САМООЧИЩАЮЩЕЕСЯ УСТРОЙСТВО СНИЖЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК B03D1/14 C02F1/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству для снижения давления воды под давлением, используемой в установках флотации растворенным воздухом. Оно может быть использовано для снижения давления воды под давлением в установках флотации разных типов.

Предпосылки изобретения

При флотации растворенным воздухом используют свойство микропузырьков воздуха (обычно меньше чем 100-120 микрометров в диаметре) приклеиваться к твердым частицам в природной или сточной воде и поднимать их на поверхность подобно небольшим поплавкам. Микропузырьки создаются посредством возврата воды, в которой определенное большое количество воздуха уже было растворено под давлением, которое составляет в общем от 3 до 6 бар атмосферного давления. При этом давлении объем воздуха, который вода может растворить, соответственно в диапазоне от 3 до 6 раз превышает атмосферное давление. Когда давление этой воды падает, объем растворенного воздуха, превышающий максимальный объем, который она может растворить при атмосферном давлении, немедленно высвобождается в виде газообразных пузырьков воздуха. Это является принципом флотации растворенным воздухом. Вода, обогащенная растворенным воздухом под давлением в несколько бар, известна как вода под давлением.

Условия, при которых давление воды под давлением снижается, играют очень важную роль, и даже в некоторых случаях решающую роль, в отношении размера и устойчивости пузырьков. Для лучшего результата преимущественно, чтобы эти пузырьки были настолько небольшими, насколько это возможно (предпочтительно меньше чем 80–100 микрометров в диаметре), и чтобы они были устойчивыми и не очень склонными к быстрому объединению в большие пузырьки, которые являются, в свою очередь, намного менее эффективными для очистки посредством флотации растворенным воздухом.

Характеристики микропузырьков, образовавшихся во время снижения давления, зависят от многих факторов, связанных с составом воды, условиями снижения давления и формой отверстия, обеспечивающего падения давления, поддерживающие под давлением контур воды под давлением. Чем меньше это отверстие (называемое «отверстием для снижения давления»), тем лучше характеристики микропузырьков, получаемых во время снижения давления. Для сфер применения, где необходима чистая вода, таких как очистка воды для получения питьевой воды, отверстия для снижения давления составляют порядка от 2 до 3 миллиметров в диаметре, иногда даже меньше. Это также является преимущественным для обеспечения максимального распределения воды под давлением сразу после снижения давления. На практике наилучший результат получают посредством нескольких сопел для снижения давления, содержащих одно или более отверстий для снижения давления. Эти сопла для снижения давления распределены с определенным расстоянием друг от друга непосредственно в контактном отсеке для микропузырьков, получаемых в неочищенной воде, наполненной твердыми частицами, которые подлежат захвату и флотации.

К сожалению, очень сложно использовать этот тип сопла для снижения давления при обработке сточной воды, поскольку отверстия часто закупориваются крупными твердыми частицами, присутствующими в воде, используемой для создания давления. В действительности, в подавляющем большинстве случаев создание давления осуществляют при помощи очищенной и переработанной воды, в которой частицы, которые избежали очистки, время от времени могут появляться. Тогда предпочтительным является использование средств для снижения давления, которые являются более «устойчивыми» к закупориванию, таких как намного большие отверстия или клапаны для снижения давления. Большие отверстия часто являются непрактичными, поскольку они расходуют слишком много воды под давлением относительно требований. Клапаны имеют преимущество, состоящее в легкости открывания просто посредством их открывания. С этой целью используют многочисленные типы автоматических клапанов. Эти автоматические клапаны имеют недостаток, заключающийся в том, что их устанавливают на трубопроводе, который создает условия, которые являются благоприятными для объединения микропузырьков. Независимо от того, являются ли они отверстиями большого диаметра или клапанами для снижения давления, установленными на трубопроводе, условия снижения давления, обеспечиваемые этими устройствами, способствуют объединению пузырьков воздуха, получаемых во время снижения давления, в большей или меньшей степени. В результате некоторое количество воздуха, растворенного в воде под давлением, «теряется» в виде больших пузырьков, которые не подходят для использования при флотации растворенным воздухом. В некоторых случаях эта потеря может оставлять вплоть до 40 % растворенного воздуха или даже больше. Это также применимо к потерям энергии в контуре создания давления.

Только одно самоочищающееся устройство снижения давления, которое выполнено с возможностью погружения в контактную зону установки флотации, существует на рынке. В этом устройстве используется пневматический цилиндр двойного действия для заграждения и открытия отверстия для снижения давления, чтобы очистить возможный засор. Расход воды под давлением этого устройства регулируется посредством настраивания хода штока поршня посредством регулируемых упоров. Чем больше желательно уменьшить расход воды под давлением, тем ближе шток поршня должен быть к отверстию для снижения давления, чтобы далее заградить его и оставить меньшее сечение потока для воды. Это устройство является тяжелым и дорогим, поскольку оно оснащено встроенным пневматическим цилиндром двойного действия. Оно походит для больших потоков воды под давлением, но не обеспечивает возможность точного и хорошо регулируемого снижения давления небольших потоков воды.

Краткое описание изобретения

В устройстве в соответствии с изобретением используют механические средства, и более конкретно отверстие для снижения давления, расположенное напротив подвижной заслонки. Эта заслонка удерживается обращенной к отверстию для снижения давления посредством компонента, прилагающего удерживающее усилие к указанной заслонке, достаточное для компенсации встречного давления воды на выходе из отверстия для снижения давления. Удерживающее усилие заслонки может быть обеспечено посредством противовеса, установленного на рычаге, или посредством некоторых других средств, таких как цилиндр или стержень, поддерживающий указанную заслонку. Эта конструкция делает возможным очистку отверстия для снижения давления посредством простого механического воздействия при помощи периодического смещения заслонки, чтобы на короткое время открыть проход для потока воды и таким образом устранить какие-либо засорения, состоящие из твердых веществ, зажатых между кромкой отверстия для снижения давления и заслонкой. Устройство в соответствии с изобретением предназначено для снижения давления воды под давлением в круглых установках флотации, оснащенных вращающейся перегородкой или скребком, или в прямоугольных установках флотации, оснащенных поверхностными скребками. Оно может также быть использовано в установке флотации любого другого типа, оснащенной механическими средствами для запуска процесса очистки и управления им, т.е. механизмом, конкретно предназначенным для очистки.

Другими словами, изобретение относится к устройству для снижения давления воды под давлением, используемому для очистки неочищенной воды посредством флотации растворенным воздухом, которое выполнено с возможностью размещения, в частности, внутри круглых установок флотации, оснащенных вращающейся перегородкой или скребком для устранения плавающих загрязнений, или внутри прямоугольных установок флотации, оснащенных поверхностными скребками, при этом указанное устройство погружено в контактную зону между водой под давлением и неочищенной водой, и которое выполнено с возможностью обеспечения распространения микропузырьков, образованных во время снижения давления, непосредственно в указанную контактную зону.

В соответствии с изобретением устройство содержит механические средства очистки, которые приводятся в действие механически при прохождении через подвижный элемент установки флотации, в частности, посредством по меньшей мере одного исполнительного элемента, который прикреплен к вращающейся перегородке или к скребку для устранения плавающих загрязнений, или посредством механизма, который конкретно предназначен для очистки.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения устройство содержит:

- средства для подачи воды под давлением, содержащие по меньшей мере одно калиброванное выпускное отверстие для воды под давлением;

- по меньшей мере одну заслонку, имеющуюся на по меньшей мере одном плече, при этом указанное плечо поворачивается относительно стержня, прикрепленного к по меньшей мере одной опоре;

- по меньшей мере один упор, который выполнен с возможностью поддерживания плеча, удерживающего заслонку, обращенную к калиброванному отверстию, на определенном расстоянии от указанного калиброванного отверстия;

- по меньшей мере один груз, прикрепленный к плечу, который является единым целым с плечом, имеющим заслонку, и который выполнен с возможностью прижатия указанного плеча к упору таким образом, чтобы заслонка удерживалась обращенной к калиброванному отверстию на определенном расстоянии от указанного калиброванного отверстия;

- средства для поддержки стержня поворота плеча, имеющего заслонку;

- средства для регулирования и фиксации расстояния между по меньшей мере одной заслонкой и по меньшей мере одним калиброванным отверстием;

- средства для подъема груза и в результате перемещения заслонки в сторону от калиброванного отверстия.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения устройство содержит:

- средство для подачи воды под давлением, содержащее по меньшей мере одно калиброванное выпускное отверстие для воды под давлением;

- по меньшей мере одну заслонку, имеющуюся на по меньшей мере одном плече, поворачивающимся относительно стержня, прикрепленного к по меньшей мере одной опоре, при этом поверхность указанной заслонки, обращенной к калиброванному отверстию, является сферической или имеет другую форму, обеспечивающую вращение, при этом ее ось образования по существу совпадает с осью вращения заслонки;

- по меньшей мере один упор, который выполнен с возможностью поддерживания плеча, имеющего груз и удерживающего заслонку, обращенную к калиброванному отверстию, на определенном расстоянии от указанного калиброванного отверстия;

- по меньшей мере один груз, прикрепленный к плечу, который является единым целым с плечом, имеющим заслонку, и который выполнен с возможностью прижатия указанного плеча к упору таким образом, чтобы заслонка удерживалась обращенной к калиброванному отверстию на определенном расстоянии от указанного калиброванного отверстия;

- средства для поддержки стержня поворота плеча и соответственно имеющие груз и заслонку;

- средства для регулирования и фиксации расстояния между по меньшей мере одной заслонкой и по меньшей мере одним калиброванным отверстием;

- средства, обеспечивающие вращение заслонки относительно ее стержня поворота, при этом указанное вращение приводит к перемещению заслонки в сторону от калиброванного отверстия.

На практике заслонка содержит по меньшей мере один канал, который во время вращения указанной заслонки во время очистки может проходить перед по существу всей секцией калиброванного отверстия и отводить воду для очистки.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения устройство содержит:

- средство для подачи воды под давлением, содержащее по меньшей мере одно калиброванное выпускное отверстие для воды под давлением;

- по меньшей мере одну вращающуюся заслонку, имеющуюся на стержне, прикрепленном к по меньшей мере одной опоре, при этом вращающаяся поверхность указанной заслонки, обращенной к калиброванному отверстию, имеет сферическую форму или другую форму, обеспечивающую вращение, при этом ее ось образования по существу совпадает с осью вращения заслонки, при этом указанная заслонка оснащена по меньшей мере одним проемом, который выполнен с возможностью прохождения во время вращения перед по существу всей поверхностью калиброванного отверстия и открытия к наружному относительно указанной заслонки пространству;

- средства, которые выполнены с возможностью вращения заслонки под воздействием внешнего исполнительного элемента таким образом, чтобы во время вращения указанной заслонки обеспечивать прохождение проема перед всей поверхностью калиброванного отверстия;

- средства для регулирования и фиксации расстояния между по меньшей мере одной заслонкой и по меньшей мере одним калиброванным отверстием.

Краткое описание фигур

Способ, посредством которого изобретение может быть осуществлено, и вытекающие из него преимущества станут более очевидными из следующих иллюстративных вариантов осуществления, которые представлены посредством неограничивающего указания и в сочетании с прилагаемыми фигурами.

На фиг. 1a схематически представлен вертикальный разрез первого варианта осуществления устройства согласно изобретению, показанного в его нормальном рабочем положении, иными словами с «закрытой» заслонкой.

На фиг. 1b показано то же устройство в положении очистки, т.е. с «открытой» заслонкой.

На фиг. 2a схематически показан вертикальный разрез второго варианта осуществления устройства согласно изобретению, показанного в его нормальном рабочем положении, т.е. с «закрытой» заслонкой.

На фиг. 2b показано то же устройство в положении очистки, т.е. с «открытой» заслонкой.

На фиг. 3a и 3b схематически показаны два вертикальных разреза третьего варианта осуществления устройства согласно изобретению, показанного в его нормальном рабочем положении, т.е. с «закрытой» заслонкой, и соответственно того же устройства в положении очистки, т.е. с «открытой» заслонкой.

На фиг. 3c и 3d показан вариант того же устройства с заслонкой в закрытом положении и соответственно в положении очистки.

На фиг. 4a схематически показан вертикальный разрез четвертого варианта осуществления устройства согласно изобретению.

На фиг. 4b и 4c показан другой вертикальный разрез того же устройства, перпендикулярный первому, в цикле очистки.

Подробное описание изобретения

Для лучшей иллюстрации концепции и работы различных вариантов осуществления устройства согласно изобретению последнее описано в контексте варианта осуществления, в котором устройство полностью погружено в контактную зону установки флотации, в которой вода под давлением после снижения давления и образования микропузырьков воздуха смешивается непосредственно с неочищенной водой для очистки без подачи в трубопровод.

Целью устройства согласно изобретению является обеспечение падения давление на выходе для воды под давлением, проходящей через него, таким образом, чтобы это падение давления могло поддерживать контур создания давления под желаемым давлением, обычно порядка от 3 до 6 бар.

Согласно первому варианту осуществления устройство согласно изобретению, более конкретно описанное относительно фиг. 1a и 1b, оснащено:

• средствами для подачи воды под давлением, например, трубкой (10) с резьбой, содержащей калиброванное отверстие (11), через которое выходит вода под давлением;

• средствами поддержки, например, первой опорой (12);

• парой гаек (13) для прикрепления трубки (10) с резьбой в желаемом положении на первой опоре (12);

• плечом (16), имеющим стержень (18) поворота и груз (17), прикрепленный к концу плеча (16);

• средствами поддержки, например, второй опорой (14), поддерживающей стержень (18);

• заслонкой (15), прикрепленной к плечу (16);

• упором (19), на который плечо (16) опирается в нижнем положении.

В этом варианте осуществления устройство согласно изобретению работает следующим образом.

При работе в режиме «снижение давления» (фиг. 1a) груз (17) удерживает заслонку (15) в неподвижном положении, поскольку плечо (16) опирается на упор (19). Расстояние (a) между калиброванным отверстием (11) и заслонкой (15) регулируется с использованием двух гаек (13), чтобы обеспечить желаемое падение давления и расход для воды под давлением. Груз (17) является достаточно большим для прижатия плеча (16) к упору (19) и таким образом для удержания заслонки (15) в положении, несмотря на давление воды, покидающей калиброванное отверстие (11), которое толкает указанную заслонку (15) вверх. В этой конфигурации давление воды под давлением снижается при ее прохождении между выходом калиброванного отверстия (11) и заслонкой (15). Расстояние (a) между двумя частями составляет менее трех-четырех миллиметров в виде неограничивающего указания.

Для переключения из режима «снижение давления» в режим «очистка» (фиг. 1b), чтобы удалить какие-либо крупные тела, зажатые между кромкой калиброванного отверстия (11) и заслонкой (15), достаточно поднять груз (17) на короткое время в положение, показанное на фиг. 1b, посредством использования средств, позволяющих поднять груз, таких как любой внешний подвижный исполнительный элемент (2) и рычаг (1), который является единым целым с плечом (16). В этом положении заслонка (15) перемещена в сторону от калиброванного отверстия (11), чтобы позволить давлению воды под давлением удалить какое-либо крупное тело, которое больше, чем расстояние (a). Посредством неограничивающего указания внешний подвижный исполнительный элемент (2), поднимающий груз (17), может быть прикреплен к подвижному элементу установки флотации, такому как, например, скребок или вращающаяся перегородка. Это может также быть обеспечено непосредственно при помощи соответствующим образом расположенного пневматического цилиндра или при помощи промежуточного механизма.

Согласно этой версии, показанной на фиг. 1a и 1b, заслонка прикреплена к плечу (16), и расстояние (a) между кромкой калиброванного отверстия (11) и заслонкой (15) регулируется при помощи средств регулирования и фиксации, таких как гайки (13), делая возможным фиксацию положения трубки (10) с резьбой относительно первой опоры (12). Регулировку расстояния (a) можно изменять иным образом, например, посредством настраивания положения заслонки относительно плеча (16). В этом случае указанная заслонка (15) не является единым целым с плечом (16), как показано на фиг. 1a и 1b, но соединена с последним посредством штыря с резьбой, делая возможным приближение указанной заслонки к указанному плечу или удаление от него. В этой конфигурации (не показана) расстояние (a) регулируется посредством изменения положения заслонки (15) относительно калиброванного отверстия (11), которое, в свою очередь, является неподвижным или, при необходимости, является также регулируемым относительно первой опоры (12).

Упор (19) может быть прикреплен или к первой опоре (12), или к плечу (16). Он служит в качестве разделителя, позволяя удерживать заслонку по существу параллельно кромке калиброванного отверстия (11).

Согласно второму варианту осуществления устройство согласно изобретению, более конкретно описанное относительно фиг. 2a и 2b, отличается от устройства, показанного на фиг. 1a и 1b, тем, что заслонка (27) поддерживается и направляется во время очистки.

Устройство, описанное относительно фиг. 2a и 2b, оснащено:

• средством (20) для подачи воды под давлением, содержащим калиброванное отверстие (21), через которое выходит вода под давлением;

• плечом (28), имеющим стержень (23) поворота и груз (29), прикрепленный к концу плеча (28);

• заслонкой (27), прикрепленной к плечу (28).

В этом случае указанная заслонка (27) соединена с плечом (28) посредством стержня (23). Второе плечо (26), параллельное плечу (28), содержащему неподвижный стержень (24), соединено с заслонкой (27) посредством стержня (24), вследствие чего указанное плечо (26) и указанное плечо (28) образуют деформируемый параллелограмм со стержнями (22), (23) и (24). Этот деформируемый параллелограмм позволяет заслонке (27) оставаться перпендикулярной оси калиброванного отверстия во время подъема груза в отличие от конфигурации, показанной на фиг. 1a и 1b.

Устройство согласно этому второму варианту осуществления изобретения работает таким же образом, как и устройство согласно первому варианту осуществления.

Согласно третьему варианту осуществления устройство согласно изобретению, более конкретно описанное относительно фиг. 3a и 3b, отличается от устройств, показанных на фиг. 1a, 1b, 2a и 2b, формой заслонки (32) и способом ее прикрепления к плечу (38), имеющему груз (35).

В этом случае устройство содержит:

• средство (30) для подачи воды под давлением, содержащее калиброванное отверстие (31), через которое выходит вода под давлением;

• средства поддержки, например, первую опору (37);

• плечо (38), имеющее стержень (33) поворота и груз (35), прикрепленный к концу плеча (38);

• средства поддержки, например, вторую опору (34), поддерживающую стержень (33);

• по меньшей мере одну заслонку (32), прикрепленную к плечу (38);

• упор (36), на который плечо (38) опирается в нижнем положении.

В этом случае заслонка (32) имеет форму сферического сегмента. Она прикреплена к стержню (33) поворота плеча (38), имеющего груз (35), посредством первой опоры (37), длина которой является такой, что центр сферы заслонки (32) расположен на стержне (33) поворота плеча (38) и первой опоры (37). В этой конфигурации в режиме «снижение давления», как показано на фиг. 3b, заслонка (32) удерживается обращенной к калиброванному отверстию (31) не полностью посредством усилия груза (35), но прежде всего указанной заслонкой, опирающейся на стержень (33), которая принимает почти всю нагрузку от воды, покидающей калиброванное отверстие (31). Груз (35), опирающийся на упор (36), прежде всего, служит для удержания заслонки в положении посредством компенсации (относительно небольших) боковых усилий, вызванных изменением направления воды, покидающей калиброванное отверстие (31). Сферическая форма заслонки (32) делает возможным поддержание постоянным расстояния между ней и калиброванным отверстием (31), когда она поворачивается при прохождении в режим «очистка» в положение, показанное на фиг. 3b. Груз на конце плеча (38) больше не обеспечивает встречное давление для удержания заслонки в положении как в первых двух вариантах осуществления устройства согласно изобретению. Его используют для возврата заслонки в положение «снижение давления» после очистки.

Очевидно, что форма сферического сегмента заслонки является преимущественной, особенно если калиброванное отверстие (31) является круглым. Однако также возможно использовать цилиндрическую заслонку с прямоугольным калиброванным отверстием или, в более общем смысле, заслонку любой формы, обеспечивающей вращение, в сочетании с калиброванным отверстием, имеющим форму сечения заслонки, параллельного оси вращения последней.

Работа этого варианта осуществления устройства в соответствии с изобретением остается в целом идентичной двум предыдущим вариантам осуществления. Заслонка (32) удерживается в положении «снижение давления» грузом. Очистка осуществляется посредством вращения заслонки относительно ее стержня (33) на угол, достаточный для того, чтобы заслонка частично или полностью очистила пространство перед калиброванным отверстием, чтобы сделать возможной очистку от крупных тел, которые могут быть зажаты в узком пространстве между заслонкой и калиброванным отверстием, как показано на фиг. 3b. Вращение заслонки вызывают посредством обеспечения возможности подъема груза, например, толканием внешним исполнительным элементом (2) рычага (1), который является единым целым с первой опорой (37) и плечом (38). Этот внешний исполнительный элемент прикреплен к подвижной части установки флотации, такой как, например, вращающаяся перегородка или скребок.

Согласно второй конфигурации того же устройства, показанного на фиг. 3c и 3d соответственно, заслонка (32a) оснащена каналом (39), который в режиме «снижение давления» не расположен напротив калиброванного отверстия (31) и не влияет на условия снижения давления. С другой стороны, когда заслонка (32a) вращается в режиме «очистка», этот канал (39) проходит перед калиброванным отверстием (31) и делает возможным отведение воды для очистки без полного открывания всего пространства перед калиброванным отверстием (31). Тот же результат может быть получен при помощи любого другого отверстия в заслонке (32a), направляющего воду для очистки из указанной заслонки (32a), при условии, что это отверстие проходит по существу перед всей секцией калиброванного отверстия, и при условии, что его форма и его сечение являются достаточными для отведения тел желаемого размера, однако, без открывания в любое время всей секции калиброванного отверстия (31).

Согласно четвертому варианту осуществления устройство согласно изобретению, более конкретно описанное относительно фиг. 4a, 4b и 4c, оснащено:

• заслонкой (42), при этом зона, закрывающая калиброванное отверстие (41), имеет сферическую форму, прикрепленной к вращающемуся стержню (43), при этом эта заслонка (42) содержит по меньшей мере одно отверстие, такое как канал (44) очистки или любое другое отверстие любой другой формы, которое может соединять калиброванное отверстие (41) с наружным относительно заслонки (42) пространством;

• маховиком с по меньшей мере тремя плечами (45), прикрепленными к вращающемуся стержню (43);

• по меньшей мере одной опорой (47).

Эта четвертая версия устройства согласно изобретению работает следующим образом.

При «нормальной» работе, т.е. в режиме «снижение давления», канал (44) очистки сферической заслонки (42) расположен вне зоны калиброванного отверстия (41) средств подачи воды под давлением, таких как впускная трубка (40) для воды, и снижение давления происходит между кромкой калиброванного отверстия (41) и сферической заслонкой (42). Очистка инициируется посредством вращения сферической заслонки (42), которое осуществляется таким образом, что канал (44) очистки проходит над всей поверхностью кромки калиброванного отверстия (41). Таким образом, если крупное тело зажато где-то между кромкой калиброванного отверстия (41) и сферической заслонкой (42), оно найдет «расширенный» путь выхода при прохождении канала (44) очистки над его местоположением. К вращению сферической заслонки (42) приводит прохождение через подвижный исполнительный элемент (46), прикрепленный к подвижной части устройства очистки, например, на вращающейся перегородке или на скребке. Этот исполнительный элемент (46) толкает одно из плеч (45) маховика, которое является единым целым с вращающимся стержнем (43), как показано на фиг. 4b и 4c. Плечи (45) маховика расположены таким образом, что после каждой четверти оборота (если маховик оснащен четырьмя плечами, как показано на фиг. 4a, b, c, d) сферической заслонки (42), вызываемого прохождением через исполнительный элемент (46), канал (44) очистки остается вне зоны калиброванного отверстия (41). В конфигурации, показанной на фиг. 4a, 4b, 4c, маховик имеет четыре плеча (45), и сферическая заслонка (42) имеет один канал (44) очистки. Таким образом, очистка осуществляется при каждом четвертом прохождении через подвижный исполнительный элемент (46). Однако в другой возможной конфигурации (не показана) маховик может содержать другое количество плеч, и сферическая заслонка (42) может содержать несколько каналов (44) очистки. Это обеспечит другую частоту для очисток, но сохранит тот же принцип, при условии, что после прохождения через исполнительный элемент (46) канал (44) очистки не окажется обращенным к зоне калиброванного отверстия (41).

Очевидно, что маховик с плечами (45) не является единственным возможным средством, выполненным с возможностью вращения заслонки «поэтапно». Возможно использовать другие механизмы, делающие возможным достижение этого типа вращения заслонки и, прежде всего, получение того же результата. Выбор механизма не является необходимым для работы устройства в соответствии с изобретением, при условии, что он делает возможным соответствие этапам вращения, описанным выше.

Изобретение относится к средствам для флотации растворенным воздухом. Техническим результатом является упрощение конструкции устройства при одновременном обеспечении точного и эффективного снижения давления потока воды в установке флотации для очистки воды. В частности, заявлено устройство для снижения давления воды под давлением для очистки неочищенной воды посредством флотации растворенным воздухом в установках флотации, оснащенных вращающейся перегородкой или скребком для устранения плавающих загрязнений. При этом указанное устройство погружено в контактную зону между водой под давлением и неочищенной водой и выполнено с возможностью обеспечения распространения непосредственно в указанную контактную зону микропузырьков, образованных во время снижения давления. Причем устройство содержит по меньшей мере одно средство для подачи воды под давлением с по меньшей мере одним калиброванным выпускным отверстием, заслонку, выполненную с возможностью взаимодействия по меньшей мере с одним исполнительным элементом для реализации её смещения от калиброванного отверстия при прохождении над установкой флотации вращающейся перегородки или скребка для устранения плавающих загрязнений в неочищенной воде. При этом заслонка расположена на расстоянии от калиброванного отверстия, обеспечивающего желаемое падение давления и расход для воды под давлением с помощью средства для регулирования и фиксации расстояния, выполненного в виде гаек, навинченных на трубу с резьбой средства для подачи воды. 4 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство для снижения давления воды под давлением для очистки неочищенной воды посредством флотации растворенным воздухом в установках флотации, оснащенных вращающейся перегородкой или скребком для устранения плавающих загрязнений, при этом указанное устройство погружено в контактную зону между водой под давлением и неочищенной водой и выполнено с возможностью обеспечения распространения непосредственно в указанную контактную зону микропузырьков, образованных во время снижения давления, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одно средство для подачи воды под давлением с по меньшей мере одним калиброванным выпускным отверстием, заслонку, выполненную с возможностью взаимодействия по меньшей мере с одним исполнительным элементом для реализации её смещения от калиброванного отверстия при прохождении над установкой флотации вращающейся перегородки или скребка для устранения плавающих загрязнений в неочищенной воде, при этом заслонка расположена на расстоянии от калиброванного отверстия, обеспечивающего желаемое падение давления и расход для воды под давлением с помощью средства для регулирования и фиксации расстояния, выполненного в виде гаек, навинченных на трубу с резьбой средства для подачи воды.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна заслонка (15), (27) расположена на по меньшей мере одном плече (16), (28), при этом указанное плечо поворачивается относительно стержня (18), (22), прикрепленного к по меньшей мере одной опоре (14), при этом устройство дополнительно содержит:

- по меньшей мере один упор (19), который выполнен с возможностью поддерживания плеча (16), (28), удерживающего заслонку (15), (27), обращенную к калиброванному отверстию (11), (21), на расстоянии (а) от указанного калиброванного отверстия (11), (21);

- по меньшей мере один груз (17), (29), прикрепленный к плечу (16), (28), который является единым целым с плечом, имеющим заслонку (15), (27), и который выполнен с возможностью прижатия указанного плеча (16), (28) к упору (19) таким образом, чтобы заслонка (15), (27) удерживалась обращенной к калиброванному отверстию (11), (21) на расстоянии (а) от указанного калиброванного отверстия;

- средство (12) для поддержки опоры (14) со стержнем (18), (22) поворота плеча (16), (28), с заслонкой (15), (27) и упором (19); и

- средство (1), (2) для подъема груза (17), (29) и перемещения заслонки (15), (27) в сторону от калиброванного отверстия (11), (21), являющееся исполнительным элементом, выполненным в виде рычага, который взаимодействует с вращающейся перегородкой или скребком флотационной установки.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна заслонка (32, 32а) расположена на по меньшей мере одном плече (38), поворачивающемся относительно стержня (33), прикрепленного к по меньшей мере одной опоре (34), при этом поверхность указанной заслонки, обращенной к калиброванному отверстию (31), выполнена сферической, при этом ее ось образования по существу совпадает с осью поворота заслонки (32, 32а), при этом устройство дополнительно содержит:

- по меньшей мере один упор (36), который выполнен с возможностью поддерживания плеча (38), имеющего груз (35) и удерживающего заслонку (32, 32а), обращенную к калиброванному отверстию (31), на расстоянии (а) от указанного калиброванного отверстия (31);

- по меньшей мере один груз (35), прикрепленный к плечу (38), который является единым целым с опорой (37), имеющей заслонку (32, 32а), и который выполнен с возможностью прижатия указанного плеча (38) к упору (36) таким образом, чтобы заслонка (32,32а) удерживалась обращенной к калиброванному отверстию (31) на расстоянии (а) от указанного калиброванного отверстия;

- средство (34) для поддержки стержня (33) поворота плеча (38) и опоры (37), соответственно имеющих груз (35) и заслонку (32, 32а);

- средство (1), (2) поворота заслонки (32, 32а) относительно стержня (33) для перемещения её в сторону от калиброванного отверстия (31), являющееся исполнительным элементом, выполненным в виде рычага, который взаимодействует с вращающейся перегородкой или скребком флотационной установки.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что заслонка (32а) содержит по меньшей мере один канал (39), который при повороте указанной заслонки во время очистки может проходить перед, по существу, всей секцией калиброванного отверстия (31) и отводить воду для очистки.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна заслонка (42), расположена на стержне (43), прикрепленном к по меньшей мере одной опоре (47), при этом поверхность указанной заслонки, обращенной к калиброванному отверстию (41), имеет сферическую форму, при этом ее ось образования по существу совпадает с осью поворота заслонки (42), при этом указанная заслонка (42) оснащена по меньшей мере одним проемом (44), который выполнен с возможностью прохождения во время поворота перед по существу всей поверхностью калиброванного отверстия (41) и открытия к наружному относительно указанной заслонки пространству;

- средства, приспособленные для поворота заслонки (42) под воздействием внешнего исполнительного элемента (46), прикрепленного к вращающейся перегородке или скребку флотационной установки с возможностью взаимодействия с плечами маховика, соединенного со стержнем заслонки, таким образом, чтобы во время поворота указанной заслонки обеспечивать прохождение проема (44) перед всей поверхностью калиброванного отверстия (41).