Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТОКОВ

Изобретение относится к области канализации, в частности к устройствам для регулирования поверхностных (дождевых и талых) стоков.

В системах отведения и очистки сточных вод предусматривается установка устройств для аккумулирования поверхностных стоков и регулирования их расхода с целью предотвращения перегрузки очистных сооружений и переполнения канализационных транспортных коммуникаций.

Рассматриваемые устройства [см., например, кн. Отведение и очистка поверхностных сточных вод. В.С. Дикаревский и др. - Л.: Стройиздат, 1990, стр. 112-113, рис. 5.1] включают регулирующие (аккумулирующие) резервуары, в которые направляются сточные воды или их часть перед поступлением на очистные сооружения. Регулирование расхода сточных вод в данных устройствах обеспечивается тем, что сточные воды в регулирующий резервуар поступают по трубопроводу большего диаметра, а отводятся из него по трубопроводу меньшего диаметра.

В качестве ближайшего аналога выбрано устройство, описанное в [RU 2135707], предназначенное для регулирования стоков.

Рассматриваемое устройство содержит приемную камеру, соединенную с трубопроводом подвода сточных вод, посредством которого в нее подаются сточные воды из канализационного коллектора, а также с трубопроводом отвода сточных вод, посредством которого сточные воды из указанной камеры отводятся на очистные сооружения.

Устройство также содержит регулирующий резервуар, включающий две продольные секции регулирования и выходную камеру, отделенную от указанных секций вертикальной перегородкой. Выходная камера регулирующего резервуара снабжена выходным отверстием, предназначенным для соединения с трубопроводом, посредством которого осуществляется опорожнение указанного резервуара.

Приемная камера сообщена с каждой из секций регулирующего резервуара посредством канала, обеспечивающего поступление сточных вод самотеком из приемной камеры в регулирующий резервуар. В каждой из секций указанный канал представляет собой сквозное отверстие, выполненное в перегородке, разделяющей приемную камеру и секции регулирующего резервуара. В каждом из указанных сквозных отверстий установлен обратный запорный клапан.

В нормальном режиме работы канализационной сети сточные воды из канализационного коллектора проходят через приемную камеру и поступают из нее на очистные сооружения. В аварийном режиме, когда расход поступающих в приемную камеру стоков превышает расход, на который рассчитаны очистные сооружения, происходит заполнение приемной камеры сточными водами, под напором которых открывается запорный клапан в каждой из секций регулирующего резервуара. Секции регулирования заполняются сточными водами до высоты, определяемой высотой перегородки, разделяющей указанные секции и выходную камеру, после чего сточные воды переливаются через указанную перегородку в выходную камеру и отводятся из нее через трубопровод опорожнения.

Рассматриваемое устройство позволяет осуществлять регулирование расхода поступающих на очистные сооружения поверхностных стоков.

Однако в рассматриваемом устройстве не удается максимально полно использовать объем регулирующего резервуара для аккумулирования стоков из-за того, что сточные воды поступают из секций регулирования в выходную камеру регулирующего резервуара переливом. При этом максимальный уровень сточных вод в резервуаре лимитируется высотой, установленной между указанными частями резервуара перегородки.

Между тем, важным является максимально полное использование объема регулирующего резервуара с точки зрения увеличения аккумулирующей способности и экономичности устройства.

Задачей заявляемого изобретения является повышение аккумулирующей способности устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для регулирования стоков, содержащем приемную камеру, выполненную с возможностью соединения с трубопроводом подвода сточных вод, регулирующий резервуар, снабженный выходным отверстием, причем приемная камера и регулирующий резервуар сообщены друг с другом посредством обеспечивающего поступление сточных вод самотеком из приемной камеры в регулирующий резервуар канала, в котором расположен обратный запорный клапан, согласно изобретению устройство содержит магистраль, обеспечивающую принудительную подачу сточных вод из приемной камеры в регулирующий резервуар, включающую установленный в приемной камере насос и трубопровод, вход которого соединен с насосом, а выход размещен в регулирующем резервуаре, при этом устройство содержит систему автоматического регулирования уровня сточных вод в регулирующем резервуаре, включающую расположенный в регулирующем резервуаре датчик уровня сточных вод, управляющий включением и выключением насоса.

В частном случае выполнения изобретения резервуара устройство содержит дополнительную магистраль, обеспечивающую принудительный отвод сточных вод из регулирующего резервуара, включающую размещенные в регулирующем резервуаре дополнительный насос и связанный с ним отводной трубопровод, пропущенный через выходное отверстие в регулирующем резервуаре.

Благодаря наличию канала, посредством которого приемная камера и регулирующий резервуар сообщены друг с другом, и установке в указанном канале обратного запорного клапана обеспечивается поступление сточных вод из приемной камеры в регулирующий резервуар самотеком до момента, когда аккумулируемые в резервуаре сточные воды заполняют его до уровня, при котором под действием гидростатического напора сточных вод клапан срабатывает и указанный канал перекрывается.

Принципиально важным является наличие в заявляемом устройстве магистрали принудительной подачи сточных вод из приемной камеры в регулирующий резервуар с помощью насоса, а также наличие системы автоматического регулирования, обеспечивающей включение и выключение насоса по сигналам датчика уровня сточных вод в регулирующем резервуаре.

Благодаря указанным магистрали и системе регулирования после перекрытия описанного выше канала обеспечивается принудительное заполнение регулирующего резервуара аккумулируемыми в нем стоками с помощью насоса, включаемого по сигналу датчика уровня сточных вод при достижения уровня, соответствующего срабатыванию обратного клапана, и выключаемого по сигналу указанного датчика при достижении заданного максимального уровня сточных вод в регулирующем резервуаре. При этом указанный максимальный уровень ограничивается высотой регулирующего резервуара, что позволяет выбрать режим регулирования, при котором регулирующий резервуар будет заполняться практически на всю его высоту, то есть добиться практически полного заполнения объема регулирующего резервуара стоками.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является повышение аккумулирующей способности устройства, что достигается за счет возможности максимально полного заполнения объема регулирующего (аккумулирующего) резервуара сточными водами.

В случае когда устройство содержит дополнительную магистраль, обеспечивающую принудительный отвод сточных вод из регулирующего резервуара, включающую размещенные в регулирующем резервуаре дополнительный насос и связанный с ним отводной трубопровод, пропущенный через выходное отверстие в регулирующем резервуаре, оказывается возможным задавать требуемый расход отводимых из регулирующего резервуара сточных вод.

На чертеже представлен общий вид заявляемого устройства.

Устройство содержит приемную камеру 1, выполненную с возможностью соединения с трубопроводом 2 подвода сточных вод, сообщенную с регулирующим резервуаром 3 с помощью канала 4. Указанный канал 4 предназначен для поступления сточных вод самотеком из приемной камеры 1 в регулирующий резервуар 3 и выполнен, в частности, в виде переходной трубы, уровень расположения которой соответствует уровню расположения коллектора 2.

В канале 4 расположен обратный запорный клапан 5, выполненный, в частности, в виде клапана-захлопки.

В приемной камере 1 расположена магистраль, обеспечивающая принудительную подачу сточных вод из приемной камеры 1 в регулирующий резервуар 3, включающая установленный в приемной камере 1 насос 6 и трубопровод 7, вход которого соединен с насосом 6, а выход размещен в регулирующем резервуаре 3 выше уровня концевого участка канала 4 (переходной трубы)

Устройство также содержит систему автоматического регулирования уровня сточных вод в регулирующем резервуаре 3, включающую расположенный в регулирующем резервуаре 3 датчик 8 уровня сточных вод, управляющий включением и выключением насоса 6 с помощью исполнительного механизма 9. В частности, исполнительный механизм 9 выполнен в виде электронного ключа, электрически связанного с датчиком 8 и включенного в цепь электрического питания насоса 6.

Резервуар 3 содержит выходное отверстие 10, предназначенное для отвода сточных вод из резервуара 3 во внешний трубопровод (не показан), служащий для транспортировки сточных вод на очистные сооружения.

Для отвода сточных вод, в частности, служит дополнительная магистраль, включающая размещенные в регулирующем резервуаре 3 дополнительный насос 11 и связанный с ним отводной трубопровод 12, пропущенный через выходное отверстие 10 в регулирующем резервуаре 3.

Устройство работает следующим образом.

При величине расхода стоков, меньшей или равной величины расхода, при которой происходит перегрузка очистных сооружений и переполнение канализационных транспортных коммуникаций, поступающие из коллектора 2 стоки из приемной камеры 1 самотеком поступают в регулирующий резервуар 3 и часть стоков или все поступающие стоки в зависимости от режима работы насоса 11 отводятся из резервуара 3 через трубопровод 12.

При увеличении количества поверхностных стоков, в частности при выпадении большого количества осадков и соответственно увеличении расхода поступающих в камеру 1 сточных вод, их уровень в резервуаре 3 повышается, при этом при достижении уровня Н_ш шелыги переходной трубы 4 срабатывает клапан 5 и перекрывает канал 4.

В этом случае по сигналу датчика 8 включается насос 6 и происходит дальнейшее заполнение резервуара 3 через трубопровод 7. При этом часть сточных вод по-прежнему отводится через трубопровод 12 из резервуара 3 с расходом, при котором не происходит перегрузка очистных сооружений и переполнение коммуникаций.

Заполнение резервуара 3 происходит до заданного максимального уровня Н max.

При достижении уровня Н max по сигналу датчика 8 происходит выключение насоса 6, и сточные воды начинают заполнять приемную камеру 1. При этом через некоторый промежуток времени за счет отвода сточных вод из резервуара 3 через трубопровод 12 уровень сточных вод в резервуаре 3 несколько снижается до уровня (не показан), при котором вновь включается насос 6 по сигналу от датчика 8.

Указанным образом происходит работа устройства в режиме практически полного заполнения резервуара 3.

При существенном снижении количества стоков и соответственно расхода стоков, поступающих из коллектора 2 в приемную камеру 1, уровень сточных вод в приемной камере 1 и в резервуаре 3 снижается, при этом система регулирования обеспечивает отключение насоса 6.

При снижении уровня сточных вод в резервуаре 3 ниже уровня Н_ш под напором сточных вод, находящихся в канале 4, клапан 5 открывается, сточные воды самотеком поступают в регулирующий резервуар 3, и устройство работает далее в режиме неполного заполнения резервуара 3.