Устройство для отстаивания природных вод

 

Использование: отстаивание мутных и высокомутных вод на водопроводных станциях. Сущность изобретения: устройство для отстаивания природных вод содержит прямоугольный резервуар с наклонным днищем, имеющим гофрированную поверхность с продольными гофрами, подводящие и отводящие трубопроводы, напорную гидравлическую систему удаления осадка в виде параллельно размещенных труб с насадками Г-образной формы по верхней образующей и средством для подачи жидкости по боковым образующим. Новым в устройстве является то, что трубы размещены во впадинах гофров, а средство для подачи жидкости по боковым образующим выполнено в виде отверстий в стенке труб, покрытых кольцевой манжетой из упруго-эластичного материала, причем в нижней части труб размещены покрытые манжетой дополнительные отверстия по нижней образующей. Изобретение позволяет снизить расход промывной воды. 5 ил.

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано для отстаивания мутных и высокомутных вод на водопроводных станциях, подготавливающих воду для хозяйственно-питьевых и промышленных целей.

Известно устройство для отстаивания природных вод, содержащее прямоугольный резервуар с днищем, подводящий и отводящий трубопроводы, напорную гидравлическую систему удаления осадка в виде перфорированных коллекторов с насадками на боковой образующей. Недостатком известного устройства является большой расход промывной воды.

Из известных наиболее близким к описываемому является устройство для отстаивания природных вод, содержащее прямоугольный резервуар с днищем, подводящий и отводящий трубопроводы, напорную гидравлическую систему удаления осадка в виде перфорированных коллекторов с насадками на боковой образующей, днище выполнено волнообразным в поперечном сечении, перфорированные коллекторы расположены на вершинах волн, выполненных эквидистантно последним, и снабжены установленными на их верхней образующей Г-образными насадками, направленными по ходу движения осадка, при этом насадки на боковой образующей коллекторов размещены параллельно сторонам волн днища. Недостатком известного устройства является то, что уплотненные слои осадка, скопившегося во впадинах гофр, трудно размыть и удалить, поскольку встречные струи смежных труб в значительной мере гасят кинетическую энергию воды при своем соударении друг с другом. Поэтому на удаление осадка требуется значительный расход воды.

Техническая задача изобретения снижение расхода промывной воды.

Техническая задача решается за счет того, что в устройстве для отстаивания природных вод, содержащем прямоугольный резервуар с наклонным днищем, имеющим гофрированную поверхность с продольными гофрами, подводящие и отводящие трубопроводы, напорную гидравлическую систему удаления осадка в виде параллельных труб с насадками Г-образной формы на верхней образующей и отверстиями на боковых образующих, в соответствии с изобретением трубы расположены во впадинах гофр, выполнены с отверстиями, расположенными вдоль нижней образующей, и снабжены кольцевыми манжетами из упруго-эластичного материала, установленными с возможностью перекрытия отверстий на боковых и нижней образующих труб.

На фиг. 1 изображена схема заявляемого устройства, вид сбоку; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 5 узел Г на фиг. 4 в момент подачи промывной воды из трубы (увеличено).

Устройство для отстаивания природных вод содержит прямоугольный резервуар 1 с наклонным днищем 2, имеющим гофрированную поверхность с продольными гофрами 3, подводящие и отводящие трубопроводы 4 и 5, напорную гидравлическую систему удаления осадка в виде параллельно размещенных труб 6 с насадками 7 Г-образной формы на верхней образующей и средством для подачи жидкости на боковых образующих в виде отверстий 8 в стенках труб. Трубы 6 размещены во впадинах гофр 3. Отверстия 8 покрыты кольцевыми манжетами 9 из упруго-эластичного материала, например резины. В нижней части труб 6 размещены дополнительные отверстия 10 на нижней образующей. Отверстия 10 также покрыты манжетой 9. Трубы 6 объединены в коллектор 11, снабженный входным патрубком 12 для подачи промывной воды. Днище 2 имеет углубление 13, размещенное перед трубопроводом 14 для вывода воды с осадком.

Устройство для отстаивания природных вод работает следующим образом. Исходная вода подается через трубопровод 4 внутрь резервуара 1 и отводится через трубопровод 5. При прохождении ее вдоль резервуара происходит разделение на осветленную воду и осадок, который выпадает на днище 2, покрывает его гофрированную поверхность и частично уплотняется. После достижения осадком определенного уровня производят промывку резервуара. Для этого открывают трубопровод 14 для сброса воды с осадком и входной патрубок 12 для подачи промывной воды под давлением. Под воздействием избыточного давления воды в трубах 6 поток воды прогибает манжет 9 в местах размещения отверстий 8 и 10 и вырывается по кратчайшему пути в сторону кромок манжет. При этом манжеты становятся в сечении изогнутыми. Так как поток воды, вырывающийся из-под манжет, является турбулентным, манжеты 9 в местах выхода воды через отверстия 8 и 10 пульсируют, а их кромки приобретают колебательное движение. Поэтому трубы 6 также колеблются в вертикальном направлении, вспучивая находящийся над ними уплотненный осадок, вызывая образование в нем трещин в разных направлениях и их рост. Струи воды, вырывающиеся через отверстия 10 из-под манжет в нижней части трубы, вымывают с большой интенсивностью проникший осадок под трубу 6, так как находятся в непосредственной близости от самого дна впадины гофра, и выдавливают разрыхленный осадок вверх, вдоль наклонных стенок гофра, где он подхватывается струями воды, вырывающимися из отверстий 8 из-под манжеты 9. Струи воды, с высокой скоростью вырывающиеся из насадок 7, подхватывают нижние слои, производят их дальнейшее перемешивание, рыхление и разбавление и направляют взвесь осадка вдоль гофра, одновременно рыхля и унося более разбавленные слои осадка, находящиеся над насадками 7. Поток шлама направляется в углубление 13 и через трубопровод 14 удаляется из резервуара.

Реализация технического решения позволяет снизить расход промывной воды на 15-20% из-за облегчения рыхления и размыва уплотненного осадка за счет колебаний труб в вертикальном направлении, что приводит к вспучиванию осадка, образованию трещин и рыхлению. Кроме того, установка труб во впадинах гофр позволяет облегчить вымывание осадка из нижней части впадин гофр из-за высокой интенсивности размыва и выносить этот осадок в более верхние слои, где боковые струи подхватывают его и переносят в основной смывной поток, создаваемый насадками в верхней части труб. При этом установка манжет кроме создания колебательных движений труб и вибрации своих кромок позволяет предотвратить попадание осадка внутрь труб и забивание отверстий в их стенках при режиме отстоя.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСТАИВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД, содержащее прямоугольный резервуар с наклонным днищем, имеющим гофрированную поверхность с продольными гофрами, подводящие и отводящие трубопроводы, напорную гидравлическую систему удаления осадка в виде параллелльных труб с насадками Г-образной формы на верхней образующей и отверстиями на боковых образующих, отличающееся тем, что трубы расположены во впадинах гофр, выполнены с отверстиями, расположенными вдоль нижней образующей, и снабжены кольцевыми манжетами из упругоэластичного материала, установленными с возможностью перекрытия отверстий на боковых и нижней образующих труб.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5