Канализационный перепад

 

Изобретение относится к устройствам для отвода сточных вод канализационными сетями, транспортирования гравитационными водоводами и магистральными водопроводными сетями питьевой воды и может быть использовано в системах мелиорации и гидротехнических сооружениях. Технической задачей является повышение эффекта гашения энергии падающей жидкости и разделение твердой фазы от жидкой, что исключает абразивное воздействие твердой фазы на строительные конструкции перепада и улучшает экологическую обстановку в водном бассейне. Технический результат достигается тем, что в канализационном перепаде, выполненном в виде вертикальной канализационной шахты с подающим коллектором и водобойным колодцем, размещенным в ее основании, вертикальной стенкой с выступами, расположенными в шахматном порядке и направленными в сторону подводящего коллектора, причем выступы расположены под тупым углом один к другому, на лобовой поверхности выступов предусмотрены криволинейные винтообразные направляющие, переходящие в кондукторы, размещенные по высоте между выступами и выполненные в виде спирали из полосы листовой пружинистой стали, внутри которой размещена виброловушка формой в виде ласточкина хвоста, соединенная у основания шахты с кольцевой канавкой и со сборником загрязнений. 5 ил.

Изобретение относится к устройствам для отвода сточных вод канализационными сетями, транспортирования гравитационными водоводами и магистральными водопроводными сетями питьевой воды и может быть использовано в системах мелиорации и гидротехнических сооружений.

Известна конструкция канализационного перепада (см. а.с. N 494487, МКИ E 02 B 8/06, Бюл. N 23, 1975), имеющего вертикальную канализационную шахту и ступени, выполненные в шахматном порядке по высоте шахты и перекрывающие сечение шахты.

Недостатком данной конструкции канализационного перепада является образование значительной потенциальной энергии из-за невозможности гашения имеющейся у потока гидродинамической энергии и вероятности разрушения строительных конструкций за счет совместного воздействия на них абразивных гидравлических сил.

Известен канализационный перепад (см. а.с. N 696114, МКИ E 03 F 5/02, Бюл. N 41, 1979), выполненный в виде вертикальной канализационной шахты с подающим коллектором и водобойным колодцем, размещенным в ее основании, вертикальной стенкой с выступами, расположенными в шахматном порядке и направленными в сторону подводящего коллектора, причем выступы расположены под тупым углом один к другому.

Недостатком данного канализационного перепада является возможность появления эффекта усиления энергии потока подающей жидкости за счет наложения волн, возникающих при взаимодействии их со ступенями из-за наличия в них упругих сил.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффекта гашения энергии падающей жидкости и разделение твердой фазы от жидкой, что исключает абразивное воздействие твердой фазы на строительные конструкции перепада и улучшает экологическую обстановку в водном бассейне.

Технический результат достигается тем, что в канализационном перепаде, выполненном в виде вертикальной канализационной шахты с подающим коллектором и водобойным колодцем, размещенным в ее основании, вертикальной стенкой с выступами, расположенными в шахматном порядке и направленными в сторону подводящего коллектора, причем выступы расположены под тупым углом один к другому, на лобовой поверхности выступов предусмотрены криволинейные винтообразные направляющие, переходящие в кондукторы, размещенные по высоте между выступами и выполненные в виде спирали, образованной из полосы листовой стали, внутри которой размещена виброловушка формой в виде ласточкина хвоста, соединенная у основания шахты с кольцевой канавкой и со сборником загрязнений.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема канализационного перепада, на фиг. 2 - горизонтальное его сечение, на фиг. 3 - вертикальное сечение, на фиг. 4 - криволинейные винтообразные направляющие на лобовой поверхности выступов, а на фиг. 5 - кондукторы с "ласточкиным хвостом", представляющие собой виброловушку.

Канализационный перепад состоит из шахты 1, вертикальной водосливной стенки 2, выступов 3, подводящего коллектора 4, отводящего коллектора 5, водоотбойного колодца 6. Вертикальная водосливная стенка 2 делит канализационный перепад на два отделения: водопропускное отделение 7 и отделение технического обслуживания 8. На лобовой поверхности выступов 3 предусмотрены криволинейные винтообразные направляющие 9, переходящие в кондукторы 10, выполненные в виде спирали, образованной из полосы листовой пружинистой стали и размещенные по высоте между выступами 3, внутри которой размещены виброловушки 11 формой в виде ласточкина хвоста, соединенная у основания шахты 1 с кольцевой канавкой 12 и со сборником загрязнений 13.

Канализационный перепад функционирует следующим образом.

Сточная жидкость поступает в шахту 1, имеющую вертикальную водосливную стенку 2, выступы 3 по подводящему коллектору 4, и, попадая на выступы 3, разделяется на два потока, направляемые выступами 3. При этом основная масса воды попадает в криволинейные винтообразные направляющие 9, в которых поток закручивается, твердые частицы сталкиваются, оттираются. Поток жидкости приходит в волновое движение и при этом энергия падающей жидкости затрачивается на закрутку потока и образование волн и соответственно гасится. При этом часть жидкости, попадая в кондукторы 10, размещенные между выступами 3 по высоте и выполненные в виде спирали из полосовой листовой пружинистой стали, внутри которой размещена виброловушка 11 формой в виде ласточкина хвоста, дополнительно закручивается и происходит разделение твердой и жидкой фаз за счет центробежных сил. Кондукторы 10 под действием гидродинамических сил и пружинистых свойств начинают вибрировать. Твердые частицы при этом попадают в виброловушку 11, перемещаются вниз, попадают в кольцевую канавку 12 и собираются в сборнике загрязнений 13, откуда удаляются по мере их накопления гидравлическим способом. Другая часть потока, попадающая на верхнюю поверхность выступов 3, освобождается от твердых частиц за счет гравитации и, стекая с противоположно расположенных выступов 3, соударяется и гасит свою энергию за счет снижения скорости падения.

Предлагаемый канализационный перепад обеспечивает гашение энергии падающей жидкости за счет превращения потенциальной энергии потока жидкости в механическую энергию, снижает гидродинамическое давление, действующее на выступы, и тем самым способствует увеличению срока службы строительных конструкций, исключает абразивное воздействие твердых частиц на них, а освобождение твердой фазы от жидкой увеличивает пропускную способность канализационного перепада.

Оригинальность технического решения заключается в комплексном использовании для гашения энергии падающей жидкости и увеличения пропускной способности канализационного перепада, центробежных и вибрационных сил для перевода потенциальной и кинетической энергии в механическую.

Формула изобретения

Канализационный перепад, выполненный в виде вертикальной канализационной шахты с подающим коллектором и водобойным колодцем, размещенным в ее основании, вертикальной стенкой с выступами, расположенными в шахматном порядке и направленными в сторону подводящего коллектора, причем выступы расположены под тупым углом один к другому, отличающийся тем, что на лобовой поверхности выступов предусмотрены криволинейные винтообразные направляющие, переходящие в кондукторы, размещенные по высоте между выступами и выполненные в виде спирали из полосы листовой пружинистой стали, внутри которой размещена виброловушка формой в виде ласточкина хвоста, соединенная у основания шахты с кольцевой канавкой и со сборником загрязнений.

РИСУНКИ

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