Модульный элемент крепления оборудования в технологической емкости для жидких сред

Изобретение относится к области обработки жидких сред, а именно, к конструктивным элементам емкостей для хранения и обработки жидких сред, и может быть использовано для монтажа сопутствующего оборудования в установках и системах очистки природных и сточных вод, как малой, так и большой производительности, в частности, аэраторов, насосов, перемешивающих устройств, тонкослойных модулей, мембранных модулей, фильтрующих элементов и т.п. и их различных сочетаний. Позволяет создать унифицированный модуль крепления оборудования в технологической емкости любых габаритов для установок и сооружений обработки жидких сред различной производительности, упростить и ускорить монтаж-демонтаж оборудования, размещаемого в емкостях с жидкими средами за счет того, что модульный элемент выполнен с возможностью его извлечения из технологической емкости в виде жесткого металлического или пластикового каркаса в форме параллелепипеда, состоящего, по меньшей мере, из четырех вертикальных стержней, соединенных между собой, по меньшей мере, двумя рядами горизонтальных прутков, при этом вертикальные стержни каркаса снабжены в верхней части узлами крепления. 5 з.п. ф-лы; 10 ил.

Изобретение относится к области обработки жидких сред, а именно, к конструктивным элементам емкостей для хранения и обработки жидких сред, и может быть использовано для монтажа сопутствующего оборудования в установках и системах очистки природных и сточных вод, как малой, так и большой производительности, в частности, аэраторов, насосов, перемешивающих устройств, тонкослойных модулей, мембранных модулей, фильтрующих элементов и т.п. и их различных сочетаний.

Станции и установки обработки жидких сред, в частности водных систем, представляют собой достаточно сложные конструкции, снабженные различным сопутствующим оборудованием, которое, как правило, размещают внутри технологических емкостей, заполняемых жидкой средой. При этом во многих конструкциях емкостей используют стационарное крепление, например, устройств аэрации, тонкослойных модулей и пр. непосредственно ко дну этих емкостей. При поломке сопутствующего оборудования для его ремонта приходится опорожнять технологическую емкость, что сопряжено со значительными неудобствами и, при определенных обстоятельствах, может вызвать временное ухудшение качества обработки, например очистки сточных вод, из-за перегруженности оставшейся рабочей части сооружений.

Известны различные аэрационные системы, которые могут быть зафиксированы, например, на днище технологической емкости (аэротенка) или выполнены в виде аэрационного агрегата, подвешиваемого на двух стояках, шарнирно связанных с разводящим воздуховодом, что позволяет поднимать и извлекать его из технологической емкости для ремонта, и др. /С.В.Яковлев, Ю.В.Воронов «Водоотведение и очистка сточных вод», Издательство Ассоциации строительных вузов, М., 2004, с.274-278/.

Недостатками элементов крепления аэрационного оборудования являются сложность монтажа-демонтажа при одновременной индивидуальности крепления каждого типа оборудования, что существенно сужает функциональные возможности элементов крепления и увеличивает время ремонта при замене сопутствующего оборудования.

Известно устройство для очистки воды от взвешенных примесей (варианты), в котором в качестве сопутствующего оборудования используют магнитную систему очистки воды, содержащую постоянные магниты, распределенные в объеме технологической емкости между входным и выходным патрубками и закрепленные на поперечных перегородках, снабженных на боковых гранях пазами, предназначенными для установки в емкости на выступах на ее стенках, а также перфорированные полки, скрепленные между собой в единый модуль механической очистки, например, стержнем, служащим одновременно рычагом для извлечения модуля из емкости, при этом, перфорированные полки также установлены в емкости на выступах, выполненных на стенках емкости, и имеют соответствующие вырезы, обеспечивающие их извлечение из емкости через вышерасположенные выступы емкости /Патент РФ на полезную модель 14927, C02F 1/00, 2000 г./

Недостатками элементов крепления сопутствующего оборудования в этом устройстве являются сложность и большое время монтажа-демонтажа.

Известен интегрированный технологический модуль для тонкослойной очистки больших объемов воды от механических примесей и нефтепродуктов, содержащий в одной емкости четыре приводные платформы с возможностью вертикального перемещения, на каждой из которых укреплены головной частью вертикальные приводные валы двух пакетов горизонтальных пластин, при этом каждый пакет представляет собой в плане квадрант, прямые кромки которого образуют прямоугольный профиль двух пакетов, вписанный в объем емкости. Каждая платформа установлена с возможностью вертикального перемещения посредством электропривода и вертикальных стоек, скрепленных с емкостью /Патент РФ на полезную модель 57269, C02F 1/40, 2006 г./. Недостатками этого устройства являются сложность, трудоемкость и большое время монтажа-демонтажа сопутствующего оборудования в технологической емкости.

Известны устройства, содержащие технологическую емкость с расположенным в ней модульным элементом загрузки для биологической очистки природных и сточных вод, состоящим из носителя для прикрепления микрофлоры (кускового или в виде шнуров) и синтетической сетки, расположенной внутри или снаружи жесткого металлического каркаса в форме параллелепипеда, состоящего, по меньшей мере, из четырех вертикальных стоек, соединенных между собой горизонтальными прутками и верхней решеткой, а вертикальные стойки каркаса снабжены в верхней части узлами крепления. /Патенты РФ на полезную модель 87696. C02F 3/04, 2009 г. и 86586, C02F 3/04, 2009 г./.

Недостатком известных устройств является то, что сопутствующее оборудование - аэратор или перемешивающее устройство расположены на днище технологической емкости под модульным элементом, что при выходе из строя сопутствующего оборудования требует изъятия из технологической емкости сначала модульного элемента с носителем для прикрепления микрофлоры, а затем непосредственно сопутствующего оборудования, требующего ремонта или замены, что значительно усложняет и увеличивает срок монтажа-демонтажа оборудования.

Задача предложенного технического решения заключается в создании универсального быстросъемного крепления любого сопутствующего оборудования установок и систем обработки жидких сред.

Технический результат от использования предложенного модульного элемента для крепления оборудования в технологических емкостях для жидких сред заключается в упрощении монтажа-демонтажа оборудования при одновременном снижении трудозатрат, сокращении времени на монтаж-демонтаж и повышении стабильности работы установок и систем, в которых используют сопутствующее оборудование.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что модульный элемент крепления оборудования в технологической емкости для жидких сред выполнен с возможностью его извлечения из технологической емкости в виде жесткого металлического или пластикового каркаса в форме параллелепипеда, состоящего, по меньшей мере, из четырех вертикальных стоек, соединенных между собой, по меньшей мере, двумя рядами горизонтальных прутков, при этом вертикальные стойки каркаса снабжены в верхней части узлами крепления.

В частности, вертикальные стойки модульного элемента могут быть выполнены составными из двух или более частей, каждая из которых в верхней части снабжена узлом крепления.

Предпочтительно, что в качестве оборудования используют устройство аэрации, насос, перемешивающее устройство, тонкослойный модуль, мембранный модуль, фильтрующий элемент или их различные сочетания

В частном случае модульный элемент может быть дополнительно к оборудованию снабжен носителем для прикрепления микрофлоры.

Поставленная цель также достигается за счет того, что боковые грани и/или основания каркаса снабжены дополнительными вертикальными и/или горизонтальными и/или диагональными прутками, а в качестве узлов крепления используют карабины.

Предложенное техническое решение поясняется чертежами.

На Фиг.1 схематически изображен модульный элемент крепления мембранного модуля; на Фиг.2 - то же крепления тонкослойного модуля; на Фиг.3 - то же крепления системы мелкопузырчатой аэрации; на Фиг.4 - то же крепления системы крупнопузырчатой аэрации; на Фиг.5 - то же крепления насоса; на Фиг.6 - крепление фильтрующей загрузки (фильтрующего элемента) и системы аэрации в одном блоке; на Фиг.7 - то же крепления оборудования (насоса) в глубоких емкостях; на Фиг.8 - то же крепления блока фильтрующей загрузки (фильтрующего элемента) с системами мелкопузырчатой аэрации и крупнопузырчатой аэрации (регенерации); на Фиг.9 - то же крепления однотипной фильтрующей загрузки в глубокой емкости с системой аэрации; на Фиг.10 - то же крепления фильтрующей загрузки и носителя для прикрепления микрофлоры с системами аэрации и регенерации.

Модульный элемент крепления оборудования в технологической емкости для жидких сред (Фиг.1-10) состоит из жесткого металлического или пластмассового каркаса в форме параллелепипеда, выполненного с возможностью его извлечения из технологической емкости из четырех и более вертикальных стержней 1, снабженных в верхней части узлами крепления 3 и соединенных между собой горизонтальными прутками 2. Внутри каркаса любым известным способом закреплено оборудование: мембранный модуль - 4, тонкослойный модуль - 5, система мелкопузырчатой аэрации - 6, система крупнопузырчатой аэрации - 7, насос - 8, фильтрующий элемент - 9, носитель для прикрепления микроорганизмов - 10 или любое необходимое сочетание перечисленного и другого сопутствующего обработке жидкой среды оборудования. Стойки 1 узлами крепления 3 любым известным способом закреплены на корпусе технологической емкости, например, подвешиваются за карабины на балках (на чертежах не показаны).

В зависимости от необходимой глубины размещения оборудования в технологической емкости вертикальные стойки 1 выполнены различной длины или составлены из двух и более частей, соединяемых узлами крепления 3 и двумя и более рядами горизонтальных прутков 2. В зависимости от объема используемых емкостей и необходимой производительности установок и сооружений может быть использовано различное количество унифицированных модулей крепления с различным оборудованием. Боковые грани и/или основания каркаса могут быть снабжены ограничительными прутками (на чертежах не показаны), которые могут быть расположены горизонтально и/или вертикально и/или диагонально, и к которым могут крепиться отдельные элементы оборудования.

Модульный элемент крепления оборудования в технологической емкости для жидких сред используют следующим образом.

Модуль с различного типа оборудованием размещают в технологической емкости с обрабатываемой жидкой средой. Длину вертикальных стоек модуля выбирают таким образом, чтобы в закрепленном состоянии нижняя часть модуля не касалась днища емкости. Узлы крепления модуля должны воспринимать нагрузки от веса модуля с закрепленным на нем оборудованием, как в пустой емкости, так и в рабочем состоянии (например, при использовании носителя для прикрепления микрофлоры с плотностью материала меньше единицы на узлы крепления возникают нагрузки от всплытия). Извлечение модуля из емкости осуществляют грузоподъемным механизмом. Порядок извлечения:

- отключить оборудование модуля от внешних сетей (воздух, электроснабжение);

- закрепить стропы грузоподъемного механизма на модуле, в местах крепления;

- частично поднять модуль до ослабления крепления карабинов к корпусу емкости;

- снять крепление модуля к корпусу;

- извлечь модуль грузоподъемным механизмом.

В случае размещения модуля в глубокой емкости предусмотрена возможность его изготовления из составных частей для поэтапного извлечения высокой конструкции. Поэтому порядок извлечения модуля из емкости будет выглядеть следующим образом:

- отключить оборудование модуля от внешних сетей (воздух, электроснабжение);

- закрепить стропы грузоподъемного механизма на модуле, в местах крепления;

- частично поднять модуль до ослабления крепления карабинов к корпусу емкости;

- снять крепление модуля к корпусу;

- извлечь модуль грузоподъемным механизмом на высоту первой секции;

- закрепить нижнюю секцию к корпусу емкости;

- снять крепление нижней секции модуля к верхней секции;

- удалить верхнюю секцию модуля;

- закрепить стропы грузоподъемного механизма на нижней секции модуля, в местах крепления;

- частично поднять нижнюю секцию модуля до ослабления крепления карабинов к корпусу емкости;

- снять крепление нижней секции модуля к корпусу;

- извлечь нижнюю секцию модуля грузоподъемным механизмом;

Количество повторов операции зависит от количества модулей.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет создать унифицированный модуль крепления оборудования в технологической емкости любых габаритов для установок и сооружений обработки жидких сред различной производительности, упростить и ускорить монтаж-демонтаж оборудования, размещаемого в емкостях с жидкими средами, а также снизить стоимость модульных элементов за счет возможности заводского исполнения модулей различной конфигурации.

1. Модульный элемент крепления оборудования в технологической емкости для жидких сред, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью его извлечения из технологической емкости в виде жесткого металлического или пластикового каркаса в форме параллелепипеда, состоящего, по меньшей мере, из четырех вертикальных стержней, выполненных составными из двух или более частей с узлами крепления к технологической емкости в верхней части и соединенных между собой, по меньшей мере, двумя рядами горизонтальных прутков.

2. Модульный элемент по п.1, отличающийся тем, что используют оборудование, выбранное из группы: устройство аэрации, насос, перемешивающее устройство, тонкослойный модуль, мембранный модуль, фильтрующий элемент или их различные сочетания.

3. Модульный элемент по п.2, отличающийся тем, что снабжен носителем для прикрепления микрофлоры.

4. Модульный элемент по п.1, отличающийся тем, что боковые грани и/или основания каркаса снабжены дополнительными вертикальными и/или горизонтальными, и/или диагональными прутками.

5. Модульный элемент по п.1, отличающийся тем, что в качестве узлов крепления к технологической емкости используют карабины.