HU219029B - Tartály folyadékok, többfázisú rendszerek, illetve darabos anyagokat tartalmazó folyadékok, elsősorban szennyvizek gyűjtésére és/vagy kezelésére és továbbítására - Google Patents

Abstract

A találmány szerinti tartály (1) beömlő- (3) és elvezetőnyílással (7),a folyadéktérben elrendezett szivattyúval (5), továbbáturbulenciakeltő elemmel van ellátva, ahol a szivattyú nyomócsonkja atartály (1) elvezetőnyílásával (7) van összekapcsolva, ahol a keverő aszivattyú (5) motorjára a nyomócsonkkal (6) szemközti végénfelerősített keverőtárcsa (8), amelyen tépő/aprító elemek vannakelrendezve, a szivattyú (5) pedig a tartály (1) alján ferdén, avízszintestől eltérő síkon van elhelyezve oly módon, hogy tengelyeszívócsonkja felé emelkedő. A keverőtárcsa (8) külső felületecélszerűen domború, a tépő/aprító elemek pedig a keverőtárcsa (8)bordái vagy a bordákon kialakított elemek. A tépő/aprító elemeklehetnek még például reszelőszerű kialakításúak vagy fűrészfogakkalellátott felületek. ŕ

Description

A jelen találmány tárgya tartály folyadékok, többfázisú rendszerek, illetve darabos anyagokat tartalmazó folyadékok, elsősorban szennyvizek gyűjtésére és/vagy kezelésére és továbbítására, beömlő- és elvezetőnyílással, a folyadéktérben elrendezett szivattyúval, továbbá turbulenciakeltő elemmel, ahol a szivattyú nyomócsonkja a tartály elvezetőnyílásával van összekapcsolva.

Ismeretes, hogy a darabos anyagokat, iszapokat, zsiradékokat tartalmazó, többfázisú rendszerek homogenizálása, szállítása és kezelése elsősorban a szennyvizek gyűjtése és továbbítása során okoz gondot.

A szennyvízgyűjtő aknában, illetve -átemelő egységekben összegyűlő folyadék, illetve többfázisú közeg tartalmaz szilárd anyagból álló részeket (papír, zsilettpenge, rongydarab stb.), szennyvizet, valamint a folyadék felszínén összegyűlő zsiradékot. A szilárd részek és az iszap az aknafenéken ülepednek le, míg a könynyebb összetevők, köztük a zsírszerű vagy olaj szerű anyagok felúsznak, és megdermednek, illetve az akna falára kicsapódnak.

Hasonló problémák jelentkeznek a mezőgazdaság és az ipar, elsősorban a gyógyszeripar területén különböző viszkozitású folyadékok szuszpenzióban tartása, száraz, szilárd anyagok bekeverése, sűrítése és szállítása során is.

A jelenleg alkalmazott gépegységek, illetve szivattyúk a megdermedt és kicsapódott zsírréteget a tartályokból, aknákból eltávolítani nem, illetve csak kismértékben tudják, ugyanakkor az akna fenekén összegyűlő szilárd részek a holtterekben lerakódnak. Ennek kiküszöbölésére javasoltak olyan megoldást, ahol a gyűjtőaknában lévő szennyvíz alkotóinak szétválasztását az érkező szennyvíz állandó örvénylő mozgatásával kívánták elérni. Ilyen megoldást ismertet például a HU 210,443 számú szabadalmi leírás, amely szerint a gyűjtőakna fenékrészét aszimmetrikus forgásfelületként alakítják ki, és egyidejűleg visszapermetező füvókát alkalmaznak a szivattyút és a szennyvízelvezető csonkot összekötő csővezetékben. Ugyanilyen aszimmetrikus forgásfelületet tartalmaz a 35 20 359 számú német közzétételi iratban ismertetett rendszer is.

Hasonló célú kialakítást tartalmaz továbbá a HU 212.548 lajstromszámú szabadalom is, amely szerint a gyűjtőaknába tangenciálisan vezetik be a szennyvizet és ugyancsak szennyvíz-visszavezetést lehetővé tevő T idomot alkalmaznak a szivattyú és a szennyvízelvezető csonk között.

Mindezen megoldások azonban nem biztosították megfelelően a gyűjtőaknába kerülő szennyvíz kezelését, a megdermedt zsírréteg leválasztását, továbbá az akna fenékrészén lévő darabos anyagok mozgatását, aprítását.

Erre a célra nagyobb berendezésekben általában több külön mozgatható merülő-keverő művet alkalmaznak (lásd Flygt: Búvárszivattyú-program, 10-560654.2b.fr2.0868.GR,T* oszlop), ami azonban nyilvánvalóan jelentős beszerzési- és üzemeltetésiköltség-növekedést eredményez.

Ismertek olyan megoldások is, ahol a keverőelemek magára a szivattyúra vannak csatlakoztatva, általában oly módon, hogy a motor egyik tengely csonkjára (a szivattyúlapátokkal azonos vagy ellenkező oldalon) keverőelem van erősítve. Ilyen megoldások találhatók többek között az EP 0110562 számú, az US 3,973,866 számú, a DE 26 43 537 számú szabadalmi vagy a HU 1140 számú használatiminta-leírásban. A folyadékot elszállító szivattyúnak ilyen kialakítása számos előnnyel jár, ugyanakkor azonban változatlanul problémát jelent a folyadékban jelen lévő darabos anyagok aprítása és a szivattyúval történő továbbítása. Ehhez ilyen esetekben is többnyire darabolószivattyú szükséges, vagy olyan nagyméretű szívónyílással ellátott szivatytyú, amely képes az ilyen közegek továbbítására.

A jelen találmánnyal ezért olyan megoldás kidolgozása a célunk, amely együttesen biztosítja a korábbiakban felsorolt megoldások előnyeit, de ezen túlmenően lehetővé teszi a továbbítandó közeg biztonságos, egyszerű és olcsó darabolását, aprítását gyakorlatilag járulékosenergia-felhasználás nélkül.

A kitűzött feladatot olyan tartállyal oldottuk meg, amely beömlő- és elvezetőnyílással, a folyadéktérben elrendezett szivattyúval, valamint mechanikus keverővei van ellátva, ahol a szivattyú nyomócsonkja a tartály elvezetőnyílásával van összekapcsolva, továbbá a keverő a szivattyú moteljára a nyomócsonkkal szemközti végén felerősített keverőtárcsa, amelyen a találmány szerint tépő/aprító elemek vannak elrendezve, a szivattyú pedig a tartály alján ferdén, a vízszintestől eltérő síkon van elhelyezve oly módon, hogy tengelye szívócsonkja felé emelkedő.

A tépő-aprító elemek célszerűen olyan érdesített felületek, amelyek lehetnek reszelőszerű kialakításúak, horgokkal, illetve fürészfogakkal ellátottak.

Egy célszerű kiviteli alaknál a tépő/aprító elemek érdesített felületekkel ellátott bordák vagy maguk a bordák.

A találmány szerinti kialakítás lehetővé teszi, hogy az Ilyen tartályok, elsősorban szennyvízaknák a bennük összegyűlő és szakaszonként eltávolított többfázisú, darabos anyagokat tartalmazó folyadékot a tartályban tartózkodás ideje alatt homogenizálja, és egyszerűen, olcsón, továbbá biztonságosan elszállítsa.

Találmányunk alapját az a felismerés képezi, hogy az eddig ismert megoldások a darabos anyagok aprítását közvetlenül végezték valamilyen forgóelem, -lapát, -kés vagy egyéb darabolóelem segítségével, így a berendezések élettartama lényegében az aprítandó közeg minőségétől függött, a rendszer sérülékeny és költséges.

Felismertük, hogy a darabos anyagok aprítása nemcsak közvetlen, hanem közvetett módon is történhet, mégpedig úgy, hogy a darabos anyagok aprítását a folyadékhoz képest eltérő mozgású tépő/aprító elemekkel lehet elvégezni, ahol a mozgatást a keverőtárcsával előállított nagy sebességű áramlás végzi, amely magával ragadja a darabos anyagokat, és a tépő-aprító elemekhez kényszerítve folyamatosan szétdarabolja, felmorzsolja őket.

Az ilyen - általunk közvetett aprításnak nevezett megoldás a hagyományos - közvetlen - aprításhoz képest alapvető előnye a jelentősen hosszabb élettar2

HU 219 029 Β tam, jelentős energiamegtakarítás és a nagyobb üzembiztonság, tekintettel arra, hogy nem áll fenn a beszorulás, beakadás, eldugulás veszélye. A szennyvíztisztításnál történő alkalmazás során további előnyt jelent, hogy a keverés és aprítás során oxigénbevitel is megvalósul.

A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti megoldás egy célszerű kiviteli alakja, részben metszetben, a

2. ábra az 1. ábrán bemutatott kiviteli alaknál használt betét távlati képe, a

3. ábra az érdesített felület egy lehetséges kiviteli alakja, a

4. ábra az érdesített felület egy másik lehetséges kiviteli alakja, az

5a. ábra az érdesített felület egy további lehetséges kiviteli alakjának metszete, az

5b. ábra az 5a. ábrán bemutatott kiviteli alak felülnézete, a

6. ábra egy további lehetséges kiviteli alak nézete, a

7. ábra az érdesített felület még egy lehetséges kiviteli alakjának rajza, és a

8. ábra az 1. ábrán bemutatott kiviteli alaknál használt keverőtárcsa egy célszerű kiviteli alakját mutatja.

Az 1. ábrán látható kiviteli alaknál az 1 tartály szennyvízgyűjtő aknaként van kialakítva, és 2 fedéllel van ellátva. Oldalfalán 3 beömlőnyílás van, alján ferde 4 fenéklap van kialakítva. A 4 fenéklapon van az 5 szivattyú, amelynek 6 nyomócsonkja az 1 tartály 7 kivezetőnyílásához van csatlakoztatva. Az 5 szivattyúnak a 6 nyomócsonkkal szemközti végén 8 keverőtárcsa van, amely az 1 tartályban lévő folyadékot mozgatja. A felhasznált 5 szivattyú lehet egyszerű folyadékszivattyú, zagyszivattyú vagy aprítószivattyú. Fontos azonban, hogy az 1 tartály alján ferde síkban kell elhelyezni oly módon, hogy a 8 keverőtárcsa lefelé nézzen, azaz tengelye a 6 nyomócsonk felé emelkedő legyen.

Az 5 szivattyú a bemutatott kiviteli alaknál nem közvetlenül a 4 fenéklapra van helyezve, hanem az 1 tartályba illesztett 9 betétre. Ennek rajza a 2. ábrán látható.

A 9 betét lényegében egy henger alakú palásttal ellátott 10 edény, amelynek ferde fenéklapja illeszkedik az 1 tartály 4 fenéklapjához. A 9 edény 11 fogantyúval van ellátva, amelynek segítségével behelyezhető és eltávolítható. Egy célszerű kiviteli alaknál a 10 edény fenéklapja az 5 szivattyú alakjának megfelelő kivágással van ellátva, hogy a szivattyú mozgatása nélkül is kiemelhető legyen.

Adott esetben a 10 palást belső oldala, de elsősorban a 8 keverőtárcsa érdesített felületként kialakított tépő/aprító elemekkel van ellátva. Az érdesített felületek kialakítására néhány példát a 3-7. ábrák mutatnak. A 3. ábrán egy reszelőszerűen érdesített felület metszete látható, a 4. ábrán pedig egy fűrészfogszerű érdesítést mutatunk be, ahol a 12 tépő/aprító elemek furészfogak. Az 5a. és 5b. ábra, valamint a 6. ábra perforációval előállított 12 tépő/aprító elemekkel ellátott, érdesített felületeket szemléltet. Az 5. ábrán zöldséggyaluszerűen perforált felület látható, ahol a perforációk élei a 12 tépő/aprító elemek.

A 6. ábrán hegyesen perforált felület látható. A perforált 12 tépő/aprító felületek mindig úgy vannak kialakítva, hogy a folyadéktér felé akadóérdesítést biztosítsanak.

A 7. ábrán horgokkal, mint 12 tépő/aprító elemekkel képzett érdesített felület látható. Ez az úgynevezett tépőzárakhoz hasonló kialakítású.

Az érdesített felületként kialakított 12 tépő/aprító elemekkel ellátott 8 keverőtárcsa egy célszerű kiviteli alakját a 2. ábra mutatja. Látható, hogy külső felülete enyhén domború, és olyan 14 bordákkal van ellátva, amelyeken 13 furészfogakból álló, reszelőszerű érdesített felület van. így a 14 bordák egyrészt keverőelemként működnek, másrészt a 13 fűrészfogakkal együtt 12 tépő/aprító elemeket képeznek.

A bemutatott keverőtárcsán kívül még számos egyéb megoldás is lehetséges, a helyi adottságoktól és az igényektől függően, és a tépő/aprító elemek kialakítása is számtalan változatban megvalósítható.

A találmány szerinti megoldás a következőképpen működik.

Az 1 tartályba általában szakaszosan érkezik a 3 beömlőnyíláson át a kezelendő, illetve továbbítandó folyadék. Az 1. ábrán látható módon az 5 szivattyút úszókapcsoló működteti a maximális és minimális szintek között. Amikor az 5 szivattyú működik, a 8 keverőtárcsa az 1 tartályban lévő folyadékot intenzíven keveri, és eközben a folyadékban lévő darabos anyagok, szennyeződések a 12 tépő/aprító elemeken folyamatosan apátodnak. így a folyadék homogenizálódik, és a benne lévő darabos anyagok felaprítódnak, mire az 5 szivatytyú a folyadékot az 1 tartályból eltávolítja.

A találmány szerinti megoldás a többfázisú szennyvizek, iszapok, darabos anyagokat tartalmazó folyadékok szállítását és átemelését csekély karbantartási igénnyel, minimális emberi beavatkozással, üzembiztosán végzi. Szennyvíztisztítás esetében a szennyvíz a keletkezés helyétől komplexen juttatható el a tisztítás helyére, és a rendszer minimális energia felhasználásával tisztán tartható. Elkerülhető a zsiradékok és egyéb hasonló anyagok lerakódása, letapadása, elvégezhető a darabos anyagok aprítása, ezért a szennyvíz a szállítást megelőzően homogenizálható és kezelhető. A szivattyúval egybeépített és a tartály feneke felé irányított keverő a folyadékot intenzíven mozgatja, és eközben a nagy sebességgel áramló folyadék által hordozott darabos anyag a célnak megfelelő módon kiképzett tépő/aprító elemekhez csapódva fellazul, felaprítódik.

A találmány szerinti megoldás alkalmazásával jelentősen csökkenthető a folyadék keverésére, mozgatására szolgáló energia, továbbá a berendezés karbantartási költségei. A berendezések rendkívül üzembiztosán működnek, minthogy az aprítást, homogenizálást végző elemek meghibásodása, sérülése gyakorlatilag kizárt.

Claims (5)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Tartály folyadékok, többfázisú rendszerek, illetve darabos anyagokat tartalmazó folyadékok, elsősorban szennyvizek gyűjtésére és/vagy kezelésére és továbbítá- 5 sára, beömlő- és elvezetőnyílással, valamint a folyadéktérben elrendezett szivattyúval és mechanikus keverővei, ahol a szivattyú nyomócsonkja a tartály elvezetőnyílásával van összekapcsolva és a keverő a szivattyú motoqára a nyomócsonkkal szemközti végén felerősített keverőtár- 10 csa, azzal jellemezve, hogy a keverőtárcsán (8) érdesített felületként kialakított tépő/aprító elemek (12) vannak elrendezve, a szivattyú (5) pedig a tartály (1) alján ferdén, a vízszintestől eltérő síkon van elhelyezve oly módon, hogy tengelye a nyomócsonk (6) felé emelkedő.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a keverőtárcsa (8) külső felülete domború.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a tépő/aprító elemek (12) a keverőtárcsa (8) bordái vagy a bordákon kialakított elemek.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a tépő/aprító elemek (12) reszelőszerű kialakításúak.
5. 5. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti tartály, azzal jellemezve, hogy a tépő/aprító elemek (12) fűrészfogakkal ellátott felületek.