Система выпуска сточных вод из бака-накопителя
Полезная модель относится к транспортным средствам и может быть использована в вакуумных туалетах пассажирских железнодорожных вагонов. Система включает бак-накопитель 1, выпускную трубу 6, клапан 2 впуска воздуха из атмосферы, клапан 3 выпуска воздуха в трубопровод 4 вакуумной установки, датчики 5 уровня накопленных стоков и выпускную трубу 6, на наружном конце которой укреплен защитный кожух 7 с дверцей 8. На внутренней поверхности защитного кожуха 7 имеются индикаторы 10 степени заполнения бака-накопителя, связанные с датчиками 5 уровня стоков. Конечный выключатель 11 установлен в защитном кожухе 7 так, что срабатывает при открывании дверцы 8 защитного кожуха 7. На выпускной трубе 6 имеются запорный клапан 12 и крышка 15. Клапан 2 и клапан 3 связаны через блок 16 автоматического управления с конечным выключателем 11. В процессе эксплуатации железнодорожного вагона клапан 3 открыт, а клапан 2 закрыт, закрыты и запорный клапан 12 выпускной трубы 6 и ее крышка 15. После наполнения бака-накопителя 1 производят операцию его опорожнения. Для этого необходимо закрыть клапан 3 и открыть клапан 2. Эти действия осуществляются автоматически после открывания дверцы 8 защитного кожуха 7, т.к. срабатывание конечного выключателя 11 генерирует импульс в блоке 16 автоматического управления для закрывания клапана 3 и открывания клапана 2. Затем открывают крышку 15 выпускной трубы 6 и, присоединив к трубе 6 специальное приемное устройство, открывают запорный клапан 12. Защитный кожух 7 снабжен средствами подогрева, что обеспечивает надежную работу системы в зимних условиях. Технический результат - упрощение операций по опорожнению бака-накопителя и защита наружного конца его выпускной трубы от механических повреждений и от промерзания в зимнее время года. 1 независ. и 5 завис. п.п. ф-лы, 4 ил.
Полезная модель относится к канализационным системам, снабженным средствами вакуумирования, и может быть использована в общественных и промышленных зданиях и в транспортных средствах для слива сточных вод в специальные приемные устройства.
Из описания к авторскому свидетельству SU 1131982 А, кл. E03F 3/02, опубл. 30.12.84 г [1], известна система выпуска сточных вод, включающая сточную трубу с канализационным выпуском. Наружный конец канализационного выпуска на уровне, расположенном ниже уровня зимнего промерзания почвы, выходит из корпуса здания и соединяется под земной поверхностью с магистральным канализационным трубопроводом. Такое решение, гарантирующее канализационный выпуск от промерзания в зимнее время, может применяться лишь для стационарных объектов. Для транспортируемых объектов, таких как перемещаемые общественные туалеты, прачечные или пассажирские средства транспорта необходимо снабжение канализационных систем баком-накопителем сточных вод, который периодически опорожняется посредством специальных приемных устройств. Отсюда следует необходимость расположения конца выпускной трубы, выходящего из корпуса объекта, над уровнем поверхности земли. Последнее обстоятельство требует защиты конца выпускной трубы от промерзания и случайного механического воздействия.
Из описания к полезной модели RU 72447 U1, кл. B61D 35/00, опубл. 20.04.2008 г [2], известна система туалетных стоков из пассажирского железнодорожного вагона, включающая бак-накопитель, снабженный выпускной трубой, на наружном конце которой имеются запорный клапан и средство соединения конца выпускной трубы со специальным приемным устройством. Недостатком технического решения [2] является то, что конец выпускной трубы не имеет защиты от термического воздействия окружающей среды и, следовательно, возможно его промерзание при низких температурах воздуха в зимний период.
Из описания к полезной модели RU 24980 U1, кл. B61D 35/00, опубл. 10.09.2002 г [3], известна система удаления туалетных стоков из пассажирского железнодорожного вагона, включающая бак-накопитель и выпускную трубу (поз.24). Однако в техническом решении [3] не предусмотрены средства для защиты конца выпускной трубы (поз.24) от механических повреждений и от промерзания в зимнее время при значительном понижении температуры окружающей среды. Система [3] усложнена наличием дозирующего средства и средства обеззараживания, что затрудняет ее ремонт и обслуживание. В описании [3] имеются сведения об электрообогревателе (поз.37), установленном на фановой трубе (поз.14), но не раскрыта конструкция этого электрообогревателя, что не позволяет судить о его работоспособности и эффективности.
При разработке настоящего изобретения авторам предстояло решить комплекс проблем. Во-первых, перед авторами стояла задача облегчить и упростить работу обслуживающего персонала при проведении операции опорожнения бака-накопителя, во-вторых, было необходимо защитить выступающий из корпуса здания или из транспортного средства концевой участок выпускной трубы от механических повреждений и, в-третьих, надежно защитить концевой участок выпускной трубы от промерзания в зимнее время года для возможности использовании предлагаемого устройства в районах с суровым климатом.
Техническим результатом полезной модели является упрощение операций по опорожнению бака-накопителя и защита наружного конца его выпускной трубы от механических повреждений и от промерзания в зимнее время года.
Указанный технический результат достигается в системе выпуска сточных вод из бака-накопителя, включающей бак-накопитель, выпускную трубу и блок автоматического управления, бак-накопитель снабжен клапаном впуска воздуха из атмосферы, клапаном выпуска воздуха в трубопровод вакуумной установки и датчиками уровня стоков в баке-накопителе, на наружном конце выпускной трубы укреплен защитный кожух с шарнирно закрепленной на нем дверцей, которая снабжена запорами, защитный кожух и его дверца изготовлены из композиционного материала и снабжены нагревательными элементами, расположенными на разных расстояниях от дна защитного кожуха и подключенными через блок автоматического управления к общей электрической сети, на внутренней поверхности защитного кожуха имеются индикаторы степени заполнения бака-накопителя, связанные с датчиками уровня стоков в баке-накопителе, и конечный выключатель, который установлен в защитном кожухе так, что срабатывает при открывавши дверцы защитного кожуха, внутри защитного кожуха на выпускной трубе имеются запорный клапан, средство соединения конца выпускной трубы со специальным приемным устройством и крышка, при этом клапан впуска воздуха из атмосферы в бак-накопитель и клапан выпуска воздуха из бака-накопителя в трубопровод вакуумной установки связаны через блок автоматического управления с конечным выключателем, установленным в защитном кожухе.
Предусмотрены следующие частные случаи выполнения изобретения.
Запорный клапан концевого участка выпускной трубы выполнен в виде шарового крана, рукоятка которого помещается в защитном кожухе.
Крышка выпускной трубы прикреплена к концу выпускной трубы посредством петель и снабжена защелкой, фиксирующей положение крышки относительно выпускной трубы.
В качестве композиционного материала, из которого выполнены защитный кожух и его дверца, выбран стеклопластик.
В качестве нагревательных элементов, которыми снабжены кожух и его дверца, выбраны саморегулирующиеся греющие кабели.
В стенки защитного кожуха и в его дверцу вмонтированы на разных расстояниях от дна защитного кожуха датчики температуры, каждый из которых связан с автоматическим блоком управления, при этом блок автоматического управления имеет возможность подключения от электрической сети одного или нескольких нагревательных элементов в зависимости от показаний датчиков температуры.
Существо полезной модели поясняется следующими графическими материалами.
Фиг.1. Схема системы удаления сточных вод из бака-накопителя.
Фиг.2. Общий вид защитного кожуха в аксонометрии.
Фиг.3. Фронтальная проекция защитного кожуха, дверца снята.
Фиг.4. Вертикальный разрез по А-А на фиг.3.
На прилагаемых чертежах использованы следующие условные цифровые обозначения узлов и деталей:
1. Бак-накопитель.
2. Клапан впуска воздуха из атмосферы в бак-накопитель 1.
3. Клапан выпуска воздуха из бака-накопителя 1 в трубопровод вакуумной установки.
4. Трубопровод вакуумной установки.
5. Датчики уровня сточных вод в баке-накопителе.
6. Выпускная труба бака-накопителя 1.
7. Защитный кожух выпускной трубы 6.
8. Дверца защитного кожуха.
9. Нагревательные элементы защитного кожуха 7.
10. Индикаторы степени заполнения бака-накопителя 1.
11. Конечный выключатель.
12. Запорный клапан выпускной трубы 6.
13. Рукоятка запорного клапана 12.
14. Средство соединения конца выпускной трубы со специальным приемным устройством.
15. Крышка выпускной трубы.
16. Блок автоматического управления.
17. Петли крышки выпускной трубы 6.
18. Защелка фиксации концевой крышки 15 выпускной трубы 6.
19. Датчики температуры защитного кожуха 7 и его дверцы 8.
Как показано на фиг.1, предлагаемая система удаления сточных вод включает бак-накопитель 1, снабженный клапаном 2 впуска воздуха из атмосферы в бак-накопитель 1 и клапаном 3 выпуска воздуха из бака-накопителя 1 в трубопровод 4 вакуумной установки. В стенках бака-накопителя 1 на разных расстояниях от его дна установлены датчики 5 уровня сточных вод в баке-накопителе 1. В баке-накопителе 1 установлена выпускная труба 6, наружный конец которой выведен из бака-накопителя 1. На наружном конце выпускной трубы 6 укреплен защитный кожух 7, на котором посредством петель закреплена дверца 8, снабженная запорами (см. фиг.2). Защитный кожух 7 и его дверца 8 изготовлены из композиционного материала и снабжены нагревательными элементами 9 (см. фиг.4), расположенными на разных расстояниях от дна защитного кожуха 7 и выполненными в виде саморегулирующихся греющих кабелей, подключенных к общей электрической сети. Как показано на фиг.3, на внутренней стороне защитного кожуха 7 установлены световые индикаторы 10 степени заполнения бака-накопителя 1 (индикаторы 10 могут быть выполнены, например, в виде разноцветных электрических лампочек). Индикаторы 10 степени заполнения бака-накопителя 1 связаны с датчиками 5 уровня заполнения бака-накопителя 1. Внутри защитного кожуха 7 имеется конечный выключатель 11, который установлен так, что он срабатывает при открывании дверцы 8. Кроме того, внутри защитного кожуха 7 на выпускной трубе 6 установлен запорный клапан 12, который выполнен в виде шарового крана с рукояткой 13, и средство 14 соединения конца выпускной трубы со специальным приемным устройством (приемное устройство на чертежах не показано). В качестве упомянутого средства 14 соединения конца выпускной трубы со специальным приемным устройством может быть использован элемент обычно применяемого муфтового соединения трубопроводов. Кроме того, на конце выпускной трубы 6 установлена крышка 15, которая прикреплена к выпускной трубе 6 посредством петель 17 и имеет защелку 18, фиксирующую ее положение относительно выпускной трубы 6. Дополнительно в защитном кожухе 7 и в его дверце 8 установлены датчики 19 температуры, связанные с блоком 16 автоматического управления. Нагревательные элементы 9 защитного кожуха 7 подключены к общей электрической системе через блок 16 автоматического управления.
Предлагаемая система удаления сточных вод из бака-накопителя работает следующим образом.
В процессе эксплуатации устройства клапан 2 впуска атмосферного воздуха в бак-накопитель 1 закрыт, закрыты и запорный клапан 12 выпускной трубы 6 и ее концевая крышка 15. Заданный интервал положительных температур в холодное время года поддерживается внутри защитного кожуха 7 нагревательными элементами 9, например саморегулирующимися греющими кабелями, которыми снабжен защитный кожух 7 и его дверца 8. При этом подача электроэнергии нагревательным элементам 9 от общей электросети регулируется блоком 16 автоматического управления в зависимости от поступающих в блок 16 показаний датчиков 10 температуры. Под действием вакуума в бак-накопитель 1 поступают стоки санузлов здания или транспортного средства. После наполнения стоками бака-накопителя 1 возникает необходимость его опорожнения. Для осуществления этой операции необходимо, перекрыв клапан 3, отключить от бака-накопителя 1 трубопровод 4 вакуумной установки и открыть клапан 2 впуска воздуха из атмосферы в бак-накопитель 1. Эти действия осуществляются автоматически после того, как обслуживающий персонал открывает дверцу 8 защитного кожуха 7, т.к. срабатывание конечного выключателя 11 генерирует соответствующий импульс в блоке 16 автоматического управления. В результате по команде, поступающей от блока 16 автоматического управления, срабатывают приводы клапанов 3 и 2. Клапан 3 выпуска воздуха в трубопровод 4 вакуумной установки закрывается и после этого открывается клапан 2 впуска воздуха из атмосферы в бак-накопитель 1. После выравнивания давления в баке-накопителе 1 с атмосферным давлением открывают крышку 15 выпускной трубы 6 и с помощью средства 14 соединяют выпускную трубу 6 со специальным приемным устройством (на чертеже не показано). Процесс опорожнения бака-накопителя 1 осуществляют, откачивая сточные воды с помощью упомянутого специального приемного устройства. Убедившись по показаниям световых индикаторов 10 степени заполнения бака-накопителя 1, что уровень сточных вод в нем достиг минимального значения, обслуживающий персонал, пользуясь рукояткой 13, перекрывает запорный клапан 12, затем закрывает крышку 15 выпускной трубы 6 и дверцу 8 защитного кожуха 7. После закрывания дверцы 8 защитного кожуха 7 вследствие соответствующего импульса, поступающего от конечного выключателя 11 в блок 16 автоматического управления, автоматически перекрывается клапан 2 впуска воздуха из атмосферы в бак-накопитель 1 и открывается клапан 3 выпуска воздуха из бака-накопителя 1 в трубопровод 4 вакуумной установки. Система готова к работе в обычном режиме.
В заключение следует отметить следующее. Наличие в системе конечного выключателя 11, связанного через блок 16 автоматического управления с клапаном 3 выпуска воздуха в трубопровод 4 вакуумной установки и с клапаном 2 впуска воздуха из атмосферы позволяет своевременно в автоматическом режиме изменять давление воздуха в баке-накопителе 1. Для осуществления подготовки системы к откачке стоков из бака-накопителя 1 или для подготовки этого бака к работе в обычном режиме обслуживающему персоналу достаточно открыть или, соответственно, закрыть дверцу 8 защитного кожуха 7. Наличие на внутренней поверхности защитного кожуха 7 индикаторов 10 степени наполнения бака-накопителя 1, связанных с датчиками 5 уровня наполнения бака-накопителя 1, дополнительно облегчает работу обслуживающего персонала, так как при наличии упомянутых индикаторов 10 и датчиков 5 отпадает необходимость в непосредственном контроле степени наполнения бака-накопителя 1 стоками. Само по себе наличие защитного кожуха 7 на наружном конце выпускной трубы 6 облегчает работу персонала, так как исключает загрязнение крышки 15 и запорного клапана 12 с рукояткой 13. Кроме того, наличие замков дверцы 8 защитного кожуха 7 предохраняет систему от несанкционированного вмешательства в ее работу, а наличие нагревательных элементов 9 в защитном кожухе 7 и его дверце 8, связанных через блок 16 автоматического управления с датчиками 19 температуры защитного кожуха 7 и его дверцы 8, дополнительно упрощает обслуживание системы, так как отпадает необходимость в разогреве наружного конца выпускной трубы 6 с помощью факелов или других нагревательных средств при отрицательных температурах окружающего воздуха.
Для системы удаления стоков из бака-накопителя вновь проектируемого пассажирского железнодорожного вагона были изготовлены опытные экземпляры защитного кожуха 7, блока 16 автоматического управления и других описанных выше узлов и деталей.
В настоящее время закончена отработка в лабораторных условиях взаимодействия узлов и деталей, составляющих описанную выше систему, и намечено ее опробование в условиях действующего транспорта.
1. Система выпуска сточных вод из бака-накопителя, включающая бак-накопитель, выпускную трубу и блок автоматического управления, бак-накопитель снабжен клапаном впуска воздуха из атмосферы, клапаном выпуска воздуха в трубопровод вакуумной установки и датчиками уровня стоков в баке-накопителе, на наружном конце выпускной трубы укреплен защитный кожух с шарнирно закрепленной на нем дверцей, которая снабжена запорами, защитный кожух и его дверца изготовлены из композиционного материала и снабжены нагревательными элементами, расположенными на разных расстояниях от дна защитного кожуха и подключенными через блок автоматического управления к общей электрической сети, на внутренней поверхности защитного кожуха имеются индикаторы степени заполнения бака-накопителя, связанные с датчиками уровня стоков в баке-накопителе, и конечный выключатель, который установлен в защитном кожухе так, что срабатывает при открывании дверцы защитного кожуха, внутри защитного кожуха на выпускной трубе имеются запорный клапан, средство соединения конца выпускной трубы со специальным приемным устройством и крышка, при этом клапан впуска воздуха из атмосферы в бак-накопитель и клапан выпуска воздуха из бака-накопителя в трубопровод вакуумной установки связаны через блок автоматического управления с конечным выключателем, установленным в защитном кожухе.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что запорный клапан концевого участка выпускной трубы выполнен в виде шарового крана, рукоятка которого помещается в защитном кожухе.
3. Система по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что крышка выпускной трубы прикреплена к концу выпускной трубы посредством петель и снабжена защелкой, фиксирующей положение крышки относительно выпускной трубы.
4. Система по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве композиционного материала, из которого выполнены защитный кожух и его дверца, выбран стеклопластик.
5. Система по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве нагревательных элементов, которыми снабжены кожух и его дверца, выбраны саморегулирующиеся греющие кабели.
6. Система по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что в стенки защитного кожуха и в его дверцу вмонтированы на разных расстояниях от дна защитного кожуха датчики температуры, каждый из которых связан с автоматическим блоком управления, при этом блок автоматического управления имеет возможность подключения от электрической сети одного или нескольких нагревательных элементов в зависимости от показаний датчиков температуры.
