Устройство для очистки ванн, в условиях эксплуатации содержащих жидкость

 

Изобретение относится к устройствам для очистки ванн, в условиях эксплуатации содержащих жидкость, и может быть применено в скрубберных камерах вентиляционных установок, в водных резервуарах охладительных башен, кондиционеров. Изобретение позволит обеспечить непрерывность работы и очистку определенной поверхности без частых остановок. Устройство для очистки ванн, наполненных жидкостью, содержит всасывающее приспособление, размещенное на дне ванны и выполненное с возможностью перемещения с помощью привода, сообщенного с напорным трубопроводом. Привод приводится в действие рабочей жидкостью, приводящей водяное колесо, с силовым замыканием связанное с ходовым механизмом, взаимодействующим с дном ванны, и фильтроустановку, подключенную ко всасывающему трубопроводу. Всасывающее приспособление снабжено направляющей системой для своего возвратно-поступательного перемещения и двухходовым клапаном, управляемым концевым выключателем для альтернативного открытия выпускного отверстия или для изменения направления вращения водяного колеса. Всасывающее приспособление подключено ко всасывающему трубопроводу снабженной насосом фильтроустановки и содержит, по меньшей мере, одну всасывающую камеру, сообщенную со всасывающим трубопроводом, и напорную камеру, сообщенную с напорным трубопроводом насоса. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройству для очистки ванн, в условиях эксплуатации содержащих жидкость. Его можно применять предпочтительно в скрубберных камерах вентиляционных установок, а также в водных резервуаров в охладительных башнях или резервуарах охлаждающей воды кондиционеров, в которых имеется постоянный приток воды.

При эксплуатации скрубберных камер, в частности вентиляционных установок, на дне ванн, в которых постоянно сохраняется определенный уровень жидкости, образуются отложения, приводящие к заилению жидкости, жидкости, как правило, представляющей собой воду. Для предотвращения, например, образования отложений извести и роста водорослей добавляют химические средства, которые, однако, являются эффективными лишь короткое время. Кроме того, такие химические средства приводят к осаждению отмерших водорослей. По всем этим причинам необходимо время от времени отключить такие установки для их ручной очистки или с применением химических средств, или без них. В случае скрубберных камер увлажнительных установок или водных резервуаров охладительных башней такую очистку проводят, по меньшей мере, каждые две недели.

В патенте GB 1459853 описано автоматическое устройство для очистки бассейнов, содержащее всасывающее приспособление, размещенное на дне бассейна и выполненное с возможностью перемещения с помощью привода, сообщенного с напорным трубопроводом, причем привод приводится в действие рабочей жидкостью, приводящей водяное колесо, с силовым замыканием связанное с ходовым механизмом, взаимодействующим с дном ванны, и фильтроустановку, подключенную к всасывающему трубопроводу. При этом дно бассейна должно быть выполнено с небольшим наклоном, при котором нет опасности опрокидывания всасывающего приспособления, снабженного тремя колесами. Кроме того, всасывающее приспособление снабжено мешком для приема всасываемых частиц, который необходимо опорожнять в регулярные промежутки.

Из патента DE 3151529 известно устройство для удаления отложений из отстойного резервуара, в котором во время эксплуатации откладываются осадки подлежащей очистке жидкости, причем устройство содержит погружаемое в жидкость приспособление для собирания грязи, переключающим приспособлением, включающее первый элемент, размещенный с возможностью перемещения относительно второго элемента, приспособление для попеременной остановки движения обоих элементов относительно резервуара, причем неостановленный элемент имеет возможность перемещения относительно резервуара и остановленного элемента, и с приводным узлом для перемещения неостановленного элемента относительно другого элемента, причем при эксплуатации приспособление для собирания грязи перемещается на дне резервуара, при этом переключающее приспособление выполнено с возможностью погружения в жидкость вблизи отложений, а приспособление для собирания грязи размещено на переключающем приспособлении, приспособление для остановки включает зажимное приспособление, управляемое посредством жидкостного давления, диафрагму, снабженную впуском для подачи и отвода жидкости для расширения соответственно втягивания диафрагмы, и зажимную пластинку, установленную с возможностью перемещения при расширении диафрагмы в положение, в котором предопределены ее перемещение и перемещение соответствующего элемента относительно резервуара.

Задача изобретения заключается в разработке устройства согласно патенту GB 1459853 с улучшенной конструкцией, позволяющей непрерывную работу и очистку определенной поверхности без необходимости частой остановки.

Указанная задача решается устройством для очистки ванн, наполненных жидкостью, содержащим всасывающее приспособление, размещенное на дне ванны и выполненное с возможностью перемещения с помощью привода, сообщенного с напорным трубопроводом, причем привод приводится в действие рабочей жидкостью, приводящей водяное колесо, с силовым замыканием связанное с ходовым механизмом, взаимодействующим с дном ванны, и фильтроустановку, подключенную ко всасывающему трубопроводу, причем всасывающее приспособление снабжено направляющей системой для своего возвратно-поступательного перемещения и двухходовым клапаном, управляемым концевым выключателем для альтернативного открытия выпускных отверстий для изменения направления вращения водяного колеса, при этом всасывающее приспособление подключено к всасывающему трубопроводу снабженной насосом фильтроустановки и содержит, по меньшей мере, одну всасывающую камеру, сообщенную со всасывающим трубопроводом, и напорную камеру, сообщенную с напорным трубопроводом насоса.

Один из предпочтительных вариантов осуществления изобретения представляет собой вышеуказанное устройство, в котором всасывающая камера и/или напорная камера каждая состоит из отдельных частичных камер, подключенных ко всасывающему и соответственно напорному трубопроводу.

Также было бы целесообразно использовать устройство, в котором всасывающее приспособление снабжено очистительными щетками.

Предпочтительным также является такое устройство, в котором, по меньшей мере, одна очистительная щетка выполнена с возможностью привода.

Не менее целесообразным является устройство, в котором, по меньшей мере, одна очистительная щетка служит в качестве ходового механизма.

Еще одним предпочтительным вариантом осуществления является устройство, в котором ходовой механизм содержит, по меньшей мере, два зубчатых ремня, размещенных на расстоянии друг от друга.

Также целесообразно использовать устройство, в котором напорная камера снабжена щелями, выполненными в противоположных стенках.

Предпочтительным также является устройство, в котором щели снабжены подвижными клапанами для их закрытия.

Еще одним предпочтительным вариантом является устройство, в котором всасывающее приспособление перекрывает поперечное сечение ванны по ее ширине.

Не менее целесообразно использовать устройство, в котором днище всасывающего приспособления выполнено с профилем, приспособленным к профилю поперечного сечения дна ванны.

Также предпочтительным является устройство, в котором всасывающее приспособление, перекрывающее поперечное сечение ванны по ее ширине, состоит из нескольких размещенных один рядом с другим модулей.

В нижеследующем изобретение поясняется более подробно на примере скрубберной камеры вентиляционной установки со ссылкой на схематический чертеж, на котором представлено: фиг.1 - скрубберная камера увлажнительной установки, продольный разрез; фиг.2 - скрубберная камера, разрез по линии II-II на фиг.1; фиг.3 - частичный разрез всасывающего приспособления; фиг.4 - разрез всасывающей камеры всасывающего приспособления; фиг.5 - разрез напорной камеры напорного приспособления.

Показанная на фиг.1 скрубберная камера 1 включает размещенную на ее дне ванну 2. На одной боковой стенке вне скрубберной камеры 1 установлен вентилятор 3 для подачи воздуха. На обращенной в сторону вентилятора 3 стороне скрубберной камеры 1 размещены спрямляющие профильные элементы 3а для ориентации подаваемой вентилятором 3 воздуха. На выпускной стороне размещены стежные профильные элементы 4, нижний конец которых простирается в ванну 2. На дне 6 ванны 2 размещено всасывающее приспособление 5, установленное с возможностью перемещения по дну 6 ванны 2. Предпочтительно всасывающее приспособление 5 перекрывает поперечное сечение ванны 2, причем предпочтительно оно установлено параллельно спрямляющим 3а и стежным 4 профильным элементам с возможностью перемещения в ванне 2 вперед и назад, что показано на фиг.2 двойной стрелкой.

В скрубберной камере 1 размещен узел с щетками 7 с возможностью проникновения щетин во впускную зону стежных профильных элементов 4, причем при движении узла 7 вверх и вниз стежные профильные элементы 4 механически освобождаются от отложений. Узел 7 может быть выполнен из неподвижно закрепленных щеток с жесткими щетинами и/или из щетки в виде валика с гибкими и/или жесткими щетинами.

В скрубберной камере 1 между передней и задней торцевыми стенками в боковых стенках установлены распылительные сопла 8, распределенные по высоте и направленные друг против друга в одной плоскости (см. фиг.2). Распылительные сопла 8 с помощью системы трубопроводов 9 сообщены с насосом 10, подсасывающий патрубок 11 которого заходит в торцевую или боковую стенку ванны 2 ниже постоянно имеющегося уровня жидкости 12. Перед или за насосом 10 в подсасывающем патрубке 11 или в системе трубопроводов 9 может иметься фильтр 13, который предпочтительно установлен с возможностью замены. Особенно предпочтительно фильтр 13 размещен на прямом участке ответвления (что схематически указано на фиг.2). Это позволяет быструю замену круглого фильтра, приспособленного к диаметру трубопровода, путем открытия крышки, вынимания круглого фильтра, в случае необходимости, его прополаскивания, вставки того же или нового фильтра в трубопровод и закрытия крышки.

Всасывающее приспособление 5 посредством гибкого всасывающего трубопровода 14 подключено к не показанной на чертеже фильтроустановке, которая кроме фильтра, клапанов и насосов включает также напорный трубопровод 15 для рециркуляции очищенной жидкости (воды). Фильтроустановка может быть выполнена с возможностью замены и прополаскивания фильтра, и она может быть снабжена патрубками для опорожнения и выпуска ила, причем могут иметься также управляемые часовым механизмом клапаны, например, магнитные клапаны для автоматического осуществления или предопределенной, или же управляемой с помощью измерительных сигналов программы, в случае необходимости с использованием датчиков. В данном контексте фильтроустановка подробно не описывается, так как такие фильтроустановки и их возможные конструкции широко известны. Очищенная жидкость рециркулируется в ванну 2 через напорный трубопровод 15 фильтроустановки.

Как было упомянуто выше, всасывающее приспособление 5 размещено в ванне 2 предпочтительно с возможностью перемещения вперед и назад. Для этого можно предпочтительно воспользоваться водяным давлением от напорного трубопровода от фильтроустановки. Для этого всасывающее приспособление 5 содержит центральную напорную камеру 16 (см. фиг.3 и 5), в которой на ротационной оси 17 или же на жесткой оси с возможностью вращения установлено водяное колесо 18. Напорный трубопровод 15 входит в патрубок 19, который двумя отдельными выпускными отверстиями 20, 21 открывается в напорную камеру 16, причем отверстия 20, 21 размещены симметрично относительно центральной оси ZA (см. фиг.5) на расстоянии от нее. Перед выпускными отверстиями 20, 21 установлен двухходовой клапан 22, с помощью которого по выбору или закрывается одно из отверстий 20, 21 и открывается другое, или наоборот. Примерно в зонах от 90 до 130^o и от 230 до 270^o поперечного сечения центральной напорной камеры 16 в ней выполнены продольные щели 23 с клапанами 24, причем последние установлены с возможностью поворота так, что они закрываются при воздействии потока сверху, а открываются при воздействии потока снизу (см. стрелки с черными кончиками, фиг.5).

В форме выполнения согласно фиг.3 и 5 ось 17 соответственно водяное колесо 18 связано сходовым механизмом в виде ремней, предпочтительно двух зубчатых ремней 25, размещенных на расстоянии друг от друга (в частичном виде на фиг.3 показан лишь один из них). Зубчатые ремни 25 направлены по направляющим роликам соответственно направляющим шестерням 27, с возможностью вращения установленным предпочтительно на концах стрел 26, размещенных на корпусе всасывающего приспособления 5. Между направляющими шестернями 27 может иметься, по меньшей мере, один опорный ролик или опорная шестерня 28. Для повышения коэффициента трения на дне 6 ванны 2 зубчатые ремни 25 снабжены зубьями предпочтительно на обеих сторонах. При таком выполнении наклон дна или же низкие ступени не представляют собой проблему.

Между ходовым механизмом и сбоку от него размещены щетки 29, которые установлены неподвижно и/или с возможностью вращения и/или с возможностью осуществления возвратно-поступательного движения вверх и вниз и/или вперед и назад (см. фиг.3). Щетки 29 находятся в контакте с дном 6 ванны 2. Для компенсации износа они могут быть установлены с возможностью регулирования и, в случае необходимости, с возможностью привода, предпочтительно путем связывания с приводом ходового механизма, в случае необходимости, с промежуточным включением передачи для изменения скорости движения соответственно вращения, соответственно частоты вращательных и/или возвратно-поступательных движений щеток 29. Также возможно использование вращающихся щеток в качестве ходового механизма.

В частности с обеих сторон центральной напорной камеры 16 размещены всасывающие камеры 30 (на фиг.1 показана всасывающая камера лишь с одной стороны), через канал 31, проходящий над центральной напорной камерой 16, сообщенные с присоединительным патрубком 32 всасывающего трубопровода 14. Всасывающие камеры 30 снабжены всасывающими отверстиями 33, ориентированными в сторону дна 6 ванны 2 и выполненными вблизи щеток 29 (см. фиг.4).

Предпочтительно дополнительно под центральной напорной камерой 16 имеется, по меньшей мере, один канал 34 (см. фиг.4), концы которого сообщены со всасывающими камерами 30. Данные каналы 34 могут быть снабжены щелевыми и/или кольцевыми всасывающими отверстиями 33'.

Как было упомянуто выше, всасывающее приспособление 5 предпочтительно выполнено с размером, перекрывающим одно из поперечных сечений ванны 2, предпочтительно поперечное сечение с наименьшим размером. В случае необходимости для этого могут иметься боковые выступы или консоли (они не представлены на чертеже), на которых также размещены щетки, установленные с возможностью или без возможности перемещения и/или вращения. Для обеспечения перемещения всасывающего приспособления 5 в определенном направлении и для предотвращения его перекашивания при его перемещении в ванне 2 всасывающее приспособление 5 может быть снабжено направляющей системой, которая может быть установлена в боковых стенках скрубберной камеры 1. На фиг.3 схематически показано возможное выполнение такой направляющей системы, состоящей из двух направляющих роликов 37, размещенных на расстоянии друг от друга на каждой из торцевых сторон всасывающего приспособления 5 (на чертеже представлен лишь один из них), и по одной направляющей 38 на каждой из боковых стенок ванны 2, причем направляющие 38 установлены предпочтительно над уровнем воды 12. В случае необходимости могут также иметься щетки для очистки направляющих 38 (они не представлены на чертеже). Вместо описанной формы выполнения могут иметься любые другие известные направляющие, например, телеуправляемая система, позволяющая всасывающему приспособлению перемещаться по дну или по свободному, или по предопределенному пути, что является целесообразным, в частности, в случае ванн большего размера, где всасывающее приспособление, перекрывающее все поперечное сечение ванны, было бы трудноманипулируемым или же вообще неспособным к манипулированию.

При несколько большем размере ванны 12 может также иметься несколько всасывающих приспособлений 5, установленных одно рядом с другим и связанных между собой. При этом все всасывающие приспособления 5 могут иметь в принципе идентичную конструкцию и быть связанными друг с другом чисто механическими средствами. Вместо этого имеется возможность размещения модулей, в частности, модулей небольшого размера, на обоих концах всасывающего приспособления 5, причем привод от водяного колеса 18 может передаваться на боковые модули за счет их связывания с вращающейся осью 17. В случае необходимости может иметься гибкий соединительный трубопровод для связывания всасывающей камеры 30 с соответствующими камерами боковых модулей. Однако можно также обеспечивать непосредственную связь всасывающей камеры 30 с камерами боковых модулей путем через отверстие 39, выполненное в боковой стенке всасывающей камеры 30 и снабженное средствами для его закрытия (см. фиг.3).

Предлагаемое устройство для очистки ванн работает следующим образом.

Во всасывающее приспособление 5 вышеописанной конструкции, размещенное на дне ванны, через напорный трубопровод 15 подают очищенную жидкость (воду). В зависимости от положения двухходового клапана 22 вода под давлением сбоку от центральной оси ZA подается на лопатки водяного колеса 18. Вследствие этого последнее приводится во вращение, и создается водяной поток, указанный замкнутыми стрелками на фиг.5. Этим потоком при течении вниз закрываются клапаны 24 щелей 23, чем достигается закрытая стенка. При течении дальше к противоположной стороне тем же самым потоком открываются клапаны 24 щелей 23, выполненных в зоне от 230 до 270^o, вследствие чего поток напорной воды выходит из корпуса, и снижается давление. Из-за вращения водяного колеса приводится в движение также ходовой механизм, в данном случае выполненный в виде двух зубчатых ремней 25, установленных на расстоянии друг от друга. При направлении потока, показанном на фиг.5 черными стрелками, всасывающее приспособление перемещается направо (согласно фиг.5). Выход потока напорной воды через открытые клапаны 24 щелей 23 усиливает это перемещение. При достижении перемещающимся таким образом всасывающим приспособлением 5 торцевой стенки ванны 5 вследствие контакта не представленного на чертеже концевого выключателя, размещенного на всасывающем приспособлении 5, с торцевой стенкой выключателем управляется двухходовой клапан 22, то есть закрывается выпускное отверстие 21 и открывается выпускное отверстие 20. Перенаправление потока напорной воды согласно открытой стрелке на фиг.5 приводит к изменению направления вращения водяного колеса 18 и, таким образом, к изменению направления перемещения. Процесс повторяется при достижении другой торцевой стенки ванны 2. Таким образом всасывающее приспособление автоматически перемещается по всему дну ванны, постоянно перемещаясь вперед и назад, и путем всасывания и механической очистки щетками освобождает его от отложений.

Скорость перемещения можно регулировать путем изменения давления водяного потока, в случае необходимости, с помощью регулируемых дроссельных клапанов. Щетками 29 дно 6 ванны 2 постоянно обрабатывается механически, благодаря чему на дне ванны не может образоваться отложений. Осаждающиеся частицы поднимаются со дна, благодаря чему они легко уносятся всасывающим потоком. Размещение всасывающих камер на концах устройства обеспечивает более интенсивную очистку обычно особенно сильно загрязненных краевых зон.

Вследствие того что в ванне имеется практически лишь очищенная жидкость (вода), срок службы распылительных сопел 8 в скрубберной камере 1, защищенных также путем их установки в боковой зоне, продлевается вследствие подачи в сопла лишь очищенной жидкости, причем не может образоваться отложений ни внутри сопел, ни снаружи на них. По этой причине размещение фильтра в подающем трубопроводе необязательно, и еще в меньшей степени требуется фильтр на выходе всасывающего патрубка, где он размещен в известных установках. Однако использование фильтра, который может быть установлен с возможностью замены, дополнительно продлевает срок службы распылительных сопел 8. Узлом с щетками 7, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения, очищаются профили 4 в их впускной зоне, где особенно легко образуются отложения, то есть продлевается и их срок службы перед капитальной очисткой.

Обобщенно можно констатировать, что предлагаемое выполнение устройства обеспечивает непрерывную очистку ванны от неорганических и/или органических отложений и значительно продлевается срок службы узлов предлагаемого устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки ванн, наполненных жидкостью, содержащее всасывающее приспособление 5, размещенное на дне 6 ванны 2 и выполненное с возможностью перемещения с помощью привода, сообщенного с напорным трубопроводом 15, причем привод приводится в действие рабочей жидкостью, приводящей водяное колесо 18, с силовым замыканием связанное с ходовым механизмом, взаимодействующим с дном ванны 2, и фильтроустановку, подключенную ко всасывающему трубопроводу 14, причем всасывающее приспособление 5 снабжено направляющей системой 36 для своего возвратно-поступательного перемещения и двухходовым клапаном 22, управляемым концевым выключателем для альтернативного открытия выпускного отверстия 20 или 21 для изменения направления вращения водяного колеса 18, при этом всасывающее приспособление 5 подключено ко всасывающему трубопроводу 14 снабженной насосом фильтроустановки и содержит, по меньшей мере, одну всасывающую камеру 30, сообщенную со всасывающим трубопроводом 14, и напорную камеру 16, сообщенную с напорным трубопроводом 15 насоса.

2. Устройство по п.1, в котором всасывающая камера 30 и/или напорная камера 16 каждая состоит из отдельных частичных камер, подключенных ко всасывающему 14 соответственно напорному 15 трубопроводу.

3. Устройство по п.1 или 2, в котором всасывающее приспособление 5 снабжено очистительными щетками 29.

4. Устройство по п. 3, в котором, по меньшей мере, одна очистительная щетка 29 выполнена с возможностью привода.

5. Устройство по п. 4, в котором, по меньшей мере, одна очистительная щетка 29 служит в качестве ходового механизма.

6. Устройство по любому из пп.1-5, в котором ходовой механизм содержит, по меньшей мере, два зубчатых ремня 25, размещенных на расстоянии друг от друга.

7. Устройство по любому из пп.1-6, в котором напорная камера 16 снабжена щелями 23, выполненными в противоположных стенках.

8. Устройство по п.7, в котором щели снабжены подвижными клапанами 24 для их закрытия.

9. Устройство по любому из пп.1-8, в котором всасывающее приспособление 5 перекрывает поперечное сечение ванны 2 по ее ширине.

10. Устройство по п. 9, в котором днище всасывающего приспособления 5 выполнено с профилем, приспособленным к профилю поперечного сечения дна ванны 2.

11. Устройство по п.9 или 10, в котором всасывающее приспособление 5, перекрывающее поперечное сечение ванны 2 по ее ширине, состоит из нескольких размещенных один рядом с другим модулей.

РИСУНКИ

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