PL65774Y1 - Filtr grawitacyjny wody ściekowej - Google Patents

Description

2 PL 65 774 Υ1

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest filtr grawitacyjny wody ściekowej, który zawiera doprowadzenie i odprowadzenie wody ściekowej z trwale zamocowaną powierzchnią filtracyjną pomiędzy doprowadzeniem i odprowadzeniem, której przyporządkowane jest urządzenie do czyszczenia wyposażone w przynajmniej jeden element ścierający.

Filtry grawitacyjne wody ściekowej są znanymi urządzeniami, do których woda ściekowa wpływa do przefiltrowania i przepływa przez powierzchnię filtracyjną, na której są zatrzymywane zawarte w cieczy zanieczyszczenia. Zatrzymane zanieczyszczenia są następnie usuwane z powierzchni filtracyjnej do przestrzeni poza filtr, na przykład do kontenera itp. przez obrotowe urządzenia do czyszczenia. Obrotowe urządzenie do czyszczenia zawiera szczotki poruszające się po torze kołowym. W znanych filtrach grawitacyjnych zastosowano powierzchnię filtracyjną wykonaną z blachy perforowanej lub jako układ prętów o przekroju kwadratu, prostokąta i innych, wzajemnie połączonych poprzecznymi prętami na kształt sita. Wymienione powierzchnie filtracyjne są zakrzywione w kształcie łuku, albo mają kształt powierzchni cylindrycznej i ich powierzchnia jest w odpowiednich interwałach zamiatana przez szczotki poruszające się po torze kołowym. Środek toru kołowego szczotek jest identyczny ze środkiem krzywizny kołowej powierzchni filtracyjnej.

Wadą niniejszego rozwiązania jest to, że krawędzie otworów w przestrzeni filtracyjnej przy pracy szczotek działają na końce szczotek jak ostrze, przez co wyraźnie obniża się żywotność szczotek. Następną wadą dotychczasowego stanu techniki jest to, że ze względu na wyginanie się szczotek przy ich dociskaniu do powierzchni filtracyjnej skuteczność czyszczenia powierzchni filtracyjnej jest, szczególnie w przypadku małych otworów filtracyjnych, też mała. Kolejną wadą dotychczasowego stanu techniki jest to, że otwory filtracyjne w powierzchni filtracyjnej zatykają się zanieczyszczeniami w kształcie klina, ziarnami piasku itp., które nie dają się usunąć szczotkami do czyszczenia, a wręcz odwrotnie; szczotki do czyszczenia często jeszcze bardziej wciskają takie małe przedmioty w otwory powodując ich zapychanie, przez co stopniowo zmniejsza się przepływ cieczy oczyszczanej filtrem ze wszystkimi negatywnymi skutkami, tzn. wzrostem poziomu cieczy nad filtrem, wzrostem oporu przepływu cieczy, spadkiem wydajności filtracji itp., czemu sprzyjają ostre krawędzie otworów filtracyjnych, zmiana kierunku przepływu filtrowanej cieczy o 90° i duże opory przepływu cieczy w otworach filtracyjnych, przede wszystkim w przypadku, gdy otwory filtracyjne mają mniejsze wymiary. Następną wadą dotychczasowego stanu techniki, która występuje przede wszystkim wtedy, gdy powierzchnię filtracyjną tworzy układ prętów, jest to, że na krawędziach otworów filtracyjnych przyczepiają się i stopniowo gromadzą się włosy, włókna i tekstylia, które są bardzo uciążliwe, i z reguły dają się usunąć tylko ręcznie.

Celem rozwiązania technicznego jest wyeliminowanie lub przynajmniej ograniczenie wad dotychczasowego stanu techniki.

Cel rozwiązania technicznego osiągnięto przy pomocy filtra grawitacyjnego, którego zasadniczą cechą jest to, że powierzchnia filtracyjna jest utworzona przez układ sąsiadujących ze sobą prętów, usytuowanych wzdłuż głównego kierunku przepływu wody ściekowej oraz wzdłuż kierunku ruchu obrotowego urządzenia do czyszczenia, przy czym pręty na swoich końcach przy wlocie wody są połączone z ramą filtra i na pozostałej swojej długości są swobodne.

Taki układ w połączeniu ze zgodnym kierunkiem przepływu filtrowanej wody prowadzi do powstania optymalnego kształtu powierzchni filtracyjnej z punktu widzenia oporu hydraulicznego. Płynąca woda przepływając przez powierzchnię filtracyjną tylko nieznacznie zmienia kierunek i powierzchnia filtracyjna nie ma żadnych ostrych krawędzi, które by powodowały opory albo stanowiły przeszkodę dla przepływającej wody, związaną z powstaniem wielkich oporów przepływu wody i/albo duże zużycie szczotek czy innych elementów ścierających, które przechodzą zarówno po powierzchni prętów, jak i wzdłuż pomiędzy nimi aż do ich swobodnego końca. Swobodny koniec prętów powierzchni filtracyjnej zapobiega stopniowemu gromadzeniu włosów, włókien i tekstyliów oraz konieczności ręcznego czyszczenia filtra. Następną korzyścią niniejszego wykonania jest to, że w zasadniczy sposób podwyższa żywotność elementów ścierających i powierzchni filtracyjnej, przy czym powierzchnię filtracyjną można całkowicie wyczyścić w ciągu jednego obrotu elementu zgarniającego, a na skutek bezproblemowego przejścia elementu ścierającego także przez przestrzeń między prętami filtracyjnymi, wszystkie osady na bokach prętów (włącznie z tłuszczami i innymi substancjami lepkimi) są bezpiecznie usuwane. Dzięki temu utrzymuje się maksymalna drożność filtra przez cały czas jego żywotności. Następną korzyścią niniejszego układu jest to, że niezbędna powierzchnia filtracyjna może być 3 PL 65 774 Υ1 mniejsza, bo zapewnia ona niezakłócony przepływ dla filtrowanej wody, a jej powierzchnia przepływowa nie zmniejsza się w czasie.

Według przykładowego wykonania pręty mogą być proste albo wygięte w łuk, np. w łuk koła, przy czym urządzenie do czyszczenia przyporządkowane prętom może być wykonane jako przesuwne urządzenie do czyszczenia, którego element ścierający porusza się w płaszczyźnie i wzdłuż prętów, albo jako obrotowe urządzenie do czyszczenia, którego element ścierający porusza się po okręgu, który przecina układ prętów i wolne końce prętów leżą wewnątrz tego okręgu.

Według korzystnego wykonania pręty są na długości 15 do 40 mm wygięte przy swoich końcach przy wlocie wody ściekowej pod kątem 60° do 110° w kierunku na zewnątrz i tymi końcami są połączone z belką poprzeczną, która jest połączona z ramą filtra.

Pręty mają przekrój poprzeczny zaokrąglony (tj. np. okrągły lub owalny itp.) lub mają przekrój poprzeczny kwadratu, prostokąta i inne.

Przedmiot wzoru użytkowego został przedstawiony na załączonym rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia widok z boku filtra grawitacyjnego i Fig. 2 przekrój poprzeczny układu prętów filtracyjnych i z Fig. 1.

Rozwiązanie techniczne będzie opisane na przykładzie wykonania filtra grawitacyjnego wody ściekowej z obrotowym urządzeniem do czyszczenia.

Filtr grawitacyjny zawiera komorę rozdzielczą 20, do której jest przyłączony przewód doprowadzający zanieczyszczoną wodę do filtracji, albo przewód prosty 18, albo przewód boczny 19 zaznaczony linią kreskowo-punktową. Za komorą rozdzielczą 20 w kierunku przepływu wody znajduje się powierzchnia filtracyjna, wykonana jako układ sąsiadujących ze sobą w stałych odstępach prętów 1, usytuowanych wzdłuż głównego kierunku przepływu wody ściekowej, które mają w korzystnym wykonaniu zaokrąglony, np. okrągły lub owalny, przekrój poprzeczny, jak jest przedstawione na Fig. 2. W nieprzedstawionym wykonaniu pręty 1, mają przekrój poprzeczny, na przykład kwadratowy, prostokątny, trapezowy itp., jednak wiąże się to z pogorszeniem zdolności przepływowej filtra. W przedstawionym przykładzie wykonania pręty Λ są wygięte w łuk koła i powierzchnia filtracyjna jest zakrzywiona. W nieprzedstawionym przykładzie wykonania pręty 1 są proste i powierzchnia filtracyjna jest płaska. Układ prętów! ma budowę grzebieniową.

Pręty 1 są swoimi końcami od strony komory rozdzielczej 20 połączone z ramą 3 filtra, np. są połączone z belką poprzeczną 2, która jest nierozłącznie lub rozłącznie połączona z ramą 3 filtra. Pręty 1 są na swojej pozostałej długości całkowicie swobodne, nie są przymocowane do ramy filtra, ani nie są połączone między sobą tak, że drugie końce prętów Λ są swobodne. Korzystne jest, jeżeli swobodne końce prętów ! są usytuowane w kierunku pionowym powyżej poziomu swoich końców połączonych z ramą 3, ale nie jest to konieczne. W przedstawionym przykładzie wykonania pręty 1 są wygięte w kierunku na zewnątrz do połączenia z ramą 3 filtra i tą wygiętą częścią są połączone z ramą. Długość odgiętej części w przedstawionym przykładzie wykonania wynosi 15 do 40 mm od końców prętów ! i pręty 1 są wygięte pod kątem 60° do 110°, w przedstawionym przykładzie wykonania są wygięte pod kątem około 90°. Za miejscem tego wygięcia, w kierunku swobodnych końców, pręty 1 są na swojej długości wygięte w kształt koła do ścierania poprzez niżej opisane obrotowe urządzenie do czyszczenia. W nieprzedstawionym przykładzie wykonania pręty 1 są wykonane bez wygięcia za miejscem swojego połączenia z ramą 3 filtra i są tylko wygięte w kształt koła.

Obok komory rozdzielczej 20, poniżej poziomu prętów !, jest umieszczona komora rozdzielcza 21 przefiltrowanej wody, z której wychodzi nieprzedstawiony przewód odprowadzający przefiltrowanej wody. Do dolnej strony wolnych końców prętów 1, układu prętów 1 elastycznie przylega sprężysty element poprzeczny 15, z którym jest połączona skierowana w dół pochylnia 16 zatrzymanych zanieczyszczeń, swoim końcem usytuowana nad naczyniem zbiorczym 17 zatrzymanych zanieczyszczeń, np. popielnicą, lub odpowiednim przenośnikiem itp. W nieprzedstawionym przykładzie wykonania filtr jest wykonany bez sprężystego elementu poprzecznego 15.

Nad powierzchnią filtracyjną jest umocowane w ramie filtra obrotowe urządzenie do czyszczenia, zawierające elementy ścierające 4, np. szczotki lub elastyczne listwy z gładką albo zębatą krawędzią, umocowane na wale obrotowym 5 z środkiem 6 obrotu. Wał 5 jest sprzęgnięty z nieprzedstawionym napędem, który jest ciągły lub przerywany, albo odpowiednio sterowany, (np. w zależności od poziomu wody w komorze rozdzielczej) przez odpowiednie nieprzedstawione urządzenie sterownicze. Elementy ścierające 4 poruszają się po torze kołowym i przy każdym swoim przejściu przez pręty ! omiatają nie tylko górną część powierzchni prętów 1, ale i powierzchnie prętów ! między nimi. 4 PL 65 774 Υ1

Elementy ścierające 4 korzystnie sięgają aż do przestrzeni między prętami 1. i korzystnie przechodzą przez swobodne końce prętów 1_, co wprawdzie nie jest koniecznym warunkiem, ale poprawia to proces czyszczenia powierzchni filtracyjnej z zatrzymanych zanieczyszczeń.

Na Fig. 1 są przedstawione dwa warianty wykonania obrotowego urządzenia do czyszczenia. W górnej połowie Fig. 1 jest przedstawiony wariant, w którym ramię 7 jest sztywno połączone z wałem 5 i z elementem ścierającym 4. W dolnej połowie Fig. 1 jest przedstawiony wariant, w którym ramię z elementem ścierającym 4 jest utworzone przez dwie części 8 i 9, które są wzajemnie połączone poprzez przegub obrotowy 10 i są dociskane sprężyną 11, do ogranicznika 12. Wykonanie obrotowego urządzenia do czyszczenia z wahliwymi odprężonymi elementami 8, 9 jest korzystne w sytuacjach, kiedy występuje możliwość, że przede wszystkim na początku powierzchni filtracyjnej przy komorze rozdzielczej 20 dojdzie do zatrzymania większego przedmiotu stałego, który by mógł uszkodzić powierzchnię filtracyjną lub inne części filtra. W takim przypadku część 9 opuszcza się wokół przegubu 10 i nie dojdzie do uszkodzenia urządzenia filtracyjnego. Dojdzie natomiast do tego, że zatrzymane zanieczyszczenie pod działaniem ciśnienia wody do filtracji przesunie się w kierunku swobodnych końców prętów 1 i spadnie do naczynia zbiorczego 17.

Obrotowemu urządzeniu do czyszczenia jest następnie przyporządkowane ramię 13, które jest obrotowo ułożyskowane w ramie filtra, przy czym swoją częścią przylega do ogranicznika 14 i na swoim końcu jest wyposażone we wzdłużny element sprężysty, który czyści przechodzące elementy ścierające 4 z zatrzymanych zanieczyszczeń, zgarnia je na pochylnię 16 i następnie do naczynia zbiorczego 17 lub na przenośnik. W nieprzedstawionym przykładzie wykonania urządzenie do czyszczenia jest utworzone jako przesuwne urządzenie do czyszczenia, którego elementy ścierające 4 przy omiataniu prętów 1 wykonują w zasadzie ruch prostoliniowy, np. po torze łańcuchowym naciągniętym między parą kół łańcuchowych, itp. W kolejnym nieprzedstawionym przykładzie wykonania urządzenie do czyszczenia jest wytworzone w inny odpowiedni sposób, przy czym konkretna konstrukcja, przy znajomości rozwiązań wyczerpująco tutaj opisanych, może być stworzona przez fachowca.

Filtr według wzoru użytkowego działa tak, że zanieczyszczona woda poprzez przewody 18 lub 19 wlewa się do komory rozdzielczej 20 i następnie na pręty 1 do komory odprowadzającej 21 i następnie do przewodu odprowadzającego, albo do kanału. Zanieczyszczenia zawarte w wodzie są wychwytywane przez powierzchnię filtracyjną i pod działaniem ciśnienia wody przesuwane zgodnie z kierunkiem przepływającej wody i wzdłuż prętów 1, przez co podwyższa się wydajność filtra, obniża się zapotrzebowanie czyszczenia i ponadto podwyższa się żywotność elementów ścierających 4. Po pewnym czasie, kiedy dojdzie do zatrzymania większej ilości zanieczyszczeń na prętach 1., poziom przypływającej wody podwyższy się aż do poziomu nieprzedstawionej sondy, która uruchomi obracanie elementów ścierających 4 w pokazanym na Fig. 1 kierunku.

Elementy ścierające 4 wnikają przy początku prętów Λ powierzchni filtracyjnej przy komorze rozdzielczej 20 do szczelin między prętami i i poruszają się w kierunku swobodnych końców prętów 1, przez co stopniowo usuwane są wszystkie zanieczyszczenia z prętów 1,, następnie przy pomocy ramienia 13 zanieczyszczenia są zgarniane do naczynia zbiorczego 17 lub na przenośnik. Sprężysty element poprzeczny 15 zapobiega przy tym przypadkowemu wpadnięciu nieprzyczepnych zanieczyszczeń do komory odprowadzającej 21.. Dzięki przejściu elementów ścierających 4 aż na koniec prętów 1 dojdzie do wyczyszczenia szczelin filtracyjnych między prętami 1., poziom wody w komorze rozdzielczej 20 opadnie i sonda poziomu zatrzyma działanie obrotowego urządzenia do czyszczenia najlepiej w położeniu poziomym tak, aby napływająca woda mogła swobodnie przepływać przez powierzchnię filtracyjną. Obrotowe urządzenie do czyszczenia może być też sterowane przez inny układ logiczny np. może być utrzymywane w działaniu ciągłym, może być przełączane w różnych interwałach czasowych w ciągu dnia i nocy itp.

Urządzenie według rozwiązania technicznego jest użyteczne przede wszystkim jako kratownica do separacji zanieczyszczeń w dopływającej komunalnej wodzie ściekowej oraz w innych dziedzinach, gdzie można wykorzystać korzystne efekty filtracyjne urządzenia.

Claims (8)

1. 5 PL 65 774 Υ1 Zastrzeżenia ochronne 1. Filtr grawitacyjny wody ściekowej, który zawiera doprowadzenie i odprowadzenie wody ściekowej z trwale zamocowaną powierzchnią filtracyjną pomiędzy doprowadzeniem i odprowadzeniem, której przyporządkowane jest urządzenie do czyszczenia wyposażone w przynajmniej jeden element ścierający, znamienny tym, że powierzchnia filtracyjna jest utworzona przez układ sąsiadujących ze sobą prętów (1), usytuowanych wzdłuż głównego kierunku przepływu wody ściekowej oraz wzdłuż kierunku ruchu urządzenia do czyszczenia, przy czym pręty są na swoich końcach przy wlocie wody połączone z ramą (3) filtra i na pozostałej swojej długości są swobodne.
2. 2. Filtr grawitacyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że pręty (1) są proste.
3. 3. Filtr grawitacyjny według zastrz. 2, znamienny tym, że urządzenie do czyszczenia przyporządkowane prętom (1) jest utworzone jako przesuwne urządzenie do czyszczenia, którego element ścierający (4) porusza się liniowo i wzdłuż prętów (1).
4. 4. Filtr grawitacyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że pręty (1) są wygięte w łuk.
5. 5. Filtr grawitacyjny według zastrz. 2 lub 4, znamienny tym, że przyporządkowane prętom (1) urządzenie do czyszczenia jest utworzone jako obrotowe urządzenie do czyszczenia, którego element ścierający (4) porusza się po okręgu, który przecina układ prętów (1), a wolne końce prętów (1) leżą wewnątrz tego okręgu.
6. 6. Filtr grawitacyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że pręty (1) są na długości 15 do 40 mm wygięte przy swoich końcach przy wlocie wody ściekowej pod kątem 60° do 110° w kierunku na zewnątrz i tymi końcami są połączone z belką poprzeczną, która jest połączona z ramą filtra.
7. 7. Filtr grawitacyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że pręty (1) mają zaokrąglony przekrój poprzeczny.
8. 8. Filtr grawitacyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że pręty (1) mają przekrój poprzeczny kwadratu, prostokąta i inne.