Ламель и модуль из собранных в пакет ламелей

Ламель и модуль из собранных в пакет ламелей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретения относятся к области профильных ламелей, используемых для сборки в тонкослойные трубчатые модули для отстойников, установок для очистки или осаждения и т.п., используемых в водоснабжении, очистке стоков, например канализационных, а также в различных областях техники для получения продукта осаждением путем разделения турбулентного потока на несколько ламинарных.

Известна ламель и модуль из этих ламелей, в котором ламели представляют собой протяженные полые конструкции шестиугольной в поперечном сечении формы, транспортировка которых затруднена, а соединение между собой для образования модуля - ненадежно (DE № 3426571 A3, 1985 г.).

Наиболее близкой из известных является профильная ламель, изготовленная в форме лотка, имеющего две опорные стороны с плоскостями, образующими друг с другом тупой угол, и на концах которых выполнены продольные пазы для размещения соединительных элементов. При соединении профильных ламелей путем размещения шпонок одних из них в пазах других образуется модуль из собранных в пакет эквидистантно расположенных ламелей, который используют в тонкослойных трубчатых модулях (ЕР № 0559056 A1, 1993 г.).

Известные ламели нетехнологичны в изготовлении и при сборке из них модулей из-за сложности соединительных элементов требуются значительные трудозатраты на одновременное соединение пар их сдвоенных элементов типа «паз-шпонка». Они также не отличаются высокой надежностью и долговечностью из-за возникающих в соединениях ламелей напряжений, приводящих к их разрушению.

Технической задачей настоящих изобретений является повышение надежности и долговечности, технологичности изготовления ламелей, упрощение их конструкции и сборки в модули, а также повышение ремонтопригодности модулей за счет уменьшения количества находящихся и работающих в абразивной среде подвижных при смещении ламелей соединений типа «паз-шпонка».

Достигается это следующим.

- Ламель для сборки тонкослойного трубчатого модуля отстойника выполнена в виде V-образного в поперечном сечении лотка с тупым внутренним углом при обращенной вниз вершине и образованными стойками и полками продольными пазами для размещения шпонок на каждой обращенной вниз и образующей днище лотка опорной стороне, последняя, в зоне, свободной от стоек и полок, имеет постоянную толщину и переходит в Г-образную боковую сторону, образованную соединенной с боковой стенкой в ее верхней части шпонкой, боковые стенки противолежащих боковых сторон лотка образуют между собой острый центральный угол, а составляющие с боковыми стенками угол 93° их шпонки направлены в противоположные от продольной оси лотка стороны для обеспечения возможности контакта по их опорной поверхности с опорными сторонами днища лотка другой ламели, причем каждая боковая стенка имеет расположенный в плоскости выпуск на обращенную вниз опорную сторону днища лотка, образующий с полкой и стойкой продольного паза зазор для размещения несущей шпонку верхней части боковой стенки другой ламели, а ширина каждого продольного паза превышает ширину шпонки, по крайней мере, на величину технологического зазора для перемещения в нем шпонки и верхней части упомянутой боковой стенки. При этом тупой внутренний угол при обращенной вниз вершине составляет 146°, центральный острый угол между противоположными боковыми стенками лотка составляет 40°, длина выпуска каждой боковой стенки не менее высоты стойки продольного паза, а расстояние между выпуском и внутренней поверхностью образующей паз стойки превышает длину шпонки.

- В модуле из собранных в пакет упомянутых ламелей они размещены взаимно параллельно со смещением их продольных осей в шахматном порядке с образованием между боковыми стенками тупого угла в 140°, при этом шпонка боковой стороны одной из смещенных ламелей размещена в соответствующем пазу другой ламели. Модуль установлен с продольным уклоном до 65°, а торцевые стороны модуля расположены горизонтально.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на:

фиг.1 - горизонтальное сечение ламели в соединении с другими ламелями,

фиг.2 - конструкция соединения ламелей (типа «паз-шпонка»),

фиг.3 - фрагмент модуля в сборе.

Показанная в горизонтальном сечении на фиг.1 ламель 1 для сборки в тонкослойный трубчатый модуль имеет продольную ось, направленную под углом к обеим его торцевым сторонам. За счет соединения большого количества ламелей 1 образуется косой тонкослойный трубчатый сепарационный модуль, расположенный, например, под углом 65° к горизонтали. При этом обе торцевые стороны тонкослойного трубчатого сепарационного модуля расположены горизонтально. Ламель 1 имеет V-образную форму днища в виде лотка и изготовлена из подходящего полимерного материала или металла. Толщина ее стенок составляет 1-2 мм. V-образное днище ламели 1 имеет две опорные стороны 2, образующие между собой угол 146°. Величина угла определена из условия оптимального распределения полезной рабочей площади при организации ламинарного течения. Увеличение или уменьшение приводит к ухудшению очистки. Опорные стороны 2 днища переходят в Г-образную боковую сторону 3, боковая стенка которой образует с опорной стороной 2 днища угол 127°. Эти боковые стороны 3 существенно короче, чем опорные стороны 2 днища. Боковая сторона 3 представляет собой стенку, которая имеет на конце шпонку 4, ориентированную к ней под углом 93° и направленную от середины ламели. Снаружи на опорных сторонах 2 днища ламели 1 с краю образованы элементы соединения - стойка 5 и полка 6 днища, которые образуют паз для соединения 7 «шпонка-паз». За счет этого обеспечивается соединение большого количества ламелей в тонкослойный трубчатый сепарационный модуль (Фиг.2). Паз между полкой 6 и опорной стороной 2 днища имеет размер 12-16 мм от одного до другого конца паза. На месте паза образуется двойное сцепление, так как выпуск боковой стороны 3 соседней ламели перекрывает с торца образованный паз. В этом пазу на опорной стороне 2 днища расположена соответствующая шпонка 4. Каждая отдельная ламель 1 для составления с другими ламелями имеет два паза на каждой опорной стороне и две шпонки 4.

Как видно на Фиг.1, таким образом, четыре ламели можно собрать так, что возникает восьмиугольная трубчатая ячейка, которая образуется опорными сторонами 2 днища и обеими боковыми сторонами 3 первой ламели 1, боковыми сторонами 8 и 9 последующих ламелей и обеими опорными сторонами 10 днища четвертой ламели. Обе соответственно составленные боковые стороны 3, 9 или же 3, 8 образуют между собой угол 140°. Боковые стороны 8 и 9 образуют угол 93° с опорными сторонами 10 четвертой ламели. Таким образом, образованные ламелями трубчатые ячейки 11 соседних рядов модуля расположены в поперечном сечении со сдвигом относительно друг друга в шахматном порядке, благодаря чему образуется жесткая конструкция модуля. Общая толщина ламели составляет ~176 мм; интервал между осями соседних рядов трубчатых ячеек равен ~127 мм. Высота одной ламели варьируется от 20 до 50 мм в зависимости от размера трубчатой ячейки.

Описанная выше ламель предназначена для сборки в тонкослойные трубчатые сепарационные модули для отстойников, установок для осаждения и т.п. Такие ламели изготовитель или монтажная организация собирает в тонкослойные трубчатые сепарационные модули, устанавливаемые в соответствующие очистные сооружения. Например, может быть использован как отстойник или установка для осаждения, работающие по принципу осаждения под действием силы тяжести. При этом подлежащая разделению смесь жидкости и более тяжелых частиц пропускается сквозь тонкослойный трубчатый сепарационный модуль, в котором возникают ламинарные потоки, способствующие эффективному осаждению. Для обеспечения гарантированного задержания твердых частиц такие сепарационные модули обычно устанавливают под углом к горизонтали, например, 65°. Предпочтительными сферами применения являются водоподготовка, очистка сточных вод, доочистка в системах биологической очистки, предочистка бытовых сточных вод, очистка промышленных сточных вод и т.д. Кроме того, ламель данной конструкциями может компактно упаковываться в малый объем для складирования и транспортировки. Кроме того, данная ламель менее трудоемка по сравнению с известными конструкциями и может образовывать с другими ламелями сборную конструкцию, которая может быть легко собрана в тонкослойный трубчатый сепарационный модуль. Изготовленная ламель представляет собой лоток - открытую сверху трубу, которая может быть собрана в нужный тонкослойный трубчатый сепарационный модуль совместно с другими ламелями. При этом ламели через нужные отрезки по ее длине, например при сборке модуля, скрепляются друг с другом путем сварки или склеивания. В целом образуется прочная имеющая одинаковые размеры смежных ячеек структура. При сборке шпонки оказываются под соответствующей частью опорной стороны 2 днища, из-за чего на этом участке фактически возникает удвоение толщины днища, усиливающее прочность соединения. При этом создается особо прочное сцепление между ламелями. При штабелировании для складирования и транспортировки отдельные элементы пазово-шпоночного соединения лежат друг на друге, благодаря чему они не деформируются, а более плотная упаковка ламелей в штабели позволяет повысить эффективность транспортировки, что представляет собой дополнительное преимущество сохранности формы и повышения эффективности транспортировки. Кроме того, модуль имеет систему регенерации ламелей. Эта система регенерации ламелей представляет систему перфорированных труб, расположенных в нижней части модуля, с возможностью подачи по ним воздуха. Регенерация модулей в процессе их эксплуатации является явным преимуществом перед прототипом.

1. Ламель для сборки тонкослойного трубчатого модуля отстойника, выполненная в виде V-образного в поперечном сечении лотка с тупым внутренним углом при обращенной вниз вершине и образованными стойками и полками продольными пазами для размещения шпонок на каждой обращенной вниз и образующей днище лотка опорной стороне, отличающаяся тем, что опорная сторона днища в зоне, свободной от стоек и полок, имеет постоянную толщину и выполнена переходящей в Г-образную боковую сторону, образованную соединенной с боковой стенкой в ее верхней части шпонкой с плоской по всей ширине опорной поверхностью, боковые стенки противолежащих боковых сторон лотка образуют между собой острый центральный угол, а составляющие с боковыми стенками угол 93° их шпонки направлены в противоположные от продольной оси лотка стороны для обеспечения возможности контакта по их опорной поверхности с опорными сторонами днища лотка другой ламели, причем каждая боковая стенка имеет расположенный в ее плоскости выступ на обращенную вниз опорную сторону днища лотка, образующий с полкой и стойкой продольного паза зазор для размещения несущей шпонку верхней части боковой стенки другой ламели, а ширина каждого продольного паза превышает ширину шпонки, по крайней мере, на величину технологического зазора для перемещения в нем шпонки и верхней части упомянутой боковой стенки.

2. Ламель по п.1, отличающаяся тем, что тупой внутренний угол при обращенной вниз вершине составляет 146°, центральный острый угол между противоположными боковыми стенками лотка составляет 40°, длина выступа боковой стенки не менее высоты стойки продольного паза, а расстояние между выступом и внутренней поверхностью образующей паз стойки превышает длину шпонки.

3. Модуль из собранных в пакет ламелей по любому из пп.1-2, характеризующийся тем, что ламели размещены в нем взаимно параллельно со смещением их продольных осей в шахматном порядке с образованием между боковыми стенками тупого угла в 140°, при этом шпонка боковой стороны одной из смещенных ламелей размещена в соответствующем пазу другой ламели.

4. Модуль по п.3, отличающийся тем, что он установлен с продольным уклоном до 65°, а торцевые стороны модуля расположены горизонтально.

5. Модуль по пп.3 и 4, отличающийся тем, что он имеет систему регенерации ламелей.

6. Модуль по п.5, отличающийся тем, что система регенерации ламелей представляет систему перфорированных труб, расположенных в нижней части модуля, с возможностью подачи по ним воздуха.