УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И НАСЫЩЕНИЯ КИСЛОРОДОМ ВОДЫ В ВОДОЕМЕ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И НАСЫЩЕНИЯ КИСЛОРОДОМ ВОДЫ В ВОДОЕМЕ


RU (11) 2050337 (13) C1

(51) 6 C02F7/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5026507/26 
(22) Дата подачи заявки: 1991.07.08 
(45) Опубликовано: 1995.12.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 1428715, кл. C 02F 7/00, опублик. 1988. 
(71) Заявитель(и): Украинский государственный проектно-изыскательский и конструкторский институт "Укргидропроект" (UA) 
(72) Автор(ы): Ландау Юрий Александрович[UA] 
(73) Патентообладатель(и): Украинский государственный проектно-изыскательский и конструкторский институт "Укргидропроект" (UA) 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И НАСЫЩЕНИЯ КИСЛОРОДОМ ВОДЫ В ВОДОЕМЕ 

Использование: в водоемах различного назначения для улучшения качества воды в застойных зонах с низкой прочностью и недостаточным насыщением воды кислородом. Сущность изобретения: в устройстве, содержащем ветряной двигатель с установленной на понтоне по его оси вращения вертикальной трубой, нижний конец которой погружен в глубинные слои водоема, внутренняя полость водовыпускной части трубы имеет переменное сечение с сужением на участке гребня, а выходное отверстие водовыпускной части трубы заглублено под уровень воды водоема. Перекрытие водовыпускной части трубы в зоне минимального сечения, расположенной выше уровня воды водоема, снабжено каналообразующими элементами, соединенными полостью с воздушной средой. Кроме того, водовыпускная часть может быть выполнена в поперечном сечении в форме круга, ее проточная часть снабжена струеформирующими радиальными направляющими перегородками, разделяющими ее на отдельные участки. 2 з. п. ф-лы, 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к охране вод от загрязнения и может найти применение в водоемах различного назначения для улучшения качества воды в застойных зонах с низкой проточностью и недостаточным насыщением воды кислородом.

Известно устройство для аэрации воды, содержащее понтон с закрепленной на нем вертикальной трубой со снабженным приводом валом и насосными колесами, расположенными в полости трубы, а также отверстиями в верхнем торце трубы [1]

Недостатками известного устройства являются сложность их эксплуатации, большие затраты электроэнергии и невысокая эффективность насыщения воды кислородом.

Техническим результатом предлагаемого решения является снижение эксплуатационных затрат и повышение эффективности насыщения воды кислородом.

Это достигается тем, что в устройстве для перемешивания и насыщения кислородом воды в водоеме, включающем ветряной двигатель с установленной на понтоне соосно двигателю вертикальной трубой, нижний конец которой погружен в глубинные слои водоема, а верхняя водовыпускная часть выполнена изогнутой формы выпуклостью вверх, внутренняя полость водовыпускной части трубы имеет переменное сечение с сужением на участке гребня, а выходное отверстие водовыпускной части трубы заглублено под уровень воды в водоеме, при этом перекрытие водовыпускной части трубы в зоне ее минимального сечения, расположенной выше уровня воды водоема, снабжено каналообразующими элементами, соединенными полостью с воздушной средой.

Кроме того, водовыпускная часть трубы выполнена в поперечном сечении в форме круга, и ее проточная часть снабжена радиальными направляющими перегородками, разделяющими ее на отдельные участки.

Кроме того, водовыпускная часть трубы состоит из нескольких участков, выходные отверстия которых направлены под разными углами к поверхности водоема.

На фиг.1 дан поперечный разрез устройства для перемешивания и насыщения кислородом воды; на фиг.2 план (вид сверху) при варианте водовыпуска круговой формы; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 поперечный разрез Б-Б на фиг.2.

Устройство состоит из понтона 1, на котором закреплена вертикально расположенная труба 2. Понтон 1 гибко связан с размещенными на дне водоема грузами 3. Во внутренней полости трубы 2 по ее оси выполнен вал 4, на нижнем конце которого закреплено насосное колесо 5, соединенное с ветроколесом 6. Верхняя водовыпускная часть 7 трубы 2 выполнена с выходным отверстием 8, заглубленным под уровень воды водоема.

Внутренняя полость водовыпускной части 7 трубы 2 выполнена переменного сечения с сужением на участке гребня 9.

На участке гребня 9 в зоне минимального сечения в перекрытии, выполненном выше уровня воды в водоеме, встроены каналообразующие элементы (каналы) 10, соединяющие внутреннюю полость с воздушной средой, элементы 10 могут быть выполнены расширяющимися в сторону воздушной среды.

При выполнении водовыпускной части трубы в поперечном сечении круговой формы ее проточная часть разделена струеформирующими радиальными перегородками 11 на отдельные участки 12, выходные отверстия 8 которых могут быть направлены под разными углами к поверхности водоема.

Перегородки 11 могут быть выполнены сплошными или с внутренней полостью, заполненной воздухом.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Под действием ветра вращается ветроколесо 6 с валом и насосным колесом 5. Благодаря этому вода из глубинных слоев водоема через нижний открытый конец трубы 2 колесом 5 подается в верхнюю водовыпускную часть 7 трубы, далее на участок гребня 9, где происходят захват воздуха, заполнение водой всей полости участка гребня 9 и подача воды через отверстие 8 в верхние слои водоема.

При этом, благодаря резкому увеличению скорости потока на участке гребня 9 в зоне минимального сечения достигается эффект эжекции, при котором в условиях разрежения происходят подсос воздуха по каналам 10 в полость, эффективное его смешивание с водой и насыщение ее кислородом.

В зависимости от скорости ветра и, соответственно, скорости вращения ветроколеса и насосного колеса изменяется производительность установки.

Насосное колесо преодолевает напор, образующийся практически из суммы потерь напора на входе, по длине трубы и на водовыпускном участке. Эта сумма потерь крайне мала и в основном не превышает 0,2-0,5 м. Поэтому установка будет работать даже в условиях незначительной скорости ветра над водоемом, что в сезон приводит к резкому увеличению процесса водообмена и периода работы установки. В то же время для обеспечения эффекта эжекции необходимо достижение определенной скорости потока воды на участке гребня 9.

Поэтому оптимальные параметры проточной части водовыпуска определяются с учетом изменения скорости ветра в сезонном разрезе, параметров ветродвигателя и других факторов с тем, чтобы обеспечить эффективное насыщение воды кислородом за расчетный период за счет использования эффекта эжекции.

Таким образом, предлагаемая установка обеспечивает интенсификацию процесса водообмена, перемешивания и насыщения воды кислородом. Она проста в эксплуатации, не требует затрат электроэнергии, работает автономно, причем период ее работы в сезон увеличивается за счет работы установки даже в условиях незначительной скорости ветра над водоемом. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И НАСЫЩЕНИЯ КИСЛОРОДОМ ВОДЫ В ВОДОЕМЕ, включающее ветряной двигатель с установленной на понтоне соосно с двигателем вертикальной трубой, нижний конец которой погружен в глубинные слои водоема, а верхняя водовыпускная часть выполнена изогнутой формы выпуклостью вверх, отличающееся тем, что внутренняя полость надвыпускной части трубы имеет переменное сечение с сужением на участке гребня, а выходное отверстие водовыпускной части трубы заглублено под уровень воды в водоеме, при этом перекрытие водовыпускной части трубы в зоне ее минимального сечения, расположенной выше уровня воды водоема, снабжено каналообразующими элементами, соединенными полостью с воздушной средой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что водовыпускная часть трубы выполнена в поперечном сечении в форме круга и ее проточная часть снабжена радиальными направляющими перегородками, разделяющими ее на отдельные участки.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что водовыпускная часть трубы состоит из нескольких участков, выходные отверстия которых направлены под разными углами к поверхности водоема.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru