SU1576497A1 - Устройство дл аэрации воды - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  обогащени  кислородом воздуха воды в рыбоводных водоемах - прудах, озерах и реках. Целью изобретени   вл етс  обеспечение аэрации воды без затрат электрической и механической энергии посредством использовани  энергии ветра. Устройство дл  аэрации воды содержит полую стойку 1, воздушно-вод ной 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 водоподвод щим трубопроводом 5. При обтекании ветровым потоком внутренней и внешней поверхностей воздушно-вод ного эжектора 2 с кольцевыми закрылками 7 и 8 внутри канала образуетс  зона пониженного давлени , что способствует подн тию воды по трубопроводу 5 в распылитель 4 и разбрызгиванию последней. Изобретение позвол ет снизить затраты на аэрацию воды. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

7/// /SS/ //Л° Ъ// / //// //,

Изобретение относитс  к устройствам дл  насыщени  воды кислородом Воздуха и может быть использовано Дл  аэрации воды в рыбоводных водоемах - прудах, озерах и реках в районах , где имеет место наличие ветра , дующего со скоростью 4 м/с и более.

Целью изобретени   вл етс  обесценение аэрации воды без затрат электрической и механической энергии посредством использовани  энергии ветра.

На чертеже изображено устройство дл  аэрации воды, поперечный разрез. Устройство дл  аэрации воды в рыбоводных водоемах с использованием энергии ветра состоит из полой стойки 1, на верхней части которой на ступице, подвижно относитепьно вертикальной оси, на высоте , 5-3 м над уровнем воды в водоеме размещен воздушно-вод ной эжектор 2, выполненный в виде крыла самолета, свернутого в кольцо, с плоско-выпуклым профилем в сечении, с углом атаки к набегающему воздушному потоку об 5-10°. В зоне узкой части канала 3, образованного кольцевым крылом эжектора 2, внутри профил -размещен кольцевой распылитель 4 с отверсти ми дл  подвода воды в поток воздуха. Распылитель 4 соединен с водоподвод щим (водозаборным) трубопроводом 5, проход щим внутри полой стойки 1 и погруженным другим концом в воду на глубину 1,5-2 м. Трубопровод 5 служит дл  забора воды из водоема и подачи ее к распылителю 4. К верхней части распылител  4 прикреплена трубка 6, котора  проходит сквозь профиль сверху, закрыта колпачком и служит дл  прочиски водоподвод щего трубопровода 5 в случае его засорени  или замерзани  в зимнее врем .

За расшир ющейс  частью канала, образованного воздушно-вод ным эжектором 2, установлены последовательн друг за другом два кольцевых закры ка 7 и 8, образующие все боле-е расш р ющийс  канал (раструб). Кольцевой закрылок 7 установлен под углом к набегающему воздушному потоку jb s 12-18°, а кольцевой закрылок 8 - под углом у 20-25°, и они размещены так, что образуют щели 9 и 10 мажду воздушно-вод ным эжектором 2

10

f5

20

25

30

35

40

45

50

55

и закрылком 7, а также между закрылками 7 и 8, через которые происходит перетекание воздуха из зоны высокого давлени  с наружней стороны кольцевого крыла в зону низкого давлени , образующегос  внутри канала .

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

Во избежание попадани  воды и замерзани  ее в зимнее врем  пространство между полой стойкой 1 и наружной поверхностью водоподвод щего трубопровода 5, проход щего внутри стойки 1, закрыто внизу крышкой 12 с сальниковым уплотнением 13 и заполнено теплоизол ционным материалом 14.

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

Все устройство может закрепл тьс  на забитой в дно свае 16 при мелководных водоемах и расчалено за коренными в дно раст жками 17 или при глубоких водоемах может размещатьс  на поплавках также с усилением раст жками 1 7.

Устройство дл  аэрации воды работает следующим образом.

При обтекании ветровым потоком внутренней и внешней поверхностей воздушно-вод ного эжектора 2 с кольцевыми закрылками 7 и 8 внутри и снару ,жи канала, образованного ими, создаютс  различные скорости воздушного истока и различные аэродинамические давл-ени , которые завис т от формы профил  крыла, его размеров, угла атаки оЈ , угла отклонени  закрылков ft и У и величин щелей между ними, а также между воздушно-вод ным эжектором 2 и закрылком 7. При обтекании воздушно-вод ного эжектора 2 с плоско-выпуклым профилем в сечении и углом атаки к набегающему потоку об 5-10 внутри канала 3, образованного этим крылом, происходит значительное изменение скоростей воздушного потока и образуетс  зона пониженного давлени , котора  достигает максимального значени  в самой узкой час.- ти канала 3.

5

При достижении скорости воздушного потока в узкой части канала 3 пор дка 240-280 м/с отношение давлени  в этой части канала Рэ к атмор сферному Р может достигать .0,6.

4Р0

При таком понижении давлени  воздушно-вод ной эжектор 2 поднимает столб воды по трубопроводу 5 за счет атмосферного давлени  на высоту установки эжектора над уровнем воды. Подн та  вода поступает в распылитель 4, установленный в самой узкой части канала, через отверсти  в стенке узкой части канала разбрызгиваетс на мелкие брызки, которые вылетают из эжектора, и, обогаща сь в воздушном потоке атмосферным кислородом, падают в водоем.

Установленные за воздушно-вод ным эжектором 2 закрылки 7 и 8 со щел ми дл  перетекани  воздуха из зоны повышенного давлени  в зону пониженного давлени  образуют струю с сильным течением вдоль внутренней расшир ющейс  стенки канала, чем обеспечивают безотрывное движение воздушного потока внутри канала и позвол ют достигать в узкой его части больших скоростей, обеспечивающих эжекцию воды из водоема.

В случае изменени  направлени  ветра установленные за закрылком 8 лопасти 11 под действием бокового потока разворачивают устройство входным диффузором вновь навстречу потоку ветра.

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

Кроме того, следует обра тить внимание на способ обогащени  воды атмосферным кислородом. Известен способ аэрации воды методом нагнетани  при помощи компрессоров атмосферного воздуха под воду по трубам, имеющим отверсти  в стенках, а иногда с применением фильтросных пластин.

76497

Этим достигаетс  уменьшение раз в пузырьков воздуха и максимальное растворение его в воде.

Однако, наблюдени  показывают, что рыба стараетс  находитьс  подальше от тех мест, где работают такие аэраторы .

Состав воздуха в воде (вод ной

in воздух) отличаетс  от состава атмосферного воздуха. Атмосферный воздух содержит 78% азота и 21% кислорода , воздух, выделенный из воды - 63% азота и 36% кислорода. Нагнета15 нием атмосферного воздуха под воду и его растворением нарушаетс  баланс вод ного воздуха, т.е. увеличиваетс  содержание не только кислорода, но и растворенного в воде азота, что

20 приводит к неблагопри тным услови м дл  рыбы и других обитателей водоема, а иногда и к специфическим заболевани м .

Поэтому отдают предпочтение аэра25 ционным устройствам, основанным на способе разбрызгивани  воды над водоемом . Преимущество предлагаемого способа заключаетс  в том, что капли воды, двига сь в среде воздуха,

30 поглощают из него газы в соответствии с ее коэффициентом абсорбции, который на один объем воды составл ет 0,035 объема кислорода и 0,017 объема азота, т.е. капл  воды поглощает азота в два раза меньше, чем кислорода. Этим же объ сн етс  преимущество систем каскадной аэрации. Изобретение позвол ет снизить затраты на аэрацию воды.

40

Claims (2)

1. Устройство дл  аэрации воды, содержащее полую стойку, водоподъем- ное устройство с распылителем в верхс ней части стойки, водоподвод щий трубопровод, соединенный с распылителем , отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  аэрации воды без затрат электрической и меха0 нической энергии посредством использовани  энергии ветра, водоподъемное устройство выполнено в виде воздушно- вод ного эжектора в форме крыла самолета , свернутого в кольцо, с плос5 ко-выпуклым профилем в сечении, с углом атаки относительно воздушного потока, равным 5-10°, при этом распылитель расположен в узкой части воздушно-вод ного эжектора.

35

7 15764978

2.Устройство поп.1,отли- ри полой стойки и снабжен утепли- чающеес  тем, что воздушно-телем, размещенным в пространстве межвод ной эжектор на выходе снабжен ду стенками водоподвод щего трубопро- кольцёвыми закрылками, установленны-вода и полой стойки, а также сальми последовательно друг за другомником, установленным в месте ввода

И образующими щель между собой, аводоподвод щего трубопровода в полую

Также между эжектором и первым постойку.

ходу потока воздуха кольцевым закрыл-4. Устройство по п.1, о т л и - ком. - чающеес  тем, что воздушно3 .Устройство по п.1, о т л и - вод ной эжектор снабжен лопаст ми и Чающеес  тем, что водопод-установлен с возможностью перемещени  вод щий трубопровод установлен внут-относительно стойки.