RU192011U1

RU192011U1 - LIQUID CLEANER

Info

Publication number: RU192011U1
Application number: RU2019100329U
Authority: RU
Inventors: Владимир Сергеевич Малкин; Анатолий Алексеевич Викарчук; Наталья Николаевна Грызунова; Алёна Геннадьевна Денисова
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2019-08-30

Abstract

Полезная модель относится к устройствам, используемым в отрасли очистки жидкостей от загрязнений механическими частицами, а также растворимых загрязнителей при использовании в процессе очистки адсорбентов, смешиваемых с жидкостью.Отстойник жидкости содержит емкость с плоским дном прямоугольной формы, устройство для сдвигания выпадающего на дно осадка в приямок, выполненное в виде рамы со скребками со стороны дна отстойника, соединенной шарнирно четырьмя точками с двумя парами одинаковых кривошипов, синхронно поднимающих, опускающих и сдвигающих с постоянным шагом осадок со дна отстойника в приямок. Соединение цапф кривошипов с рамой производится через ролики, установленные в пазах опорных элементов рамы, что обеспечивает заглубление скребков в осадок под собственным весом рамы.Предлагаемая полезная модель обеспечивает возможность полной очистки дна отстойника от осадка, исключая заклинивание скребков при их задевании за дно отстойника и, как следствие, возникновения перегрузок в механизмах привода скребков, приводящих к снижению надежности работы отстойника.The utility model relates to devices used in the industry for cleaning liquids from contaminants by mechanical particles, as well as soluble contaminants when using adsorbents mixed with liquid during the cleaning process. made in the form of a frame with scrapers from the bottom of the sump, articulated by four points with two pairs of identical cranks, simultaneously raising, lowering and shifting the sediment with a constant step from the bottom of the sump into the pit. The trunnion trunnions are connected to the frame through rollers installed in the grooves of the frame support elements, which ensures that the scrapers are deepened into the sediment under the frame’s own weight. as a consequence, the occurrence of overloads in the drive mechanisms of scrapers, leading to a decrease in the reliability of the sump.

Description

Полезная модель относится к устройствам, используемым в отрасли очистки жидкостей от загрязнений механическими частицами, а также растворимых загрязнителей при использовании в процессе очистки адсорбентов, смешиваемых с жидкостью. Отстаивание является наиболее простым и часто применяемым в практике способом выделения из жидкостей дисперсных примесей, которые под действием гравитационной силы оседают на дно отстойника.The utility model relates to devices used in the industry for cleaning liquids from contamination by mechanical particles, as well as soluble pollutants when using adsorbents mixed with liquid in the cleaning process. Sedimentation is the simplest and most often used in practice method of separating dispersed impurities from liquids that, under the influence of gravitational force, settle to the bottom of the sump.

Имеется много патентов (РФ №2080301, №2081671, №2082480, №2296607 и др.) в которых для удаления осадка используется принцип его слива из емкости, имеющей форму опрокинутого конуса или пирамиды, через отверстие в ее дне. Такие отстойники характеризуются большой металлоемкостью при относительно небольших объемах емкости, сложностью определения требуемого момента отсечки слива, если удаление отстоя производится при заполненной емкости, большими габаритами отстойников по высоте.There are many patents (RF No. 2080301, No. 2081671, No. 2082480, No. 2296607, etc.) in which the principle of its discharge from a tank having the shape of an overturned cone or pyramid through an opening in its bottom is used to remove sediment. Such sedimentation tanks are characterized by high metal consumption with relatively small tank volumes, the difficulty in determining the required discharge cut-off point, if sludge is removed when the tank is full, and the dimensions of the sediment tanks are large in height.

Известны устройства для удаления осадка путем его отсасывания фекальными или эжекторными насосами, которые перемещаются по зигзагообразной или другой траектории, последовательно обрабатывая всю площадь дна отстойника (патент РФ №2417815). Использование таких устройств требует больших затрат энергии и времени.Known devices for removing sludge by suction with fecal or ejector pumps that move along a zigzag or other trajectory, sequentially processing the entire bottom area of the sump (RF patent No. 2417815). The use of such devices requires a lot of energy and time.

В радиальных отстойниках удаление осадка обычно производится при вращении несущей фермы относительно центра отстойника и движении скребков, связанных с фермой, которые сдвигают осадок в приямок, находящийся в центре отстойника (патент РФ №2592709). Собранный в приямке осадок также отсасывается насосом и удаляется за пределы отстойника.In radial sumps, sludge removal is usually done by rotating the supporting truss relative to the center of the sump and moving scrapers associated with the truss that move the sludge into the pit located in the center of the sump (RF patent No. 2592709). The sediment collected in the pit is also sucked off by the pump and removed outside the sump.

Скребки, подвешенные к ферме, копируют рельеф дна отстойника, при большом сопротивлении пласта отклоняются и приподнимаются над осадком, не перегружая установку. К недостаткам таких устройств можно отнести работу шарнирных сопряжений в абразивной среде, сопровождающуюся их большим износом.Scrapers suspended from the farm copy the relief of the bottom of the sump, with a high reservoir resistance they deviate and rise above the sediment without overloading the installation. The disadvantages of such devices include the work of articulated joints in an abrasive medium, accompanied by their great wear.

Лишенным этого недостатка является устройство по патенту РФ №2218975, в котором сдвигание осадка с плоского дна отстойника производится рамой, соединенной шарнирно четырьмя точками с двумя парами дисков, симметрично установленных на двух параллельно расположенных осях, к которой со стороны дна отстойника закреплены скребки с шагом не более диаметра, описываемого шарниром соединения, расположенного на дисках. При синхронном вращении приводом дисков и закрепленных к ним связанных с рамой пальцев, отстоящих от цента вращения дисков, рама со скребками совершает круговые колебательные движения. В процессе вращения дисков в самой нижней точке вектор скорости скребков направлен параллельно плоскости дна отстойника в сторону приямка. Скребки, проходя над днищем, сдвигают осадок и, выходя из слоя осадка при подъеме рамы, переносятся назад и захватывают новую порцию осадка. Поскольку сопряжения пальца с рамой находится выше уровня жидкости, условия абразивного износа сопряжения отсутствуют.The device according to RF patent No. 22118975 is deprived of this, in which the sediment is shifted from the flat bottom of the sump by a frame articulated by four points with two pairs of discs symmetrically mounted on two parallel axes, to which scrapers are fixed from the bottom of the sump with a pitch not more than the diameter described by the hinge of the connection located on the disks. During synchronous rotation by the drive of the disks and the fingers attached to the frame, separated from the center of rotation of the disks, the frame with scrapers makes circular oscillatory movements. During the rotation of the discs at the lowest point, the scraper velocity vector is directed parallel to the plane of the bottom of the settler towards the pit. Scrapers, passing above the bottom, shift the sediment and, leaving the sediment layer when lifting the frame, are transferred back and capture a new portion of sediment. Since the interface between the finger and the frame is above the fluid level, there are no conditions for abrasive wear on the interface.

По такой же схеме в патенте осуществляется выгрузка осадка из приямка за пределы отстойника, когда отстой сдвигается по наклонной плоскости, а рама, в той части, где закреплены скребки, имеет такой же угол наклона.According to the same scheme, the patent unloads sediment from the pit outside the sump, when the sludge is shifted along an inclined plane, and the frame, in the part where the scrapers are fixed, has the same inclination angle.

Недостатком подобного устройства является то, что кинематическая связь пальца вращающегося диска и рамы со скребками в переносном движении является жесткой. Между скребками и дном емкости всегда должен быть зазор, иначе будет происходить заклинивание. Таким образом, скребки не могут полностью очищать дно от осадка.The disadvantage of this device is that the kinematic connection of the finger of the rotating disk and the frame with the scrapers in a portable movement is rigid. There should always be a gap between the scrapers and the bottom of the container, otherwise jamming will occur. Thus, the scrapers cannot completely clear the bottom of the sediment.

Подъем осадка со дна емкости по наклонной плоскости циклическими круговыми движениями скребков практически возможен только при малом угле наклона, поскольку перемещение скребков в жидкости приводит к колебаниям ее потоков, облегчающих смывание частиц осадка вниз под действием сил гравитации. При малом угле наклона плоскости существенно возрастают габариты отстойника, увеличивается время выгрузки осадка. Все это является существенными недостатками имеющегося патента.Raising the sediment from the bottom of the tank on an inclined plane by cyclic circular motions of the scrapers is practically possible only at a small angle of inclination, since the movement of the scrapers in the liquid leads to fluctuations in its fluxes, which facilitate the washing off of sediment particles downward under the influence of gravity. With a small angle of inclination of the plane, the dimensions of the sump significantly increase, and the time of sludge discharge increases. All these are significant disadvantages of the patent.

В предлагаемой полезной модели в качестве прототипа использован патент №2218975, в котором изменена конструкция сопряжения кривошипа с рамой, на которой крепятся скребки, и предложено использовать другое устройство для выгрузки осадка за пределы отстойника.In the proposed utility model, patent No. 22198975 is used as a prototype, in which the design of coupling the crank with the frame on which the scrapers are mounted is changed, and it is proposed to use another device for unloading the sediment outside the sump.

Техническими задачами предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности полной очистки дна отстойника от осадка, исключая заклинивания скребков при их задевании за дно отстойника и, как следствие, возникновения перегрузок в механизмах привода скребков, приводящих к снижению надежности работы отстойника.The technical objectives of the proposed utility model is to ensure that the bottom of the sump is completely cleaned of sediment, excluding jamming of the scrapers when they touch the bottom of the sump and, as a result, overloads in the drive mechanisms of the scrapers, leading to a decrease in the reliability of the sump.

Устройство и принцип работы предлагаемого отстойника жидкости поясняется рисунками. На фиг. 1 схематично показан продольный вид отстойника, на фиг. 2 - вид отстойника сверху, на фиг. 3 - вид с торца отстойника.The device and principle of operation of the proposed liquid sump is illustrated by drawings. In FIG. 1 schematically shows a longitudinal view of a settler; FIG. 2 is a top view of the sump, in FIG. 3 is an end view of the sump.

Емкость отстойника 1 может быть выполнена из бетона, дно емкости покрыто металлическим листом 2, скребки 3 выполнены из вогнутых по дуге металлических листов, прикрепленных через стойки 4 к прямоугольной раме 5, включающей усиливающие раскосы и четыре стойки, возвышающиеся над уровнем жидкости в емкости к которым прикреплены упорные элементы 6. В пазу каждого упорного элемента находится ролик с ребордами 7, выполненный с возможностью вращения на цапфе 8 кривошипа 9, связанного с валом. Ведущий вал 10 установлен в двух опорах 11 и вращается цепным приводом от червячного редуктора 12 электродвигателем 13, ведомый вал 14 установлен в таких же двух опорах. Опоры валов установлены на площадках, являющихся элементами верхней опорной рамы 15, четырьмя своими концами 16 закрепленной в бетонных стенках емкости. На каждом валу закреплены по две звездочки 17, попарно соединенные цепями 18.The capacity of the sump 1 can be made of concrete, the bottom of the tank is covered with a metal sheet 2, the scrapers 3 are made of concave metal sheets attached through the posts 4 to a rectangular frame 5, including reinforcing braces and four posts rising above the liquid level in which fixed thrust elements 6. In the groove of each thrust element is a roller with flanges 7, made with the possibility of rotation on the pin 8 of the crank 9, connected with the shaft. The drive shaft 10 is installed in two bearings 11 and is rotated by a chain drive from the worm gear 12 by an electric motor 13, the driven shaft 14 is installed in the same two bearings. The shaft supports are installed on platforms that are elements of the upper support frame 15, with its four ends 16 fixed in the concrete walls of the tank. Two sprockets 17 are fixed on each shaft, pairwise connected by chains 18.

К площадке ведомого вала на качающихся в вертикальной плоскости рычагах 19 шарнирно прикреплен понтон с установленным на нем насосом 20 для отсасывания отстоянной жидкости, которая по шлангу 21 подводится к соединительной головке 22. Для поддержания заполненного жидкостью шланга используется связанный с ним тросом, проходящим через блоки, противовес 23. Жидкость закачивается в емкость отстойника через закрепленную к стенке емкости и к верхней опорной раме трубу 24, в которой по всей длине ее нижнего горизонтального участка насверлены отверстия.A pontoon with a pump 20 mounted on it is pivotally attached to the platform of the driven shaft on levers 19 that are swinging in a vertical plane. It is used to aspirate the settled liquid, which is fed through the hose 21 to the connecting head 22. To maintain the hose filled with liquid, a cable connected to it through the blocks is used, counterweight 23. The fluid is pumped into the sump tank through a pipe 24 fixed to the tank wall and to the upper support frame, in which a hole is drilled along the entire length of its lower horizontal section tions.

Приямок 25, в который сдвигается осадок со дна отстойника, образован примыкающей к дну отстойника вертикальной стенкой 26, боковыми стенками 27 емкости, сужающимися к дну под углом 30-40° от вертикали, и вертикальной торцовой стенкой 28 отстойника, в котором под углом 60° от горизонтали выполнен наклонный канал 29 для расположения в нем устройства, например, шнекового транспортера, для выгрузки из приямка отстоя.The pit 25, into which the sediment moves from the bottom of the sump, is formed by a vertical wall 26 adjacent to the bottom of the sump, side walls 27 of the tank, tapering to the bottom at an angle of 30-40 ° from the vertical, and a vertical end wall 28 of the sump, in which at an angle of 60 ° an inclined channel 29 is made from the horizontal to locate a device, for example, a screw conveyor, in it for unloading sludge from the pit.

Положительный эффект предложенного отстойника для очистки жидкости достигается за счет следующих технических решений.The positive effect of the proposed sump for cleaning liquid is achieved by the following technical solutions.

Ролики с ребордами, установленные с возможностью вращения на цапфе каждого из кривошипов и находящиеся в пазах упорных элементов, связанных через стойки с рамой со скребками, могут перекатываться по стенке паза, длина которого равна диаметру ролика плюс 0,3-0,4 длины кривошипа. За счет этого рама, перенесенная синхронно вращающимися кривошипами в крайнее удаленное от приямка положение начинает опускаться и укладывается на слой осадка на дне отстойника. Скребки, закрепленные на раме, заглубляются в осадок под действием собственного веса рамы. Далее ролики начинают давить на стенки пазов и скребки начинают двигаться по отношению дна емкости в сторону приямка, сгребая захваченный осадок, при этом первый скребок сбрасывает осадок в приямок, а все остальные сдвигают осадок на шаг, примерно равный диаметру окружности, описываемой кривошипами. После этого ролики упираются в верхние участки пазов упорных элементов, рама со скребками поднимается и переносится в крайнее исходное положение.Rollers with flanges mounted for rotation on the trunnion of each crank and located in the grooves of the thrust elements connected through racks with a frame with scrapers can roll along the wall of the groove, the length of which is equal to the diameter of the roller plus 0.3-0.4 of the length of the crank. Due to this, the frame, transferred by synchronously rotating cranks to the extreme remote position from the pit, begins to lower and fits onto the sediment layer at the bottom of the sump. Scrapers mounted on the frame are buried in the sediment under the influence of the frame's own weight. Then the rollers begin to press on the walls of the grooves and the scrapers begin to move relative to the bottom of the tank towards the pit, raking the trapped sediment, while the first scraper discharges the sediment into the pit, and all the others shift the sediment by a step approximately equal to the diameter of the circle described by cranks. After that, the rollers abut in the upper sections of the grooves of the thrust elements, the frame with scrapers rises and is transferred to its extreme initial position.

Если слой осадка не толстый и скребки коснулись металлического листа на дне емкости, то после нескольких оборотов кривошипов, равном числу скребков на раме, весь осадок будет сдвинут в приямок. Если при первом цикле работы скребков снималась только часть толстого слоя, то для полной очистки дна потребуется большее число оборотов кривошипов. Предложенный способ соединения кривошипов с рамой обеспечивает скребкам возможность копировать дно отстойника, что гарантирует отсутствие заклинивания привода и хорошую очистку дна от осадка.If the sediment layer is not thick and the scrapers touched the metal sheet at the bottom of the tank, then after several turns of cranks equal to the number of scrapers on the frame, the entire sediment will be shifted into the pit. If during the first cycle of operation of the scrapers only a part of the thick layer was removed, then for a complete cleaning of the bottom a greater number of crank revolutions will be required. The proposed method of connecting the cranks with the frame provides the scrapers with the ability to copy the bottom of the sump, which guarantees the absence of jamming of the drive and good cleaning of the bottom from sediment.

Выгрузка осадка из приямка может осуществляться расположенным в приямке и примыкающим к нему наклонном канале в торце емкости транспортирующим устройством, например, шнековым транспортером.Sludge unloading from the pit can be carried out by a conveying device located in the pit and adjacent to it by an inclined channel at the end of the tank, for example, by a screw conveyor.

Отстойник жидкости используется следующим образом. Отстаиваемая жидкость, например прошедшая очистку адсорбентом в специальном смесителе, по трубе 24 подается в емкость 1, заполняя его до установленного уровня, и выдерживается в течение заданного времени. После этого насосом 20 по шлангу 21 через соединительную головку 22 жидкость сливается в предусмотренные для этого емкости. После слива установленного технологией количества жидкости, о чем можно судить по положению опускающегося понтона с насосом 20, включается электродвигатель 13, который через редуктор 12 и цепную передачу вращает вал 10, а далее через звездочки 17 и цепи 18 - вал 14 и закрепленные на валах кривошипы 9 с цапфами 8. Круговые движения цапф через ролики 7 и упорные элементы 6 приводят в движение раму 5 и скребки 3, вследствие чего осадок шаг за шагом сдвигается в приямок 25.The liquid sump is used as follows. The settled liquid, for example, which has been cleaned with an adsorbent in a special mixer, is supplied through a pipe 24 to a container 1, filling it to a predetermined level, and maintained for a predetermined time. After that, the pump 20 through the hose 21 through the connecting head 22, the liquid is discharged into the containers provided for this. After draining the amount of liquid established by the technology, which can be judged by the position of the lowering pontoon with pump 20, an electric motor 13 is turned on, which rotates the shaft 10 through the gearbox 12 and the chain gear, and then the shaft 14 and cranks fixed to the shafts through the sprockets 17 and chains 18 9 with trunnions 8. The circular movements of the trunnions through the rollers 7 and the stop elements 6 drive the frame 5 and the scrapers 3, as a result of which the sediment is moved step by step into the pit 25.

После завершения очистки дна отстойника привод выключается с таким условием, чтобы кривошипы остановились в верхнем вертикальном положении при поднятых скребках. При самотормозящемся червячном редукторе это может быть легко обеспечено не только при автоматическом, но и ручном управлении приводом. В таком случае в момент последующего запуска механизма сгребания осадка не будет возникать его перегрузка.After cleaning the bottom of the sedimentation tank, the drive is switched off so that the cranks stop in the upper vertical position when the scrapers are raised. With a self-braking worm gearbox, this can be easily achieved not only with automatic, but also manual control of the drive. In this case, at the time of the subsequent start of the mechanism of raking the sediment, its overload will not occur.

Таким образом, предлагаемая полезная модель обеспечивает возможность полной очистки дна отстойника от осадка, исключая заклинивания скребков при их задевании за дно отстойника и, как следствие, возникновения перегрузок в механизмах привода скребков, приводящих к снижению надежности работы отстойника.Thus, the proposed utility model makes it possible to completely clean the bottom of the sump from sediment, excluding jamming of the scrapers when they are grazed behind the bottom of the sump and, as a result, overloads in the drive mechanisms of the scrapers, leading to a decrease in the reliability of the sump.

Claims

1. A sludge for cleaning liquid, containing a container with a flat bottom of a rectangular shape, elements for supplying the liquid to be cleaned, drainage of the purified liquid and removal of sludge, a device for shifting the sludge falling to the bottom into the pit, made in the form of a frame articulated by four points with two pairs of identical cranks symmetrically and parallel to each other mounted on two parallel shafts, to which scrapers are fixed from the bottom of the sump with a pitch less than the diameter described by the cranks of the cranks, blue chain sprockets chronically rotated on shafts mounted on shafts, with one shaft being rotated by an electric motor through a worm gearbox, the drive shaft and the other driven shaft, and the direction of rotation ensures the movement of the scrapers in their lower position towards the pit, characterized in that on the axle of each the cranks are mounted with the possibility of rotation of the roller with flanges, located in the groove of the thrust element associated with the frame, the width of which allows the roller to roll freely along the groove wall, and the length is equal to the diameter of the roller plus 0, 3-0.4 crank lengths.

2. The liquid sump according to claim 1, characterized in that the pump for collecting the sludge liquid is installed together with the electric drive on a floating pontoon connected by levers swinging in a vertical plane with a support frame, while the wall of the sump adjacent to the bottom of the sump is vertical, side walls the pit is tapering to the bottom and tilted at an angle of 30-40 ° from the vertical, and an inclined channel is made in the vertical end wall of the sump at an angle of 60 ° from the horizontal to accommodate a device, for example, a screw conveyor, for loading ki of the sludge pit.