RU2174858C1

RU2174858C1 - Sand trap

Info

Publication number: RU2174858C1
Application number: RU2000110336A
Authority: RU
Inventors: С.В. Яковлев; В.Д. Журавлев; И.В. Журавлева; В.Ф. Бабкин; Н.Г. Акиньшин
Original assignee: Воронежская государственная архитектурно-строительная академия; Открытое акционерное общество "Инжпроект"
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2001-10-20

Abstract

FIELD: cleaning natural water and sewage from sand and other mineral admixtures. SUBSTANCE: sand trap has cylindrical housing with chute located in its upper peripheral zone; this chute is connected with supply and discharge passages. Thin-layer shelf modules are located inside chute. Housing is provided with central taper chamber where set of taper shells is arranged; these shells have varying taper angles. Water intake funnel connected with pontoon is mounted in upper portion along axis of central chamber. Flow distributor made in form of shutters is mounted in chute after supply passage. Shutters consists of swivel plates articulated to frame. EFFECT: increased productivity (by 20 to 25%); enhanced reliability; increased amount of entrapped sand. 7 dwg

Description

Изобретение относится к песколовкам с круговым движением воды и может быть использовано на сооружениях механической очистки сточных вод. The invention relates to sand traps with a circular motion of water and can be used in facilities for the mechanical treatment of wastewater.

Известна песколовка, выполненная в форме цилиндра с усеченным конусообразным днищем, тангенциальным входным патрубком и центральной отводной телескопической трубой (см. а.с. N 172688, 1965 г.). Known sand trap made in the form of a cylinder with a truncated conical bottom, a tangential inlet pipe and a central outlet telescopic pipe (see A.S. N 172688, 1965).

Недостатком этого устройства является малая степень осветления воды, что ограничивает ее применение. The disadvantage of this device is the low degree of clarification of water, which limits its use.

Кроме того, известна песколовка, представляющая собой резервуар конусоидальной формы, в верхней части которого имеется круговой лоток, в нижней части имеющей щель, круговой лоток разделен на секции радиально установленными плоскими вертикальными решетками. В центральной части резервуара установлена отводная труба, затопленная под уровень жидкости для образования вихревой водяной воронки. На уровне отводной трубы установлены параллельные наклонной внутренней стенки лотка и равные ей по длине конические перегородки, верхние кромки которых расположены ниже уровня переливной воронки (см. а.с. N 1212976, кл. C 02 F 3/00, Бюл. N 7, 1986 г.). In addition, a sand trap is known, which is a cone-shaped reservoir, in the upper part of which there is a circular tray, in the lower part having a slot, the circular tray is divided into sections by radially mounted flat vertical gratings. In the central part of the tank, a branch pipe is installed flooded under the liquid level to form a vortex water funnel. At the level of the outlet pipe, conical partitions parallel to the inclined inner wall of the tray and equal in length along the length of which are located below the level of the overflow funnel are installed (see A.S. N 1212976, class C 02 F 3/00, Bull. N 7, 1986).

Песколовка по а.с. N 1212976 за счет плоских вертикальных решеток и конических перегородок создает дополнительные препятствия для выноса песка, поэтому улавливание в них песка заметно выше, чем в песколовке по а.с. N 172688. Однако, к недостаткам этой песколовки относятся: наличие плоских вертикальных решеток, существенно влияющих на возрастание потери напора и увеличение глубины в секциях кругового лотка, что требует большего времени для осаждения песка на дно кругового щелевого лотка, а это снижает общий эффект осветления воды; наличие конических перегородок в центральной части резервуара эквивалентны тонкослойным отстойникам или многоярусным безнапорным гидроциклонам, у которых сечения для входа воды больше, чем на выходе - это не способствует улучшению улавливания песка, а направление входных межполочных конических сечений в сторону щели кругового лотка вместе с удаляемой водой увлекает и песок, который отводится в конусную часть песколовки через щель кругового лотка. Все эти недостатки снижают требуемый эффект удаления из воды песка. Sand trap by A.S. Due to flat vertical gratings and conical partitions, N 1212976 creates additional obstacles for the removal of sand, therefore, the trapping of sand in them is noticeably higher than in the sand trap by a.s. N 172688. However, the disadvantages of this sand trap include: the presence of flat vertical gratings that significantly affect the increase in pressure loss and increase the depth in the sections of the circular tray, which requires more time to deposit sand on the bottom of the circular slotted tray, and this reduces the overall effect of water clarification ; the presence of conical baffles in the central part of the tank is equivalent to thin-layer sedimentation tanks or multi-tiered non-pressure hydrocyclones, in which the water inlet cross sections are larger than at the outlet - this does not contribute to improving sand collection, and the direction of the inlet inter-shelf conical sections towards the slit of the circular tray along with the water removed carries away and sand, which is discharged into the conical part of the sand trap through the slit of the circular tray. All these disadvantages reduce the desired effect of removing sand from the water.

Наиболее близким по совокупности признаков является песколовка по а.с. СССР N 1720051, кл. C 02 F 3/00, B 01 D 21/00, 1990 г., содержащая конический корпус, в верхней периферийной зоне которого расположен круговой щелевой лоток с тонкослойными полочными модулями в виде концентричных дугообразных полок, отстоящих друг от друга на расстоянии, уменьшающемся в направлении движения жидкости. Круговой щелевой лоток сообщен с тангенциальными подводящим и отводящим каналами. В центральной части конуса размещен отводной трубопровод с водоприемной воронкой, соединенной со средством плавучести, и концентричные конические элементы. В нижней части корпуса расположен гидроэлеватор. The closest in the set of features is a sand trap by a.s. USSR N 1720051, class C 02 F 3/00, B 01 D 21/00, 1990, containing a conical body, in the upper peripheral zone of which there is a circular slotted tray with thin-layer shelf modules in the form of concentric arcuate shelves spaced apart by a distance decreasing in direction of fluid movement. The circular slotted tray is in communication with the tangential inlet and outlet channels. In the central part of the cone there is a branch pipe with a water intake funnel connected to the buoyancy means and concentric conical elements. In the lower part of the body is a hydraulic elevator.

Эта песколовка эффективнее, чем описанные выше (а.с. N 172688 и а.с. N 1212976), так как сточная вода проходит через тонкослойные полочные модули с различной высотой полок в каждом модуле, освобождается постепенно от крупного, а затем и более мелкого песка. Часть осветленной жидкости выходит вместе с песком через щель кругового лотка в конусную часть песколовки, где восходящим потоком с большими скоростями проходит через патрубки, прорези и через специальные каналы отводится в сливную трубу. Однако сложность устройства отводных патрубков, их замены или прочистки снижает надежность работы песколовки и ограничивает ее применение. Наличие дугообразных тонкослойных модулей хотя и позволяет несколько повысить эффект улавливания песка по сравнению с песколовками по а.с. N 172688 и а.с. N 1212976, но из-за разности длин дугообразных полок тонкослойных модулей отделение песка в пределах одного модуля происходит по разному, меньше между полками меньшей длины и площади, что снижает общий эффект улавливания песка и не позволяет получить нужное качество осветления воды. This sand trap is more efficient than the ones described above (A.S. N 172688 and A.S. N 1212976), since wastewater passes through thin-layer shelf modules with different shelf heights in each module, it is gradually freed from large and then smaller sand. Part of the clarified liquid comes out with the sand through the slit of the circular tray into the conical part of the sand trap, where it flows through the nozzles, slots and through special channels into the drain pipe at high speeds. However, the complexity of the device branch pipes, their replacement or cleaning reduces the reliability of the sand trap and limits its use. The presence of arched thin-layer modules, although it allows to slightly increase the effect of trapping sand in comparison with sand traps in AS N 172688 and A.S. N 1212976, but due to the difference in the lengths of the arched shelves of thin-layer modules, the separation of sand within one module occurs differently, less between shelves of shorter length and area, which reduces the overall effect of sand trapping and does not allow to obtain the desired quality of water clarification.

При этом в известной песколовке отсутствует возможность регулирования уровня воды в круговом щелевом лотке и не обеспечивается интенсивное осаждение песка в центральной части песколовки, что приводит к низкой пропускной способности песколовки по воде и недостаточному эффекту задержания песка. Moreover, in the known sand trap there is no possibility of regulating the water level in the circular slotted tray and intensive deposition of sand in the central part of the sand trap is not provided, which leads to a low throughput of the sand trap in the water and insufficient sand retention effect.

Задачей изобретения является повышение эффекта задержания песка, пропускной способности песколовки по воде и, следовательно, производительности, а также надежности работы. The objective of the invention is to increase the effect of the retention of sand, the throughput of the sand trap in water and, consequently, productivity, as well as reliability.

Поставленная задача достигается тем, что в песколовке, содержащей конический корпус, в верхней периферийной зоне которого расположен сообщенный с тангенциальными подводящим и отводящим каналами круговой щелевой лоток с тонкослойными полочными модулями в виде концентричных дугообразных полок, отстоящих друг от друга на расстоянии, уменьшающемся в направлении движения жидкости, при этом в центральной части корпуса размещен отводной трубопровод с водоприемной воронкой, соединенной со средством плавучести, и концентричные конические элементы, а в нижней части корпуса расположен гидроэлеватор, отличительными от прототипа признаками является то, что она снабжена размещенным в круговом щелевом лотке за подводящим каналом в направлении движения жидкости распределителем потока в виде струенаправляющей решетки из установленных по высоте лотка друг над другом разновеликих поворотных пластин, наклоненных к его щели в направлении движения потока жидкости и выполненных уменьшающимися к верхней части лотка, при этом каждая поворотная пластина имеет переменную ширину, увеличивающуюся к наружной стенке упомянутого лотка, а расположенные в центральной части корпуса концентрические конические элементы выполнены в виде блока разновеликих обечаек с углом конусности, увеличивающимся, а по высоте уменьшающихся к периферийной зоне корпуса и установленных своими большими основаниями на одном уровне с нижней частью прямоугольного сечения кругового лотка ниже уровня водоприемной воронки отводного трубопровода, выходной патрубок которого размещен над днищем отводящего канала за водосливом, расположенным в отводящем канале между круговым лотком и упомянутым патрубком, причем выходное отверстие патрубка расположено ниже уровня водослива и водоприемной воронки, средство плавучести которой выполнено в виде понтона с патрубками для впуска воды и воздуха. The problem is achieved in that in a sand trap containing a conical body, in the upper peripheral zone of which there is a circular slotted tray connected to the tangential inlet and outlet channels with thin-layer shelf modules in the form of concentric arcuate shelves spaced apart from each other, decreasing in the direction of movement liquid, while in the central part of the body there is a bypass pipe with a water intake funnel connected to the buoyancy means, and concentric conical elements, and a hydraulic elevator is located in the lower part of the casing, distinctive features from the prototype are that it is equipped with a flow distributor arranged in a circular slotted chute behind the inlet channel in the direction of fluid movement in the form of a guiding grid of different-sized rotary plates mounted over the height of the chute, inclined to its gap in the direction of fluid flow and made decreasing to the upper part of the tray, while each rotary plate has a variable width, tapering toward the outer wall of the said tray, and concentric conical elements located in the central part of the body are made in the form of a block of different-sized shells with a taper angle increasing and decreasing in height to the peripheral zone of the body and installed with their large bases on the same level with the lower part of the circular circular section tray below the level of the intake funnel of the outlet pipe, the outlet pipe of which is located above the bottom of the outlet channel behind the spillway located in the outlet a canal between the circular tray and the pipe, and the outlet of the pipe is located below the level of the spillway and the intake funnel, the buoyancy means of which is made in the form of a pontoon with pipes for water and air inlet.

Снабжение кругового лотка распределителем потока в виде струенаправляющей жалюзийной решетки, состоящей из горизонтальных поворотных пластин переменной ширины, увеличивающейся к наружной части кругового лотка, при этом струенаправляющие пластины направлены под углом к горизонтальной плоскости потока в сторону щелевого отверстия кругового лотка, позволяет повысить эффект осаждения песка в лотке за счет того, что расстояния между жалюзийными пластинами и ширина самих пластин увеличивается от верхней пластины до нижней. Изменение расстояний между жалюзийными пластинами позволяет обеспечить деление потока на пропорциональные части, что дает возможность получить в верхней части потока движение жидкости по круговому лотку с минимальными скоростями, при которых смогут оседать фракции песка даже меньше расчетных величин. Хотя в более нижних частях поток может увеличиваться, но не будет превышать расчетных значений, а поэтому из средней части потока тоже будет оседать песок более мелких фракций, так как глубина осаждения частиц песка будет меньше расчетной на величину глубины потока со скоростями меньше расчетных. Самое неблагоприятное состояние для осаждения песка будет иметь место в нижней части потока. И все же, несмотря на превышение на 20-30% расчетной скорости движения воды у дна потока осаждение песка расчетных фракций (и даже более мелких) будет протекать эффективнее, т.к. глубина этой зоны осаждения от средней расчетной глубины составит всего не более 30-40%. Так как глубина осаждения частиц в зоне повышенных скоростей будет в 2,5-3 раза меньше расчетной, а скорость превышает расчетное значение всего в 1,3 раза, то это приведет к положительному результату, так как с увеличением скорости увеличивается и турбулентная пульсация потока, а это позволит добиться того же эффекта по отмывке от песка органических веществ, как и при искусственно созданной турбулизации потока за счет аэрирования его воздухом. Поэтому применение аэрации потока в песколовке предлагаемого изобретения позволяет исключить перфорированный трубопровод для аэрации потока жидкости. Providing the circular tray with a flow distributor in the form of a directional louvre lattice consisting of horizontal rotary plates of variable width increasing towards the outer part of the circular tray, while the directional plates are directed at an angle to the horizontal plane of the flow towards the slotted hole of the circular tray, it allows to increase the effect of sand deposition in tray due to the fact that the distance between the louvre plates and the width of the plates themselves increases from the top plate to the bottom. Changing the distances between the louvre plates makes it possible to divide the flow into proportional parts, which makes it possible to obtain liquid movement along a circular tray in the upper part of the flow at minimum speeds at which fractions of sand can settle even less than the calculated values. Although the flow can increase in the lower parts, it will not exceed the calculated values, and therefore sand of smaller fractions will also settle from the middle part of the stream, since the depth of deposition of sand particles will be less than the calculated one by the value of the depth of the stream with velocities less than the calculated ones. The most unfavorable condition for the deposition of sand will take place at the bottom of the stream. And yet, despite the 20-30% excess of the estimated water velocity at the bottom of the stream, the deposition of sand of the calculated fractions (and even smaller ones) will proceed more efficiently, because the depth of this deposition zone from the average calculated depth will total no more than 30-40%. Since the depth of particle deposition in the zone of increased speeds will be 2.5-3 times less than the calculated one, and the speed will exceed the calculated value only 1.3 times, this will lead to a positive result, since the turbulent flow pulsation also increases with increasing speed, and this will allow to achieve the same effect on washing organic substances from sand, as with artificially created turbulization of the flow due to aeration of air. Therefore, the use of aeration flow in the sand trap of the present invention eliminates the perforated pipe for aeration of the fluid flow.

Установка пластин жалюзийной решетки под углом в сторону щелевого отверстия кругового лотка позволяет направить не только поток жидкости в нижнюю часть лотка, но и содержащиеся в нем фракции песка и другие твердые вещества. Это позволяет дополнительно уменьшить длину зоны осаждения частиц, содержащихся в сточной воде, и повысить эффект задержания песка. Installing the louvre grate plates at an angle towards the slotted hole of the circular tray allows you to direct not only the fluid flow into the lower part of the tray, but also the sand fractions and other solids contained in it. This allows you to further reduce the length of the zone of deposition of particles contained in wastewater, and to increase the effect of retention of sand.

Размещение водослива в водоотводящем канале и размещение за ним отводного патрубка, размещенного ниже гребня водослива и водоприемной воронки, также обеспечивает дополнительное повышение эффекта задержания песка. Повышение эффекта улавливания песка в круговом лотке песколовки достигается за счет того, что частичке песка необязательно достигать дна лотка, так как любая частица, которая будет находиться ниже гребня, перед водосливом, будет попадать с "мертвую" (непроточную) зону, а поэтому даже мелкие частицы будут опускаться вниз и через щелевое отверстие поступят в песковый бункер песколовки, где размещен гидроэлеватор. Другим преимуществом водослива, размещенного в отводящем канале после кругового лотка, является то, что при переменных режимах поступления сточных вод в песколовку площадь живого сечения при минимальном расходе будет оставаться такой же, как и при максимальном притоке. Следовательно, при расходах сточных вод меньше расчетных (максимальных) скорости движения воды в круговом канале будут меньше расчетных, а эффект улавливания песка будет более высокий. Placing a spillway in a drainage channel and placing a branch pipe behind it located below a spillway crest and a water intake funnel also provides an additional increase in the sand retention effect. The increase in the effect of sand trapping in the circular trap of the sand trap is achieved due to the fact that a piece of sand does not have to reach the bottom of the tray, since any particle that is below the ridge, before the spillway, will fall from the "dead" (non-flowing) zone, and therefore even small ones particles will fall down and through the slot hole will enter the sand hopper of the sand trap, where the hydraulic elevator is located. Another advantage of the spillway located in the outlet channel after the circular tray is that under variable modes of wastewater inflow into the sand trap, the live section area at the minimum flow rate will remain the same as with the maximum inflow. Consequently, with wastewater costs less than the calculated (maximum) water velocities in the circular channel, they will be less than the calculated ones, and the sand trapping effect will be higher.

Отвод части потока воды в центральной части песколовки через водоприемную воронку по отводящему трубопроводу и отводящему патрубку (за водосливом) в водоотводящий канал позволяет создать уменьшение скоростей движения воды по длине кругового лотка. Отвод воды через щель по всей длине кругового лотка составляет дополнительное направленное движение воды к нижней части лотка, поэтому на нерастворенные частицы будет оказывать дополнительное влияние вектор сил, создаваемый потоком воды, удаляемой через щель кругового лотка, создавая более благоприятные условия осаждения песка. Таким образом, частичный отвод воды в равных количествах по всей длине кругового лотка обеспечивает более высокий эффект задержания песка. The removal of a part of the water flow in the central part of the sand trap through the intake funnel through the discharge pipe and the discharge pipe (behind the spillway) into the drainage channel allows you to create a decrease in the speed of movement of water along the length of the circular tray. Water drainage through the slot along the entire length of the circular tray makes an additional directed movement of water to the bottom of the tray, therefore, the undiluted particles will be additionally affected by the force vector created by the flow of water removed through the slot of the circular tray, creating more favorable conditions for the deposition of sand. Thus, partial removal of water in equal amounts along the entire length of the circular tray provides a higher sand retention effect.

Снабжение центральной камеры песколовки блоком разновеликих конических обечаек, большие основания которых установлены в верхней части на равных отметках, находящихся ниже водоприемной воронки отводящего трубопровода, и закреплены на уровне нижней части прямоугольного сечения кругового лотка, обеспечивает активное осаждение нерастворимых веществ в центральной камере, так как площади сечений между смежными обечайками увеличиваются снизу доверху. С увеличением площадей поперечного сечения скорости движения восходящих потоков будут снижаться, поэтому более мелкие частицы будут оседать вниз до тех пор, пока их скорость осаждения будет равна скорости восходящего потока и тогда образуется слой взвешенного осадка. Часть воды, которая будет отводится через воронку отводящего трубопровода, проходя через пространство между смежными коническими обечайками, будет преодолевать слой взвешенного осадка, т. е. будет проходить как бы фильтрация воды через слой взвешенных частиц. Создание в сооружениях таких условий ведет в повышению эффекта осветления воды от механических примесей. Providing the central chamber of the sand trap with a block of conical shells of different sizes, large bases of which are installed in the upper part at equal marks below the water intake funnel of the outlet pipe and fixed at the level of the lower part of the rectangular section of the circular tray, ensures the active deposition of insoluble substances in the central chamber, since the cross sections between adjacent shells increase from top to bottom. With increasing cross-sectional areas, the velocities of the upward flows will decrease, therefore, smaller particles will settle down until their deposition rate is equal to the speed of the upward flow and then a layer of suspended sediment is formed. Part of the water that will be discharged through the funnel of the outlet pipe, passing through the space between adjacent conical shells, will overcome the layer of suspended sediment, i.e., it will pass as if filtering the water through a layer of suspended particles. The creation of such conditions in buildings leads to an increase in the effect of clarification of water from mechanical impurities.

Применение конических обечаек переменной высоты и конусности позволяет увеличить путь для осаждения более мелких частиц, которые вероятнее всего могут попасть в сечения ближе к центральной оси песколовки. The use of conical shells of variable height and taper allows you to increase the path for the deposition of smaller particles, which are most likely to fall into sections closer to the central axis of the sand trap.

Установка угла конусности обечаек переменным с увеличением к наружной обечайке обеспечивает гидравлические условия для осаждения песка в оптимальных пределах. Setting the angle of conicity of the shells with increasing variable to the outer shell provides hydraulic conditions for the deposition of sand in the optimal range.

Снабжение водоприемной воронки отводящего трубопровода пантоном с двумя патрубками и вентилями на них для впуска воды и воздуха позволяет в момент наладочных работ регулировать глубину погружения воронки под уровень жидкости с целью нахождения оптимального режима, при котором обеспечивается необходимый отвод воды для достижения максимального задержания песка. Наличие пантона у воронки и телескопического соединения ее с отводящим трубопроводом позволяет отводить через воронку постоянный расход воды независимо от уровня жидкости в центральной камере при переменном притоке воды, что обеспечивает стабильность режима и надежность работы песколовки. Providing a water intake funnel to the discharge pipe with a panton with two nozzles and valves for them to let in water and air allows, at the time of commissioning, to adjust the depth of the funnel to the liquid level in order to find the optimal mode at which the necessary water drainage is achieved to achieve maximum sand retention. The presence of a pantone at the funnel and its telescopic connection with the discharge pipe allows the constant flow of water to be diverted through the funnel, regardless of the liquid level in the central chamber with a variable flow of water, which ensures the stability of the regime and the reliability of the sand trap.

На фиг. 1 изображена схема предложенной песколовки, общий вид сверху. In FIG. 1 shows a diagram of the proposed sand trap, a general view from above.

На фиг. 2 - вид по сечению 1-1. In FIG. 2 is a view along section 1-1.

На фиг. 3 - узел А, вид сверху распределителя потока. In FIG. 3 - node A, top view of the flow distributor.

На фиг. 4 - вид по сечению 2-2. In FIG. 4 is a view along section 2-2.

На фиг. 5 - вид по сечению 3-3. In FIG. 5 is a view along section 3-3.

На фиг. 6 - узел Б, вид сверху водоприемной воронки с пантоном и патрубками для впуска воды и воздуха с вентилями. In FIG. 6 - node B, top view of the water intake funnel with panton and nozzles for water and air inlet with valves.

На фиг. 7 - вид по сечению 4-4. In FIG. 7 is a view along section 4-4.

Песколовки содержит цилиндрический корпус 1, в верхней периферийной зоне которого размещен круговой лоток 2, сообщенный с тангенциальными подводящим 3 и отводящим 4 каналами. На дней кругового лотка 2 выполнена продольная щель 5. В полости кругового лотка 2 размещены тонкослойные полочные модули 6, 7 и 8, полки которых изогнуты по дугам окружностей концентричных круговому лотку 2 и отстоят друг от друга на расстоянии, уменьшающемся в направлении движения жидкости в лотке 2. В корпусе 1 выполнена центральная коническая камера 9. The sand trap contains a cylindrical body 1, in the upper peripheral zone of which a circular tray 2 is placed, in communication with the tangential inlet 3 and outlet 4 channels. On days of the circular tray 2, a longitudinal slot 5 is made. In the cavity of the circular tray 2 thin-layer shelf modules 6, 7 and 8 are placed, the shelves of which are curved along the arcs of the circles of the concentric circular tray 2 and are spaced apart from each other at a distance decreasing in the direction of fluid movement in the tray 2. In the housing 1 is made of a Central conical chamber 9.

В верхней части центральной камеры 9 установлен блок концентрических разновеликих конических обечаек 10, большие основания которых установлены в верхней части на равных отметках и закреплены на уровне нижней части прямоугольного сечения кругового лотка 2. In the upper part of the central chamber 9, a block of concentric different-sized conical shells 10 is installed, the large bases of which are installed in the upper part at equal marks and fixed at the bottom of the rectangular section of the circular tray 2.

Угол конусности обечаек 10 выполнен переменным, увеличивающимся к периферийной зоне центральной части 9 корпуса 1. Высота обечаек 10 уменьшается к вышеупомянутой периферийной зоне. The taper angle of the shells 10 is made variable, increasing to the peripheral zone of the Central part 9 of the housing 1. The height of the shells 10 decreases to the aforementioned peripheral zone.

По оси центральной камеры 9 установлена водоприемная воронка 11, соединенная с понтоном 12, снабженным двумя патрубками и вентилями на них для впуска воды 13 и воздуха 14. Воронка 11 с понтоном 12 телескопически соединена посредством патрубка 15 с отводящим трубопроводом 16 для отвода всплывающих примесей и части воды, который сообщен с водоотводящим каналом 4 посредством отводящего патрубка 17, размещенного над дном водоотводящего канала 4. A water intake funnel 11 is installed along the axis of the central chamber 9, connected to the pontoon 12, equipped with two nozzles and valves on them for the inlet of water 13 and air 14. The funnel 11 with the pontoon 12 is telescopically connected by means of the nozzle 15 to the discharge pipe 16 for removing pop-up impurities and parts water, which is in communication with the drainage channel 4 by means of a discharge pipe 17 located above the bottom of the drainage channel 4.

В водоотводящем канале 4 размещен водослив 18, за которым ниже его и водоприемной воронки 11 располагается выходное отверстие водоотводящего патрубка 17. In the drainage channel 4 there is a spillway 18, beyond which an outlet of the drainage pipe 17 is located below it and the intake funnel 11.

В круговом щелевом лотке 2 за подводящим каналом 3 в направлении движения жидкости установлен распределитель потока 19, выполненный в виде размещенной поперек кругового лотка 2 жалюзийной решетки из поворотных горизонтальных разновеликих пластин 20, расположенных по высоте лотка друг над другом и закрепленных к раме 21 на шарнирах 22 и снабженных приводом их поворота 23, шарнирно прикрепленного к пластинам 20 и снабженного винтовой парой со штурвальной головкой 24. Пластины 20 наклонены под углом к щели 5 кругового лотка 2 в направлении движения потока жидкости. Зазор между пластинами по высоте увеличивается сверху вниз. При этом каждая из пластин 20 имеет переменную ширину, увеличивающуюся к наружной стенке лотка 2. Пластины 20 выполнены уменьшающимися к верхней части лотка 2. In a circular slotted tray 2, behind the inlet channel 3, a flow distributor 19 is mounted in the form of a louvre lattice arranged across the circular tray 2 of rotary horizontal different-sized plates 20 located along the height of the tray one above the other and fixed to the frame 21 on hinges 22 and provided with a drive for their rotation 23, pivotally attached to the plates 20 and provided with a screw pair with the helm head 24. The plates 20 are inclined at an angle to the slit 5 of the circular tray 2 in the direction of movement outflow of fluid. The gap between the plates in height increases from top to bottom. Moreover, each of the plates 20 has a variable width that increases towards the outer wall of the tray 2. The plates 20 are made smaller towards the top of the tray 2.

В месте размещения подводящего 3 и отводящего 4 каналов до оси центральной камеры 9 установлена разделительная перегородка 25. At the location of the inlet 3 and the outlet 4 channels to the axis of the central chamber 9, a dividing wall 25 is installed.

Песколовка работает следующим образом. Sand trap works as follows.

Исходная жидкость входит через канал 3 в лоток 2, где движется по круговому лотку до разделительной перегородки 25 и по каналу 4 отводится на дальнейшую обработку. При движении жидкости по круговому лотку 2, в начале которого установлен распределитель 19 потока, выполненный в виде жалюзийной решетки из горизонтальных пластин 20 под углом в сторону щелевого отверстия 5 в нижней части кругового лотка 2, поток жидкости не только делится на пропорциональные части с увеличением сверху вниз, но и изменяет направление потока от горизонтального до направленного вниз. Вращение штурвала 24 в ту или другую сторону позволит установить оптимальный угол наклона пластин 20, при котором создаются наиболее благоприятные условия как отмывки песка, так и его осаждения. При движении жидкости в лотке 2 после распределителя 19 потока песок будет оседать в лотке 2 под действием сил гравитации (сил тяжести) вниз, а действие сил скоростного давления будет способствовать более быстрому его осаждению. Выполнение ширины пластин 20 увеличивающимися к наружной стенке лотка позволяет постепенно повышать сопротивление потоку в направлении к наружной стенке лотка 2 и тем самым производить гашение энергии потока и инерционных сил движения частиц песка, что увеличивает эффект осаждения песка. The initial liquid enters through the channel 3 into the tray 2, where it moves along the circular tray to the dividing septum 25 and is discharged through the channel 4 for further processing. When the fluid moves along the circular tray 2, at the beginning of which a flow distributor 19 is installed, made in the form of a louvre grill of horizontal plates 20 at an angle to the side of the slot 5 in the lower part of the circular tray 2, the fluid flow is not only divided into proportional parts with an increase from above down, but also changes the direction of flow from horizontal to downward. The rotation of the helm 24 in one direction or another will allow you to set the optimal angle of inclination of the plates 20, at which the most favorable conditions are created for both washing the sand and its deposition. When the fluid moves in the tray 2 after the flow distributor 19, the sand will settle in the tray 2 under the influence of gravity (gravity) downward, and the action of high-speed pressure will contribute to its more rapid deposition. The implementation of the width of the plates 20 increasing towards the outer wall of the tray allows you to gradually increase the flow resistance towards the outer wall of the tray 2 and thereby quench the flow energy and inertial forces of the movement of sand particles, which increases the effect of sand deposition.

После распределителя 19 потока скорости движения воды по глубине будут меняться, увеличиваясь от верха потока вниз, поэтому из верхних слоев потока песок будет быстрее оседать, так как здесь влияние сил турбулентной пульсации потока будут весьма малым и отрицательного влияния на скорость осаждения песка оказывать не будет. В то же время в нижних слоях потока жидкости существенно возрастет турбулентность потока, что позволит обеспечить отмывку песка от органических примесей до аналогичного состояния как при аэрации потока. Следовательно, турбулизации потока между настилами 20 распределителя 19 потока и в нижних слоях потока после распределителя 19 в круговом лотке 2 позволит добиться более высокого эффекта задержания песка. Наиболее крупные фракции песка в потоке после распределителя 19 будут концентрироваться в нижних слоях потока в круговом лотке, поэтому процесс осаждения песка в тонкослойных модулях будет происходить еще интенсивнее, что позволит дополнительно увеличить эффект задержания песка. After the flow distributor 19, the water velocity along the depth will change, increasing from the top of the stream down, therefore, sand will settle faster from the upper layers of the stream, since here the influence of the forces of turbulent pulsation of the stream will be very small and will not have a negative effect on the sand deposition rate. At the same time, in the lower layers of the fluid flow, the turbulence of the flow will increase significantly, which will allow washing sand from organic impurities to a similar state as during aeration of the flow. Therefore, turbulization of the flow between the decks 20 of the flow distributor 19 and in the lower layers of the flow after the distributor 19 in the circular tray 2 will achieve a higher sand retention effect. The largest fractions of sand in the stream after the distributor 19 will be concentrated in the lower layers of the stream in a circular tray, therefore, the process of sand deposition in thin-layer modules will occur even more intensively, which will further increase the effect of sand retention.

Основной объем очищаемой воды, пройдя по круговому лотку 2 через распределитель 19 и тонкослойные модули 6, 7 и 8, будет переливаться через гребень водослива 18 в отводящий лоток 4 и отводиться на дальнейшую обработку. The main volume of purified water, passing through a circular tray 2 through the distributor 19 and thin-layer modules 6, 7 and 8, will be poured over the crest of the spillway 18 into the discharge tray 4 and allocated for further processing.

Часть воды из кругового лотка 2 вместе с песком через щель 5 отводится в центральную камеру 9, что повышает надежность работы песколовки, так как песок с наклонных стенок кругового лотка 2 будет сползать не только под собственным весом, но и за счет направленного вниз потока воды. Кроме того, отвод части воды из кругового лотка 2 через щель 5 позволит уменьшить расход воды и скорость ее движения в круговом лотке, что дополнительно обеспечит более высокий эффект задержания песка за счет повышенной интенсивности его осаждения. Part of the water from the circular tray 2 along with the sand through the slot 5 is discharged into the central chamber 9, which increases the reliability of the sand trap, since the sand from the inclined walls of the circular tray 2 will creep not only under its own weight, but also due to the downward flow of water. In addition, the removal of part of the water from the circular tray 2 through the slot 5 will reduce the flow of water and its speed in the circular tray, which will additionally provide a higher effect of sand retention due to the increased intensity of its deposition.

Та часть воды, которая поступила через щель 5 в центральную камеру 9 будет проходить через площади сечений между смежными коническими обечайками 10, где активно очищается от песка, так как площади сечений между смежными обечайками увеличиваются снизу вверх к большему основанию, а скорости восходящих потоков будут уменьшаться, то создается возможность задержать песок более мелких фракций, поскольку удаляемая вода будет проходить взвешенный слой осадка, который позволяет добиться того же эффекта, как и при фильтрации воды через слой зернистого вещества. The part of the water that entered through the slot 5 into the central chamber 9 will pass through the cross-sectional areas between adjacent conical shells 10, where it is actively cleaned of sand, since the cross-sectional areas between adjacent shells increase from bottom to top to a larger base, and the velocities of upward flows will decrease , then it becomes possible to retain sand of smaller fractions, since the removed water will pass through a suspended sediment layer, which allows to achieve the same effect as when filtering water through a grain layer th substance.

Очищенная в полочном осадителе из соосно размещенных конических обечаек 10 вода будет поступать в водоприемную воронку 11 и через патрубок 15 телескопического соединения в отводящий трубопровод 16 к отводному патрубку 17 и через его свободный конец (выходное отверстие) в водоотводящий канал 4. The water purified in a shelf precipitator from coaxially placed conical shells 10 will enter a water intake funnel 11 and through a telescopic connection 15 to a discharge pipe 16 to a discharge pipe 17 and through its free end (outlet) to the drainage channel 4.

Применение конических обечаек переменной высоты и конусности позволяет добиться оптимальных условий для осаждения песка из той части потока воды, которая отводится из кругового лотка 2 через щель 5, а далее через блок полочного осадителя из конических обечаек 10 и воронку 11. Регулирование расхода воды, удаляемой через водоприемную воронку 11, а следовательно, и оптимальных условий осаждения песка достигается глубиной погружения воронки 11 под уровень жидкости в центральной камере 9 за счет подачи в пантон 12 воды через патрубок 13 с вентилем и выпуска воздуха через патрубок 14 с вентилем. Если потребуется уменьшить отвод воды через воронку 11, то в пантон 12 нагнетается сжатый воздух через патрубок 14, а из патрубка 13 отводится из пантона 12 имеющаяся в нем вода. Изменение уровня погружения воронки может быть достигнуто, например, за счет телескопического соединения патрубка 15 воронки 11 с отводящим трубопроводом 16. The use of conical shells of variable height and conicity allows to achieve optimal conditions for the deposition of sand from that part of the water stream that is discharged from the circular tray 2 through the slot 5, and then through the shelf precipitator unit from the conical shells 10 and the funnel 11. Regulation of the flow rate of water removed through a water receiving funnel 11, and hence the optimal conditions for sand deposition, is achieved by the depth of immersion of the funnel 11 under the liquid level in the central chamber 9 by supplying water to the pantone 12 through a pipe 13 with a valve and air exhaust through the pipe 14 with a valve. If it is necessary to reduce the drainage of water through the funnel 11, then compressed air is pumped into the pantone 12 through the pipe 14, and the water available in it is withdrawn from the pipe 13 from the pantone 12. A change in the level of immersion of the funnel can be achieved, for example, by telescoping the pipe 15 of the funnel 11 with the discharge pipe 16.

Проведенная оценка технико-экономической эффективности предложенной песколовки по сравнению с прототипом заключается в повышении производительности на 20 - 25% за счет отведения части жидкости вместе с песком в центральную камеру и обеспечения активного осаждения в указанной камере полочным осадителем при оптимальных условиях отвода из центральной камеры осветляемой жидкости. The assessment of the technical and economic efficiency of the proposed sand trap compared to the prototype is to increase productivity by 20 - 25% by draining part of the liquid together with the sand into the central chamber and providing active deposition in the said chamber by a shelf precipitator under optimal conditions for removal of the clarified liquid from the central chamber .

Наличие распределителя потока в круговом лотке в виде жалюзийной решетки с переменной шириной каждой пластины и наклоном их в сторону щели отвода песка в днище кругового лотка в совокупности с отводом части жидкости в центральную камеру позволяет также повысить эффект осаждения песка на 15 - 20%, а при равной производительности по расходу воды с прототипом объем задерживаемого песка в песколовке увеличить в 1,5 - 2 раза, что обеспечит более надежную работу последующих сооружений для очистки сточных вод и обработки осадков. The presence of a flow distributor in a circular tray in the form of a louvre lattice with a variable width of each plate and their inclination towards the sand discharge slit in the bottom of the circular tray, together with the removal of part of the liquid into the central chamber, can also increase the effect of sand deposition by 15 - 20%, and when equal productivity in water consumption with the prototype, the volume of retained sand in the sand trap should be increased by 1.5 - 2 times, which will ensure more reliable operation of subsequent facilities for wastewater treatment and rainfall treatment.

Claims

A sand trap containing a conical body, in the upper peripheral zone of which there is a circular slotted tray connected to the tangential inlet and outlet channels with thin-layer shelf modules in the form of concentric arcuate shelves spaced apart from each other, decreasing in the direction of fluid movement, while in the central part the housing has a discharge pipe with a water intake funnel connected to the buoyancy device and concentric conical elements, and in the lower part of the housing hydraulic elevator, characterized in that it is equipped with a flow distributor arranged in a circular slotted tray behind the supply channel in the direction of fluid movement in the form of a flow guiding grid of different-sized rotary plates mounted over the height of the tray, tilted towards its slot in the direction of fluid flow and made smaller in width to the upper part of the tray, while each rotary plate has a variable width increasing to the outer wall of the said tray, and located in the center the sweeping part of the body, the concentric conical elements are made in the form of a block of different-sized shells with a taper angle increasing and decreasing in height to the peripheral zone of the body and installed with their large bases at the same level with the lower part of the rectangular section of the circular tray below the level of the intake funnel of the outlet pipe, outlet pipe which is located above the bottom of the outlet channel behind the spillway located in the outlet channel between the circular tray and said nozzle, one hole of the nozzle is located below the level of the spillway and the intake funnel, the buoyancy means of which is made in the form of a pontoon with nozzles for water and air inlet.