PL208655B1

PL208655B1 - Liquid retention tank

Info

Publication number: PL208655B1
Application number: PL380209A
Authority: PL
Inventors: Adam Kisiel
Original assignee: Politechnika Częstochowska
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2011-05-31
Also published as: PL380209A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest zbiornik retencyjny cieczy, stosowany w sieciach kanalizacji deszczowej i ogólnospławnejThe subject of the invention is a liquid retention reservoir used in rainwater and combined sewage systems

Z polskiego opisu patentowego nr 181140 znany jest zbiornik retencyjny cieczy zawierają cy grawitacyjną komorę przepływową z otworami dopływowym i odpływowym oraz dwie komory retencyjne: grawitacyjną, połączoną poprzez rurę odpowietrzającą z atmosferą, i usytuowaną nad nią gazoszczelną komorę podciśnieniową. Grawitacyjna komora retencyjna jest oddzielona od komory przepływowej przegrodą z przelewem szybowym i zaworem klapowym w strefie przydennej, samoczynnie otwieranym w kierunku komory przepływowej. Od góry grawitacyjna komora retencyjna jest zamknięta pochylonym w kierunku komory przepływowej stropem, którego najniżej położone punkty znajdują się na poziomie krawędzi przelewu. Podciśnieniowa komora retencyjna jest oddzielona od komory przepływowej ścianą, której dolna krawędź, usytuowana poniżej krawędzi przelewu, znajduje się w przestrzeni syfonu łączącego hydraulicznie podciśnieniową komorę retencyjną z komorą przepływową. Strefa podstropowa podciśnieniowej komory retencyjnej jest połączona z pompą próżniową, sterowaną sygnałami z czujników poziomu cieczy. Pompa włącza się po napełnieniu komory przepływowej do poziomu bliskiego krawędzi przelewu, wyłącza natomiast po całkowitym napełnieniu podciśnieniowej komory retencyjnej. Dopiero po całkowitym napełnieniu tej komory nadmiar dopływającej do zbiornika cieczy przelewa się przez przelew do grawitacyjnej komory retencyjnej. Zbiornik retencyjny może być dodatkowo wyposażony w regulator rurowy napowietrzania podciśnieniowej komory retencyjnej, mający postać przewodu w kształcie litery „U”, którego jedno ramię jest wprowadzone do komory przepływowej i zakończone wlotem usytuowanym nieco poniżej krawędzi przelewu, natomiast drugie ramię jest wprowadzone do podciśnieniowej komory retencyjnej i zakończone pochyłym odcinkiem perforowanym, usytuowanym bezpośrednio nad poziomem krawędzi przelewu.Polish patent specification No. 181140 describes a liquid retention tank containing a gravity flow chamber with inlet and outlet openings and two retention chambers: a gravity one, connected via a vent pipe with the atmosphere, and a gas-tight vacuum chamber located above it. The gravitational retention chamber is separated from the flow chamber by a partition with a shaft overflow and a flap valve in the bottom zone, automatically opening towards the flow chamber. From the top, the gravitational retention chamber is closed with a roof inclined towards the flow chamber, the lowest points of which are at the level of the overflow edge. The vacuum retention chamber is separated from the flow chamber by a wall, the lower edge of which, located below the overflow edge, is located in the space of the siphon which hydraulically connects the vacuum retention chamber with the flow chamber. The under-ceiling zone of the vacuum retention chamber is connected to a vacuum pump, controlled by signals from liquid level sensors. The pump turns on after filling the flow chamber to the level close to the overflow edge, and turns off when the vacuum retention chamber is completely filled. Only after this chamber is completely filled, the excess liquid flowing into the reservoir is poured over the overflow into the gravity retention chamber. The retention reservoir can be additionally equipped with a tubular regulator for aerating the vacuum retention chamber, in the form of a U-shaped conduit, one arm of which is introduced into the flow chamber and ends with an inlet located slightly below the overflow edge, while the other arm is introduced into the vacuum retention chamber and ended with an inclined perforated section located directly above the level of the overflow edge.

W innym rozwiązaniu, znanym z opisu wzoru użytkowego nr prawa ochronnego 60611, strefa podstropowa podciśnieniowej komory retencyjnej jest połączona z pompą próżniową i ze strumieniową pompą podciśnieniową, zabudowaną w otworze odpływowym komory przepływowej. Pompa próżniowa włącza się dopiero po całkowitym napełnieniu grawitacyjnej komory retencyjnej, przy jednoczesnym częściowym napełnieniu przez syfon podciśnieniowej komory retencyjnej, która w sposób ciągły podlega oddziaływaniu pompy strumieniowej. Regulator rurowy napowietrzania podciśnieniowej komory retencyjnej ma w rozwiązaniu wlot usytuowany w komorze przepływowej, nieco poniżej krawędzi przelewu szybowego, a wylot powyżej maksymalnego poziomu cieczy w podciśnieniowej komorze retencyjnej.In another solution, known from the description of utility model No. 60611, the under-ceiling zone of the vacuum retention chamber is connected to a vacuum pump and a vacuum jet pump installed in the discharge opening of the flow chamber. The vacuum pump is only turned on after the gravity retention chamber is completely filled, while the siphon partially fills the vacuum retention chamber, which is continuously influenced by the jet pump. The tubular regulator for aeration of the vacuum retention chamber has an inlet located in the flow chamber, slightly below the edge of the shaft overflow, and an outlet above the maximum liquid level in the vacuum retention chamber.

Zbiornik retencyjny cieczy, zawierający komorę przepływową z otworami dopływowym i odpływowym oraz dwie komory retencyjne: połączoną z atmosferą komorę grawitacyjną i usytuowaną powyżej niej zamkniętą komorę podciśnieniową, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że w komorze przepływowej jest zabudowany układ pomp ssąco-tłoczących z przewodem ssą cym, którego końcówka ssawna jest usytuowana w dolnej części komory przepływowej, i z przewodem tłoczącym, którego końcówka tłoczna jest usytuowana w dolnej części podciśnieniowej komory retencyjnej. Przewód tłoczący jest korzystnie zaopatrzony w zabezpieczenie umożliwiające napowietrzanie przewodu, co pozwala na uniknięcie niekontrolowanego lewarowego odpływu cieczy z podciśnieniowej komory retencyjnej przez przewód tłoczący i przewód ssący. Strefa przydenna podciśnieniowej komory retencyjnej jest połączona z przewodem ssącym układu pomp za pośrednictwem króćca z zaworem, osadzonego w ścianie oddzielającej komory przepływową i podciśnieniową. Zbiornik jest wyposażony w regulator rurowy mający postać przewodu, którego jeden koniec jest usytuowany w podciśnieniowej komorze retencyjnej, powyżej poziomu maksymalnego jej napełnienia, drugi natomiast koniec znajduje się w grawitacyjnej komorze retencyjnej, nieco poniżej poziomu jej maksymalnego napełnienia. Praca układu pomp ssąco-tłoczących jest w rozwiązaniu sterowana sygnałami z czujników poziomu cieczy, przy czym włączeniu/wyłączeniu pomp towarzyszy odpowiednio zamknięcie/otwarcie zaworu. Po całkowitym napełnieniu komory przepływowej włącza się jedna z pomp ssącotłoczących układu, charakteryzująca się niewielką wydajnością objętościową, tak dobraną, że napełnianie przez nią podciśnieniowej komory retencyjnej trwa przez cały czas napełniania grawitacyjnej komory retencyjnej, do której nadmiar cieczy przelewa się przez krawędź przelewu. Przepływ retencjonowany w komorze grawitacyjnej jest wówczas pomniejszony o wartość przepływu skierowanego do komory podciśnieniowej. Po całkowitym napełnieniu grawitacyjnej komory retencyjnej i częściowym w tym samym czasie napełnieniu podciśnieniowej komory retencyjnej oraz przy dalszym dop ływieA liquid retention tank containing a flow chamber with inlet and outlet openings and two retention chambers: a gravity chamber connected to the atmosphere and a closed vacuum chamber located above it, according to the invention, characterized by the fact that a suction-forcing pump system with a conduit is built in the flow chamber a suction pipe, the suction end of which is situated in the lower part of the flow chamber, and with a pressure conduit, the discharge end of which is situated in the lower part of the vacuum retention chamber. The delivery conduit is preferably provided with a safety device enabling the conduit to be aerated, which avoids uncontrolled siphoning of the liquid from the vacuum retention chamber through the delivery conduit and the suction conduit. The bottom zone of the vacuum retention chamber is connected to the suction conduit of the pump system by means of a stub pipe with a valve, embedded in the wall separating the flow and vacuum chambers. The reservoir is equipped with a tubular regulator in the form of a conduit, one end of which is located in the vacuum retention chamber above its maximum fill level, and the other end of which is in the gravity retention chamber slightly below its maximum fill level. The operation of the suction-forcing pump system is controlled by signals from liquid level sensors, where the switching on / off of the pumps is accompanied by the closing / opening of the valve, respectively. After the flow chamber is completely filled, one of the suction pumps of the system is turned on, characterized by a low volumetric capacity, so selected that it fills the vacuum retention chamber all the time while filling the gravity retention chamber, into which excess liquid overflows through the overflow edge. The flow retained in the gravity chamber is then reduced by the value of the flow directed to the vacuum chamber. After the gravity retention chamber is completely filled and the negative pressure retention chamber is partially filled at the same time and with further inflow

PL 208 655 B1 cieczy do zbiornika włączają się pozostałe pompy, tłocząc ciecz do podciśnieniowej komory retencyjnej. Po całkowitym napełnieniu tej komory następuje wyłączenie układu pomp. Rozpoczyna się proces opróżniania podciśnieniowej komory retencyjnej przez otwarty zawór, przy współdziałaniu regulatora rurowego, doprowadzającego powietrze do komory. Ten sam regulator w trakcie procesu napełniania podciśnieniowej komory retencyjnej odprowadza z komory zawarte w niej powietrze. Układ pomp wyłącza się także w przypadku obniżenia zwierciadła cieczy w komorze przepływowej do poziomu krawędzi przelewu szybowego.The remaining pumps are switched on to the reservoir, forcing the liquid into the vacuum retention chamber. When this chamber is completely filled, the pump system is turned off. The process of emptying the vacuum retention chamber through the open valve begins, with the cooperation of a tubular regulator supplying air to the chamber. The same regulator removes the air contained in the chamber during the process of filling the vacuum retention chamber. The pump system is also turned off when the liquid table in the flow chamber is lowered to the level of the edge of the shaft overflow.

W rozwią zaniu wedł ug wynalazku cał kowita pojemność retencyjna zbiornika, ustalona dla określonego dopływu miarodajnego, wynikającego przykładowo z deszczu o częstotliwości pięcioletniego występowania, została rozdzielona na pojemność komory grawitacyjnej i pojemność komory podciśnieniowej, przy czym przyjęto, że do akumulacji podciśnieniowej będzie skierowana niewielka część przepływu retencjonowanego, wynikająca przykładowo z deszczu o częstotliwości rocznego występowania.In the solution according to the invention, the total retention capacity of the reservoir, determined for a specific reliable inflow, resulting, for example, from rain with a frequency of five years of occurrence, was divided into the capacity of the gravity chamber and the capacity of the vacuum chamber, and it was assumed that a small part would be directed to the vacuum accumulation. retained flow, resulting, for example, from annual rainfall.

Zbiornik retencyjny według wynalazku charakteryzuje się dużą energooszczędnością w porównaniu ze znanymi zbiornikami retencyjnymi o działaniu grawitacyjno-podciśnieniowym. Ponadto, w rozwią zaniu wedł ug wynalazku zastosowano regulator rurowy, którego rola nie ogranicza się tylko do napowietrzania podciśnieniowej komory retencyjnej podczas jej opróżniania i do utrzymywania w ten sposób prawie stałego odpływu cieczy ze zbiornika. Regulator zapewnia również odpływ powietrza z komory podciśnieniowej w trakcie jej napełniania, co zwiększa jego rolę w rozwiązaniu.The retention reservoir according to the invention is characterized by high energy efficiency compared to the known gravity-negative pressure retention reservoirs. Moreover, in the solution according to the invention a tubular regulator is used, the role of which is not limited to the aeration of the negative pressure retention chamber during its emptying and thus to maintain an almost constant outflow of liquid from the reservoir. The regulator also ensures the outflow of air from the vacuum chamber during its filling, which increases its role in the solution.

Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania, jest uwidoczniony na rysunku, przedstawiającym zbiornik retencyjny cieczy w przekroju wzdłużnym.The subject of the invention, in an exemplary embodiment, is shown in the drawing showing the liquid retention reservoir in longitudinal section.

Zbiornik retencyjny zawiera grawitacyjną komorę przepływową KP z otworami dopływowym i odpływowym, grawitacyjną komorę retencyjną KRG, połączoną poprzez rurę odpowietrzającą z atmosferą, oraz usytuowaną nad nią zamkniętą podciśnieniową komorę retencyjną KRP. Grawitacyjna komora retencyjna KRG jest oddzielona od komory przepływowej KP przegrodą z przelewem szybowym i zaworem klapowym w strefie przydennej, samoczynnie otwieranym w kierunku komory przepływowej, oraz jest od góry zamknięta pochylonym w kierunku komory przepływowej stropem, którego najniżej położone punkty znajdują się na poziomie krawędzi przelewu. W komorze przepływowej KP jest zabudowany układ MP pomp ssąco-tłoczących z przewodem ssącym PS, którego końcówka ssawna jest usytuowana w dolnej części komory przepływowej KP, i z przewodem tłoczącym PT, którego końcówka tłoczna jest usytuowana w dolnej części podciśnieniowej komory retencyjnej KRP. Przewód tłoczący PT jest zaopatrzony w zabezpieczenie N w postaci wykonanych na obwodzie otworów, umożliwiających napowietrzanie przewodu. Strefa przy denna podciśnieniowej komory retencyjnej KRP jest połączona z przewodem ssącym PS za pośrednictwem króćca z zaworem Z, osadzonego w ścianie oddzielającej komorę przepływową KP i podciśnieniową komorę retencyjną KRP. Zbiornik jest wyposażony w regulator rurowy R, którego jeden koniec jest usytuowany w podciśnieniowej komorze retencyjnej KRG, powyżej poziomu maksymalnego jej napełnienia, drugi natomiast koniec znajduje się w grawitacyjnej komorze retencyjnej, nieco poniżej poziomu jej maksymalnego napełnienia. Po całkowitym napełnieniu komory przepływowej KP sygnał z czujnika uruchamia jedną z pomp ssąco-tłoczących układu MP, charakteryzującą się odpowiednio dobraną niewielką wydajnością objętościową. Pompa pobiera ciecz z komory przepływowej KP, tłocząc ją do podciśnieniowej komory retencyjnej KRP przy współdziałaniu regulatora rurowego R, odprowadzającego powietrze z tej komory. Zawór Z jest w tym czasie zamknięty. Jednocześnie odbywa się napełnianie grawitacyjnej komory retencyjnej KRG cieczą przelewającą się przez przelew. W przypadku obniżenia się zwierciadła cieczy w komorze przepływowej KP do poziomu krawędzi przelewu szybowego pompa wyłącza się, a zawór Z otwiera, odprowadzając ciecz z podciś nieniowej komory retencyjnej KRP do komory przepływowej. W przypadku całkowitego napełnienia grawitacyjnej komory retencyjnej KRG i przy dalszym dopływie cieczy do zbiornika sygnał z czujnika włącza pozostałe pompy układu MP, które tłoczą ciecz do podciśnieniowej komory retencyjnej KRP. Po całkowitym jej napełnieniu lub po jej napełnieniu częściowym przy jednoczesnym obniżeniu się zwierciadła cieczy w komorze przepływowej do poziomu krawędzi przelewu sygnał z czujnika wyłącza układ MP pomp i otwiera zawór Z, przez który następuje opróżnianie podciśnieniowej komory retencyjnej KRP przy współdziałaniu regulatora rurowego R, doprowadzającego powietrze do komory.The retention reservoir includes a KP gravity flow chamber with inlet and outlet openings, a KRG gravity retention chamber connected to the atmosphere via a vent pipe, and a closed negative pressure KRP retention chamber located above it. The KRG gravitational retention chamber is separated from the KP flow chamber by a partition with a shaft overflow and a flap valve in the bottom zone, which automatically opens towards the flow chamber, and is closed from the top by a roof inclined towards the flow chamber, the lowest points of which are at the level of the overflow edge . In the KP flow chamber there is a built-in MP system of suction-forcing pumps with a PS suction line, the suction end of which is located in the lower part of the KP flow chamber, and with a PT discharge line, the discharge end of which is situated in the lower part of the KRP vacuum retention chamber. The pressure line PT is equipped with an N protection in the form of holes around its perimeter, allowing the line to be aerated. The zone at the bottom of the KRP vacuum retention chamber is connected to the PS suction conduit through a connector with a Z valve, embedded in the wall separating the flow chamber KP and the negative pressure retention chamber KRP. The reservoir is equipped with a tubular regulator R, one end of which is located in the KRG negative pressure retention chamber above its maximum fill level, while the other end is located in the gravity retention chamber slightly below its maximum fill level. After the KP flow chamber is completely filled, the sensor signal activates one of the suction-forcing pumps of the MP system, characterized by a suitably selected low volumetric capacity. The pump takes the liquid from the KP flow chamber, forcing it to the KRP vacuum retention chamber with the cooperation of the tubular regulator R, which discharges air from this chamber. The Z valve is closed at this time. At the same time, the KRG gravity retention chamber is filled with the liquid overflowing through the overflow. When the liquid table in the KP flow chamber lowers to the level of the shaft overflow edge, the pump switches off and the Z valve opens, draining the liquid from the KRP vacuum retention chamber to the flow chamber. In the case of complete filling of the KRG gravity retention chamber and with further liquid inflow to the tank, the signal from the sensor turns on the remaining pumps of the MP system, which pump the liquid to the KRP vacuum retention chamber. After it is completely filled or partially filled with the simultaneous lowering of the liquid table in the flow chamber to the level of the overflow edge, the signal from the sensor turns off the MP pump system and opens the Z valve, through which the KRP vacuum retention chamber is emptied with the cooperation of the R pipe regulator, supplying air into the chamber.

Claims

Liquid retention tank, containing a gravity flow chamber with inlet and outlet openings and two retention chambers: a gravity chamber connected to the atmosphere and a closed, closed, wall separated from the flow chamber, a vacuum chamber, while the gravitational retention chamber, separated from the flow chamber by a partition with an overflow a shaft and a flap valve in the bottom zone, automatically opening towards the flow chamber, is closed from the top with a roof inclined towards the flow chamber, the lowest points of which are at the level of the overflow edge, and also containing a pipe regulator in the form of a conduit, one of its ends is located in the vacuum retention chamber, above its maximum fill level, the vacuum retention chamber is filled by pumps controlled by signals from liquid level sensors, turned on after the flow chamber is completely filled, turned off ych after the vacuum retention chamber is completely filled and in the case of lowering the liquid table in the flow chamber to the edge of the shaft overflow, characterized in that the other end of the tubular regulator (R) is in the gravity retention chamber (KRG), slightly below its maximum filling level, while in the flow chamber (KP) there is a built-in system (MP) of suction-force pumps with a suction line (PS), the suction end of which is located in the lower part of the flow chamber (KP), and a pressure line (PT), the discharge end of which is situated in the lower part of the negative pressure retention chamber (KRP), the pumping line (PT) is preferably provided with a protection (N) enabling the line to be aerated, while the bottom zone of the negative pressure retention chamber (KRP) is connected to the suction line (PS) of the system (MP) pumps through a connector embedded in the wall separating the flow chamber (KP) and underpressure this retention chamber (KRP), equipped with a valve (Z), the closing / opening of which accompanies the activation / deactivation of the pumps, respectively, and after the flow chamber (KP) is completely filled, one of the pumps of the system (MP) is turned on, characterized by a low volumetric capacity selected so that it fills the negative pressure retention chamber (KRP) for the entire time of filling the gravity retention chamber (KRG), while after the gravity retention chamber (KRG) is completely filled and at the same time the negative pressure retention chamber (KRP) is partially filled and at the same time further liquid supply to the tank, the remaining pumps of the system (MP) are switched on.