CZ293153B6 - Usazovací nádrž - Google Patents

Abstract

Usazovací nádrž v podstatě nálevkovité konstrukce je provedena s kuželovým pláštěm (3), jehož vnitřní průměr se směrem ke dnu (2) nádrže zmenšuje, a který svírá s horizontálou úhel nejméně 50.degree.. Ve dnu (2) nádrže je uspořádán usazovací kužel (4), jehož průřez se ve směru ke dnu (2) nádrže zvětšuje, a jehož plášťová plocha (5) svírá s horizontálou úhel maximálně 130.degree.. Usazovací nádrž má odváděcí zařízení, které je vytvořeno tak, že buď je usazovací kužel (4) obklopen odváděcí nálevkou (9) uspořádanou v odstupu od plášťové plochy (5) a blízko dna (2) nádrže je mezi plášťovou plochou (5) a odváděcí nálevkou (9) vytvořen otvor pro odvádění kalu, nebo usazovací kužel (4) je opatřen odváděcími trubkami (7) rozmístěnými po obvodu a probíhajícími v axiálním směru ke dnu (2) nádrže, nebo je uspořádána odváděcí trubka (7), upevněná na konzole rotačně poháněné centrálním pohonem, zasahující do oblasti dna (2) nádrže mezi usazovací kužel (4) a kuželový plášť (3).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká usazovací nádrže v podstatě nálevkovité konstrukce s kuželovým pláštěm, jehož vnitřní průměr se směrem ke dnu nádrže zmenšuje, a který svírá s horizontálou úhel nejméně 50°, přičemž ve dnu nádrže je uspořádán usazovací kužel, jehož průřez se ve směru ke dnu nádrže zvětšuje, a jehož plášťová plocha svírá s horizontálou úhel maximálně 130°.

Dosavadní stav techniky

U usazovacích nádrží nálevkovité konstrukce není všeobecně zapotřebí žádného strojního odstraňování kalu, neboť klesající kal v důsledku sklonu nálevky klouže po stěnách nálevky a shromažďuje se na straně dna tvořeného špičkou nálevky. Ze špičky nálevky se potom může kal odvádět centrálně relativně jednoduše.

Velikost potřebného povrchu, popřípadě průměru, usazovací nádrže závisí na hydraulickém zatížení usazovací nádrže. Podle přibližného odhadu pro dimenzování usazovací nádrže ve tvaru nálevky by měla hloubka nálevky přibližně odpovídat jejímu průměru. To znamená, že při větším zatížení se odpovídajícím způsobem musí zvětšit hloubka nálevky a v závislosti na výšce a podkladu plánované usazovací nádrže může dojít ke vzniku stavebně technických problémů. V praxi může již při zatížení větším než 1000 EW docházet ke vzniku potíží. Jednotka EW, označující populační ekvivalent, přitom náleží do takzvané populační hodnoty, která sestává z počtu obyvatel a z populačních ekvivalentů z odpadní vody pocházející z řemeslné a průmyslové výroby. Zatížení 1000 EW přitom odpovídá množství odpadní vody, které vyprodukuje průměrně 1000 obyvatel. Nacházej í-li se řemeslní a/nebo průmysloví výrobci odpadní vody v povodí příslušného čiřícího zařízení, je třeba tuto odpadní vodu přepočítat na populační ekvivalenty EW.

Ve spisu FR 2 354 972 je uvedena velkoprostorová nádrž baňatého tvaru. Baňatý tvar způsobuje to, že vnitřní průměr této velkoprostorové nádrže se zdola nejprve rozšiřuje a v horní části opět zužuje, takže rychlost proudění se v této horní části zvyšuje. To znamená, že tato velkoprostorová nádrž není vhodná jako usazovací nádrž.

Ve spisu GB 395 728 je uvedena čisticí nádrž, která byla speciálně vyvinuta pro čištění produktů vzniklých spalováním v parních elektrárnách. Aby se zabránilo usazování pevných látek v průběhu času na dnu, čímž se zmenšuje účinně využitelný objem, odebírá se u této nádrže u dna směs kalu a vody, která se opět prostřednictvím přívodů ve tvaru trysek vstřikuje do nádrže, aby došlo k uvolnění pevně ulpělých pevných látek. Tento způsob nemůže být použit u usazovacích nádrží, protože pro usazovací nádrže je podstatné to, aby v nich docházelo k co nejmenšímu proudění. Navíc jsou podle spisu GB 395 728 odváděči zařízení uspořádána ve tvaru kužele, čímž je znemožněno rovné usazení nádrže na zemi. U tohoto provedení není použita ani odváděči nálevka ani odváděči trubky, které by byly rozmístěny po obvodu usazovacího kužele.

Úkolem vynálezu je vytvořit usazovací nádrž v podstatě nálevkovité konstrukce výše uvedeného provedení, která umožní dosažení malé stavební výšky a vysokého hydraulického zatížení.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje usazovací nádrž v podstatě nálevkovité konstrukce s kuželovým pláštěm, jehož vnitřní průměr se směrem ke dnu nádrže zmenšuje, a který svírá s horizontálou úhel nejméně 50°, přičemž ve dnu nádrže je uspořádán usazovací kužel, jehož průřez se ve směru ke dnu nádrže zvětšuje, a jehož plášťová plocha svírá s horizontálou úhel maximálně 130°, podle vynálezu, jehož podstatou je, že má odváděči zařízení, které je vytvořeno tak, že bud’ je usazovací kužel obklopen odváděči nálevkou uspořádanou v odstupu od plášťové plochy a blízko dna nádrže je mezi plášťovou plochou a odváděči nálevkou vytvořen otvor pro odvádění kalu, nebo usazovací kužel je opatřen odváděcími trubkami rozmístěnými po obvodu a probíhajícími v axiálním směru ke dnu nádrže, nebo je uspořádána odváděči trubka, upevněná na konzole rotačně poháněné centrálním pohonem, zasahující do oblasti dna nádrže mezi usazovací kužel a kuželový plášť.

Tímto způsobem se může stavební hloubka usazovací nádrže zmenšit a tento typ usazovací nádrže se může použít i při vysokých zatíženích bez zvláštních potíží při jejím provedení. Uspořádání usazovacího kužele uvnitř kuželového pláště vytváří, stejně jako známá konstrukce nálevkovité usazovací nádrže, definovaný prostor, ze kterého se může kal stahovat směrem dolů a rovněž umožňuje s výhodou svislý průtok usazovací nádrží. Pomocí sklonu kuželového pláště usazovací nádrže a plášťové plochy usazovacího kužele se zajistí klouzání kalu ve v podstatě kruhovém prostoru na dně nádrže.

Poměr výšky usazovacího kužele k výšce komolé části kužele, vytvořené kuželovým pláštěm, je s výhodou nejméně 0,5.

Pro rovnoměrné rozdělení přítoku v usazovací nádrži se může uspořádat přítoková nálevka, která přesahuje usazovací kužel na jeho konci, kteiý je protilehlý ke dnu nádrže, při vytvoření kruhové štěrbiny. Pro odvádění kalu je u dalšího výhodného vytvoření usazovací nádrže umístěna nad usazovacím kuželem odváděči nálevka, která probíhá v odstupu od plášťové plochy až do blízkosti dna nádrže a ohraničuje otvor ve tvaru kruhové štěrbiny vůči plášťové ploše. Mezi odváděči nálevkou přesahující přes usazovací kužel a usazovacím kuželem jsou uspořádána žebra, která tvoří v axiálním směru usazovacího kužele probíhající odtahové kanály. U takových dalších vytvoření usazovací nádrže je odvádění kalu pomocí stlačeného vzduchu výhodné, když se odváděči kužel provede jako komolý kužel a opatří se průchozími otvory pro přívod vzduchu, rozmístěnými po obvodu. Pro zavádění stlačeného vzduchu se může také uspořádat jednoduše na volném konci usazovací nádrže, obklopeném odváděči nálevkou, tryska pro přivádění vzduchu. U jiného dalšího vytvoření usazovací nádrže jsou po obvodu usazovacího kužele rozmístěny, a vzhledem ke dnu nádrže v axiálním směru probíhají, odváděči trubky, kteiými se může odvádět kal. S výhodou je přitom pro zvedání kalu stlačeným vzduchem v každé odtahové trubce uspořádána napájecí trubka pro vnášení vzduchu při vytvoření odváděcího kanálu. Jako alternativa k nadzdvihávání kalu stlačeným vzduchem mohou být trubky spojeny zejména jednoduše s odváděcím čerpadlem. U dalšího vytvoření usazovací nádrže může být odváděči trubka pro kal, spojená s odváděcím čerpadlem a dosahující až do oblasti dna nádrže mezi usazovací kužel a plášť kužele, upevněna na konzole poháněné rotačně centrálním pohonem a může se s touto konzolou otáčet.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže vysvětlen pomocí obrázků, na kterých jsou schematicky znázorněny příklady provedení.

Obr. 1 znázorňuje řez prvním příkladným provedením usazovací nádrže.

Obr. 2 znázorňuje při pohledu shora část druhého příkladného provedení usazovací nádrže.

Obr. 3 znázorňuje schematicky řez třetím příkladným provedením usazovací nádrže.

Obr. 4 znázorňuje při pohledu shora část čtvrtého příkladného provedení usazovací nádrže.

-2CZ 293153 B6

Příklady provedení vynálezu

Usazovací nádrž znázorněná na obr. 1 má v podstatě tvar nálevky a obsahuje válcovou stěnu 1 ve tvaru prstence, ke které je ve směru ke dnu 2 nádrže připojen kuželový plášť 3. Vnitřní průměr komolého kužele se ve směru ke dnu 2 nádrže zmenšuje, přičemž kuželový plášť 3 svírá s horizontálou úhel 60°. Na dnu 2 nádrže je uložen usazovací kužel 4, jehož průřez se ve směru ke dnu 2 nádrže zvětšuje, a jehož plášťová plocha 5 svírá s horizontálou úhel 120°. Přes usazovací kužel 4 přesahuje na jeho konci protilehlém ke dnu 2 nádrže přítoková nálevka 6. Po obvodu usazovacího kužele 4 jsou rozmístěny odváděči trubky 7, které probíhají s odstupy od sebe v axiálním směru od dna 2 nádrže částečně podél plášťové plochy 5 k odváděcímu čerpadlu 8. Poměr výšky usazovacího kužele 4 k výšce komolého kužele tvořeného kuželovým pláštěm 3 je v tomto případě přibližně 0,85. Opatří-li se odváděči trubky 7 ventily, které je možno ovládat, může se cíleně z jednotlivých částí dna 2 nádrže odsávat kal.

U usazovací nádrže, znázorněné v půdoiysu z části na obr. 2, je usazovací kužel 4 obklopen odváděči nálevkou 9. Odváděči nálevka 9 je uspořádána s odstupem od plášťové plochy 5. Na plášťové ploše 5 jsou upravena žebra 10 probíhající v axiálním směru usazovacího kužele 4 a rozmístěná po obvodu, na něž odváděči nálevka 9 dosedá. Mezi plášťovou plochou 5 a odváděči nálevkou 9 jsou žebry 10 vytvořeny odváděči kanály 14. Usazovací kužel 4 je vytvořen jako dutý kužel s větším počtem průchozích otvorů 11 pro vzduch, uspořádaných po obvodu, přičemž v každém odváděcím kanálu 14 je upraven jeden průchozí otvor 11 pro vzduch. U tohoto příkladného provedení může být stlačený vzduch veden neznázoměnými vedeními vedoucími k průchozím otvorům 11 pro vzduch a kal může být stoupajícími bublinami vzduchu nadzdviháván.

Usazovací nádrž, znázorněná schematicky na obr. 3, obsahuje válcovou stěnu 1 ve tvaru prstence, k níž je připojen kuželový plášť 3 a dno 2 nádrže. Na dnu 2 nádrže je uložen usazovací kužel 4 s plášťovou plochou 5. Usazovací kužel 4 je proveden jako samostatná součást. Kuželový plášť 3 má k horizontále sklon 60° a plášťová plocha 5 sklon 120°. Usazovací kužel 4 je obklopen odváděči nálevkou 9 uspořádanou v odstupu od plášťové plochy 5. Mezi plášťovou plochou 5 a odváděči nálevkou 9 je v blízkosti dna 2 nádrže vytvořen prstencový otvor ve tvaru kruhové štěrbiny pro odvádění kalu. Nad koncem usazovacího kužele 4 protilehlým ke dnu 2 nádrže je uspořádána tryska 12 pro přívod vzduchu vytvořená ve tvaru nálevky a opatřená otvory, která je obklopená odváděči nálevkou 9. Poměr výšky usazovacího kužele 4 k výšce komolého kužele tvořeného kuželovým pláštěm 3 je u tohoto provedení přibližně 0,70. U tohoto příkladného provedení usazovací nádrže je stlačený vzduch veden přívodním vedením prostřednictvím trysek 12 pro přívod vzduchu do odváděcího kanálu vytvořeného mezi plášťovou plochou 5 a odváděči nálevkou 9 a vedoucího směrem vzhůru, čímž je usazený kal nadzdviháván.

U usazovací nádrže, znázorněné částečně v půdorysu na obr. 4, jsou odváděči trubky 7 rozmístěny po obvodu na plášťové ploše 5 usazovacího kužele 4 a probíhají v axiálním směru usazovacího kužele 4. Každá odváděči trubka 2 obsahuje napájecí trubku 13 s otvory pro vhánění stlačeného vzduchu při vytvoření odváděcího kanálu 14. Napájecími trubkami 13 je neznázoměnými vedeními veden stlačený vzduch do odváděčích kanálů 14 odváděči trubky 2, v nichž je kal nadzdviháván.

Podle dalšího provedení usazovací nádrže je na otáčející se konzole upevněna odváděči trubka 7, která je poháněna centrálním pohonem.

Při excentrickém uspořádání usazovacího kužele 4 v usazovací nádrži a při příslušně strmém sklonu plášťové plochy 5 a kuželového pláště 3 se může kal koncentrovat i v relativně malé části dna 2 nádrže, přičemž kal do určité míry klouže po průnikových křivkách kvazi do sebe zasunutých kuželů.

-3CZ 293153 B6

Usazovací kužel 4 může být vyroben jako jeden díl s kuželovým pláštěm 3, popřípadě s válcovou stěnou 1 ve tvaru prstence, ve tvaru dutého kužele, například litím z betonu. Může však být rovněž vyroben i jako jednotlivý díl, například z plastu nebo kovu.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (8)

1. Usazovací nádrž v podstatě nálevkovité konstrukce s kuželovým pláštěm (3), jehož vnitřní průměr se směrem ke dnu (2) nádrže zmenšuje, a který svírá s horizontálou úhel nejméně 50°, přičemž ve dnu (2) nádrže je uspořádán usazovací kužel (4), jehož průřez se ve směru ke dnu (2) nádrže zvětšuje, a jehož plášťová plocha (5) svírá s horizontálou úhel maximálně 130°, vyznačující se tím, že má odváděči zařízení, které je vytvořeno tak, že buď je usazovací kužel (4) obklopen odváděči nálevkou (9) uspořádanou v odstupu od plášťové plochy (5) a blízko dna (2) nádrže je mezi plášťovou plochou (5) a odváděči nálevkou (9) vytvořen otvor pro odvádění kalu, nebo usazovací kužel (4) je opatřen odváděcími trubkami (7) rozmístěnými po obvodu a probíhajícími v axiálním směru ke dnu (2) nádrže, nebo je uspořádána odváděči trubka (7), upevněná na konzole rotačně poháněné centrálním pohonem, zasahující do oblasti dna (2) nádrže mezi usazovací kužel (4) a kuželový plášť (3).

2. Usazovací nádrž podle nároku 1, vyznačující se tím, že poměr výšky usazovacího kužele (4) k výšce komolého kužele tvořeného kuželovým pláštěm (3) je nejméně 0,5.

3. Usazovací nádrž podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že je uspořádána přítoková nálevka (6) obklopující usazovací kužel (4) na jeho konci protilehlém ke dnu (2) nádrže.

4. Usazovací nádrž podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že usazovací kužel (4) je obklopen odváděči nálevkou (9) uspořádanou v odstupu od plášťové plochy (5) a mezi plášťovou plochou (5) a odváděči nálevkou (9) jsou uspořádána žebra (10) probíhající v axiálním směru vůči usazovacímu kuželu (4) a vytvářející odváděči kanály (14).

5. Usazovací nádrž podle jednoho z nároků 3 nebo 4, vyznačující se tím, že usazovací kužel (4) je vytvořen jako dutý kužel s průchozími otvory (11) pro přívod vzduchu rozmístěnými po obvodu.

6. Usazovací nádrž podle nároku 4, vyznačující se tím, že nad koncem usazovacího kužele (4) protilehlým ke dnu (2) nádrže je uspořádána tryska (12) pro přívod vzduchu obklopená odváděči nálevkou (9).

7. Usazovací nádrž podle nároku 1, vyznačující se tím, že v odváděči trubce (7) je uspořádána napájecí trubka (13) pro přívod vzduchu při vytvoření odváděcího kanálu (14).

8. Usazovací nádrž podle nároku 1, vyznačující se tím, že odváděči trubky (7) jsou spojeny s odváděcím čerpadlem (8).

2 výkresy

-4CZ 293153 B6

ΛΑ