RU2780596C1

RU2780596C1 - Device for emergency liquid discharge

Info

Publication number: RU2780596C1
Application number: RU2021138337A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Станиславович Бушев; Олег Владимирович Дремов
Original assignee: Дмитрий Станиславович Бушев; Олег Владимирович Дремов
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2022-09-28

Abstract

FIELD: wastewater treatment.

SUBSTANCE: claimed invention is a float-type device and can be used mainly in biological wastewater treatment plants to ensure automatic control of the liquid level in the installation and discharge of its excess outside the installation in the event of an emergency or a peak discharge of liquid. The device for emergency liquid discharge contains a drain element and a valve. The drain element is made in the form of a straight tube with inlet and outlet sections. The valve is made in the form of a float placed at one end of the tube from the side of its inlet section and connected to the tube by means of a swivel with the possibility of rotation and, accordingly, closing or opening the inlet section of the tube when the liquid level changes. The float contains a cup having a bottom part and a plug covering the cup with the formation of a hollow body. The bottom part of the cup has a protrusion on its outer side for insertion into the inlet section of the tube, and the plug has an annular protrusion interacting with the inner surface of the cup wall.

EFFECT: invention is aimed at ensuring the operability of the installation as a whole under any operating conditions and at the same time ensures the proper quality of treatment of the processed liquid.

4 cl, 1 dwg

Description

Заявленное изобретение представляет собой устройство поплавкого типа и может быть использовано, преимущественно, в установках биологической очистки сточных вод для обеспечения автоматического регулирования уровня жидкости в установке и сброса ее излишков за пределы установки в случае аварийной ситуации или залпового поступления жидкости.The claimed invention is a float-type device and can be used mainly in biological wastewater treatment plants to ensure automatic control of the liquid level in the installation and discharge of its excess outside the installation in the event of an emergency or a burst of liquid.

Из патента РФ №45380, класс C02F 3/00, опубликован 12.05.2005, известна используемая в станции очистки бытовых и канализационных вод система аварийного сброса в виде установленных в уравнительной камере датчика аварийного уровня и насоса аварийного сброса, подключенного к аварийному компрессору, при этом датчик аварийного уровня и аварийный компрессор подключены к блоку управления, а выкидная линия насоса аварийного сброса подключена к активационной камере. В варианте выполнения, всасывающий уровень насоса аварийного сброса расположен выше всасывающего уровня основного насоса. При переполнении установки, вследствие выхода из строя оборудования или аварийного залпового сброса, по сигналу датчика аварийного уровня, включается аварийный компрессор и насос аварийного сброса перекачивает стоки в камеру, откуда они через патрубок сбрасываются в сбросной трубопровод.From the patent of the Russian Federation No. 45380, class C02F 3/00, published on 05/12/2005, an emergency discharge system used in a domestic and sewage water treatment plant is known in the form of an emergency level sensor installed in a surge chamber and an emergency discharge pump connected to an emergency compressor, while the emergency level sensor and the emergency compressor are connected to the control unit, and the discharge line of the emergency discharge pump is connected to the activation chamber. In an embodiment, the suction level of the emergency dump pump is located above the suction level of the main pump. When the installation is overfilled due to equipment failure or emergency volley discharge, at the signal of the emergency level sensor, the emergency compressor turns on and the emergency discharge pump pumps wastewater into the chamber, from where it is discharged through the pipe into the discharge pipeline.

Таким образом, система аварийного сброса стоков позволяет исключить аварийный разлив канализационных стоков и загрязнение окружающей среды.Thus, the system of emergency discharge of effluents makes it possible to exclude an emergency spill of sewage and environmental pollution.

К недостаткам данной известной системы следует отнести ее зависимость от наличия электричества. В случае перебоев его доставки или отсутствия, система становится неработоспособной, а установка рискует быть переполненной, что приведет к выходу из строя ее оборудования, что, в свою очередь, снижает надежность работы установки в целом.The disadvantages of this known system include its dependence on the availability of electricity. In the event of interruptions in its delivery or absence, the system becomes inoperable, and the installation risks being overcrowded, which will lead to the failure of its equipment, which, in turn, reduces the reliability of the installation as a whole.

Из патента РФ №2363515, класс B01D 19/00, опубликован 10.08.2009 известно устройство для сброса жидкости, которое состоит из полого поплавка, следящего за уровнем жидкости, управляющего перемещением золотника, соединяющего отверстия сброса жидкости. Поплавок имеет в верхней части отверстие малого диаметра, сверху прикрытое козырьком. Рычаг поплавка закреплен на общей оси с кулачком, воздействующим на свободный конец золотника. Уровень жидкости контролируется поплавком, перемещения которого через рычаг и кулачок передаются золотнику, который, перемещаясь, открывает и закрывает сливные отверстия.From the patent of the Russian Federation No. 2363515, class B01D 19/00, published on 10.08.2009, a liquid discharge device is known, which consists of a hollow float that monitors the liquid level, controls the movement of the spool connecting the liquid discharge holes. The float has a hole of small diameter in the upper part, covered with a visor from above. The float lever is fixed on a common axis with a cam acting on the free end of the spool. The liquid level is controlled by a float, the movements of which are transmitted through the lever and cam to the spool, which, moving, opens and closes the drain holes.

К недостаткам известного технического решения следует отнести его достаточно сложную многозвенную конструкциюThe disadvantages of the known technical solution include its rather complex multi-link design

Из патента РФ №2338696 класс C02F 3/00, опубликован 10.02.2008 известно применяемое в установке очистки сточных вод устройство деканторного слива, сливной элемент которого выполнен в виде сифонной изогнутой трубки, концы которой расположены в сопрягаемых камерах установки.From the patent of the Russian Federation No. 2338696 class C02F 3/00, published on February 10, 2008, a decanter drain device used in a wastewater treatment plant is known, the drain element of which is made in the form of a curved siphon tube, the ends of which are located in the mating chambers of the installation.

На входном участке упомянутой трубки размещен отсечной клапан с тягой и поплавком с возможностью перекрытия или открытия входного среза трубки при изменении уровня жидкости в первой приемной камере. При увеличении уровня жидкости в приемной камере, поплавок отрывает клапан от седла и приводит трубку в состояние готовности для перелива, открывая ее входной срез. При понижении уровня жидкости в камере поплавок опускается, при этом клапан садится на седло и перекрывает поступление жидкости в трубку.At the inlet section of said tube there is a shut-off valve with a rod and a float with the possibility of closing or opening the inlet section of the tube when the liquid level in the first receiving chamber changes. With an increase in the liquid level in the receiving chamber, the float tears the valve from the seat and brings the tube into a state of readiness for overflow, opening its inlet section. When the liquid level in the chamber decreases, the float drops, while the valve sits on the seat and shuts off the flow of liquid into the tube.

Данное техническое решение принято в качестве наиболее близкого аналога.This technical solution is accepted as the closest analogue.

К недостаткам данного технического решения следует отнести выполнение сливного элемента в виде изогнутой сифонной трубки, что предопределяет ограниченный перелив поступающей на очистку сточной жидкости, высота слоя которой определяется высотой тяги, связывающей отсечной клапан и поплавок. При этом, при активном поступлении жидкости в установку, например, в случае аварийной ситуации, не исключено ее переполнение, что, в свою очередь, может привести к выходу из строя ее рабочего оборудования. Указанный недостаток делает применение известного устройства слива малоэффективным в случае необходимости выводить за пределы очистной установки жидкость, непрерывно поступающей в установку в большом количестве.The disadvantages of this technical solution include the implementation of the drain element in the form of a curved siphon tube, which predetermines a limited overflow of the waste liquid entering the treatment, the height of the layer of which is determined by the height of the rod connecting the shut-off valve and the float. At the same time, with the active flow of liquid into the installation, for example, in the event of an emergency, its overflow is not ruled out, which, in turn, can lead to failure of its working equipment. This drawback makes the use of the known drain device ineffective if it is necessary to remove the liquid continuously entering the installation in large quantities outside the treatment plant.

Технической задачей, для решения которой предназначено заявленное изобретение является разработка устройства для аварийного сброса излишков жидкости, обладающей простой конструкцией, обеспечивающей работоспособность установки в целом при любых условиях эксплуатации, в том числе и при возникновении аварийной ситуации, предотвращающей выход из строя оборудования установки, обеспечивающей при этом и надежность работы, и надлежащее качество очистки перерабатываемой жидкости.The technical problem for the solution of which the claimed invention is intended is the development of a device for emergency discharge of excess liquid, which has a simple design that ensures the operability of the installation as a whole under any operating conditions, including in the event of an emergency, preventing failure of the equipment of the installation, providing this and the reliability of work, and the proper quality of purification of the processed liquid.

Это же, по сути, является техническим результатом, для достижения которого предназначено заявленное изобретение.This, in fact, is the technical result, to achieve which the claimed invention is intended.

Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что разработанное устройство для аварийного слива содержит сливной элемент и клапан, при этом сливной элемент выполнен в виде прямолинейной трубки с входным и выходным участками, а клапан выполнен в виде поплавка, размещенного на одном конце трубки со стороны ее входного участка, и связанного с трубкой посредством шарнирного соединения с возможностью поворота и, соответственно перекрытия или открытия входного участка трубки при изменениях уровня жидкости.The achievement of the specified technical result is ensured by the fact that the developed device for emergency drain contains a drain element and a valve, while the drain element is made in the form of a straight tube with inlet and outlet sections, and the valve is made in the form of a float placed at one end of the tube from the side of its inlet section, and associated with the tube by means of a swivel with the possibility of rotation and, accordingly, overlapping or opening the inlet section of the tube with changes in the liquid level.

Устройство для аварийного слива приведено на фигуре 1.The emergency drain device is shown in figure 1.

Оно содержит сливной элемент, который выполнен в виде прямолинейной цилиндрической трубки 1. С этим элементом напрямую, посредством шарнирного соединения связан поплавок 2, выполняющий функцию клапана. Поплавок 2 и сливной элемент 1 устанавливаются горизонтально, соосно друг относительно друга.It contains a drain element, which is made in the form of a straight cylindrical tube 1. A float 2 is directly connected to this element, by means of a swivel joint, which acts as a valve. The float 2 and the drain element 1 are installed horizontally, coaxially relative to each other.

Сливной элемент жестко крепится к стенке емкости установки, из которой осуществляется слив жидкости, в которой, на соответствующей высоте выполнено сливное отверстие, через которое, собственно осуществляется вывод излишков жидкости за пределы установки. Под жидкостью следует понимать все виды вод (сточные, канализационные, грунтовые и пр.) поступающие на очистку в установку.The drain element is rigidly attached to the wall of the installation tank, from which the liquid is drained, in which, at the appropriate height, a drain hole is made, through which, in fact, excess liquid is discharged outside the installation. Under the liquid should be understood all types of water (waste, sewer, ground, etc.) entering the installation for treatment.

Шарнирное соединение выполнено в виде проушин 3, парно расположенных на поверхности сливного элемента 1 и поверхности поплавка 2 соответственно. Соединены проушины 3 между собой посредством оси 4.The swivel joint is made in the form of lugs 3, located in pairs on the surface of the drain element 1 and the surface of the float 2, respectively. Lugs 3 are connected to each other by means of axis 4.

Поплавок 2 выполнен полым. Материалом для него и всех остальных деталей устройства для аварийного сброса жидкости является полипропилен. Такое выполнение поплавка обеспечивает его плавучесть и гарантированный поворот относительно сливного элемента под воздействием поступающего потока жидкости.The float 2 is made hollow. The material for it and all other parts of the emergency liquid discharge device is polypropylene. This execution of the float ensures its buoyancy and guaranteed rotation relative to the drain element under the influence of the incoming fluid flow.

Поплавок 2 содержит стакан, выполненный в виде цилиндра и имеющий, в частности, донную часть и заглушку 6, закрывающую стакан с образованием полого тела. Донная часть имеет на своей внешней стороне выступ в виде усеченного конуса 5, предназначенного для введения во входной участок трубки 1, а заглушка имеет кольцевой выступ, взаимодействующий с внутренней поверхностью стенки стакана, при этом фланец выступа 5 непосредственно контактирует с торцовой поверхностью входного участка трубки, когда устройство находится в закрытом состоянии, т.е. когда поплавок (клапан) перекрывает доступ жидкости к сливному элементу. Такое выполнение обеспечивает свободный доступ выступа поплавка внутрь входного участка трубки 1.The float 2 contains a glass made in the form of a cylinder and having, in particular, a bottom part and a plug 6 that closes the glass to form a hollow body. The bottom part has on its outer side a protrusion in the form of a truncated cone 5, designed to be inserted into the inlet section of the tube 1, and the plug has an annular protrusion interacting with the inner surface of the glass wall, while the flange of the protrusion 5 is in direct contact with the end surface of the inlet section of the tube, when the device is in the closed state, i.e. when the float (valve) blocks the access of liquid to the drain element. This design provides free access to the protrusion of the float inside the inlet section of the tube 1.

Работает устройство следующим образом.The device works as follows.

В случае штатного режима работы установки, поплавок и сливной элемент занимают положение, показанное на фигуре 1. Доступ жидкости к сливному элементу перекрыт.In the case of normal operation of the installation, the float and the drain element occupy the position shown in figure 1. Liquid access to the drain element is blocked.

В случае аварии или залпового выброса уровень поступающей жидкости в установку начинает подниматься. Когда жидкость доходит до поплавка, последний начинает под ее воздействием поворачиваться на оси 4, при этом входной участок сливного элемента открывается и жидкость непрерывно выводится за пределы установки. Так продолжается до тех пор, пока уровень жидкости не опустится ниже поплавка. Последний возвращается в исходное положение, закрывая входной участок сливного элемента.In the event of an accident or a volley of ejection, the level of the incoming liquid into the installation begins to rise. When the liquid reaches the float, the latter begins to turn on axis 4 under its influence, while the inlet section of the drain element opens and the liquid is continuously discharged outside the installation. This continues until the liquid level drops below the float. The latter returns to its original position, closing the inlet section of the drain element.

При активном поступлении сточных вод и их выводе за пределы установки, процесс их очистки не прекращается. При этом процессе образуется пена, содержащая активный ил - биологически активную среду, состоящую из колоний аэробных и анаэробных бактерий. С помощью устройства упомянутая выше пена остается в установке, что позволяет обеспечить надлежащую очистку поступающих в установку вод.With the active flow of wastewater and their removal outside the installation, the process of their treatment does not stop. This process produces foam containing activated sludge - a biologically active medium consisting of colonies of aerobic and anaerobic bacteria. With the help of the device, the foam mentioned above remains in the installation, which makes it possible to ensure proper treatment of the water entering the installation.

Claims

1. A device for emergency discharge of liquid, containing a drain element and a valve, characterized in that the drain element is made in the form of a straight tube with inlet and outlet sections, and the valve is made in the form of a float placed at one end of the tube from the side of its inlet section and connected with a tube by means of a hinged connection with the possibility of rotation and, accordingly, overlapping or opening of the inlet section of the tube with changes in the liquid level, while the float contains a glass having a bottom part and a plug that closes the glass to form a hollow body, and the bottom part of the glass has a protrusion on its outer side for introduction into the inlet section of the tube, and the plug has an annular protrusion interacting with the inner surface of the glass wall.

2. The device according to claim 1, characterized in that the protrusion for insertion into the inlet section of the tube is made in the form of a truncated cone.

3. The device according to claim 1, characterized in that the swivel is made in the form of lugs located in pairs on the surface of the drain element and the float, respectively, and interconnected by an axis.

4. The device according to claim 1, characterized in that the float and the drain element are made of polypropylene.