RO123560B1 - Instalaţie de canalizare - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o instalaţie de canalizare cu curgere gravitaţională, destinată preluării, colectării, transportului, procesării şi evacuării apelor uzate, şi care asigură creşterea vitezei de transport a apei uzate, pe anumite porţiuni ale reţelei de canalizare. Instalaţia conform invenţiei cuprinde nişte conducte (1) amplasate în sol, la adâncime, şi care comunică deschis cu nişte cămine (2) pe care le traversează până la o staţie (3) de epurare şi tratare, iar la capetele de aval şi de amonte ale conductei (1), în dreptul căminelor (2), se montează nişte ejectoare (8) de formă tubulară, alimentate, periodic sau temporar, cu apă tehnologică sub presiune, de la o staţie (7) de pompare, astfel că se produc nişte jeturi (c) profilate lângă pereţii interiori ai conductelor (1), asigurându-se o spălare uniformă, o îndepărtare a depunerilor şi o uniformizare a distribuţiei suspensiilor.

Description

Orice persoană are dreptul să formuleze în scris și motivat, la

OSIM, o cerere de revocare a brevetului de invenție, în termen de 6 luni de la publicarea mențiunii hotărârii de acordare a acesteia

RO 123560 Β1

Invenția se referă la o instalație de canalizare pentru ape uzate și/sau meteorice cu curgere gravitațională prin conducte, echipată cu niște ejectoare cu ajutaj tubular interior, montate etanș și în serie cu conductele, care sunt alimentate periodic, în general, cu apă tehnologică sub presiune prin niște țevi de la o unitate de pompare a stației de tratare a apei, care sunt utilizate pentru operații de curățire de depuneri, spălări de întreținere și pentru a permite funcționarea normală a rețelelor extinse în amonte și cu deficit de pantă.

Instalațiile de canalizare pentru ape uzate cu curgere gravitațională de la colectare și până la stația de tratare și mai departe la emisar sunt cele mai economice aplicații de transport. Rețelele unei instalații de canalizare cu curgere gravitațională, realizate la începuturi istorice din canale deschise, pietruite și, ulterior, din conducte cu profil închis și îngropate la un unghi de curgere (în pantă) au fost constituite în vecinătatea unui emisar natural (râu, lac etc.) fără a avea o stație de tratare a apei uzate.

Prin dezvoltarea așezărilor umane și extinderea în teritoriu, instalațiile de canalizare au fost prevăzute cu stații de epurare și tratare a apei, cu stații de pompare și au beneficiat de modernizări în tehnologia materialelor, dar de la punerea acestora în funcțiune, au ajuns a fi insuficiente pentru transportul debitelor mărite sau când distanțele de la punctele de colectare devin din ce în ce mai mari și cu deficit de pantă.

Aceeași dezvoltare urbană a generat și instalații de canalizare sub presiune, în care apele uzate sunt pompate pe conducte de la punctul de colectare și până la un cămin de deversare, în situațiile când sursa de apă uzată se află sub nivelul solului, la o adâncime mai mare decât nivelul unei rețele de colectare apropiate sau când traseul unei instalații de canalizare cu curgere gravitațională trebuie să ocolească un obstacol prin subtraversare.

în general, toate instalațiile de canalizare cu curgere gravitațională rămân în urma dezvoltării așezărilor urbane și rurale, și ale dezvoltării obiectivelor industriale, care le utilizează intrinsec.

Această situație a generat și generează următoarele acțiuni:

- de a se extinde în amonte o instalație de canalizare existentă cu prelungiri de aliniamente și de creștere a complexității rețelei, care se fac cu reduceri ale pantei de curgere față de panta primară, inițială a instalației;

- creșterea debitului de ape uzate, cu mult peste capacitatea reală a instalației, datorită creșterii numărului de beneficiari racordați la instalație și a densității punctelor de colectare pe anumite porțiuni ale rețelei de transport;

- colmatarea grea și blocarea instalațiilor prin reducerea debitului de ape uzate cu mult sub capacitatea reală a unei instalații existente, prin reducerea numărului de beneficiari din diverse motive, neglijarea întreținerii, deversare de ape industriale din sectorul agrozootehnic;

- racordarea unor aliniamente secundare lungi și foarte lungi cu variații de pantă de la o sursă insularizată de ape uzate până la un cămin colector al unei alte instalații de canalizare;

- amplasarea unei instalații de canalizare pe un teren plan - urmare a unui interes economic urban sau rural de tip exponențial - teren cu înălțime mică de 1,50 + 2,00 m față de nivelul unui emisar natural;

- refacerea sau retehnologizarea instalațiilor existente și aflate în exploatare.

Se cunosc multe instalații de canalizare la care au fost aplicate soluții tehnice pentru spălare, curățire, decolmatare pentru depuneri incipiente și care fac parte din anexele instalației.

Din documentul US 5009715, se cunoaște o instalație pentru curățirea suprafețelor interioare ale conductelor de canalizare din beton, care cuprinde o multitudine de duze de pulverizare distanțate între ele. Astfel, unele instalații de canalizare cu curgere gravitațională

RO 123560 Β1 sunt prevăzute în aval cu unele cămine sau bazine, care sunt vacuumate periodic și produc 1 o ridicare a nivelului hidrostatic, înainte de deversarea în stația de tratare, sau chiar după stația de tratare pentru deversare în emisar; datorită ridicării nivelului hidrostatic are loc o 3 restabilire a nivelului la o valoare convenabilă, suficientă de a instala viteze de curgere acceptabile și de a evita depunerile pe traseul cu deficit de pantă până la emisar. 5

Acestea prezintă următoarele dezavantaje:

- parametrii de vacuumare se mențin pentru timp scurt;7

- depresiunea este detrimentată de emisia de aer și gaze dizolvate în apele de canalizare, care reduce vacuumul;9

- intervalele de vacuumare efectivă se pot efectua numai când zona de amonte a conductei are un grad de umplere de 100% de apă uzată;11

- zona de vacuum trebuie ferită de îngheț;

- la debite reduse ale unui curent de ape uzate, nu funcționează fără aport de apă 13 pentru amorsare;

- instalația produce practic restabilirea unei pante de curgere gravitațională, prin 15 ridicarea apei uzate din avalul unui aliniament, pentru a curge pe o nouă pantă spre emisar;

- se aplică pentru instalații care au conducte cu diametrul maxim de 500 mm; 17

- nu permite creșterea vitezei medii de transport peste cea proiectată inițial și nici în cazul supradebitelor. 19

Alte instalații de canalizare sunt prevăzute cu cămine de spălare cu rezervor de apă și cu funcționare neautomată (prin comenzi de intervenție din exterior) de tipul cu clapete și 21 acționare cu lanț, sau sunt prevăzute cu cămine de spălare și vane stăvilar acționate cu lanț;

cele cu funcționare automată sunt cu rezervor de apă cu acționare automată, cu dispozitiv 23 de automatizare hidraulică, fără piese mobile de tip Passavant.

Aceste instalații prezintă următoarele dezavantaje:25

- amplasarea unor rezervoare de apă cu volume de 3 + 10 m³, în amontele instalației și la suprafața solului, pentru a permite crearea unor diferențe de nivel de 2,00+3,00 m, astfel 27 ca valul produs să spele conductele și să antreneze depunerile;

- rezervorul de apă trebuie ferit de îngheț;29

- spălarea intermitentă durează câteva zeci de secunde și este echivalentă cu o viitura de apă;31

- valul produs are energie cinetică mare, produce efectul „loviturilor de berbec, refulări în sifoane și zgomote neplăcute;33

- după o distanță de câteva sute de metri, debitul și vitezele de spălare se reduc;

- spălarea se produce în general pe aliniamentul conductei colectoare principale; 35

- nu sunt aplicabile pentru conducte colectoare cu diametre mai mari de 500 mm;

- pot produce curgerea inversă - remuuri - la racordurile secundare de conducte din 37 căminele de racordare, cu efect de înfundare a acestora;

- perioadele de funcționare sunt caracterizate prin timpi reduși de spălare la intervale 39 mari de timp - funcționarea se bazează pe șocuri de debite mari ale apei de spălare;

- nu permit creșterea vitezei medii de transport a apelor uzate la regimurile de supra- 41 debite - cu durata de cel puțin 1 + 1,5 h, pentru că nu sunt posibile și descărcările cu debite mari ale apei de spălare din bazinul instalației. 43

Alte aplicații din stadiul tehnicii în domeniul curățirii și spălării instalațiilor de canalizare cu curgere gravitațională prin conducte și mai ales, pentru desfundare, decolmatări 45 grele și îndepărtare a unor materiale și obiecte care au detrimentat curgerea apelor uzate nu sunt prezentate, pentru că se află în zona de întreținere și exploatare cu intervenție din 47 exterior prin agregate, dispozitive care pătrund în instalație ca de exemplu: furtunele de

RO 123560 Β1 aspirație de la autovehiculele de vidanjare, cablurile și lanțurile de curățire, furtune cu apă sub presiune introduse pe conducte etc, sau dispozitive auxiliare montate pe instalație, care pentru aceste operații de spălare, curățire împiedică prin obturare curgerea normală a apelor uzate pe perioada intervenției, sau care prin modul de amplasare, funcționare și fixare introduc rezistențe hidraulice suplimentare și praguri de depunere și suplimentar, împiedică introducerea din exterior pe conducte a dispozitivelor de curățire, sau le blochează la extragere.

Toate instalațiile cu curgere gravitațională prin conducte prezentate mai sus la stadiul tehnicii - și cu un progres tehnic mic față de instalațiile de canalizare echivalente - aplicate de Imperiul Roman au dezavantajul că nu permit creșterea vitezei medii de transport, în cazul debitelor mari și supradebitelor la aliniamentele cu pantă redusă sau cu deficit de pantă (sub 4 %o) când este posibilă atingerea vitezelor critice de depunere (sub 0,7 m/s) și nu sunt prevăzute cu echipamente sau dispozitive, care sa asigure în general discontinuu o curgere de spălare sau curățire cu regim staționar, cu durata mai mare (peste 15 minute) la viteze medii acceptabile (1+3m/s)pe o lungime mare și la intervale de repaus controlabile, mai mici sau mai mari (de la 1 h+8h) funcție de ciclul de funcționare al instalațiilor cu diametre ale conductelor pana la 500 mm ; iar pentru conductele cu diametre cuprinse între 500 și 1200 mm instalațiile de canalizare nu au niciun echipament montat pentru curățire și spălare hidrodinamică.

Problema care se pune la instalațiile de canalizare cu curgere gravitațională prin conducte este asigurarea unei curgeri staționare cu viteza medie mai mare decât viteza de autocurațire (mai mare de 0,7 m/s), iar viteza minimă absolută să nu fie mai mică decât viteza de depunere (sub 0, 7 m/s). în cazul supradebitelor - situație de lucru reală pentru multe instalații - care exced capacității proiectate inițial, o instalație dată (existentă în exploatare cu parametrii inițiali) nu are nicio resursă tehnică de a crește viteza medie de transport sau de a o restabili la valori acceptabile pe porțiunile de rețea extinse mult în amonte și care au deficit de pantă (sub 4 spre 2 %o); echipamentele de spălare ale acestora lucrează în șocuri hidraulice pe timp scurt și sunt valabile în general pentru conducte colectoare principale, dar numai până la diametrele nominale (interioare) de 500 mm.

Instalația de canalizare, destinată apelor uzate și/sau meteorice cu curgere gravitațională prin conducte, formată dintr-o rețea de conducte, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate din stadiul tehnicii și rezolvă problema tehnică propusă, prin aceea că are cel puțin un aliniament de conducte montate succesiv la o adâncime în sol la o pantă de curgere față de orizontala locației, care traversează niște cămine de de vizitare, în drumul lor către o stație de tratare și mai departe, către un emisar natural sau artificial printr-un deversor, între conducte, fiind montate etanș cu garnitură și coaxial niște ejectoare tubulare, alimentate periodic cu apă tehnologică sub presiune prin niște racorduri și niște țevi amplasate în sol, lângă conducte, de la o unitate de pompare, care aparține stației de tratare, în care fiecare ejector tubular, care produce printr-o fantă inelară un jet tubular de apă cu viteză mare, de forma unei pânze subțiri cilindrice, în sensul de curgere a apei colectate, este constituit dintr-un corp tubular interior, profilat cu mufă în amonte, și un corp tubular exterior, profilat cu mufă în aval, asamblate între ele rigid și concentric, prin intermediul unei monturi inelare de capăt și niște nervuri radiale poziționate și profilate, astfel încât să definească o cameră toroidală de presiune continuată până la fanta inelară cu care comunică, iar camera toroidală de presiune prezintă un ștuț dispus tangențial pe corpul tubular exterior, care este conectat hidraulic prin racordul la una din țevile de alimentare cu apă tehnologică sub presiune și prin care camera toroidală de presiune primește apă tehnologică sub presiune.

RO 123560 Β1

Invenția rezolvă problema tehnică a creșterii vitezei medii de transport a apelor uzate 1 cu turbiditate mare prin conducte la o pantă dată, în general mică (sub 4 %o) prin ejectoarele tubulare amplasate între conducte, care produc jeturi tubulare subțiri de apă pe lângă 3 peretele interior al conductelor și pe o lungime convenabilă, iar în aval de acestea, o curgere staționară pentru curățire și spălare de întreținere, la o funcționare, în general, discontinuă, 5 cu durate de timp controlabile atât pentru funcționarea jeturilor tubulare (în general cu durate de timpi mai mari de 15 min), cât și pentru perioadele de repaus mai mici sau mai mari (de 7 la 1 la 8 h ) în funcție de ciclul real de funcționare al instalațiilor, pentru toate aliniamentele și racordările conductelor cu diametrele nominale de la 100 + 1200 mm, în care ejectoarele 9 tubulare au aceeași secțiune transversală cu a conductelor pe care sunt montate și nu împiedică sau agață dispozitivele de curățire introduse pe conducte, la eventualele curățiri 11 de deblocare, produse de pătrunderea unor mase de materiale sau obiecte nepermise pe traseul de curgere. 13

Invenția prezintă următoarele avantaje:

- spălarea de întreținere și curățirea depunerilor ușoare pe conducte se face cu un 15 echipament dedicat - ejector tubular cu ajutaj de interior - care are diametrul interior egal cu diametrul interior al conductei pe care este montat coaxial și în serie cu conductele, întubat 17 etanș cu mufe și garnitură, și care produce un jet tubular de apă tehnologică, cu viteză mare, pe lângă peretele interior, și pe o lungime convenabilă a conductelor, prin alimentare cu apă 19 tehnologică sub presiune, prin niște țevi de la o unitate de pompare a stației de tratare a apei uzate;21

- spălarea de întreținere și curățirea depunerilor ușoare pe conducte cu aceste ejectoare tubulare se realizează periodic, de câteva ori pe zi;23

- permite creșterea vitezei de transport ape uzate prin conducte, în cazul situației de funcționare cu vârf de supradebite;25

- permite creșterea vitezei de transport ape uzate prin conducte, în cazul instalațiilor de canalizare, care datorită extinderilor, au panta de curgere sub 4 %o sau care ating frecvent 27 viteza de depunere (< 0,7 m/s);

- permite realizarea unor premise de extindere în amonte a unor instalații existente; 29

- permite accesul diverselor mijloace de curățire mecanică, cu care se intervine din exterior, pentru cazurile de colmatări grele sau chiar obturări cu diverse materiale și obiecte 31 ale conductelor de canalizare;

- permite o creștere substanțială a debitelor de evacuare, în cazul debitelor în exces 33 de ape meteorice, atât pentru instalațiile de tip unitar, cât și, în special, pentru cele de tip separativ, unde pe circuitele de colectare și transport ape meteorice, vitezele sunt mai mari; 35

- jetul tubular de apă al ejectoarelor tubulare nu produce „lovituri de berbec specifice instalațiilor cu bazine de descărcare în valuri a apelor de spălare cu energie cinetică mare, 37 și care și prin antrenarea unor pietre sau obiecte ajunse în instalația de canalizare, produc deteriorări; 39

- reprezintă o soluție tehnică de înlocuire a rezervoarelor de apă destinate spălării și curățirii conductelor, prin viituri de apă;41

- are o funcționare silențioasă;

- nu are nicio piesă în mișcare și este fiabilă;43

- nu introduce nicio rezistență hidraulică suplimentară față de cea a conductelor echivalente ca lungime și diametru.45

Se dau, în continuare, exemple de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1, 2 și 3, care reprezintă:47

- fig. 1, o schemă a unei instalații de canalizare pe care sunt montate ejectoare tubulare, conform invenției;49

RO 123560 Β1

- fig. 2, o vedere în perspectivă cu secțiune longitudinală a unui ejector tubular conform invenției;

- fig. 3, o reprezentare axonometrică a unui aliniament de conducte cu ejectoare tubulare alimentate din exterior cu apă sub presiune de la o motopompă mobilă.

în primul exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1 și 2, se prezintă o instalație de canalizare pentru ape uzate și/sau meteorice cu curgere gravitațională prin conducte de colectare și transport, care este echipată, conform invenției, cu ejectoare tubulare cu mufă și garnitură montate etanș, coaxial și în serie cu conductele de colectare și transport și cu o rețea de țevi amplasate în sol, pe aliniamentul instalației, la care sunt racordate ejectoarele, pentru a fi alimentate cu apă tehnologică sub presiune, de la o unitate de pompare din cadrul stației de tratare și, care ejectoare produc la interiorul lor printro fantă inelară un jet tubular de apă echivalent unei pânze cilindrice subțiri de apă, cu viteză mare pe suprafața peretelui interior al ejectorului tubular și conductelor, pe o lungime convenabilă, în condițiile în care diametrul interior al ejectorului tubular este egal cu diametrul interior al conductelor pe care este montat, cu scopul de a asigura prin schimb de impuls hidrodinamic de la jetul tubular la o parte din masa apelor uzate și prin debitul de apă suplimentar introdus o creștere a vitezei medii de curgere a apelor uzate, în cazurile instalațiilor cu deficit de pantă de curgere, sau la vârfuri de supradebite, iar în cazul operațiilor de curățire, decolmatare de depuneri ușoare și spălare de întreținere o curgere staționară a unui debit minim, dar acceptabil de apă, în perioadele de stagnare a curgerii de ape uzate, pentru a se asigura viteze de antrenare mai mari decât viteza critică de depunere/autocurățire, care este de 0,7 m/s; ejectoarele tubulare nu introduc nicio rezistență hidraulică suplimentară în nicio situație la curgerea apei uzate prin conducte și are o rugozitate interioară egală sau mai mică decât a conductelor pe toată lungimea sa interioară, între mufe și pe întreaga durată de exploatare.

Instalația de canalizare este formată în principal din niște conducte 1, amplasate în sol, la o adâncime convenabilă (în general, dincolo de adâncimea de îngheț a solului) și în pantă, niște cămine 2 de racordare sau de vizitare, o stație 3 de tratare a apei uzate și un deversor4, de deversare la un emisar natural (râu, lac etc.) în general; unghiul de pantă al solului este „a, iar unghiul de pantă al instalației este „a/' față de orizontala locului.

Traseul, aliniamentul unei instalații de canalizare, începe cu un cămin 2 și se termină în emisar, iar pe aliniamentul de conducte, pot fi cuplate hidraulic niște guri de ape meteorice 5, niște guri de zăpadă 6 și o unitate de pompare?; panta medie de curgere în instalație este cuprinsă în general între 4 și 6 %o.

La instalațiile de canalizare de tip separativ, gurile de ape meteorice și de zăpadă au un circuit separat de colectare și transport, în paralel cu cel destinat apelor uzate și care ajung a fi comune în stația de tratare sau într-o conductă colectoare - de tip unitar - în amonte de stația de tratare.

Pe conductele 1, sunt montate etanș și coaxial prin întubare cu mufă și garnitură, din loc în loc, la un pas de 10 + 50 m și în serie cu conductele 1, niște ejectoare tubulare 8, mufate la extremitățile de montaj, care au diametrul interior egal cu diametrul interior al unei conducte 1, pe care se montează, și care sunt alimentate cu apă tehnologică sub presiune printr-un racord 9 și niște țevi 10, de la o unitate de pompare 7, din cadrul stației de tratare 3.

Un ejectortubular 8 este constituit, în principal, dintr-un corp tubular 11, cu profil mufă în amonte, un corp tubular exterior 12, cu profil mufă în aval și pe care este montat tangențial un ștuț 13, niște nervuri radiale 14, cu rol de distanțieri, niște montanți inelari 15.

RO 123560 Β1

Corpurile 11 și 12 sunt asamblate împreună cu un montant inelar 15 și nervurile 1 radiale 14, în general prin sudare, și sunt profilate și poziționate, astfel ca să definească între ele o cameră toroidală a de presiune, care comunică cu ștuțul 13 și este continuată cu o 3 fantă inelară b, cu rol de ajutaj interior.

Prin alimentarea cu apă tehnologică sub presiune a ejectorului 8 prin ștuțul 13 și 5 implicit, a camerei toroidale a de presiune, fanta inelară b produce un jet tubular c de apă cu viteza mare (15 + 25 m/s) de forma unei pânze cilindrice subțiri de apă pe lângă suprafața 7 peretelui interior al ejectorului tubular 8 și conductelor 1, pe o lungime convenabilă, în sensul de curgere a apelor uzate. 9

Nervurile radiale 14 au forma unor lame subțiri ce au poziție de fixare longitudinală la bordul de fugă ca și axa longitudinală a ejectorului 8, și sunt ușor curbate în dreptul 11 bordului de atac, spre interiorul camerei toroidale a de presiune, în sens de elice, astfel că mișcarea rotațională a apei tehnologice, produsă de amplasarea tangențială a ștuțului 13, 13 pe corpul tubular exterior 12, să fie transformată în mișcare sensibil rectilinie, la ieșirea din fanta inelară b, cu scopul de a asigura valori maxime ale componentei axiale a vitezei jetului 15 tubular c de apă la peretele interior al conductei 1; nervurile radiale 14 au și rolul de a asigura o grosime constantă a fantei inelare b, atât la montaj, cât și pe durata exploatării. 17

Pe corpul tubular interior 11, în dreptul camerei toroidale a de presiune, sunt practicate niște orificii d, cu diametre de la 2,00 + 3,00 mm, dispuse radial, care au rolul de 19 a permite injectarea de apă tehnologică în interiorul de transport al ejectorului 8, pentru a fluidiza mase de depuneri, care au avut loc pe perioada de repaus a ejectorului tubular 8. 21

Pentru rigidizarea și protecția mecanică a corpului tubular exterior 12, este montată prin sudare, în general, printr-un alt montant inelar 15, o manta exterioară 16, iar în spațiul 23 dintre corpul tubular exterior 12 și mantaua 16, este introdusă o masă 17 de umplutură (polimeri, poliuretani, ciment etc.). 25

Pentru ejectoarele tubulare 8 confecționate în clasa de calitate specială (SQ), se recomandă ca suprafața exterioară a întregului ejector, placată cu o carcasă 18 din tablă de 27 oțel inoxidabil cu conținut ridicat de crom sau tablă de titan, să fie asamblată prin sfălțuire, în general, în scopul măririi protecției față de coroziunea cu solul și față de acțiunea 29 rozătoarelor, dar și în scopul de a asigura o creștere a rezistenței mecanice în dreptul mufelor; între carcasa 18 și suprafața exterioară a ejectorului tubular 8, trebuie să existe la 31 montaj un strat de adeziv lichid cu polimerizare întârziată.

Ejectoarele tubulare 8 pot fi fabricate într-o gamă tipodimensională în trepte, privitor 33 la diametrul nominal (interior), echivalentă cu cea a conductelor de canalizare (de la 100 +1200 mm) și cu profilul transversal ca și al conductelor de canalizare pe care se vor monta. 35

Ejectorul tubular 8 se poate realiza din diverse materiale plastice rigide (PVC, ABS etc.), oțeluri inoxidabile, bronzuri, materiale compozite și ceramice, prin utilizarea unui singur 37 tip de material, sau combinat, a mai multor materiale.

Jetul tubular c de apă cu viteză mare atinge cu suprafața sa externă peretele interior 39 al ejectorului tubular 8 și conductei 1, situație în care produce o ușoară depresiune în amonte și suplimentar, prin schimbul de impuls hidraulic cu apele uzate, produce o creștere 41 de tracțiune și de accelerare a fluidelor, pe o lungime convenabilă, urmată de o curgere staționară în aval, până la următorul ejector, cu viteze mai mari decât viteza critică de 43 depunere/autocurățire (0,7 m/s).

Curgerea staționară, cu viteze aproximativ constante, se bazează în acest caz pe un 45 strat de ape uzate și particule, care curge pe un strat de apă tehnologică pe albia conductei, reprezentat de liniile de curent continue ale jetului tubular c, transformat după epuismentul 47

RO 123560 Β1 formei tubulare în jet plan-convex, pe lungimea conductei cu viteza mai mare decât viteza de depunere/autocuratire (0,7 m/s).

într-un jet liber de apă, presiunea din interiorul jetului este constantă până la frontiera sa externă, pe toată lungimea de curgere, până la destrămarea sa (ecuația lui Bernoulli).

într-un jet înecat de apă, cum este cazul la prezenta aplicație, lungimea de curgere până la destrămare este mult mai mare și se desfășoară între peretele din partea de jos a conductei și stratul de apă uzată cu suspensii solide; în acest fel, curgerea pe conductele de canalizare a apei uzate poate fi asigurată pe distanțe de zeci și sute de metri, fără a se realiza depuneri pentru un aliniament cu deficit de pantă, care ar fi produs depuneri pe o instalație clasică de canalizare fără ejectoare.

Intrarea în funcțiune a ejectoarelor tubulare 8 se face automat și succesiv, din aval spre amonte, la inițierea alimentării cu apă tehnologică sub presiune.

Variația de diametre ale conductelor 1, ejectoarelor tubulare 8, ale racordurilor 9 și ale țevilor 10 este crescătoare în trepte (telescopică), din amonte spre aval.

Debitul jetului tubular c de apă tehnologică al unui ejector tubular 8 este controlat constructiv de valorile geometrice ale fantei inelare b și de viteza maximă a jetului tubular c, produsă la o presiune corespunzătoare în camera toroidală de presiune a - numită presiune critică - și care este mai mică decât presiunea minimă de pompare a apei tehnologice prin țevile 10 de la unitatea de pompare 7 și este cuprinsă între 0,6 + 0,8 MPa.

Ejectoarele tubulare 8 funcționează intermitent, aproximativ 20 + 30 min sau chiar 60 + 90 min, în orele de suprasarcină și ulterior în reprize orare de câte 10 min.

Comanda alimentării cu apă tehnologică a ejectoarelor 8 se face manual sau automat de la unitatea de pompare 7.

în prezenta aplicație, ejectoarele tubulare 8 funcționează ca o pompă fără piese în mișcare și amplasează instalația de canalizare, conform invenției, între o instalație de canalizare cu curgere gravitațională și o instalație de canalizare cu curgere sub presiune prin pompare.

Instalațiile de canalizare cu curgere gravitațională ajung la deficit de transport prin forțarea lor la regimuri cu supradebite, sau când au deficit de pantă, mai ales la racordările de extindere în amonte.

Instalațiile de canalizare cu curgere sub presiune prin pompare nu pot fi cuplate la abonați (clienți beneficiari) prin racordări pe lungimea aliniamentului; acestea au rolul de a transporta apa uzată pe un traseu de conducte, care nu comunică cu exteriorul, decât în dreptul stației de tratare sau a unui cămin de deversare, care în final comunică cu o stație de tratare și mai departe spre un emisar.

Obiectul invenției este exterior la operațiile, anexele, dispozitivele, agregatele în general mobile de intervenție, necesare decolmatărilor și curățirilor la depuneri grele și obturări ale instalațiilor de canalizare.

Practic, în exploatarea instalațiilor de canalizare cu curgere gravitațională - așa după cum se recunoaște - se pot găsi, în conducte și cămine, o varietate mare de lucruri, care o scot din funcțiune și chiar o deteriorează; de aceea, și pentru apele uzate de canalizare, există prescripții de conținut și de autorizare a deversării.

Instalația de canalizare, conform invenției, echipată cu ejectoarele tubulare 8, este o aplicație pentru ape uzate, reglementate național și internațional de norme privind compoziția acestora.

Pentru situațiile reale, ejectoarele tubulare 8 au fost concepute pentru a rezista la fel ca și conductele 1, pe care sunt montate, la operațiile și dispozitivele care pătrund în interiorul

RO 123560 Β1 acestora, fără a le împiedica, pentru a face posibilă curățirea mecanică și repunerea în 1 funcțiune a instalației de canalizare exploatată detrimental și dincolo de caietul de sarcini al proiectului. 3 într-un alt exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1, 2 și 3, se prezintă un aliniament de conducte 1, pe care sunt montate ejectoarele tubulare 8, echipate 5 suplimentar, în dreptul racordului 9, cu un racord 19 cu capac, amplasat în sol, de la ejectorul tubular 8 și până la suprafața solului, pentru alimentare succesivă, din aval spre amonte, a 7 fiecărui ejector tubular 8, cu apă limpede sub presiune, de la o motopompă mobilă 20, care preia apa necesară dintr-o sursă exterioară (puț, bazine, lac etc.), în cazul în care rețeaua 9 de țevi 10 și unitatea de pompare 7 nu funcționează din diverse motive.

Instalația de canalizare constituită ca la primul exemplu de realizare a invenției are 11 montat suplimentar un racord cu capac 19, montat și conectat hidraulic la fiecare ejector tubular 8, în poziție verticală până la suprafața solului. 13

La alimentarea cu apă a unui ejector tubular 8 prin racordul cu capac 19, de la motopompă mobilă 20, celelalte racorduri 19 și 9 și țevile 10 sunt obturate și invers, pentru 15 racordurile 19, când este deschisă alimentarea cu apă, prin racordurile 9 și țevile 10 de la o unitate de pompare 7. 17

Pentru obturare, se utilizează fitinguri în sine cunoscute (dopuri filetate, mufe cu supape unisens) și existente la orice rețea de apă sub presiune. 19

Aceasta aplicație are utilitate în special pentru cazurile de extindere ale instalațiilor de canalizare în mediul rural, în zone cu pantă redusă și pe o lungime mare, sau pentru 21 aliniamentele care descarcă fose cu volum mediu și mare de stocare la colectorul unei alte instalații de canalizare. 23

Intervenția motopompei mobile 20 - posibilă și în zone greu accesibile utilajelor grele autopropulsate, sau în zone care limitează greutatea autovehiculelor, pentru fiecare ejector 25 tubular 8, este de aproximativ 10 min efective de pompare, ciclul de intervenție poate fi reluat lunar/trimestrial. 27

Aplicația este utilă în general la instalațiile de canalizare cu aliniament colector al conductelor 1 cu diametre nominale de 300 mm și pe o lungime de aproximativ 1000 m, cu 29 un pas de amplasare a ejectoarelor tubulare 8 de aproximativ 25 m, pentru o pantă de curgere cuprinsă între 2,5 + 4%o, în general, cu scopul de curățire și spălare a conductelor 31 1, inclusiv curățire și spălare a unui aliniament de canalizare interioară, pe o lungime mare și pantă redusă, până la un cămin 2 de racordare al unei alte instalații, iar canalizarea 33 interioară este dispusă, în general insularizat, pe o proprietate publică/privată imobiliară sau/și funciară. 35

Claims (10)

1. Revendicări

   1. Instalație de canalizare, destinată apelor uzate și/sau meteorice cu curgere gravitațională prin conducte, formată dintr-o rețea de conducte, caracterizată prin aceea că are cel puțin un aliniament de conducte (1) montate succesiv la o adâncime în sol la o pantă de curgere (a^ față de orizontala locației, care traversează niște cămine de vizitare (2), în drumul lor către o stație de tratare (3), și mai departe, către un emisar natural sau artificial printr-un deversor(4), între conductele (1) fiind montate etanș cu garnitură și coaxial niște ejectoare tubulare (8) alimentate periodic cu apă tehnologică sub presiune prin niște racorduri (9) și niște țevi (10) amplasate în sol, lângă conductele (1), de la o unitate de pompare (7), care aparține stației de tratare (3), în care fiecare ejector tubular (8), care produce printr-o fantă inelară (b) un jet tubular (c) de apă cu viteză mare, de forma unei pânze subțiri cilindrice, în sensul de curgere a apei colectate, este constituit dintr-un corp tubular interior (11), profilat cu mufă în amonte și un corp tubular exterior (12), profilat cu mufă în aval, asamblate între ele rigid și concentric, prin intermediul unei monturi inelare (15) de capăt și niște nervuri radiale (14) poziționate și profilate astfel încât să definească o cameră toroidală de presiune (a), continuată până la fanta inelară (b) cu care comunică, iar camera toroidală de presiune (a) prezintă un ștuț (13) dispus tangențial pe corpul tubular (12) exterior, care este conectat hidraulic, prin racordul (9), la una dintre țevile (10) de alimentare cu apă tehnologică sub presiune și prin care camera toroidală de presiune (a) primește apă tehnologică sub presiune.
2. 2. Instalație de canalizare, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că secțiunea de evacuare a apei tehnologice a fantei inelare (b) a ejectorului tubular (8) este dimensionată hidraulicîn așa fel încât să se obțină viteza maximă critică a jetului tubular (c) de apă la presiunea de alimentare din camera toroidală de presiune (a), iar această presiune considerată critică trebuie să fie mai mică decât valoarea presiunii de alimentare pe țeava (10) și racordul (9) în dreptul ejectorului tubular (8), pentru menținerea vitezei jetului tubular (c).
3. 3. Instalație de canalizare, conform revendicărilor precedente, caracterizată prin aceea că, pe corpul tubular interior (11), pe peretele comun cu camera toroidală de presiune (a), sunt realizate niște orificii cilindrice (d), străpunse și dispuse radial, care permit injectarea unui anumit procent din apă tehnologică înspre axul longitudinal al ejectorului tubular (8), pentru fluidizarea eventualelor depuneri din dreptul acestuia.
4. 4. Instalație de canalizare, conform revendicărilor precedente, caracterizată prin aceea că, corpul tubular exterior (12) este prevăzut cu un montant inelar (15) de capăt, sudat de acesta, pentru asamblarea unei mantale tubulare exterioare (16), care cuprinde o masă (17) de umplutură pentru rigidizarea ejectorului tubular (8).
5. 5. Instalație de canalizare, conform revendicărilor precedente, caracterizată prin aceea că nervurile radiale (14) ale ejectorului tubular (8) de forma unor lame subțiri, care au poziție de fixare longitudinală a bordului de fugă față de axa curgerii, sunt ușor curbate înspre bordul de atac spre interiorul camerei toroidale de presiune (a), în sens de elice, astfel ca mișcarea rotațională a apei tehnologice produsă de amplasarea tangențială a ștuțului (13) pe corpul tubular exterior (12) să fie transformată în mișcare în mod substanțial rectilinie, la ieșirea din fanta inelară (b), pentru a asigura valori maxime ale componentei axiale a vitezei jetului tubular (c) de apă la peretele interior al conductei (1).
6. 6. Instalație de canalizare, conform revendicărilor precedente, caracterizată prin aceea că diametrul interior al corpului tubular interior (11) și diametrul ejectorului tubular (8)

   RO 123560 Β1 sunt egale cu diametrul nominal al conductei (1), pe care este montat, pentru a se păstra 1 aceeași secțiune transversală de curgere ca la conductă (1).
7. 7. Instalație de canalizare, conform revendicărilor precedente, caracterizată prin 3 aceea că ejectoarele tubulare (8) pot fi realizate și pentru conducte (1) care au un profil în secțiune transversală eliptic, ovoidal sau asemenea. 5
8. 8. Instalație de canalizare, conform revendicărilor precedente, caracterizată prin aceea că ejectoarele tubulare (8) construite la diverse diametre nominale se montează pe 7 conducte (1) la același diametru nominal crescător în trepte, din amonte spre aval.
9. 9. Instalație de canalizare, conform revendicărilor precedente, caracterizată prin 9 aceea că racordurile (9), țevile (10) de alimentare cu apă tehnologică de la unitatea de pompare (7) a stației de tratare (3) au diametre nominale descrescătoare în trepte, din aval 11 spre amonte, astfel ca volumul util al acestora să fie mai mare și cel puțin egal cu volumul însumat al camerelor toroidele de presiune (a) de la toate ejectoarele tubulare (8) montate 13 pe instalația de canalizare, pentru a se asigura o alimentare uniformă cu apă tehnologică la debitele necesare ejectoarelor tubulare (8). 15
10. 10. Instalație de canalizare, conform revendicărilor precedente, caracterizată prin aceea că aliniamentul de conducte (1) prezintă suplimentar un racord (19) cu capac, ampla- 17 sat în sol, pentru fiecare ejector tubular (8) cu care este conectat și la care există acces la suprafața solului, pentru a se interveni cu o motopompă mobilă (20) de apă, pentru spălarea 19 și decolmatarea economică a aliniamentului de conducte (1).