 благодаря транспортировке сточных вод в вакуумной канализационной системе. Вакуумный канализационный трубопровод 200, или, в данном случае, коллектор 201, имеет выпускное отверстие 205, выходящее в линейное разделительное устройство 1. Выпускное отверстие 205 направлено ко второму насосному приспособлению 3, в частности, к патрубку 31, соединяющему второе насосное приспособление 3 с линейным разделительным устройством 1. Это помогает избежать непосредственного прохода жидкости или влаги к первому насосному приспособлению 2.
Линейное разделительное устройство 1 оборудовано индикатором уровня поверхности 11 для наблюдения за уровнем нечистот в линейном разделительном устройстве 1 для избегания накопления нечистот в линейном разделительном устройстве.
Далее будет описана работа вакуумной канализационной системы, в которой используется линейное разделительное устройство с двумя насосными приспособлениями, присоединенными к нему параллельно, со ссылкой на воплощение с Фиг.3.
Когда желаемый уровень вакуума, например, заданный высокий уровень около 0,5 бар, как описано выше, необходимо создать в вакуумном канализационном трубопроводе 200, второе насосное приспособление 3 сперва запускается для обеспечения того, что оно откачивает любые нечистоты и сливную воду, которые возможно присутствуют в линейном разделительном устройстве 1, через патрубок 31. После регулируемой задержки, например, около пары секунд, первое клапанное приспособление 22 открывается, посредством чего вакуумный насос запускается для создания желаемого вакуума в вакуумном канализационном трубопроводе 200. Уровень вакуума отслеживается при помощи датчика давления 400, и когда желаемый (высокий) уровень вакуума достигается, первое клапанное приспособление 22 закрывается. Первое насосное приспособление 2 может, затем, быть остановлено в то же время или после регулируемой задержки, например, около 15 секунд. Это зависит от частоты использования вакуумной канализационной системы. Если ожидается, что уровень вакуума может понизиться в течение короткого периода времени из-за высокой частоты использования, первое насосное приспособление 2 может продолжать работать для избегания частого перезапуска первого насосного приспособления 2. Второе насосное приспособление 3 продолжает работать в течение некоторого времени для удаления любых нечистот и сливной воды, которые возможно остались в линейном разделительном устройстве 1. Линейное разделительное устройство 1 не предназначено для сбора или накопления нечистот. Для эффективной работы вакуумной канализационной системы, первое насосное приспособление 2 не работает, если не работает второе насосное приспособление 3.
Работа второго насосного приспособления 3 в данном воплощении происходит следующим образом. Сначала требуется определенный уровень жидкости в циркуляционном баке 38, для того, чтобы жидкостный насос 36 мог работать должным образом. Когда второе насосное приспособление 3 необходимо привести в действие, жидкостный насос 36 запускается, посредством чего он накачивает жидкость из циркуляционного контейнера при помощи патрубка 35. Эта жидкость, затем, накачивается в жидкоструйный насос 32, и выходит из эжектора 33 в циркуляционный бак 38. Это создает эффект всасывания на всасывающем конце 34 жидкоструйного насоса 32 и дальше в патрубке 31, который, таким образом, откачивает нечистоты и сливную воду из линейного разделительного устройства 1.
Таким образом, настоящее изобретение может быть применено в качестве модернизации к уже существующим вакуумным канализационным системам предшествующего уровня техники очень простым и эффективным способом.
Следовательно, как описано со ссылкой на Фиг.2 выше, когда вакуумная канализационная система используется, например, путем слива унитаза 101, пользования писсуаром 102, умывальником 103 или душем 104, давление в вакуумном канализационном трубопроводе 200 падает. Когда уровень вакуума достигает определенного низкого значения, например, около 0,35 бар, как описано выше, желаемый уровень вакуума необходимо восстановить для обеспечения транспортировочной функции вакуумной канализационной системы.
Если это случается в то время, когда вакуумный насос все еще работает, например, в течение регулируемой задержки около 15 секунд, как упомянуто выше, второе насосное приспособление 3, т.е. жидкостный насос 36, сперва запускается и работает в течение короткого периода времени, после чего первое клапанное приспособление 22 открывается для того, чтобы вакуумный насос мог воссоздать желаемый уровень вакуума в вакуумном канализационном трубопроводе 200.
Если уровень вакуума в вакуумном канализационном трубопроводе достигает определенного низкого уровня после остановки вакуумного насоса, жидкостный насос 36 сперва запускается и работает в течение некоторого времени, после чего первый клапан 22 открывается, и вакуумный насос запускается после регулируемой задержки для повышения уровня вакуума в вакуумном канализационном трубопроводе 200 до заданного высокого уровня, т.е., до желаемого уровня.
Принцип работы линейного разделительного устройства 1 заключается в непрерывном отделении нечистот и сливной воды от воздуха в потоке сточных вод, протекающем в линейное разделительное устройство 1 из канализационного трубопровода 200. Таким образом, каждый из двух насосов может быть эффективно использован для накачивания среды, для накачивания которой он предназначен.
Второе насосное приспособление 3, жидкостный насос 36 вместе с жидкоструйным насосом 32 накачивают нечистоты и сливную воду из потока сточных вод, и первое насосное приспособление 2, вакуумный насос, всасывает воздух из канализационного трубопровода 200, частично для создания вакуума, и частично для извлечения воздуха из потока сточных вод, протекающего в линейное разделительное устройств из коллектора 201. Первое насосное приспособление 2 и второе насосное приспособление 3 работают последовательно так, чтобы непрерывное либо более или менее непрерывное разделение потока сточных вод обеспечивалось линейным разделительным устройством 1. Нечистоты не собираются в линейном разделительном устройстве 1, и непрерывность зависит от степени частоты использования вакуумной канализационной системы.
Задачей первого клапанного приспособления 22 является избегание попадания любой жидкости в вакуумный насос. Линейное разделительное устройство 1 также оборудовано индикатором 11 уровня поверхности, который следит за уровнем нечистот и сливной воды в линейном разделительном устройстве 11. Индикатор 11 уровня поверхности также предпочтительно соединен с первым клапанным приспособлением 22, например, с приводным клапаном, для управления его работой. Жидкостный насос 36 всегда запускается, когда индикатор 11 уровня поверхности показывает заданный уровень нечистот в линейном разделительном устройстве 1. Также, вакуумный насос не запускается, когда указывается вышеуказанный заданный уровень нечистот. Это дополнительно обеспечивает, что соответствующий насос накачивает лишь среду, для которой он предназначен. Дополнительной мерой в этих целях служит расположение выпускного отверстия 205 вакуумного канализационного трубопровода 200, или коллектора 201, выходящего в линейное разделительное устройство 1, по направлению к патрубку 31, ведущему ко второму насосному приспособлению 3.
Вакуумная канализационная система работает надлежащим образом даже без первого клапанного приспособления 22 благодаря эффективному отделению воздуха от нечистот и сливной воды в линейном разделительном устройстве. Первое клапанное приспособление используется, в основном, как предохранительная мера. Управление вакуумом и потоком сточных вод в вакуумном канализационном трубопроводе может осуществляться при помощи первого, второго и третьего отсечных клапанов 211, 212 и 210.
Воздух, всасываемый вакуумным насосом, может быть слегка влажным, поэтому предпочтительно присоединить устройство для удаления конденсата при помощи клапанного приспособления к стороне нагнетания вакуумного насоса, для удаления любого образующегося конденсата.
Основная идея изобретения заключается в том, чтобы остаться в рамках линейной системы. Следовательно, сточные воды, собранные из сантехнических узлов, транспортируются через вакуумный канализационный трубопровод 200 и линейное разделительное устройство 1 и далее при помощи второго насосного приспособления 3 и из циркуляционного бака 38 к, например, самотечной канализации или в другое место, где выброшенные сточные воды собираются. Это не показано на чертежах.
Уровни давления и периоды, приведенные выше, представляют лишь иллюстративные примеры.
Описание и чертежи предназначены лишь для пояснения основной идеи изобретения. Изобретение может быть изменено в пределах следующей формулы изобретения.