Фильтрующее устройство для очистки жидкости

Полезная модель относится к устройствам для очистки жидкости, преимущественно к устройствам, монтируемым в канализационных колодцах для очистки поверхностных стоков, поступающих в сеть дождевой канализации.
Известны устанавливаемые в канализационных колодцах фильтрующие устройства, содержащие фильтрующий материал, обеспечивающий очистку поступающих в канализационный колодец сточных вод от каких-либо экологически опасных загрязнений.
Так, известно фильтрующее устройство для очистки поступающих в канализационный колодец сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных частиц [RU 160501].
Данное устройство включает корпус, выполненный в виде кольцевой кассеты с центральным проходным отверстием под трубчатый монтажный элемент. Корпус содержит непроницаемые для жидкости наружную и внутреннюю обечайки, образующие его наружную и внутреннюю цилиндрические боковые поверхности, между которыми помещен фильтрующий материал. Корпус также содержит верхнее и нижнее проницаемые для жидкости кольцевые основания, расположенные соответственно на верхнем и нижнем торцах корпуса и закрывающие фильтрующий материал сверху и снизу. На наружной и внутренней боковых поверхностях обечаек расположены уплотнительные кольца.
Наличие в данном устройстве корпуса обеспечивает надежное удержание внутри него фильтрующего материала и препятствует выносу частиц фильтрующего материала из зоны фильтрации в очищаемую жидкость.
Однако конструкция данного устройства не приспособлена для монтажа непосредственно в канализационном колодце. Для работы рассматриваемого устройства необходимо размещать его в специальном фильтрующем отсеке, который монтируется внутри колодца, с обеспечением уплотнительного соединения между поверхностью наружной обечайки и внутренней поверхностью указанного отсека, а также уплотнительного соединения между поверхностью внутренней обечайки и наружной поверхностью трубчатого монтажного элемента. При этом требуется организовать подвод очищаемой жидкости в указанный отсек и отвод из него очищенной жидкости с обеспечением прохождения ее через фильтрующий материал в нормальном к основаниям направлении, в частности, снизу-вверх. Указанные факторы приводят к увеличению материальных и трудовых затрат при осуществлении процесса фильтрации с использованием данного устройства.
Известно размещаемое в канализационном колодце фильтрующее устройство [RU 138499], которое выбрано в качестве ближайшего аналога.
Рассматриваемое устройство содержит протяженный цилиндрический корпус, имеющий непроницаемую для жидкости боковую цилиндрическую поверхность и проницаемые для жидкости верхнее и нижнее основания, закрывающие соответственно верхний и нижний торцы корпуса. Внутри корпуса помещен фильтрующий материал.
Данное устройство не требует использования какого-либо специального устанавливаемого в канализационном колодце фильтрующего отсека, а монтируется непосредственно внутри колодца с помощью закрепляемого в колодце опорного элемента - опорного кольца.
Рассматриваемое устройство располагается под крышкой люка колодца с обеспечением прохождения поступающей в колодец жидкости через фильтрующий материал в направлении сверху вниз. Очищенная жидкость накапливается в донной части колодца, поднимается вверх и при достижении уровня расположения сливного патрубка колодца отводится из него.
Однако, поскольку устройство имеет протяженный цилиндрический корпус, а очищаемая жидкость поступает в него через верхнее основание круглой формы, устройство имеет небольшую входную площадь фильтрации (значительно меньшую, чем площадь его боковой цилиндрической поверхности). Малая входная площадь фильтрации не обеспечивает достаточно высокую производительность процесса фильтрации.
Проблемой, решаемой при осуществлении заявляемой полезной модели, является повышение производительности процесса фильтрации, осуществляемого с помощью монтируемого непосредственно в канализационном колодце фильтрующего устройства.
Сущность полезной модели заключается в том, что в фильтрующем устройстве для очистки жидкости, монтируемом в канализационном колодце, содержащем протяженный корпус, имеющий боковую цилиндрическую поверхность и верхнее и нижнее основания, закрывающие соответственно верхний и нижний торцы корпуса, а также помещенный в корпусе фильтрующий материал, согласно полезной модели корпус содержит расположенные с зазором друг относительно друга проницаемые для жидкости наружную и внутреннюю обечайки, образующие соответственно наружную и внутреннюю боковые цилиндрические поверхности корпуса и внутреннюю полость в нем, фильтрующий материал расположен между указанными обечайками верхним и нижним основаниями, верхнее основание выполнено непроницаемым для жидкости, нижнее основание выполнено непроницаемым для жидкости на участке, перекрывающем указанную внутреннюю полость корпуса, при этом корпус снабжен расположенным в верхней части корпуса и сообщенным с его внутренней полостью тройником с отводящим патрубком, проходящим сквозь фильтрующий материал и наружную обечайку, предназначенным для отвода из внутренней полости корпуса очищенной жидкости.
В частном случае полезной модели устройство содержит установленный во внутренней полости трубчатый тройник, имеющий вертикально ориентированную боковую цилиндрическую проницаемую для жидкости поверхность, скрепленную с внутренней обечайкой, и боковой патрубок, служащий отводящим патрубком и предназначенный для соединения с трубой, отводящей жидкость из колодца.
В частном случае полезной модели нижнее основание на участке поверхности, закрывающем зазор между наружной и внутренней обечайками, выполнено проницаемым для жидкости, при этом часть поверхности внутренней обечайки на нижнем концевом участке, примыкающем к нижнему основанию, имеет участок поверхности, непроницаемый для жидкости.
Благодаря наличию в заявляемом устройстве протяженного цилиндрического корпуса с размещенным в нем фильтрующим материалом, снабженного проницаемой и непроницаемыми для жидкости поверхностями, а также наличию отводящего патрубка обеспечивается возможность фильтрации значительного объема очищаемой жидкости при прохождении ее через фильтрующий материал и отвода из устройства очищенной жидкости. При этом, благодаря выбранной конструкции, заявляемое устройство может быть смонтировано непосредственно в канализационном колодце с помощью простых опорных средств, например, стержневой опоры, опорного кольца, кронштейна и прочее, и не требует использования каких - либо сформированных в колодце специальных конструктивных узлов или отсеков.
Принципиально важным является то, что в заявляемом устройстве проницаемыми для жидкости являются наружная и внутренняя обечайки, образующие боковую поверхность корпуса.
Поскольку корпус заявляемого устройства имеет форму протяженного цилиндра, длина его боковой поверхности превышает диаметральный размер его верхнего и нижнего оснований, и, соответственно, площадь наружной боковой поверхности корпуса (площадь поверхности наружной обечайки), через которую поступает очищаемая жидкость в устройство, может в значительной степени превышать площадь указанных оснований. За счет относительно большой входной площади фильтрации заявляемое устройство обеспечивает относительно высокую производительность процесса фильтрации.
Рассматриваемые наружная и внутренняя обечайки могут быть выполнены проницаемыми для жидкости путем изготовления их из сетчатого материала, из перфорированного листового материала, из листового материала со сквозными отверстиями.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемой полезной модели, является повышение производительности процесса фильтрации, осуществляемого с помощью монтируемого непосредственно в канализационном колодце фильтрующего устройства.
В случае, когда заявляемое устройство содержит установленный во внутренней полости трубчатый тройник, имеющий вертикально ориентированную боковую цилиндрическую проницаемую для жидкости поверхность, скрепленную с внутренней обечайкой, и боковой патрубок, служащий отводящим патрубком устройства, указанный трубчатый тройник может служить основным или дополнительным опорным элементом, используемым для обеспечения возможности монтажа устройства непосредственно в канализационном колодце. В таком случае отводящий патрубок соединяется при помощи переходной муфты с проложенной через стенку колодца трубой водоотводящей системы и помимо функции отвода очищенной жидкости из колодца (из внутренней полости корпуса заявляемого устройства) выполняет функцию опорного кронштейна, используемого для закрепления устройства в колодце.
В случае, когда нижнее основание на участке поверхности, закрывающем зазор между наружной и внутренней обечайками, выполнено проницаемым для жидкости, при этом часть поверхности внутренней обечайки на нижнем концевом участке, примыкающем к нижнему основанию, выполнена непроницаемой для жидкости, достигается еще большее увеличение входной площади фильтрации, так как для прохода очищаемой жидкости дополнительно используется часть площади нижнего основания. При этом, поскольку внутренняя обечайка имеет непроницаемый для жидкости придонный участок поверхности, жидкость, проникающая в устройство через нижнее основание, также очищается при прохождении через придонную часть фильтрующего материала перед тем, как она попадает во внутреннюю полость корпуса.
На Фиг. 1 представлен чертеж общего вида фильтрующего устройства; на Фиг. 2 представлен общий вид канализационного колодца с установленным в нем фильтрующим устройством.
Устройство содержит протяженный цилиндрический корпус, включающий наружную обечайку 1, внутреннюю обечайку 2, которые выполнены проницаемыми для жидкости. В частности, указанные обечайки 1 и 2 выполнены из металлического листового материала, имеющего сквозные отверстия 3 (на чертеже показаны указанные отверстия на наружной обечайке 1) для прохода жидкости. Указанные обечайки 1 и 2 установлены с зазором друг относительно друга (на чертеже не показан) и с образованием внутренней полости 4 корпуса. Корпус также содержит верхнее непроницаемое для жидкости основание 5 и нижнее основание 6, которое выполнено непроницаемым для жидкости как на участке, перекрывающем указанную внутреннюю полость 4 корпуса, так, в частности, и на всех прочих участках его поверхности. Основания 5 и 6, в частности, выполнены в виде пластин в форме круга.
В корпусе между обечайками 1 и 2 и основаниями 5 и 6 размещен фильтрующий материал 7, в частности, торфяная загрузка, обеспечивающая очистку сточной воды от взвешенных частиц и нефтяных загрязнений.
В частности, между фильтрующим материалом 7 и внешней и внутренней обечайками 1 и 2, а также верхним и нижним основаниями 5 и 6 помещен слой прокладочного материала (на чертеже не показан), проницаемого для жидкости и непроницаемого для частиц фильтрующего материала. Указанный материал препятствует выносу частиц фильтрующего материала 7 из зоны фильтрации.
Корпус снабжен расположенным в его верхней части и сообщенным с внутренней полостью 4 отводящим патрубком 8, проходящим сквозь фильтрующий материал 7 и наружную обечайку 1, предназначенным для отвода из внутренней полости 4 корпуса очищенной жидкости.
Корпус, в частности, содержит смонтированный в верхнем основании 5 аварийный переливной патрубок 9, нижний концевой участок которого сообщен с внутренней полостью 4 корпуса, а верхний концевой участок расположен над верхним основанием 5. Указанный патрубок предназначен для перелива из канализационного колодца избыточного количества поступающих в колодец ливневых стоков в полость 4 корпуса с последующим отведением указанных стоков через отводящий патрубок 8 (без осуществления процесса фильтрации стоков).
Верхнее основание 5, в частности, снабжено фланцем 10, предназначенным для повышения удобства осуществления монтажных работ.
Устройство работает следующим образом.
Устройство монтируется непосредственно в канализационном колодце 11, в частности, устанавливается на закрепляемой на дне колодца 11 стержневой опоре 12. При этом устройство располагается таким образом, что отводящий патрубок 8, соединяется с входным трубопроводом системы отвода стоков из колодца 11 (на чертеже не показан).
Попадающий в канализационный колодец загрязненный сток накапливается в колодце 11 и поступает в фильтрующее устройство через наружную проницаемую для воды обечайку 1. Загрязненный сток проходит через слой фильтрующего материала 7, отфильтрованная вода проникает во внутреннюю полость 4 и через патрубок 8 отводится из колодца 11.