Устройство для аэрации воды
Иллюстрации
Реферат
(5É) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ ВОДЫ
Изобретение -относится к областй рыбоводства и может быть использовано для обогащения кислородом воздуха воды в рыбоводных водоемах- прудах, озерах, реках, а также в очистных сооружениях.
Известно устройство для аэрации воды в рыбоводных водоемах, включающее вертикальный полый вал, на нижнем конце которого укреплена турбинка, поплавок дпя размещения устройства в водоеме и привод для сообщения валу вращательного движения $1).. В- известном устройстве турбинка представляет собой полый зубчатый диск, зубья которого при вращении вала создают разрежение, способству ющее засасывание атмосферного воздуха. zo
Однако для обеспечения этого не " обходима большая скорость вращения турбинки,,что приводит к быстрому износу устройства.
Кроме того, это устройство не, обеспечивает подачи большого коли чества воздуха для аэрации и хорошей циркуляции проаэрированной воды с об» щим объемом воды в водоеме.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для аэрации воды, включающее вертикальный полый вал с отверстием для пропуска воздуха, укрепленный на нижнем конце вала ротор, содержащий радиально расположенные лопасти, привод вала и поплавок,рля размещения устройства в водоеме L 2).
В данном устройстве ротор 5 содержит также два диска с замкнутыми краями, а лопасти расположены между последними и, кроме того, под ротором укреплен статор, образованный двумя концентрично установленными кольцами, между которыми установлены дополнительные лопасти.
Работа известного устройства основана на том, что при вращении ро3 99 тора обеспечивается забор воды иэ окружающего пространства.
Вода скользит по радиусу вдоль лопастей и отбрасывается к периферии, где она под действием отогнутых краев дисков направляетея вниз, при этом в движущейся струе воды за лопастями ротора создается, пониженное давление, способствующее подсосу воздуха из атмосферы через полый вал в струю воды, а затем подаче его в виде водовоэдушной смеси в водоем.
Для обеспечения подсоса и подачи воздуха на глубину более 2 м необходимо затратить энергию на перемещение значительных количеств воды, а вращение ротора бвэ корпуса резко снижает его КПД вследствие перетекания воды из выходного канала ротора
no его наружной части на входной канал,что в своа очередь приводит к дополнительным энергозатратам.
Кроме того, наличие статора, выполненного из двух концентричных колец, и ротора не исключает засасывание между ними и их лопастями легкой рыбы или кусочков льда (в зимнее время ), что неизбежно приведет к выходу из строя всего устройства.
При работе устройства вода, насыщенная кислородом воздуха, поднимается по выходе из ротора и статора вверх, захватывая небольшую часть водоема. Расширение зоны аэрации эа счет увеличения диализа ротора приведет к увеличению объема перекачиваемой воды и мощности привода.
Целью изобретения являешься повышение производительности при аэрации, снижение энергозатрат и обеспечение надежности в работе.
Для достижения укаэанных целей в устройстве для аэрации воды, включающем полый вал с отверстием для пропуска воздуха, закрепленный на нижнем конце вала ротор, содержащий радиально расположенные лопасти, привод вала и поплавок для размещения устройства в водоеме, ротор снабжен водоструйными насосами, установленными на концах лопастей, при этом последние выполнены полыми и имеют обтекаемую форму, а полости водоструйных насосов и лопастей сообщены между собой и через обратный клапан - с полостью вала.
3896
3S
Ю
4S
4
Кроме того, полые лопасти укреплены на валу под углом к плоскости вращения ротора.
На фиг.1 изображено устройство для аэрации воды, поперечный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3, - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фип.2.
Устройство для аэрации воды в рыбоводных водоемах состоит из полого вала 1 с отверстием 2 для подачи воздуха, установленного в корпусе 3 посредством подшипников
4, защищенных уплотнениями 5, привода 6 для сообщения валу 1 вращательного движения, поплавка 7 для размещения устройства в водоеме и рото» ра, включающего радиально укреплен-, ные на конце вала .1 полые лопасти 8 обтекаемой формы .и смонтированные на концах лопастей 8 водоструйные насосы, каждый из которых образован диффуэорными каналами 9 и 10 (см. фиг. 3) .
Полости А и Б водоструйных насосов и лопастей 8 сообщены между собой и через обратный клапан 11 с пружиной 12 - с полостью вала 1.
Лопасти 8 укреплены на валу 1 под углом 4. к плоскости вращения ротора (см.фиг.4), причем угол а может составлять 5-70
Работа устройства для аэрации воды осуществляется следующим образом.
При вращении ротора в воде в водоструйных насосах, расположенных на концах лопастей 8 и совершающих круговое движение по окружности ротора, вода поступает на вход диффузорного канала 1О со скоростью жК . Создается поток воды, ускоряющийся в сужающейся части канала 10.
Вследствие увеличения скорости струи водяного потока на выходе диффузорного канала 10 давление в кольцевом канале 13 и на выходе конически расходящегося диффузорного канала понижается и оказывается меньше ат-. мосферного. За счет этого обеспечивается подсос воздуха через полости лопастей 8 и вала 1 йз атмосферы распыление и смешивание его с водой в расширяющемся диффузорном канале, а также подача в воду.
Лопасти 8 ротора, имеющие обтекаемую форму профиля и установленные под некоторым углом с к плоскости вращения ротора, при вращении обеспе9938 чивают тягу и соответственно перемещение воды из приданной части водоема, расположенной .под аэратором, затем к аэратору, от аэратора и так далее, смешивая ее с обогащенной кис- s лородом водой в зоне струйных насосов, перемешивая к периферии и вновь в глубину водоема, расширяя тем самым зону действия аэратора. Вращение ротора осуществляется электрическим приводом 6 через редуктор 14 или ветряной двигатель, например карусельного типа.
Что бы не допустить замерзания воды внутри полого вала, являющегося воздуховодом, в ступицу 15 ротора, вмонтирован обратный клапан 11 с пру- жиной 12, который открывается только при работе устройства под действием разрежения, создаваемого струйными 20 насосами через полости лопастей 8 и тут же закрывается как только устройство прекращает работу, не допуская тем самым воду вверх по полому валу в зону возможного замерзания. 2З
Особенностью устройства является простота его конструкции, возможность длительной эксплуатации без ремонта, а при условии применения ветряного двигателя карусельного типа возмож- . ЗО ность длительной автономной работы без соответствующего обслуживания.
В виду того, что водоструйные насосы не имеют движуцихся частей, они отличаются надежностью в работе, долговечностью и простотой изготовления.
Попадание в струйные насосы твердых предметов не сможет вывести их из строя, так .как попавшие предметы ав пройдут через проточную часть насосов беэ повреждений.
Устройство может быть изготовлено любой заданной производительности и размеров, причем увеличение диамет- gg ра ротора (длины лопаствй 8) приведет к повышению его производительности, увеличению аэрируемого объема
96 6 и уменьшению частоты вращения ротора, что имеет немаловажное значение для сохранения в водоеме с резьбой спокойной обстановки.
Устройство при малых конструктивных размерах может быть использовано также для лучшего насыщения кислородом целебных жидкостей и соков при.приготовлении кислородных коктейлей.
Экономический эффект от использования одного устройства составит
32,3 тыс.руб.в год.
Формула изобретения
1. Устройство для аэрации воды в рыбоводных водоемах, включающее полый вал с отверстием для пропуска,воздуха, укрепленный на нижнем конце вала ротор, содержащий радиально распо.ложенные лопасти, привод вала и поплавок для размецения устройства в водоеме, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения производительности при аэрации, снижения энергозатрат и обеспечения надежности в работе, ротор снабжен водоструйными насосами, установленными на концах лопастей,при этом последние выполнены полыми и имеют обтекаемую форму, а полости водоструйных насосов и лопастей сообцены между собой и через обратный клапан - с полостью вала.
2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что полые лопасти укреплены на валу под углом к плоскости вращения ротора.
Источники информации, принятые во- внимание при экспертизе
1. Брековских В., Котова Л.Применение аэраторов в рыбохозяйственных целях. - "Рыбоводство и рыболовство", 1978, N 5, с.12-13.
2. Рвторское свидетельство СССР по заявке N 2988437/28- 13, кл. А 01 К 63/04, 1980 (прототип).
99389б
4-4 ф»
4Ъпэ д р аф ау
Р
ВНИИПИ Заказ б87/2 Тираж 719 Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4