CZ20003385A3 - Provzdušňovací zařízení pro svislou stoupací trubku podtlakového odvodňovacího systému - Google Patents

Abstract

Podtlakový odvodňovací systém (12) má svislou stoupací trubku (16) s provzdušňovacím bodem (10, 30).Provzdušňovací bod (10,30) zabraňuje zahlcení podtlakového odvodňovacího systému (12) přesušením tvorby celistvého tekutinového sloupce ve stoupací trubce (16). U určitých uplatnění umožňuje provzdušňovací bod (10,30), aby podtlakový odvodňovací systém (12) pracoval při záměrně zatopených podmínkách prostřednictvím regulace proudění vzduchu do stoupací trubky (16). Provzdušňovací bod (10,30) může být provedenjednodušejako otvor, umístěný v optimální výšce (H) nad spodní Částí stoupací trubky (16), nebo může zahrnovat zařízení pro zadržování tekutiny uvnitř stoupací trubky (16), jakoje zpětný ventil. Provzdušňovací bod (10,30) může být opatřen automaticky nastavitelným průřezem, takže může být rychle a snadno přizpůsobován měnícím se provozním parametrům v podtlakovém odvodňovacim systému (12). Pro připojení ke stoupací trubce (16)je navrženo též provzdušňovací zařízení (130), obsahující pouzdro (134), vymezující vnitřní komoru (136), s otevřeným koncem (138) k propojení s vnitřkem stoupací trubky (16), množství otvorů (142), blokovací člen (144).

Description

Oblast techniky

Vynález se obecně týká odvádění tekutiny, přičemž se zejména týká podtlakových odvodňovacích systémů, jako je podtlakový odvodňovací systém pro shromažďování odpadní tekutiny ze zdroje, a rovněž se týká provzdušňovacího zařízení, připevněného ke stoupací trubce, zabudované do podtlakového odvodňovacího systému.

Dosavadní stav techniky

Různých typů odvodňovacích systémů je využíváno pro přepravu odpadní tekutiny ze zdroje do požadovaného shromažďovacího bodu. Gravitační odvodňovací systémy například využívají gravitační síly pro přepravu odpadní tekutiny. Takové systémy však mají celou řadu nedostatků. Například možnosti konstrukčního řešení gravitačního odvodňovacího potrubí jsou omezené, neboť potrubí musí být umístěno pod zdrojem odpadní tekutiny a musí se neustále svažovat směrem ke shromažďovacímu bodu.

ij

Zdroje odpadní tekutiny jsou často umístěny na betonové podložce, takže potrubí musí být položeno před odlitím betonu. Kromě toho je velice obtížně renovovat nebo přidávat instalační příslušenství pro gravitační odvodňovací systém .jj

v důsledku požadavků na umístění potrubí, přičemž je obsluha často během renovace přeřazena na jiné pracoviště, což vede ke ztrátám pracovní doby.

Podtlakové odvodňovací systémy poskytují alternativní řešení k běžnému gravitačnímu odvodňovacímu potrubí. Takovéto systémy obvykle obsahují zdroj podtlaku, připojený ke sběrné nádrži. Hlavní odvodňovací potrubí je připevněno ke sběrné nádrži, přičemž je jedna nebo více sběrných přípojek tekutinově propojena s hlavním odvodňovacím potrubím. Každá sběrná přípojka obvykle zahrnuje svislou stoupací trubku, opatřenou dělicím ventilem. Vyrovnávací nádrž pro shromažďování odpadní tekutiny ze zdroje je připevněna ke spodnímu konci stoupací trubky.

.'4

Za provozu se odpadní tekutina nejprve shromažďuje ve vyrovnávací nádrži. Pokud je příslušná hladina tekutiny zjištěna snímače ve vyrovnávací nádrži, dojde k otevření dělicího ventilu 20 pro přívod podtlaku do vyrovnávací A nádrže. Podtlak působí na spodní stranu vyrovnávací nádrže, ⁴ zatímco horní strana je otevřena do atmosféry. V důsledku toho pak podtlak vytváří tlakový rozdíl v tekutině ve vyrovnávací nádrži, který protlačuje tekutinu vzhůru stoupací trubkou do hlavní odvodňovací trubky ve formě nesouvislého objemu odpadní tekutiny.

Během běžného provozu zůstává dělicí ventil otevřen po určité dodatečné časové období pro nasátí určitého objemu vzduchu do systému za odpadem pro zajištění, že bude tekutina přepravena do hlavní odvodňovací trubky. V závislosti na kapacitě zdroje podtlaku je podtlak, vytvářený ve stoupací trubce, schopen přepravit tekutinu ve ' svislém zdvihu, což e r

3'

,Ář umožňuje větší flexibilitu při umísťování potrubí. Z toho vyplývá, že podtlakové odvodňovací systémy zjednodušují instalaci a renovaci instalačního příslušenství.

U mnoha uplatnění instalační příslušenství rovněž dodává malý objem průtoku odpadní tekutiny do vyrovnávací nádrže, takže podtlakové odvodňovací systémy pracují shora popsaným způsobem. Určitá instalační zařízení jsou však schopna dodávat vysoké průtokové množství odpadní tekutiny, což může způsobit zahlcení systému.

Například podtlakový odvodňovací systém, používaný pro shromažďování odpadní tekutiny z chladicí skříně, běžně odvádí nízké průtokové množství kondenzátu z této chladicí skříně. Tato skříň je však pravidelně vymývána, v důsledku čehož dochází k situaci vysokého průtočného množství. Pokud dojde k vymývání tehdy, kdy má systém nízkou hladinu podtlaku, potom část odpadu nedosáhne vrchní části stoupací trubky a bude proudit zpět do vyrovnávací nádrže. Po nějaké době se stoupací trubka zaplní celistvým sloupcem tekutiny.

Zdroj podtlaku, připojený k hlavní odvodňovací trubce, bývá často dimenzován pro určitý zdvih stoupací trubky a pro určitou velikost odpadu, takže není často schopen zvedat celistvý tekutinový sloupec stoupací trubkou. V důsledku toho se systém zahltí, přestane pracovat, není schopen přijímat další odpadní tekutinu, takže odpadní tekutina může vytékat zpět přes vyrovnávací nádrž a může zatopit okolí.

I

Jediné dosud známé řešení, jak zabránit takovému zahlcení, je zvolit zdroj podtlaku, který má vyšší kapacitu, což je příliš nákladné, a což není nezbytné během běžného • · • ·

provozu. Kromě toho zdvihání celistvého tekutinového sloupce do určitých výšek, přesahuje kapacitu či schopnost jakéhokoliv typu zdroje podtlaku, v důsledku čehož zůstává problém zahlcování nevyřešen.

Podstata vynálezu

V souladu s určitými aspekty předmětu tohoto vynálezu byl vyvinut podtlakový odvodňovací systém pro shromažďování odpadní tekutiny ze zdroje, který obsahuje:

vyrovnávací nádrž, umístěnou pro přijímání odpadní tekutiny ze zdroje, přičemž je vyrovnávací nádrž opatřena vstupním otvorem a přívodním otvorem vzduchu, svislou stoupací trubku, mající spodní úsek, který je tekutinově propojen s vyrovnávací nádrží, a horní úsek, běžně uzavřený dělicí ventil, umístěný mezi horním úsekem a spodním úsekem stoupací trubky, přičemž je dělicí ventil otevíratelný v závislosti na hladině tekutiny ve vyrovnávací nádrži, hlavní odvodňovací trubku, která je tekutinově propojena s horním úsekem stoupací trubky, přičemž je v hlavní odvodňovací trubce udržován podtlak, a provzdušňovací bod vytvořený ve spodním úseku stoupací trubky ve výšce nad spodním bodem stoupací trubky, přičemž provzdušňovací bod zajišťuje tekutinové propojení mezi vnitřkem stoupací trubky a atmosférou, takže pokud je dělicí <

'W¹ • · r r· * · · 4 rs r ρ * β e 4 r e r r r ' f r f ventil otevřen, je vzduch o atmosférickém tlaku nasáván provzdušňovacím bodem do spodního úseku stoupací trubky.

Provzdušňovací bod je s výhodou tvořen provzdušňovací trubkou, která má pevný konec, protínající stoupací trubku, a volný konec, přičemž provzdušňovací trubka vymezuje vnitřní komoru, tekutinově propojenou s vnitřkem stoupací trubky.

Stoupací trubka je s výhodou přibližně 22 stop dlouhá, přičemž výška provzdušňovacího bodu činí přibližně 2 až 3 stopy nad spodním bodem stoupací trubky.

V souladu s dalšími aspekty předmětu tohoto vynálezu byl dále vyvinut podtlakový odvodňovací systém pro shromažďování odpadní tekutiny ze zdroje, který obsahuje:

hlavní odvodňovací trubku, ve které je udržován podtlak, sběrnou přípojku, tekutinově propojenou s hlavní odvodňovací trubkou, přičemž sběrná přípojka zahrnuje svislý úsek stoupací trubky, dělicí ventil, umístěný ve sběrné přípojce a rozdělující sběrnou přípojku na horní úseku stoupací trubky, tekutinově propojený s hlavní odvodňovací trubkou, a na dolní úsek stoupací trubky, přičemž je dělicí ventil provozovatelný mezi uzavřenou polohou, která odděluje horní úsek stoupací trubky od spodního úseku stoupací trubky, a otevřenou polohou, která zajišťuje tekutinové propojení mezi horním úsekem stoupací trubky a spodním úsekem stoupací trubky,

r i“

-s f* p •· rr 9 4 • r r- ř ♦ * • r r- e * r r i· * r

,. .- S r

vyrovnávací nádrž, tekutinově propojenou s horním úsekem stoupací trubky sběrné přípojky, a umístěnou pro přijímání tekutiny ze zdroje, přičemž dělicí ventil je uváděn do otevřené polohy v závislosti na hladině tekutiny ve vyrovnávací nádrži, a provzdušňovací trubku, připevněnou k hornímu úseku stoupací trubky ve výšce nad spodním bodem . horního úseku stoupací trubky, přičemž provzdušňovací trubka zajišťuje tekutinové propojení mezi vnitřkem horního úseku stoupací trubky a atmosférou, takže pokud je dělicí ventil v otevřené poloze, je vzduch o atmosférickém tlaku nasáván provzdušňovacím trubkou do horního úseku stoupací trubky.

i

Horní úsek stoupací trubky a spodní úsek stoupací trubky překlenují svislou výšku o velikosti přibližně 22 stop, přičemž výška provzdušňovacího bodu činí přibližně 2 až 3 stopy nad spodním bodem úseku stoupací trubky.

Podtlakový odvodňovací systém podle tohoto vynálezu dále s výhodou obsahuje zpětný ventil, připevněný k volnému konci. provzdušňovací trubky.

Podtlakový odvodňovací systém podle tohoto vynálezu dále rovněž s výhodou obsahuje svislou vzhůru směřující trubku, připevněnou k volnému konci provzdušňovací trubky.

Podtlakový odvodňovací systém podle tohoto vynálezu rovněž s výhodou obsahuje vzduchovou přívodní trubku, mající svisle probíhající úsek, připevněný ke vzduchovému přívodnímu otvoru vyrovnávací nádrže, a vstupní trubku, mající svisle • · e *

-- r- r* e ρ ř ř probíhající úsek připevněný ke vstupnímu otvoru vyrovnávací í nádrže. i i!

Zdroj s výhodou obsahuje výlevku, opatřenou odvodněním, v níž je vstupní trubka uzpůsobena pro tekutinové propojení s odvodněním.

Odpadní tekutina s výhodou dosahuje svisle probíhajícího úseku vzduchové přívodní trubky a svisle probíhajícího úseku vstupní trubky tak, že dělicí ventil je kontinuálně otevřen.

V souladu s ještě dalšími aspekty předmětu tohoto vynálezu bylo rovněž vyvinuto provzdušňovací zařízení pro připevnění ke stoupací trubce, zabudované do podtlakového odvodňovacího systému, které obsahuje:

pouzdro, vymezující vnitřní komoru a mající otevřený konec, uzpůsobený pro tekutinové propojení s vnitřkem stoupací trubky, velké množství otvorů prochází pouzdrem pro zajištění tekutinového propojení mez vnitřní komorou a j vnějškem pouzdra, a j blokovací člen, pohyblivý podél pouzdra pro uzavírání 1 tekutinového propojení jednoho nebo více z otvorů s otevřeným koncem pouzdra.

Otvory jsou s výhodou umístěny podél osové délky pouzdra, přičemž blokovací ústrojí je pohyblivé podél osové / délky pouzdra.

. i / 7 - ·, 77 I

Blokovací člen s výhodou obsahuje píst, posuvný uvnitř J pouzdra podél osové dráhy. ^J 'W

- .J

Provzdušňovací zařízeni podle tohoto vynálezu dále s výhodou obsahuje pružinu, připevněnou k pístu a předpínající píst směrem od otevřeného konce pouzdra, přičemž se pružina stlačuje v závislosti na úrovni podtlaku ve vnitřní komoře pro zajištění pohybu pístu směrem k otevřenému konci pouzdra.

Provzdušňovací zařízení podle tohoto vynálezu dále rovněž s výhodou obsahuje řídicí jednotku, provozně připojenou k blokovacímu členu, a tlakový snímač pro snímání velikosti tlaku na otevřeném konci pouzdra, připojený k řidiči jednotce, přičemž řidiči jednotka nastavuje osovou polohu blokovacího členu v závislosti na velikosti tlaku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje boční nárysný pohled na podtlakový odvodňovací systém se zabudovaným provzdušňovacím zařízením podle tohoto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje boční nárysný pohled na jiné provedení podtlakového odvodňovacího systému se zabudovaným provzdušňovacím zařízením podle tohoto vynálezu;

obr. 3 znázorňuje ve zvětšeném měřítku boční nárysný pohled na provzdušňovací zařízení podle obr. 1 a podle obr. 2;

aí e r obr. 4A znázorňuje boční nárysný pohled na alternativní provedení provzdušňovacího zařízení podle tohoto vynálezu, přičemž je předmětné provzdušňovací zařízení v plně otevřené poloze; a obr. 4B znázorňuje boční nárysný. pohled na provzdušňovací zařízení podle obr. 4A, avšak v uzavřené poloze.

Příklady provedení vynálezu

Na vyobrazení podle obr. 1 je znázorněno provzdušňovací zařízení podle tohoto vynálezu, které je obecně označeno vztahovou značkou 10.

Toto provzdušňovací zařízení 10 je znázorněno jako zabudované do podtlakového odvodňovacího systému 12. Podtlakový odvodňovací systém 12 podle obr. 1 je uzpůsoben pro shromažďování odpadní tekutiny z nízkoprofilového zdroje tekutiny, jako je například chladicí skříň (na vyobrazeních neznázorněno), jak bude podrobněji popsáno v dalším.

Přestože je pro větší jasnost zobrazení provzdušňovací zařízení 10 znázorněno na obr. 1 jako zabudované do specifického typu podtlakového odvodňovacího systému 12, je pro odborníka z dané oblasti techniky zcela zřejmé, že předmět tohoto vynálezu není nikterak omezen pouze na tento systém nebo na jakékoliv jiné konkrétní podmínky jeho využití.

c c · · re · · re r r re* f --/-.e · rr » - r rio ·-' : u ^e - ^r

- - r r r r . - r ~

Provzdušňovací zařízení 10 podle tohoto vynálezu může být naopak využíváno u jakéhokoliv jiného typu podtlakového odvodňovacího systému, který bude mít prospěch, vyplývající z výhod, které předmětné provzdušňovací zařízení poskytuje, a to aniž by došlo k úniku z rozsahu nebo myšlenky předmětu tohoto vynálezu, který zahrnuje podtlakový odvodňovací systém 50, znázorněný na vyobrazení podle obr. 2, jak bude podrobněji popsáno v dalším, přičemž však není omezen pouze na tento podtlakový odvodňovací systém 50.

Podtlakový odvodňovací systém 12, který je znázorněn na vyobrazení podle obr. 1, má sběrnou přípojku 13, která zahrnuje vyrovnávací nádrž 14, jako je například nízkoprofilová vyrovnávací skříň, umístěná pod zdrojem odpadní tekutiny, jako je například chladicí skříň (na vyobrazeních neznázorněno).

Vyrovnávací nádrž 14 je připojena ke spodnímu konci stoupací trubky 16, která je umístěna svisle. Horní konec stoupací trubky 16 je připevněn k hlavní odvodňovací trubce 18, ve které je udržován podtlak. Tento podtlak je obvykle zajišťován zdrojem podtlaku (na vyobrazeních neznázorněno), jehož vstup je tekutinově propojen s hlavní odvodňovací trubkou 18 prostřednictvím sběrné nádrže (na vyobrazeních neznázorněno).

Běžně uzavřený dělicí ventil 20 je vložen do stoupací trubky 16 a rozděluje tuto stoupací trubku 16 na horní úsek 16a stoupací trubky 16 a na dolní úsek 16b stoupací trubky 16. Aktivátor 22 je funkčně a provozně připojen k dělicímu ventilu 20 pro zajišťování pohybu tohoto dělicího ventilu mezi otevřenou a uzavřenou polohou. Snímač 24 je » ·

-1 -I - » f- » r- r .

^Λ ' * e e i* r r r <· r r i* * r> ~ r .- r .» umístěn uvnitř vyrovnávací nádrže 14 pro sledování výšky hladiny tekutiny v této vyrovnávací nádrži 14, a to například prostřednictvím měření velikosti tlaku vzduchu, zachyceného uvnitř vyrovnávací nádrže 14.

Za provozu se odpadní tekutina nejprve shromažďuje ve vyrovnávací nádrži 14. Když je vyrovnávací nádrž 14 plná> tak snímač 24 spustí aktivátor 22, který otevře dělicí ventil 20 pro přenos podtlaku, přítomného v hlavní odvodňovací trubce 18 a v horním úseku 16a stoupací trubky 16 do spodního úseku 16b stoupací trubky 16 a do vyrovnávací nádrže 14.

Během běžného nízkoobjemového provozu je odpadní tekutina přepravována z vyrovnávací nádrže 14 vzhůru stoupací trubkou 16 do hlavní odvodňovací trubky 18 jako volný odpad. Dělicí ventil 20 zůstává otevřen po dostatečnou dobu pro nasátí příslušného objemu vzduchu namísto odpadu před jeho opětovným uzavřením pro opětovné oddělení spodního úseku 16b stoupací trubky 16 od horního úseku 16a stoupací trubky 16.

Pokud zdroj vytváří velký objem odpadní tekutiny, může se ve stoupací trubce 16 vytvořit celistvý sloupec tekutiny, což způsobí, že podtlakový odvodňovací systém přestane pracovat. K vysokému průtoku odpadní tekutiny může dojít tehdy, pokud je úroveň podtlaku v podtlakovém odvodňovacím systému 12 nižší, než je obvyklé, v důsledku čehož je tlakový rozdíl, vytvářený v odpadu, nepostačující pro přepravu veškerého odpadu ve stoupací trubce 16.

V důsledku toho spadne část odpadu zpět do stoupací trubky 16. Následující části odpadů se budou shromažďovat á budou zaplňovat stoupací trubku 16, až se v této stoupací r *

trubce 16 vytvoří celistvý tekutinový sloupec. Pokud zdroj podtlaku při vytváření běžné úrovně podtlaku nebude mít postačující kapacitu pro přepravu celistvého tekutinového sloupce vzhůru stoupací trubkou 16, přestane podtlakový odvodňovací systém 12 pracovat. Za tohoto stavu již nebude podtlakový odvodňovací systém 12 přijímat další odpadní tekutinu, takže vyrovnávací nádrž 14 může přetéci a zatopit své okolí odpadní tekutinou.

V souladu s určitými aspekty předmětu tohoto vynálezu je stoupací^- trubka 16 opatřena provzdušňovacím bodem, jako je například provzdušňovací trubka 30, připevněná ke stoupací trubce 16 za účelem zabránění tomu, aby podtlakový odvodňovací systém 12 přestal pracovat, což je nejlépe vidět na vyobrazení podle obr. 3. Provzdušňovací trubka 30 vymezuje vnitřní komoru 32, jejíž pevný konec 34 je tekutinově propojen s vnitřním prostorem stoupací trubky 16, a jejíž volný konec 36 je tekutinově propojen s okolní atmosférou. Provzdušňovací trubka 30 je umístěna ve spodním úseku 16b stoupací trubky 16, takže vzduch o atmosférickém tlaku může vstupovat do stoupací trubky 16 provzdušňovací trubkou 30, pokud je dělicí ventil 20 otevřen.

Za provozu pak provzdušňovací trubka 30 zabraňuje tomu, aby ve stoupací trubce 16 došlo k vytvoření nepřetržitého celistvého vodního sloupce. Provzdušňovací trubka 30 přivádí vzduch o atmosférickém tlaku do podtlakového odvodňovacího systému 12 v bodě, ve kterém provzdušňovací trubka 30 protíná stoupací trubku 16. Vzduch z provzdušňovací trubky 30 prochází celistvým vodním sloupcem, vytvořeným ve stoupací trubce 16 a odděluje horní části odpadu pro jejich přepravu působením podtlaku, čímž uvolňuje odpad vzhůru. Když se • · ' »* ' : - £ ' - • ,- p e * e <- - r ι- * λ podtlakový odvodňovací systém 12 navrátí do běžných provozních podmínek, je obvyklá úroveň podtlaku schopna přepravovat zbylý celistvý sloupec odpadní tekutiny vzhůru stoupací trubkou 16. Provzdušňovací trubka 30 tedy zabraňuje tomu, aby podtlakový odvodňovací systém 12 přestal pracovat v důsledku vysokého průtoku a nízké úrovně podtlaku.

Provzdušňovací trubka 30 je s výhodou umístěna ve svislé výšce H nad spodním bodem stoupací trubky 16 za účelem optimalizace rozbití pevného tekutinového sloupce. Zde je nutno zdůraznit, že pokud je provzdušňovací trubka 30 připevněna příliš vysoko ke stoupací trubce 16, je tato provzdušňovací trubka 30 mnohem méně účinná při rozbíjení celistvého tekutinového sloupce, neboť tekutina ve stoupací trubce 16 pod provzdušňovací trubkou 30 není . nikterak ovlivňována.

Je-li na druhé straně provzdušňovací trubka 30 umístěna příliš nízko, potom tlak, vytvářený svislým tekutinovým sloupcem, bude stejný jako atmosférický tlak, nebo jej bude dokonce převyšovat, v důsledku čehož zde nebude existovat žádný tlakový rozdíl, nutný k nasávání vzduchu do stoupací trubky 16 provzdušňovací trubkou 30.

Optimální poloha provzdušňovací trubky 30 je rovněž ovlivňována délkou stoupací trubky 16. Pokud má například stoupací trubka 16 svislou výšku 22 stop, bylo zjištěno, že provzdušňovací trubka 30 je nejvýhodněji umístěna přibližně 2 až 3 stopy nad spodním bodem stoupací trubky 16. Přestože provzdušňovací trubka 30 může být ještě účinná, pokud je umístěna ve výšce, ležící mimo toto rozmezí, dochází ke snížení účinnosti provzdušňovací trubky 30.

e r

U výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu je provzdušňovací trubka 30 modifikována tak, aby bylo zabráněno odvádění odpadní tekutiny během provozu podtlakového odvodňovacího systému 12. Jak je nejlépe vidět na vyobrazení podle obr. 3, je k volnému konci 36 provzdušňovací trubky 30 připevněn zpětný ventil .38, který umožňuje, aby vzduch proudil do provzdušňovací trubky 30, avšak který zabraňuje tomu, aby tekutina proudila ven z provzdušňovací trubky 30.

U alternativního provedení může být k provzdušňovací trubce 30 připevněno koleno (na vyobrazeních neznázorněno) a vzhůru směřující svislá trubka pro účely zadržování odpadní tekutiny.

Provzdušňovací trubka. 30 může být rovněž zabudována do odlišného typu podtlakového odvodňovacího systému pro umožnění účinného provozu se záměrně zatopenou stoupací trubkou.

Podtlakový odvodňovací systém 50 podle vyobrazení na obr. 2 je obdobný podtlakovému odvodňovacímu systému 12, znázorněnému na vyobrazení podle obr. 1, přičemž je pro označování stejných součástí použito stejných vztahových značek.

Podtlakový odvodňovací systém 50 obsahuje hlavní odvodňovací trubku 80, která je udržována pod záporným tlakem, stoupací trubku 16, která má horní úseku 16a a spodní úsek 16b, vyrovnávací nádrž 14, připevněnou ke spodnímu úseku 16b stoupací trubky 16, a dělicí ventil 20. Aktivátor 22 je provozně připojen k dělicímu ventilu 20, p r f .* re 44 >0 r » 4 4 4 · r 4 4«

4 4 4 T r r • r 4 r 4 4 r> 4 přičemž je snímač 24 umístěn ve vyrovnávací nádrži 14 a je připojen k aktivátoru 22. V důsledku toho pak tento podtlakový odvodňovací systém 50 pracuje obdobným způsobem, jako podtlakový odvodňovací systém 12.

Avšak u tohoto provedení vstupní trubka 52, mající svisle probíhající úsek, připojuje vyrovnávací nádrž 14 k vyvýšenému instalačnímu příslušenství, jako je například výlevka 54. V důsledku toho nemá vyrovnávací nádrž 14 přívod vzduchu otevřený přímo do atmosféry, avšak namísto toho má svisle směřující vzduchovou přívodní trubku 56, připevněnou k přívodu vzduchu do vyrovnávací nádrže 14 za účelem zabránění odvádění odpadní tekutiny tímto přívodem vzduchu vyrovnávací nádrže 14.

Ve výlevce 54 se obvykle vytváří malý objem odpadní tekutiny, který je efektivně přepravován podtlakovým odvodňovacím systémem 50. Hrdlo výlevky 54 má například obvykle maximální průtokovou rychlost zhruba 2,2 galonu za minutu. Výlevka 54 však může způsobit vysoké průtokové podmínky, když je například veškerý objem výlevky 54 odváděn najednou.

Za této situace vysokého průtoku se může odpadní tekutina vracet zpět do vstupní trubky 52 a vzduchové přívodní trubky 56. Tato tekutina může vytvářet tlakovou úroveň ve vyrovnávací nádrži 14, která může způsobit, že dělicí ventil 20 zůstane neustále otevřen. V důsledku toho má podtlakový odvodňovací systém 50 snahu přepravovat kontinuální odpad vzhůru stoupací trubkou 16. Většina podtlakových zdrojů není schopna přepravovat takový objem

t.

• · • · r r vzhůru stoupací trubkou 16,. takže se stoupací trubka 16 zaplní celistvým sloupcem odpadní tekutiny.

U tohoto provedení je provzdušňovací trubka 30 zabudována do podtlakového odvodňovaciho systému 50 pro umožněni provozu zaplavené stoupací trubky 16. Provzdušňovací trubka 30 je připevněna ke stoupací trubce 16 pro umožnění přístupu vzduchu o atmosférickém tlaku do stoupací trubky 16. Obdobně jako u předcházejícího provedení pak vzduch, vstupující do stoupací trubky 16 provzdušňovací trubkou 30 rozbíjí · celistvý tekutinový sloupec a umožňuje přepravu tekutiny vzhůru stoupací trubkou 16.

Kromě toho je provzdušňovací trubka 30 dimenzována tak, že reguluje průtok vzduchu do stoupací trubky 16. Vnitřní komora 32 provzdušňovací trubky 30 má průřezovou plochu, kterou prochází atmosférický vzduch do stoupací trubky 16. Tato průřezová plocha může mít takovou velikost aby umožňovala průtok požadovaného objemu, a to se zřetelem na úroveň podtlaku, vytvářenou v podtlakovém odvodňovacím systému 50.

Pokud má například provzdušňovací trubka 30 kruhový průřez, bylo zjištěno, že je výhodný vnitřní průměr o velikosti přibližně 0,18 palce, který je obvykle menší, než je průměr vstupního otvoru vzduchu ve vyrovnávací nádrži 14. Omezením objemu vzduchu pak podtlakový odvodňovací systém _50 pracuje velice efektivně při zaplaveném stavu. V důsledku toho pak podtlakový odvodňovací systém 50 podle tohoto provedení pracuje při záměrně zatopených podmínkách pro přepravu kontinuálního průtoku odpadní tekutiny vzhůru stoupací trubkou 16 do hlavní odvodňovací trubky 18.

V souladu s dalšími aspekty předmětu tohoto vynálezu je uspořádáno nastavitelné provzdušňovací zařízení 130, které mění velikost provzdušňovacího vstupu 132 v závislosti na úrovni podtlaku ve stoupací trubce·16.

Jak je nejlépe znázorněno na vyobrazeních podle obr. 4A a obr. 4B, tak nastavitelné provzdušňovací zařízení 130 zahrnuje pouzdro 134, připevněné ke stoupací trubce 16. Toto pouzdro 134 vymezuje vnitřní komoru 136 a má otevřený konec 138, který je uzpůsoben k tomu, aby byl tekutinově propojen s vnitřním prostorem stoupací trubky 16, přičemž má pouzdro 134 rovněž uzavřený konec 140. Provzdušňovací vstup 132 je tvořen velkým množstvím průchozích otvorů 142, rozmístěných podél osové délky pouzdra 134. Tyto otvory 142 zaručují tekutinové propojení mezi vnitřní komorou 136 a vnějškem pouzdra 134.

Blokovací člen, jako je například píst 144, je umístěn uvnitř vnitřní komory 136 a je pohyblivý podél osové délky pouzdra 134 pro volitelné uzavírání průtokového tekutinového propojení jednoho nebo více z otvorů 142 s otevřeným koncem 138 pouzdra 134.

Jak je například znázorněno na vyobrazení podle obr. 4A, je píst 144 umístěn v blízkosti uzavřeného konce 140 pouzdra 134, takže všech pět otvorů 142 umožňuje proudění vzduchu do stoupací trubky 16. Podle vyobrazení na obr. 4B je píst 144 umístěn v blízkosti otevřeného konce 138 pouzdra 134, takže pouze levý otvor 142 umožňuje proudění vzduchu do stoupací trubky 16.

·

ř 9 · · • · 9 9

- 9 ^r

9

U výhodného provedení je provzdušňovací zařízení 130 samonastavitelné pro účely změny velikosti provzdušňovacího vstupu 132. Jak je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 4A a obr. 4B, je pružina 146 připevněna k pístu 144 pro předpínání pístu 144 směrem k uzavřenému konci 140 pouzdra 134. Tato pružina 146 je zvolena tak, že působí tlačně, pokud podtlak, panující ve vnitřní komoře 136 · pouzdra 134, přitahuje píst 144 směrem k otevřenému konci 138. Vzdálenost, po které se píst 144 pohybuje, je závislá na velikosti podtlaku.

Panuje-li tedy ve vnitřní komoře 132 vysoký podtlak, je píst 144 přitahován proti síle pružiny 146 směrem k otevřenému konci 138, takže uzavírá několik otvorů 142 a snižuje průřezovou oblast provzdušňovacího vstupu 132 (viz obr. 4B) . Jsou-li podmínky podtlaku nízké nebo žádné, je píst 144 přitlačován působením pružiny 146 směrem k uzavřenému konci 140, v důsledku čehož je více otvorů 142 propojeno s otevřeným koncem 138, takže dochází ke zvětšování průřezové plochy provzdušňovacího vstupu 132 (viz obr. 4A) .

V důsledku shora uvedeného se provzdušňovací zařízení 130 automaticky nastavuje v závislosti na úrovni podtlaku ve vnitřní komoře 136. Zde je však nutno zdůraznit, že pro nastavování pístu 144 v závislosti na provozních parametrech v podtlakovém odvodňovacím systému je možno využít i jiných mechanizmů, jako je například ovladač, připojený k řídicí jednotce, a snímač pro měření úrovně podtlaku ve vnitřní komoře 136.

Ve světle shora uvedených skutečností je nutno zdůraznit, že předmět tohoto vynálezu přináší do dosavadního stavu techniky nový a zdokonalený podtlakový odvodňovací

· • · systém, opatřený svislou stoupací trubkou s provzdušňovacím bodem. Tento provzdušňovací bod zabraňuje zahlcení podtlakového odvodňovacího systému prostřednictvím přerušení tvorby celistvého tekutinového sloupce ve stoupací trubce.

U určitých uplatnění pak provzdušňovací bod umožňuje, aby podtlakový odvodňovací systém pracoval za záměrně zatopených podmínek prostřednictvím regulace proudění vzduchu do stoupací trubky. Provzdušňovací bod může být proveden jednoduše jako otvor, umístěný v optimální výšce nad spodní částí stoupací trubice, nebo může zahrnovat zařízení pro zadržování tekutiny uvnitř například zpětný ventil.

stoupací trubice, jako je

Kromě toho může být provzdušňovací bod opatřen automaticky nastavitelným průřezem, takže je možno provzdušňovací bod rychle a snadno přizpůsobovat měnícím se provozním parametrům v podtlakovém odvodňovacím systému.

Claims (13)

PATENTOVÉ NÁROKY systém pro shromažďování ze zdroje, že' tento podtlakový

1. Podtlakový odvodňovací odpadní tekutiny vyznačující se tím, odvodňovací systém (12, 50) obsahuje:

vyrovnávací nádrž (14), umístěnou pro přijímání, odpadní tekutiny ze zdroje, přičemž je vyrovnávací nádrž (14) opatřena vstupním otvorem a přívodním otvorem vzduchu, svislou stoupací trubku (16), mající spodní úsek (16b), který je tekutinově propojen s vyrovnávací nádrží (14), a horní úsek (16a), běžně uzavřený dělicí ventil (20), umístěný mezi horním úsekem (16a) a spodním úsekem (16b) stoupací trubky (16), přičemž je dělicí ventil (20) otevíratelný v závislosti na hladině tekutiny ve vyrovnávací nádrži (14), hlavní odvodňovací trubku (18), která je tekutinově propojena s horním úsekem (16a) stoupací trubky (16), přičemž jev hlavní odvodňovací trubce (18) udržován podtlak, a provzdušňovací bod (30) vytvořený ve spodním úseku (16b) stoupací trubky (16) ve výšce (H) nad spodním bodem stoupací trubky (16), přičemž provzdušňovací bod (30) zajišťuje tekutinové propojení mezi vnitřkem stoupací trubky (16) a atmosférou, takže pokud je dělicí ventil (20) otevřen, je vzduch o atmosférickém tlaku nasáván provzdušňovacím bodem (30) do spodního úseku (16b) stoupací trubky (16).

• «- i* e e r r

2. Podtlakový odvodňovací systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že provzdušňovací bod je tvořen provzdušňovací trubkou (30), která má pevný konec (34), protínající stoupací trubku' (16), a volný konec (36), přičemž provzdušňovací trubka (30) vymezuje vnitřní komoru (32), tekutinově propojenou s vnitřkem· stoupací trubky (16).

3. Podtlakový odvodňovací systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že stoupací trubka (16) je přibližně 22 stop dlouhá, přičemž výška (H) provzdušňovacího bodu (30) činí přibližně 2 až 3 stopy nad spodním bodem stoupací trubky (16).

»4 · · ·· *4 e · · · · · * • · e e

QO 4 4 4 r e r

í. J r 4 r 4

4. Podtlakový odvodňovací systém pro shromažďování odpadní tekutiny ze zdroje, vyznač ující se tím, že tento podtlakový odvodňovací systém (12, 50) obsahuje: hlavní odvodňovací trubku (18), ve které je udržován vn

podtlak, sběrnou přípojku (13), tekutinově propojenou s hlavní odvodňovací trubkou (18), přičemž sběrná přípojka (13) zahrnuje svislý úsek stoupací trubky (16), dělicí ventil (20), umístěný ve sběrné přípojce (13) a rozdělující sběrnou přípojku (13) na horní úseku (16a) stoupací trubky (16), tekutinově propojený s hlavní odvodňovací trubkou (18), a na dolní úsek (16b) stoupací trubky (16), přičemž je dělicí ventil (20) provozovatelný mezi uzavřenou polohou, která odděluje horní úsek (16a) ί~ Γ stoupací trubky (16) od spodního úseku (16b) stoupací trubky (16), a otevřenou polohou, která zajišťuje tekutinové propojení mezi horním úsekem (16a) stoupací trubky (16) a spodním úsekem (16b) stoupací trubky (16), vyrovnávací nádrž (14), tekutinově propojenou s horním úsekem (16a) stoupací trubky (16)· sběrné přípojky (13), a umístěnou pro přijímání tekutiny ze zdroje, přičemž dělicí ventil (20) je uváděn do otevřené polohy v závislosti na hladině tekutiny ve vyrovnávací nádrži (14), a provzdušňovací trubku (30), připevněnou k hornímu úseku (16a) stoupací trubky (16) ve výšce (H) nad spodním bodem horního úseku (16a) stoupací trubky (16), přičemž provzdušňovací trubka (30) zajišťuje tekutinové propojení mezi vnitřkem horního úseku (16a) stoupací trubky (16) a atmosférou, takže pokud je dělicí ventil (20) v otevřené poloze, je vzduch o atmosférickém tlaku nasáván provzdušňovacím trubkou (30) do horního úseku (16a) stoupací trubky (16).

5. Podtlakový odvodňovací systém podle nároku 4, vyznačující se tím, že horní úsek (16a) stoupací trubky (16) a spodní úsek (16b) stoupací trubky (16) překlenují svislou výšku o velikosti přibližně 22 stop, přičemž výška (H) provzdušňovacího bodu činí přibližně 2 až 3 stopy nad spodním bodem úseku stoupací trubky (16).

6. Podtlakový odvodňovací systém podle nároku 1 nebo 4, vyznačující se tím, že dále obsahuje zpětný ventil (38), připevněný k volnému konci (36) provzdušňovací trubky (30).

7. Podtlakový odvodňovací systém podle nároku 1 nebo 4, vyznačující se tím, že dále obsahuje svislou vzhůru směřující trubku, připevněnou k volnému konci provzdušňovací trubky (30) .

8. Podtlakový odvodňovací systém podle nároku 1 nebo 4, vyznačující se tím, že dále obsahuje vzduchovou přívodní trubku (56), mající svisle probíhající úsek, připevněný ke vzduchovému přívodnímu otvoru vyrovnávací nádrže (14), a vstupní trubku (52), mající svisle probíhající úsek připevněný ke vstupnímu otvoru vyrovnávací nádrže (14).

9. Podtlakový odvodňovací systém podle nároku 8, vyznačující, se tím, že zdroj obsahuje výlevku (54), opatřenou odvodněním, v níž je vstupní trubka (52) uzpůsobena pro tekutinové propojení s odvodněním.

10. Podtlakový odvodňovací systém podle nároku 9, vyznačující se tím, že odpadní tekutina dosahuje svisle probíhajícího úseku vzduchové přívodní trubky (56) a svisle probíhajícího úseku vstupní trubky (52) tak, že dělicí ventil (20) je kontinuálně otevřen.

11. Provzdušňovací zařízení pro připevnění ke stoupací trubce, zabudované do podtlakového odvodňovacího systému, vyznačující se tím, že provzdušňovací zařízení (130) obsahuje:

pouzdro (134), vymezující vnitřní komoru (136) a mající otevřený konec (138), uzpůsobený pro tekutinové propojení s vnitřkem stoupací trubky (16), velké množství otvorů (142)

-ί • «“ r c r r prochází pouzdrem (134) pro zajištění tekutinového propojení mez vnitřní komorou a vnějškem pouzdra, a blokovací člen (144), pohyblivý podél pouzdra (134) pro uzavírání tekutinového propojení jednoho nebo více z otvorů (142) s otevřeným koncem (138) pouzdra (134).

12. Provzdušňovací zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že otvory (142) jsou umístěny podél osové délky pouzdra (134), přičemž blokovací ústrojí (144) je pohyblivé podél osové délky pouzdra (134).

13. Provzdušňovací zařízení podle nároku 12, v y z n ačující se tím t že blokovací člen obsahuje píst (144), posuvný uvnitř pouzdra (134) podél osové dráhy. 14. Provzdušňovací zařízení podle nároku 13, v y z n ačující se tím Z že dále obsahuje pružinu (146), připevněnou k pístu (144) a předpínající

píst (144) směrem od otevřeného konce (138) pouzdra (134), přičemž se pružina (146) stlačuje v závislosti na úrovni podtlaku ve vnitřní komoře (136) pro zajištění pohybu pístu

směrem k otevřenému konci pouzdra (134). & 15 . Provzdušňovací zařízení podle nároku 11, • * v y z n a č u j í c í s e t í m , že dále obsahuje řídicí jednotku, provozně připojenou k blokovacímu

členu (144), a tlakový snímač pro snímání. velikosti tlaku na otevřeném konci (138) pouzdra (134), připojený k řídicí jednotce, přičemž řídicí jednotka nastavuje osovou polohu blokovacího členu (144) v závislosti na velikosti tlaku.