Устройство для аэрации воды

 

Изобретение может быть использовано для обогащения кислородом воздуха воды в рыбоводных водоемах - прудах, озерах и реках. Целью изобретения является обеспечение аэрации воды без затрат электрической и механической энергии посредством использования энергии ветра. Устройство для аэрации воды содержит полую стойку 1, воздушно-водяной эжектор 2 в форме крыла самолета, свернутого в кольцо, с плосковыпуклым профилем в сечении, с углом атаки относительно воздушного потока α=5-10°, кольцевые закрылки 7 и 8, а также распылитель 4, соединенный с водоподводящим трубопроводом 5. При обтекании ветровым потоком внутренней и внешней поверхностей воздушно-водяного эжектора 2 с кольцевыми закрылками 7 и 8 внутри канала образуется зона пониженного давления, что способствует поднятию воды по трубопроводу 5 в распылитель 4 и разбрызгиванию последней. Изобретение позволяет снизить затраты на аэрацию воды. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 02 F 3 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ. В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4478687/23-26 (22) 20.06.88 (46) 07.07.90. Бюл. У 25 (75) Л.В.Яшков и Г.Н.Гришанова (53) 628.356 (088.8) (56) Шефтер Я. Пневматические ветроустановки. — Рыбоводство и рыболовство. 1978, М 5, с. 16-17. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ ВОДЫ (57) Изобретение может быть использовано для обогащения кислородом воздуха воды в рыбоводных водоемах.— прудах, озерах и реках. Целью изобретения является обеспечение аэрации воды без затрат электрической и механической энергии посредством использования энергии ветра. Устройство для аэрации воды содержит полую

„„SU„„1576497 А 1

2 стойку 1, воздушно-водяной эжектор

2 в форме крыла самолета, свернутого в кольцо, с плоско-выпуклым профилем в сечении, с углом атаки относио тельно воздушного потока N 5-10 кольцевые закрылки 7 и 8, а также распылитель 4, соединенный с водоподводящим трубопроводом 5. При обтекании ветровым потоком внутренней и внешней поверхностей воздушно-водяного эжектора 2 с кольцевыми закрылками 7 и 8 внутри канала образуется зона пониженного давления, что способствует поднятию воды по трубопроводу 5 в распыпитель 4 и разбрызгиванию последней. Изобретение позволяет снизить затраты на аэрацию .воды. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1576497

Изобретение относится к, устройстВам для насыщения воды кислородом

Воздуха и может быть использовано для аэрации воды в рыбоводных водоэ емах — прудах, озерах и реках в районах, где имеет место наличие ветра, дующего со скоростью 4 м/с и более.

Целью изобретения является обесПечение .аэрации воды без затрат электрической и механической энер гии посредством использования энергии ветра.

На чертеже изображено устройство для аэрации воды, поперечный разрез.

Устройство для аэрации воды в рыбоводных водоемах с использованием энергии ветра состоит из полой стойки 1, на верхней части которой на ступице, подвижно относительно вер-. тикальной оси, на высоте H=2, 5-3 м над уровнем воды в водоеме размещен воздушно-водяной эжектор 2, выполненный в виде крыла самолета, свер- 25

1, нутого в кольцо, с плоско-выпуклым профилем в сечении, с углом атаки к набегающему воздушному потоку о6

5-10 . В зоне узкой части канала

3, образованного кольцевым крылом эжектора 2, внутри профиля-размещен кольцевой распылитель 4 с отверстиями для подвода воды в поток воздуха. Распыпитель 4 соединен с водоподводящим (водозаборным) трубопроводом 5, проходящим внутри полой стойки 1 и погруженным другим концом в воду на глубину 1,5-2 м.

Трубопровод 5 служит для забора воды из водоема и подачи ее к распылителю 4. К верхней части распылителя 4 прикреплена трубка 6, которая проходит сквозь профиль сверху, закрыта колпачком и служит для прочистки водоподводящего трубопровода 5 45 в случае его засорения или замерзания в зимнее время.

За расширяющейся частью канала, образованного воздушно-водяным эжектором 2, установлены последовательно

50 друг за другом два кольцевых эакрыпка 7 и 8, образующие все более расши ряющийся канал (раструб) . Кольцевой закрыпок 7 установлен под углом к набегающему воздушному потоку 5

12-18, а кольцевой закрылок 8 о о под углом = 20-25, н они разме. щены так, что образуют щели 9 и 10 джиу воздушно-водяным эжектором 2 и закрылком 7, а также между закрылками 7 и 8, через которые происходит перетекание воздуха из эоны высокого давления с наружней стороны кольцевого крыла в зону низкого давления, образующегося внутри канала .

За кольцевым закрылком 3 параллельно вертикальной плоскости установлены лопасти 11, обеспечивающие ориентацию устройства входным диффузором навстречу потоку ветра.

Во избежание попадания воды и замерзания ее в зимнее время пространство между полой стойкой 1 и наружной поверхностью водоподводящего трубопровода 5, проходящего внутри стойки 1, закрыто внизу крышкой 12 с сальниковым уплотнением 13 и заполнено теплоизоляционным материалом 14.

Во избежание засасывания с водой в водозаборный трубопровод 5 мелкой рыбешки и других предметов на его конце, погруженном в воду,устанавливается сетка 15.

Все устройство может закрепляться на забитой в дно свае 16 при мелководных: водоемах и расчалено заякоренными в дно растяжками 17 или при глубоких водоемах может размещаться на поплавках также с усилением растяжками 17.

Устройство для аэрации воды работает следующим образом.

При обтекании ветровым потоком .внутренней и внешней поверхностей воздушно-водяного эжектора 2 с кольцевыми закрылками 7 и 8 внутри и снару ,жи канала, образованного ими, созда ются различные скорости воздушного потока и различные аэродинамические давления, которые зависят от формы профиля крыла, его размеров, угла атаки о, угла отклонения закрылков и и величин щелей между ними, а также между воздушно-водяным эжектором 2 и закрыпком 7. При обтекании воздушно-водяного эжектора 2 с плоско-выпуклым профилем в сечении и углом атаки к набегающему потоку О4

5-10 внутри канала 3, образованноо

ro этим крылом, происходит значительное изменение скоростей воздушного потока и образуется зона пониженного давления, которая достигает максимального значения в самой узкой части канала 3.

76497 6

Этим достигается уменьшение разм=, в пузырьков воздуха и максимальное растворение его в воде.

Однако, наблюдения показывают, что

5 рыба старается находиться подальше от тех мест, где работают такие аэра5 15

При достижении скорости воздушного потока в узкой части канала 3 порядка 240-280 м/с отношение давле. ния в этой части канала Р к атмосферному P может достигать — -0,6. Р

При таком понижении давления воздушно-водяной эжектор 2 поднимает столб воды по трубопроводу 5 за счет атмосферного давления на высоту установки эжектора над уровнем воды.

Поднятая вода поступает в распыпитель 4, установленный в самой узкой части канала, через отверстия в стенке узкой части канала разбрызгивается на мелкие брызки, которые вылетают из эжектора, и, обогащаясь в воздушном потоке атмосферным кислородом, падают в водоем.

Установленные за воздушно-водяным эжектором 2 закрылки 7 и 8 со щелями для перетекания воздуха из зоны повышенного давления в зону пониженного давления образуют струю с сильным течением вдоль внутренней расширяющейся стенки канала, чем обеспечивают безотрывное движение воздушного потока внутри канала и позволяют достигать в узкой его части больших скоростей, обеспечивающих эжекцию воды из водоема.

В случае изменения направления ветра установленные за закрыпком 8 лопасти 11 под действием бокового потока разворачивают устройство входным диффузором вновь навстречу потоку ветра.

35 торы.

Состав воздуха в воде (" водяной воздух") отличается от состава атмосферного воздуха. Атмосферный воздух содержит 787 азота и 21Х кислорода, воздух, выделенный из воды —

63X азота и 36Х кислорода. Нагнетанием атмосферного воздуха под воду и его растворением нарушается баланс

"водяного воздуха", т.е, увеличивается содержание не только кислорода, но и растворенного в воде азота, что приводит к неблагоприятным условиям для рыбы и других обитателей водоема, а иногда и к специфическим заболевакиям.

Поэтому отдают предпочтение аэрационным устройствам, основанным на способе разбрызгивания воды над водоемом. Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что капли воды, двигаясь в среде воздуха, поглощают из него газы в соответствии с ее коэффициентом абсорбции, который на один объем воды составляет О, 035 объема кислорода и 0,017 объема азота, т.е. капля воды поглощает азота в два раза меньше, чем кислорода. Этим же объясняется преимущество систем каскадной аэрации, Изобретение позволяет снизить затраты на аэрацию воды.

Устройство может быть изготовлено любой производительности. При этом увеличение скорости ветра более 4,0 м/с приводит к резкому повышению производительности, так как мощность, развиваемая ветром, а в данном случае устройством, находится в прямой зависимости от эффективной площади рабочей части устройства и кубической зависимости от скорости ветра.

Кроме того, следует обратить внимание на способ обогащения воды ат,мосферным кислородом. Известен способ аэрации воды методом нагнетания при помощи компрессоров атмосферного воздуха под воду по трубам, имеющим отверстия в стенках, а иногда с применением. фильтросных пластин.

4S

Формула изобретения

1. Устройство для аэрации воды, содержащее полую стойку, водоподъемное устройство с распылителем в верхней части стойки, водоподводящий трубопровод, соединенный с распылителем, отличающееся тем, что, с целью обеспечения аэрации воды без затрат электрической и механической энергии посредством использования энергии ветра, водоподъемное устройство выполнено .в виде воздушноводяного эжектора в форме крыла самолета, свернутого в кольцо, с плоско-выпуклым профилем в сечении, с углом атаки относительно воздушного о потока, равным 5-10, при этом распыпитель расположен в узкой части . воздушно-водяного эжектора.

Составитель В. Кулемин

Редактор Н. Гунько Техред H.Ходанич

Корректор Т.Малец

Заказ 1827,Тираж 790 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 °

7 1576497

2. Устройство по п.1,. о т л и — ри полой стойки и снабжен утеплич а ю щ е е с я тем, что воздушно- телем, размещенным в пространстве межводяной эжектор на выходе снабжен ду стенками водоподводящего трубопрокольцевыми закрылками установленны- . вода и полой стойки а также саль3

t ми последовательно друг за другом ником, установленным в месте ввода и образующими щель между собой, а водоподводящего трубопровода в полую также между эжектором и первым по стойку. ходу потока воздуха кольцевым закрыл- 4. Устройство по п.1, о т л и— ком. ч а ю щ е е с я тем, что воздушно3. Устройство по п.1, о т л и — - водяной зжектор снабжен лопастями и

Ч а ю щ е е с я тем, что водопод- установлен с воэможностью перемещения

Водящий трубопровод установлен внут- относительно стойки.