Способ уменьшения разрушительного воздействия гребных судовых винтов на гидробионты

 

Использование: при защите гидробионтов от воздействия гребных судовых винтов. Сущность изобретения: аэратор устанавливают перед гребным винтом, соединяют его с системой отвода отработанных газов судовой энергетической установки и подают отработанные газы в поток воды. Подача отработанных газов снижает кавитационное воздействие на микроорганизмы. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации морских и речных судовых энергетических установок. Известный способ эксплуатации судовых энергетических установок приводит к массовой гибели гидробионтов в результате воздействия на них паровой кавитации, сопровождающей работу гидромашин (Сорокин Ю. И. "К оценке смертности планктона в гидротурбинах высоконапорных ГЭС // Общая биология АН. т. 5. 1990, N 5). При этом гидробионты, разрушаясь до микронных и субмикронных размеров, образуют растворенное органическое вещество, являющееся питательной средой для бактерий, способствуя их бурному развитию и, как следствие, к загниванию воды. В результате гибели планктона нарушаются естественные процессы самоочищения водоемов и, как следствие, усиливается воздействие на них сточных вод предприятий.

Известен способ впуска воздуха в гидротурбину для снижения вибраций (патент Японии N 63-59026, кл. F 03 B 11/04) через полый вал гидроагрегата.

Известен также способ впуска воздуха в гидротурбину (патент Японии N 63-58262, кл. F 03 B 11/04 1988) под крышку турбины с целью улучшения вибрационных и кавитационных характеристик турбины.

Однако ни тот, ни другой способы, предусматривая впуск воздуха непосредственно в зону рабочего колеса гидромашины, ограниченную камерой и отсасывающей трубой, не могут быть использованы для гребных винтов в целях защиты планктона от гибели от воздействия гребных судовых винтов.

Предлагаемый способ позволяет существенно снизить разрушительное воздействие гребных судовых винтов на гидробионты и восстановить экологический баланс поверхностных вод путем сохранения гидробионтов и минимизации растворенного органического вещества, образующегося при работе судовых энергетических установок.

Действие предлагаемого способа основано на том, что насыщение воды, протекающей через гребной винт, определенным объемом отработанных газов судовой энергетической установки изменяет ее физико-механические свойства и, увеличивая на 2-3 порядка сжимаемость воды, уменьшает напряжения растяжения-сжатия в потоке и, соответственно, снижает кавитационное воздействие на планктонные и другие микроорганизмы, оставляя их неповрежденными, что исключает массовую гибель гидробионтов и образование в результате этого растворенного органического вещества в воде и, как следствие, предотвращает нарушение экологического баланса. Одновременно снижается кавитационное воздействие на элементы гребного винта и их разрушение.

Предложенный способ предотвращения разрушительного воздействия гребных судовых винтов на гидробионты включает подачу газа аэратором в водный поток, при этом аэратор устанавливают перед гребным винтом, соединяют его с системой отвода отработанных газов судовой энергетической установки и подают обработанные газы в поток воды. Кроме того, определяют объем биомассы и видовой состав гидробионтов, поступающих с потоком воды на гребной винт, а подачу отработанных газов дозируют по объему биомассы и видовому составу гидробионтов.

Кроме того, замеряют скорость движения судов и по ней определяют расстояние от гребного винта до места установки аэратора.

На фиг. 1 изображена схема гидроустановки; на фиг. 2 график процентной сохранности гидробионтов при штатном режиме работы энергетической установки и с подачей газов.

Изображенная на фиг. 1 схема включает силовой агрегат 1, установленный на корпусе 2, соединенный с гребным винтом 3. Подвод газов к аэратору 4 от системы отработанных газов 5 осуществляется через дозатор 5а, регулирующий подачу газа.

Предложенный способ состоит в следующем.

От силового агрегата 1, установленного на корпусе 2, отработанные газы подаются в натекающий на гребной винт 3 поток с содержащимися в нем гидробионтами посредством кольцевого аэратора 4 от системы отработанных газов 5 с целью устранения воздействия кавитации на гидробионты и тем самым предотвращения разрушения последних, причем количество подаваемых газов (нормализованное приведенное к 1 кг/см2) дозируется дозатором 5а в зависимости от объема биомассы и видового состава гидробионтов, поступающих с водой на гребной винт. В зависимости от скорости движения судна аэратор перемещают по отношению к гребному винту на расстояние, зависящее от скорости движения судна, при большей скорости расстояние увеличивают, благодаря чему обеспечивается рассеивание пузырьков газа в набегающем на винт потоке, увеличивается сжимаемость воды и резко снижается кавитационное воздействие, имеющее место при работе гребного винта, на гидробионты, исключая их разрушение, образование растворенного органического вещества и нарушение экологического баланса. Также снижается кавитационное воздействие на элементы гребного винта лопасти и корпус. Так, например, на графике фиг. 2, построенном по данным натурных исследований, в потоке винта катера на реке Вуокса (система отбора биологических проб воронками 7 и штангами 6 изображена на фиг. 1) показано процентное разрушение зоопланктона по количеству в режиме его защиты путем подачи отработанных газов энергетической установки и в штатном режиме эксплуатации. Кривые 1 и 2 показывают процент гибели планктона в потоках определяемых радиальным расстоянием r от оси винта. Как следует из графиков, с подачей газа гибель планктона уменьшается в 4-5 раз.

Положительный эффект от реализации заявленного способа заключается в уменьшении на 80% и более разрушения гидробионтов, что позволяет сохранить в целостности экосистему водоема с естественными функциями самоочищения и его кормовую базу. Кроме того, способ позволяет значительно уменьшить кавитационное разрушение элементов гребного винта и этим самым увеличить его долговечность.

Формула изобретения

1. Способ уменьшения разрушительного воздействия гребных судовых винтов на гидробионты, включающий подачу газа аэратором в водный поток, отличающийся тем, что аэратор устанавливают перед гребным винтом, соединяют его с системой отвода отработанных газов энергетической установки и подают отработанные газы в поток воды.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что замеряют скорость движения судна, по которой определяют расстояние от гребного винта до места установки аэратора.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что определяют объем биомассы и видовой состав гидробионтов, поступающих с потоков воды на гребной винт, а подачу отработанных газов дозируют по объему биомассы и видовому составу гидробионтов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.11.2008

Извещение опубликовано: 10.11.2008        БИ: 31/2008

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.03.2009

Дата публикации: 20.05.2012




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к сооружениям, предотвращающим попадание рыб в водоприемные отверстия водозаборов

Изобретение относится к области рыбному хозяйству и может быть использовано в системе экологической рыбозащиты в зоне водозаборной акватории объектов промышленного и сельскохозяйственного производства

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к устройствам, предназначенным для защиты молоди рыб на водозаборах

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к сооружениям, предотвращающим попадание рыб в водозаборные сооружения

Изобретение относится к области гидротехники, а именно к рыбозащитным сооружениям

Изобретение относится к гидротехническим природоохранным сооружениям, в частности к устройствам, защищающим молодь рыб от попадания в насосы при заборе воды из рек, имеющих рыбохозяйственное значение, мутных и засоренных продуктами размыва (деревьями, корчагами и проч.)

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а более конкретно к рыбопропускным устройствам, выполненным в теле плотин

Изобретение относится к экологии поверхностных водоисточников и позволяет существенно снизить разрушительное воздействие на гидробионты и мальков рыб и восстановить экологический баланс водотока путем их сохранения

Изобретение относится к конструкциям рыбоходов и предназначено для непрерывного привлечения рыб в рыбопропускное сооружение, включающее создание управляемого привлекающего потока воды на входе в вплывное отверстие рыбохода и перевода рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний и обратно

Изобретение относится к способам привлечения рыб в рыбопропускное сооружение и перевода их из нижнего бьефа гидроузла в верхний

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к рыбоводству

Изобретение относится к области экологии, рыбозащиты, а также к способам и средствам подачи звуковых сигналов с помощью элементов, приводимых в движение жидкостью или газом, и может быть использовано для защиты водозаборов электростанций, в частности, рыбозащиты и защиты от мусора

Гидроузел // 2153039
Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для создания подпора воды, организации ее забора в водоприемник, сброса паводка и пропуска рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для защиты молоди рыб от попадания в водозаборы

Изобретение относится к рыболовству, а именно к устройствам для направленного перемещения рыбы путем воздействия на нее электрическим полем, и может быть использовано в рыбозащитных системах

Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для отпугивания рыб от водозаборных сооружений
Наверх