PL215041B1 - Sposób i urzadzenie do pompowania cieczy z zastosowaniem pneumatycznej pompy wyporowej - Google Patents
Sposób i urzadzenie do pompowania cieczy z zastosowaniem pneumatycznej pompy wyporowejInfo
- Publication number
- PL215041B1 PL215041B1 PL386571A PL38657108A PL215041B1 PL 215041 B1 PL215041 B1 PL 215041B1 PL 386571 A PL386571 A PL 386571A PL 38657108 A PL38657108 A PL 38657108A PL 215041 B1 PL215041 B1 PL 215041B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- valve
- working tank
- working
- gas
- inlet
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 18
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 8
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims description 8
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000003584 silencer Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03F—SEWERS; CESSPOOLS
- E03F5/00—Sewerage structures
- E03F5/22—Adaptations of pumping plants for lifting sewage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
- F04F1/00—Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped
- F04F1/06—Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped the fluid medium acting on the surface of the liquid to be pumped
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Abstract
Sposób pompowania cieczy za pomocą co najmniej jednego zbiornika roboczego (2) pneumatycznej pompy wyporowej (1), polega na tym, że w fazie tłoczenia, zamykaniem zaworu dopływowego (4) steruje się przez wprowadzenie gazu sterującego do zbiornika roboczego (2) pneumatycznej pompy wyporowej (1) o ciśnieniu niższym od ciśnienia sprężonego gazu roboczego i od ciśnienia hydrostatycznego na wylocie z zaworu zwrotnego odpływowego lecz o ciśnieniu wyższym niż ciśnienie hydrostatyczne na wlocie do zaworu dopływowego (4), pod wpływem którego zamyka się zawór dopływowy (4). Urządzenie do pompowania cieczy za pomocą co najmniej jednego zbiornika roboczego (2) pneumatycznej pompy wyporowej (1), doprowadzony jest przewód gazu sterującego (10) z zamontowanym na nim zaworem sterującym (11), za pomocą którego zamyka się zawór dopływowy (4), a dolna część zbiornika roboczego (2) posiada przewężenie w postaci pionowego walca (16).
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do pompowania cieczy z zastosowaniem pneumatycznej pompy wyporowej, zwłaszcza do pompowania ścieków zawierających fekalia. Może mieć również zastosowanie w innych instalacjach pompowych oraz przy modernizacji już istniejących zbiornikowych przepompowni ścieków.
Znane są sposoby pompowania cieczy, zwłaszcza ścieków, za pomocą co najmniej jednego zbiornika roboczego pneumatycznej pompy wyporowej, które odbywają się w dwóch następujących po sobie fazach: w fazie napełniania - podczas której doprowadza się ciecz do zbiornika roboczego poprzez, sterowany pneumatycznie, zawór dopływowy, na miejsce usuwanego z niego gazu, aż do jego napełnienia się oraz w fazie tłoczenia - podczas której, znajdujący się na dopływie do zbiornika roboczego, sterowany pneumatycznie, zawór dopływowy zamyka się, a następnie do zbiornika roboczego doprowadza się sprężony gaz roboczy, pod wpływem którego otwiera się zawór zwrotny odpływowy i wypierana jest ciecz ze zbiornika roboczego, aż do jego opróżnienia się.
Stosuje się zasadniczo dwa rodzaje sposobów pneumatycznego sterowania zamknięciem zaworów dopływowych.
Pierwszym z nich, dość powszechnie stosowanym, jest sterowanie napędem pneumatycznym zasuwy nożowej lub klapy zwrotnej.
Sposób sterowania zaworem dopływowym opisany w polskim opisie patentowym PL195015 polega na odpowiednim sterowaniu siłownikiem zaworu dopływowego, przy czy jest to najczęściej siłownik pneumatyczny zasuwy nożowej, co opisano w książce pt. „Komunale Abwasserpumpwerke”; autor: Dieter Weismann - tłumaczenie polskie Warszawa 2001, „Komunalne przepompownie ścieków”, wydawnictwo „Seidel-Przywecki” Sp. z o.o., str. 163 - 211.
Tego rodzaju pneumatyczne sterowanie zaworem dopływowym, przez wcześniejsze doprowadzenie sprężonego powietrza sterującego do siłownika pneumatycznego, powoduje zamknięcie zaworu dopływowego, zanim doprowadzi się sprężone powietrze robocze do zbiornika roboczego pneumatycznej pompy wyporowej, pozwala uniknąć dużych i niekontrolowanych uderzeń hydraulicznych na początku fazy tłoczenia, lecz zasuwa nożowa ma dość ograniczoną ilość cykli niezawodnej pracy. Z tego względu projektuje się małą ilość cykli pompowania i co za tym idzie duże zbiorniki robocze, co prowadzi do znacznego zwiększenia kubatury pomieszczeń technologicznych tego rodzaju przepompowni, a tym samym znacznie zwiększa się koszty inwestycyjne.
Odmianę tego sposobu sterowania zaworem dopływowym przedstawiono w amerykańskim opisie patentowym US 3 930 755, dotyczącym urządzenia do przepompowywania cieczy, w szczególności ścieków, składającego się z co najmniej jednego zbiornika roboczego, który posiada, zamontowany na nim, przewód dopływowy cieczy z pneumatycznie sterowanym zaworem dopływowym oraz przewód wylotowy z zaworem wylotowym jak również przewód gazu roboczego z zamontowanym na nim zaworem roboczym i przewód upustowy gazu z zamontowanym na nim upustowym zaworem gazu. Zamykanie zaworu dopływowego odbywa się pod wpływem siłownika teleskopowego sterowanego sprężonym powietrzem, który napędza klapę zaworu dopływowego, przyspieszając jego zamknięcie i tym samym ograniczając uderzenie hydrauliczne.
Tego rodzaju pneumatyczne sterowanie zaworem dopływowym jest jeszcze bardziej zawodne, a poszczególne elementy wykonawcze są narażone na uszkodzenie i mają również ograniczoną trwałość eksploatacyjną.
Drugim, powszechnie stosowanym sposobem sterowania zamknięciem zaworu dopływowego jest zamykanie zaworu pod wpływem sprężonego powietrza roboczego, wprowadzanego do zbiornika roboczego w fazie tłoczenia.
Przy tym sposobie sterowaniem zaworem dopływowym jako zawory dopływowe stosuje się zwykle zawory zwrotne kulowe lub klapowe np. zawory zwrotne kulowe pływakowe z kulą zamykającą pływającą, co ujawniono w niemieckim opisie zgłoszenia patentowego DE 100 20 359. Zawory te mogą być jednak przyczyną dużych niekontrolowanych uderzeń hydraulicznych i nie są w pełni odporne na zapychanie zanieczyszczeniami znajdującymi się w ściekach fekalnych. Z kolei np. zawory zwrotne klapowe, zwłaszcza w położeniu poziomym, choć są bardziej odporne na zapychanie się przez znajdujące się w ściekach fekalnych zanieczyszczenia, to również generują duże i niekontrolowane uderzenia hydrauliczne. Hałas wywoływany tymi uderzeniami często eliminuje zastosowanie takiej przepompowni w sąsiedztwie zabudowań mieszkalnych, w strefie zamieszkałej przez ludzi.
PL 215 041 B1
Zatem, niedogodnościami wymienionych wyżej rozwiązań, opisanych jako drugi sposób sterowania zamknięciem zaworów dopływowych, są duże i niekontrolowane uderzenia hydrauliczne zaworów zwrotnych dopływowych, na początku fazy tłoczenia, pod wpływem wprowadzania do zbiornika roboczego pneumatycznej pompy wyporowej sprężonego powietrza roboczego. Ujawniają się one wyraźnie gdy ciśnienie sprężonego gazu roboczego jest wyższe niż 2 bary.
Klasyczne konstrukcje zbiorników roboczych pneumatycznych pomp wyporowych wymagają dość dużego zapotrzebowania powierzchni dna komory suchej, w której są zainstalowane, albo wymagają jej znacznego przegłębienia, co zdecydowanie zwiększa koszty inwestycyjne ich zainstalowania.
Znane są właściwie dwie podstawowe konstrukcje zbiorników roboczych.
Pierwsza z nich to dolne doprowadzanie i odprowadzanie ścieków do i ze zbiornika roboczego, które jest obecnie najczęściej stosowane, co ujawniono w amerykańskich opisach patentowych US 1 594 483, US 3 049 489, we francuskim opisie patentowym FR 2822484 oraz w polskim opisie zgłoszenia patentowego P-382032 (WO 2007/108711 A1). Wyżej wymienione konstrukcje są najkorzystniejsze z punktu widzenia minimalnej głębokości posadowienia zbiornika suchego pneumatycznej pompy wyporowej.
Drugą typową konstrukcją jest górne doprowadzanie i odprowadzanie ścieków do i ze zbiornika roboczego, co ujawniono w amerykańskim opisie patentowym US 3 302 575 i w niemieckim opisie zgłoszenia patentowego DE 100 20 359. Taka konstrukcja jest korzystna z punktu widzenia zminimalizowania zapotrzebowania powierzchni zbiornika suchego pod zabudowę pneumatycznej pompy wyporowej ale powoduje znaczne zwiększenia głębokości posadowienia zbiornika suchego oraz stwarza możliwości gromadzenia się zanieczyszczeń na dnie zbiornika roboczego, co opisano w książce pt. „Komunale Abwasserpumpwerke”; autor: Dieter Weismann - tłumaczenie polskie Warszawa 2001, „Komunalne przepompownie ścieków”, wydawnictwo „Seidel-Przywecki” Sp. z o.o.
Zaistniała więc potrzeba takiego nowego sposobu sterowania zamknięciem zaworu dopływowego, który zapewniałby długą żywotność jego elementów sterujących, był prosty w użyciu i nie stwarzałby problemów z dużymi i niekontrolowanymi uderzeniami hydraulicznymi na zaworze dopływowym, niezależnie od wysokości ciśnienia sprężonego gazu roboczego.
Zaistniała również potrzeba opracowania nowego kształtu zbiornika roboczego pneumatycznej pompy wyporowej z zastosowaniem niezawodnego sposobu sterowania zamknięciem zaworu dopływowego, który nie generuje dużych uderzeń hydraulicznych niezależnie od wysokości ciśnienia roboczego, które może przekraczać 2 bary, wskutek czego zminimalizowane byłoby zapotrzebowanie pneumatycznej pompy wyporowej na powierzchnię dna komory suchej przy tej samej głębokości posadowienia komory suchej.
Dla jeszcze bardziej optymalnego wykorzystania powierzchni dna komory suchej, celem zainstalowania w niej urządzenia według wynalazku, oparto się zwłaszcza na wykorzystaniu zalet rozwiązania opisanego w polskim opisie zgłoszenia patentowego P-382032 (WO 2007/108711 A1). Rozwiązanie to opiera się na wykorzystaniu pojemności rurowego zewnętrznego zbiornika retencyjnego celem wielokrotnego zmniejszenia pojemności zbiornika roboczego w stosunku do rozwiązań tradycyjnych a jednocześnie zwiększenia ilości cykli pracy zbiornika roboczego. Sprężarka, jako źródło sprężonego powietrza, załącza się i wyłącza się dopiero po wielokrotnym powtórzeniu cykli pracy zbiornika roboczego, aż opróżni się zewnętrzny zbiornik retencyjny, co zmniejsza liczbę załączeń sprężarki i powoduje mniejsze zużycie energii.
Sposób według wynalazku polega na tym, że w fazie tłoczenia, zamykaniem zaworu dopływowego steruje się przez wprowadzenie gazu sterującego do zbiornika roboczego pneumatycznej pompy wyporowej o ciśnieniu niższym od ciśnienia sprężonego gazu roboczego i od ciśnienia hydrostatycznego na wylocie z zaworu zwrotnego odpływowego lecz o ciśnieniu wyższym niż ciśnienie hydrostatyczne na wlocie do zaworu dopływowego, pod wpływem którego zamyka się zawór dopływowy.
W fazie tłoczenia, po zamknięciu się zaworu zwrotnego dopływowego, odcina się dopływ gazu sterującego do zbiornika roboczego.
Korzystnie, w fazie tłoczenia, po wyparciu części cieczy ze zbiornika roboczego, zamyka się dopływ sprężonego gazu roboczego, aż do opróżnienia się zbiornika roboczego z cieczy.
Korzystnie, pod koniec fazy tłoczenia, po opróżnieniu zbiornika roboczego z cieczy, część sprężonego gazu, znajdującego się w zbiorniku roboczym, wykorzystuje się do natleniania dopływającej do zbiornika roboczego cieczy.
W urządzeniu według wynalazku, do zbiornika roboczego doprowadzony jest przewód gazu sterującego z zamontowanym na nim zaworem sterującym, za pomocą którego zamyka się zawór dopły4
PL 215 041 B1 wowy, a dolna część zbiornika roboczego posiada przewężenie w postaci pionowego walca, do którego doprowadzony jest przewód dopływowy cieczy z zamontowanym na nim, sterowanym pneumatycznie, zaworem dopływowym oraz odprowadzony jest przewód odpływowy cieczy z zamontowanym na nim zaworem zwrotnym odpływowym.
Korzystnie, do górnej części zbiornika roboczego przymocowana jest kolumna pneumatyczno-sterująca z zamontowanym na niej zaworem roboczym sprężonego gazu roboczego i z co najmniej jednym zaworem upustowym gazu oraz z zaworem sterującym.
Najkorzystniej, do kolumny pneumatyczno-sterującej przyłączony jest zawór bezpieczeństwa.
Korzystnie, urządzenie według wynalazku posiada przewód upustowo-napowietrzający z zamontowanym na nim zaworem upustowo-napowietrzającym, który jest wprowadzony do przewodu dopływowego, na odcinku pomiędzy komorą napływową a zbiornikiem roboczym.
Korzystnie, urządzenie według wynalazku posiada komorę napływową z wprowadzonym do niej przewodem grawitacyjnym, z której wyprowadzony jest konfuzor z przyłączonym przewodem dopływowym.
Najkorzystniej, w komorze napływowej znajduje się przesłona rozdzielcza, a pomiędzy przesłoną rozdzielczą, a konfuzorem przewodu dopływowego znajduje się ruszt napowietrzający.
Korzystnie, przewód gazu sterującego zasilany jest przez źródło sprężonego gazu, przy czym, pomiędzy źródłem sprężonego gazu, a zbiornikiem roboczym, na przewodzie gazu sterującego, zamontowany jest zawór redukcyjny.
Najkorzystniej, do przewodu upustowo-napowietrzającego podłączony jest zbiornik akumulacyjny powietrza.
Korzystnie, do rusztu napowietrzającego, poprzez przewód upustowo-napowietrzający, podłączony jest zbiornik akumulacyjny powietrza.
Zaletą sposobu według wynalazku jest to, że dzięki wprowadzaniu gazu sterującego do zbiornika roboczego o regulowanym ciśnieniu, które jest mniejsze od ciśnienia roboczego, uzyskano łagodne zamykanie zaworu dopływowego, bez wywoływania uderzeń hydraulicznych. Dodatkową zaletą sposobu według wynalazku jest również to, że dzięki zamknięciu dopływu sprężonego gazu roboczego, jeszcze przed końcem fazy tłoczenia (częściowe opróżnienie zbiornika roboczego), wykorzystuje się energię pozostałego w zbiorniku roboczym sprężonego gazu do dalszego wypierania cieczy ze zbiornika roboczego. W wyniku tego następuje stopniowy spadek prędkości przepływu cieczy w przewodzie odpływowym. Dzięki temu znacznie zmniejsza się siłę uderzenia hydraulicznego na przewód odpływowy i zawór zwrotny odpływowy, po jego zamknięciu. Dodatkowym efektem jest oszczędność zużycia energii dzięki ograniczeniu ilości powietrza, przypadającego na jeden cykl fazy tłoczenia, dostarczanego przez źródło sprężanego gazu jakim może być np. sprężarka. Zaletą sposobu według wynalazku jest również możliwość wykorzystania do napowietrzania ścieków, części wypuszczanego po fazie tłoczenia sprężonego gazu (powietrza) roboczego, który użyty był do wyparcia ścieków ze zbiornika roboczego.
Zaletą urządzenia według wynalazku, z zastosowaniem niezawodnego sposobu sterowania zamknięciem zaworu dopływowego, który nie skutkuje wywoływaniem dużych uderzeń hydraulicznych, jest maksymalne upakowanie elementów pneumatycznej pompy wyporowej i zmniejszenie powierzchni dna komory suchej, wymaganej do zainstalowania w pneumatycznej pompy wyporowej, dzięki przewężeniu dolnej części zbiornika roboczego. Dodatkową zaletą urządzenia według wynalazku jest to, że przez zastosowanie kolumny pneumatyczno-sterującej z zamontowanymi na nich zaworami, uzyskuje się dużą kompaktowość urządzenia przy jednoczesnym zapewnieniu wygodnej obsługi.
Przedmiot wynalazku jest dokładniej pokazany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urządzenia według wynalazku z dwoma zbiornikami roboczymi w widoku z boku i z półprzekrojem komory napływowej, fig. 2 przedstawia rzut z góry urządzenia według wynalazku z fig. 1, a fig. 3 przedstawia schemat urządzenia według wynalazku z jednym zbiornikiem roboczym w widoku z boku i z półprzekrojem komory napływowej, natomiast fig. 4 przedstawia rzut z góry urządzenia według wynalazku z fig. 3.
Urządzenie według wynalazku, jak pokazano na fig. 1, posiada pneumatyczną pompę wyporową 1 wyposażoną w co najmniej jeden zbiornik roboczy 2. Do zbiornika roboczego 2 doprowadzony przewód dopływowy 3 z zamontowanym na nim, sterowanym pneumatycznie, zaworem dopływowym 4 oraz odprowadzony jest przewód odpływowy 5 z zamontowanym na nim zaworem zwrotnym odpływowym 6. Ponadto, do górnej części zbiornika roboczego 2, poprzez wspólną kolumnę pneumatyczno-sterującą 7 doprowadzony jest przewód gazu roboczego 8 z zamontowanym na nim zaworem roPL 215 041 B1 boczym 9 i przewód gazu sterującego 10 z zamontowanym na nim zaworem sterującym 11. Z górnej części zbiornika roboczego 2, poprzez kolumnę pneumatyczno-sterującą 7, doprowadzony jest przewód gazu upustowego 12 z zamontowanym na niej zaworem upustowym 13 oraz przewód upustowo-napowietrzający 14 z zamontowanym na nim zaworem upustowo-napowietrzającym 15, który to przewód jest wprowadzony do przewodu dopływowego 3, pomiędzy komorą napływową 18, a zbiornikiem roboczym 2.
Zbiornik roboczy 2 posiada, w jego dolnej części, przewężenie w postaci pionowego walca 16, do którego doprowadzony jest przewód dopływowy 3 cieczy z zamontowanym na nim, sterowanym pneumatycznie, zaworem dopływowym 4 oraz odprowadzony jest przewód odpływowy 5 cieczy z zamontowanym na nim zaworem zwrotnym odpływowym 6. Do kolumny pneumatyczno-sterującej 7 przyłączony jest zawór bezpieczeństwa 17. Urządzenie posiada komorę napływową 18 z wprowadzonym do niej przewodem grawitacyjnym 19, z której wyprowadzony jest konfuzor 20 z przyłączonym przewodem dopływowym 3. W komorze napływowej 18 znajduje się przesłona rozdzielcza 21. Pomiędzy przesłoną rozdzielczą 21, a konfuzorem 20 przewodu dopływowego 3 znajduje się ruszt napowietrzający 22, który jest podłączony do przewodu upustowo-napowietrzającego 14. Przewód gazu sterującego 10 zasilany jest przez źródło sprężonego gazu 23. Pomiędzy źródłem sprężonego gazu 23, a zbiornikiem roboczym 2, na przewodzie gazu sterującego 10 zamontowany jest zawór redukcyjny 24. Do przewodu upustowo-napowietrzającego 14 podłączony jest zbiornik akumulacyjny 25 powietrza, z którego powietrze doprowadzane jest do rusztu napowietrzającego 22 oraz do przewodu dopływowego 3.
Na fig. 2 pokazano, w rzucie z góry, przykładowe rozmieszczenie pneumatycznej pompy wyporowej 1 z dwoma zbiornikami roboczymi 2 w komorze suchej, w postaci zbiornika o przekroju okrągłym.
Na fig. 3 przedstawiono schemat urządzenia według wynalazku z jednym zbiornikiem roboczym w widoku z boku, które w stosunku do urządzenia uwidocznionego na fig. 1 posiada tylko jeden zbiornik roboczy 2 i nie posiada funkcji napowietrzania dopływających do zbiornika roboczego 2 ścieków.
Na fig. 4 pokazano, w rzucie z góry, przykładowe rozmieszczenie pneumatycznej pompy wyporowej 1 z jednym zbiornikiem roboczym 2 w komorze suchej, w postaci zbiornika o przekroju okrągłym.
Działanie urządzenia według wynalazku polega na tym, że w fazie napełnienia ścieki spływają przewodem grawitacyjnym 19 do komory napływowej 18, skąd poprzez przesłonę rozdzielczą 21 i konfuzor 20 oraz przez przewód dopływowy 3 i zawór dopływowy 4 dostają się do zbiornika roboczego 2 pneumatycznej pompy wyporowej 1. Podczas napełniania zbiornika roboczego 2 ściekami, pneumatycznie sterowany, zawór dopływowy 4 pozostaje otwarty, a zawór zwrotny odpływowy 6 w przewodzie odpływowym 5 jest zamknięty. Jednocześnie zawór upustowy 13 przewodu gazu upustowego 12 otwiera się, aby powietrze ze zbiornika roboczego 2 mogło z niego uchodzić. Dopływ powietrza przewodem gazu roboczego 8 ze źródła sprężonego gazu 23, którym może być sprężarka lub zbiornik sprężonego powietrza, jest zablokowany zaworem roboczym 9. Po napełnieniu się zbiornika roboczego 2, sonda poziomu daje sygnał do rozpoczęcia procesu tłoczenia.
W fazie tłoczenia, znajdujący się na dopływie do zbiornika roboczego 2 zawór dopływowy 4, zamyka się pod wpływem doprowadzonego do zbiornika roboczego 2 gazu sterującego poprzez przewód gazu sterującego 10, po otwarciu zaworu sterującego 11. Zawór upustowy 13 zamyka odpływ powietrza ze zbiornika roboczego 2, a otwiera się zawór roboczy 9. W efekcie ścieki zostają wypchnięte sprężonym powietrzem ze zbiornika roboczego 2 i wtłoczone do przewodu odpływowego 5. Tłoczenie ścieków będzie trwać do chwili upłynięcia nastawionego czasu lub osiągnięcia odpowiedniego poziomu w zbiorniku roboczym 2. Następnie powietrze znajdujące się wewnątrz zbiornika zostaje rozprężone w tłumiku hałasu i układ przechodzi w fazę napełniania.
Wysokość ciśnienia gazu w przewodzie gazu sterującego 10, którym jest zwykle sprężone powietrze, reguluje się zaworem redukcyjnym 24. W praktyce, to ciśnienie jest niższe niż 1 bar i jest niezależne od wysokości ciśnienia gazu roboczego, które najczęściej waha się w granicach od 2 do 6 bar. Przed niepożądanym wzrostem ciśnienia gazu roboczego w pneumatycznej pompie wyporowej 1 chroni zawór bezpieczeństwa 17 zainstalowany w kolumnie pneumatyczno-sterującej 7.
Dzięki zastosowaniu dodatkowego zaworu upustowo-napowietrzającego 15, zainstalowanego na przewodzie upustowo-napowietrzającym 14, wyposażonym w zbiornik akumulacyjny 25, możliwe jest wykorzystanie części rozprężanego po fazie tłoczenia powietrza do napowietrzania ścieków. Zgromadzone w zbiorniku akumulacyjnym 25 sprężone powietrze dozowane jest do przewodu dopływowego 3 lub do rusztu napowietrzającego 22 zainstalowanego w komorze napływowej 18, powodując napowietrzanie ścieków.
PL 215 041 B1
Dla zapewnienia maksymalnego upakowania elementów pneumatycznej pompy wyporowej 1 i zmniejszenia powierzchni dna komory suchej, wymaganej do zainstalowania w niej urządzenia według wynalazku, przewidziano przewężenie dolnej części zbiornika roboczego 2 w postaci pionowego walca 16.
Przesłona rozdzielcza 21, zainstalowana wewnątrz komory napływowej 18, pełni funkcję równomiernego rozdzielania strug cieczy płynących do przewodu dopływowego 3 i jednocześnie zabezpiecza pneumatyczną pompę wyporową 1 przed zablokowaniem się częściami stałymi o wymiarach większych od przekroju poprzecznego przewodu odpływowego 5.
Powyższe przykłady wykonania nie wyczerpują wszystkich możliwości wykonania i zastosowania rozwiązania według wynalazku objętych zastrzeżeniami patentowymi od 1 do 14.
Claims (14)
1. Sposób pompowania cieczy, zwłaszcza ścieków, za pomocą co najmniej jednego zbiornika roboczego pneumatycznej pompy wyporowej, który odbywa się w dwóch następujących po sobie fazach: w fazie napełniania - podczas której doprowadza się, w sposób grawitacyjny, ciecz do zbiornika roboczego poprzez, sterowany pneumatycznie, zawór dopływowy, na miejsce usuwanego z niego gazu, aż do jego napełnienia się oraz w fazie tłoczenia - podczas której, znajdujący się na dopływie do zbiornika roboczego, sterowany pneumatycznie, zawór dopływowy zamyka się, a następnie do zbiornika roboczego doprowadza się sprężony gaz roboczy, pod wpływem którego otwiera się zawór zwrotny odpływowy i, który wypiera ciecz ze zbiornika roboczego, aż do jego opróżnienia się, znamienny tym, że w fazie tłoczenia, zamykaniem zaworu dopływowego (4) steruje się tak, że w pierwszej kolejności, ścieki wypełniające zbiornik roboczy (2) pneumatycznej pompy wyporowej (1) podaje się działaniu ciśnienia gazu sterującego o ciśnieniu niższym od ciśnienia sprężonego gazu roboczego i od ciśnienia hydrostatycznego na wylocie z zaworu zwrotnego odpływowego (5) lecz o ciśnieniu wyższym niż ciśnienie hydrostatyczne na wlocie do zaworu dopływowego (4), pod wpływem którego zamyka się zawór dopływowy (4).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w fazie tłoczenia, po zamknięciu się zaworu zwrotnego dopływowego (4), odcina się dopływ gazu sterującego do zbiornika roboczego (2).
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w fazie tłoczenia, po wyparciu części cieczy ze zbiornika roboczego (2), zamyka się dopływ sprężonego gazu roboczego, aż do opróżnienia się zbiornika roboczego (2) z cieczy.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że pod koniec fazy tłoczenia, po opróżnieniu zbiornika roboczego (2) z cieczy, część sprężonego gazu, znajdującego się w zbiorniku roboczym (2), wykorzystuje się do natleniania dopływającej do zbiornika roboczego (2) cieczy.
5. Urządzenie do pompowania cieczy, zwłaszcza ścieków, za pomocą co najmniej jednego zbiornika roboczego pneumatycznej pompy wyporowej, który posiada przewód dopływowy cieczy z zamontowanym na nim, sterowanym pneumatycznie, zaworze dopływowym i przewód odpływowy cieczy z zamontowanym na nim zaworem zwrotnym odpływowym oraz przewód gazu roboczego z zamontowanym na nim zaworem roboczym i przewód gazu upustowego z zamontowanym na nim zaworze upustowym gazu ze zbiornika roboczego, znamienny tym, że do zbiornika roboczego (2) doprowadzony jest przewód gazu sterującego (10) z zamontowanym na nim zaworem sterującym (11), za pomocą którego zamyka się zawór dopływowy (4), a dolna część zbiornika roboczego (2) posiada przewężenie w postaci pionowego walca (16), do którego doprowadzony jest przewód dopływowy (3) cieczy z zamontowanym na nim, sterowanym pneumatycznie, zaworem dopływowym (4) oraz odprowadzony jest przewód odpływowy (5) cieczy z zamontowanym na nim zaworem zwrotnym odpływowym (6).
6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że do górnej części zbiornika roboczego (2) przymocowana jest kolumna pneumatyczno-sterująca (7) z zamontowanym na niej zaworem roboczym (9) sprężonego gazu roboczego i z co najmniej jednym zaworem upustowym (13) gazu oraz z zaworem sterującym (11).
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że do kolumny pneumatyczno-sterującej (7) przyłączony jest zawór bezpieczeństwa (17).
8. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że posiada przewód upustowo-napowietrzający (14) z zamontowanym na nim zaworem upustowo-napowietrzającym (15), który jest wprowadzony do przewodu dopływowego (3), na odcinku pomiędzy komorą napływową (18) a zbiornikiem roboczym (2).
PL 215 041 B1
9. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że posiada komorę napływową (18) z wprowadzonym do niej przewodem grawitacyjnym (19), z której wyprowadzony jest konfuzor (20) z przyłączonym przewodem dopływowym (3).
10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że w komorze napływowej (18) znajduje się przesłona rozdzielcza (21).
11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że pomiędzy przesłoną rozdzielczą (21), a konfuzorem (20) przewodu dopływowego (3) znajduje się ruszt napowietrzający (22).
12. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że przewód gazu sterującego (10) zasilany jest przez źródło sprężonego gazu (23), przy czym, pomiędzy źródłem sprężonego gazu (23), a zbiornikiem roboczym (2), na przewodzie gazu sterującego (10), zamontowany jest zawór redukcyjny (24).
13. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że do przewodu upustowo-napowietrzającego (14) podłączony jest zbiornik akumulacyjny (25) powietrza.
14. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że do rusztu napowietrzającego (22), poprzez przewód upustowo-napowietrzający (14), podłączony jest zbiornik akumulacyjny (25) powietrza.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL386571A PL215041B1 (pl) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | Sposób i urzadzenie do pompowania cieczy z zastosowaniem pneumatycznej pompy wyporowej |
| PCT/PL2009/050037 WO2010059069A1 (en) | 2008-11-21 | 2009-11-21 | A method and device for pumping liquids using a pneumatic positive disuplacement pump |
| EP09805875.3A EP2367987B1 (en) | 2008-11-21 | 2009-11-21 | A method and device for pumping liquids using a pneumatic positive disuplacement pump |
| US13/130,400 US8641386B2 (en) | 2008-11-21 | 2009-11-21 | Method and device for pumping liquids using a pneumatic positive displacement pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL386571A PL215041B1 (pl) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | Sposób i urzadzenie do pompowania cieczy z zastosowaniem pneumatycznej pompy wyporowej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL386571A1 PL386571A1 (pl) | 2010-05-24 |
| PL215041B1 true PL215041B1 (pl) | 2013-10-31 |
Family
ID=42062054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL386571A PL215041B1 (pl) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | Sposób i urzadzenie do pompowania cieczy z zastosowaniem pneumatycznej pompy wyporowej |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8641386B2 (pl) |
| EP (1) | EP2367987B1 (pl) |
| PL (1) | PL215041B1 (pl) |
| WO (1) | WO2010059069A1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017196196A1 (en) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | Szuster Mirosław | The method of flushing and aeration of a pressure pipeline and the wastewater pumping device |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013191786A1 (en) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | Exxonmobil Usptream Research Company | Pumping a multiphase fluid using a pneumatic pump |
| US10557480B1 (en) * | 2018-12-06 | 2020-02-11 | Razmik David Gharakhanian | Pumping systems and methods |
| US12313056B2 (en) | 2022-12-27 | 2025-05-27 | Razmik David Gharakhanian | Pumping system |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3118391A (en) * | 1964-01-21 | Pneumatic sewage ejector | ||
| US1594483A (en) | 1925-12-19 | 1926-08-03 | Yeomans Brothers Co | Sewage-ejector system |
| US2300039A (en) * | 1940-08-03 | 1942-10-27 | Yeomans Brothers Co | Package type sewage ejector |
| US3049489A (en) | 1954-10-07 | 1962-08-14 | Yeomans Brothers Co | Method and apparatus for handling waste material |
| US3302575A (en) | 1964-12-11 | 1967-02-07 | Nash Engineering Co | Control for sewage ejectors and sump pumps |
| JPS4936162B1 (pl) * | 1970-09-21 | 1974-09-28 | ||
| US3930755A (en) | 1974-08-09 | 1976-01-06 | Lahr Lawrence N | Air-pressure actuated slurry pump |
| US4773830A (en) * | 1987-03-10 | 1988-09-27 | Addison Pump Company | Control apparatus for a gas driven pump |
| KR0120732B1 (ko) * | 1995-05-13 | 1997-10-22 | 박세준 | 자동 공압펌프 |
| KR100294808B1 (ko) * | 1999-03-18 | 2001-07-12 | 임정남 | 자동 공압펌프 |
| DE10020359A1 (de) | 2000-04-26 | 2001-10-31 | Boerner Wolf Dieter | Abwasserhebeanlage |
| FR2822484B1 (fr) | 2001-03-22 | 2003-09-05 | Seardi Pompage | Dispositif de relevement d'eaux usees |
| PL208525B1 (pl) | 2006-03-10 | 2011-05-31 | Hydro Vacuum Społka Akcyjna | Tłocznia ścieków, zwłaszcza komunalnych |
| PL209282B1 (pl) | 2007-03-22 | 2011-08-31 | Przedsiębiorstwo Inżynierii Środowiska Ekowodrol Społka Z Ograniczoną | Urządzenie pompowe ścieków |
| PL2024577T3 (pl) | 2006-03-22 | 2019-08-30 | Mirosław SZUSTER | Urządzenie pompowe ścieków |
-
2008
- 2008-11-21 PL PL386571A patent/PL215041B1/pl unknown
-
2009
- 2009-11-21 WO PCT/PL2009/050037 patent/WO2010059069A1/en not_active Ceased
- 2009-11-21 US US13/130,400 patent/US8641386B2/en active Active
- 2009-11-21 EP EP09805875.3A patent/EP2367987B1/en active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017196196A1 (en) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | Szuster Mirosław | The method of flushing and aeration of a pressure pipeline and the wastewater pumping device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL386571A1 (pl) | 2010-05-24 |
| EP2367987B1 (en) | 2014-07-09 |
| US8641386B2 (en) | 2014-02-04 |
| WO2010059069A1 (en) | 2010-05-27 |
| EP2367987A1 (en) | 2011-09-28 |
| US20110255998A1 (en) | 2011-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102844502A (zh) | 对冲水阀的渗漏探测 | |
| PL215041B1 (pl) | Sposób i urzadzenie do pompowania cieczy z zastosowaniem pneumatycznej pompy wyporowej | |
| AU2014202861B2 (en) | A cistern | |
| CN201099900Y (zh) | 一种双冲水节水型坐便器 | |
| CN217811541U (zh) | 加压排水、虹吸排水两用排水系统 | |
| ATE417969T1 (de) | Wasserkasten für ein klosett und entsprechendes klosett | |
| EP2029923B1 (en) | Float valve regulator | |
| CN200943456Y (zh) | 一种高效气侵钻井液真空除气器 | |
| US12454965B2 (en) | Landfill pump having metered cycling | |
| CN1563616A (zh) | 自源压力节水冲便水箱 | |
| PT1537277E (pt) | Autoclismo compreendendo um compartimento pressurizado, acessório de evacuação para um autoclismo, e sistema compreendendo um autoclismo e uma sanita. | |
| JP3748027B2 (ja) | ニューマチックケーソン函内の排水装置 | |
| CN222759069U (zh) | 一种利用潜污泵放空补水冲洗的调蓄池 | |
| CN206477408U (zh) | 一种水箱进水及水满自停装置 | |
| CN2665247Y (zh) | 直排式坐便器 | |
| HRP20180162T1 (hr) | Uređaj za ispiranje vodokotlića | |
| PL209282B1 (pl) | Urządzenie pompowe ścieków | |
| CN2502094Y (zh) | 一种水箱上水阀 | |
| RU2321748C2 (ru) | Способ работы морского эрлифта и система для его реализации | |
| CN117432036A (zh) | 一种可及时补水的马桶冲洗装置 | |
| US213058A (en) | Improvement in machinery for regulating the supply of water to tanks | |
| CN2052471U (zh) | 液位控制阀 | |
| JP2008045827A (ja) | 膨張タンクレス給湯・貯湯タンク | |
| PL210923B1 (pl) | Zbiornik retencyjny z samoczynnie regulowanym przepływem cieczy | |
| ITAN940004A1 (it) | Sifone dello sciacquone del servizio igienico con valvola per interrompere il deflusso dell'acqua |