Способ аэрации глубинных вод водоемов и устройство для его осуществленияПатент на изобретение №: 2074837 Автор: Ахмедов Р.Б., Клименко В.В., Пшеничный Б.П. Патентообладатель: Акционерное общество закрытого типа "ЭКОЭН" Дата публикации: 10 Марта, 1997 Адрес для переписки: подача заявки22.09.1992 публикация патента10.03.1997 Изображения![]() ![]() ![]() ![]() Сущность изобретения: способ аэрации глубинных вод водоемов включает подачу с завихрением поверхностные насыщенные кислородом воздуха воды в глубин водоема посредством преобразования энергии волн на его поверхности в работу по перемещению объемов воды в рабочем трубопроводе, одновременно с этим на поверхность водоема с ускорением за счет гидродинамических характеристик входного и выходного насадков внутреннего рабочего трубопровода и газлифт - эффекта выделяющихся газов подают глубинные воды, нагревая их за счет теплоты поверхностных вод. Устройство для аэрации глубинных вод водоемов содержит поплавок, прикрепленную к нему вертикальную трубу с обратным клапаном, расположенным коаксиально снаружи трубы кольцевым поверхностным теплообменником, дополнительную трубу, расположенную внутри вертикальной трубы, коноидальные насадки, размещенные на входах труб и конический сходящийся насадок, установленный на выходе внутренней трубы. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил. , , , , , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к гидроэнергетике, мелиорации земель и водоемов при охране и восстановлении биоресурсов в них. Известен способ аэрации глубинных вод водоемов посредством подачи их на поверхность водоема за счет преобразования энергии волн на его поверхности в работу по перемещению объема воды в рабочем трубопроводе [1] Недостатком известного способа аэрации является его малая производительность и неэффективность обменных процессов в глубинных горизонтах водоема. Известен также более близкий к предложенному способ аэрации глубинных вод водоемов посредством подачи поверхностных насыщенных кислородом воздуха вод в глубину водоема за счет преобразования энергии волн на его поверхности [2] Недостатком способа-прототипа является также его малая производительность и малая эффективность обменных процессов в глубинных горизонтах водоема. Известно устройство аэрации глубинных вод водоемов, содержащее понтон-поплавок, вертикальный трубопровод с сильфонным патрубком и теплообменник [1] Недостатком известного устройства является его малая производительность и недостаточная надежность. Известно также более близкое к предложенному устройство для аэрации глубинных вод водоемов, содержащее понтон-поплавок и вертикальный трубопровод с водопропускными каналами и обратными клапанами [2] Недостатками устройства-прототипа для аэрации глубинных вод водоемов являются его малая производительность, недостаточная надежность и долговечность. Целью предлагаемого способа является повышение эффективности аэрации и обменных процессов как в поверхностных, так и в глубинных горизонтах водоемов. Для достижения указанной цели в известном способе аэрации глубинных вод водоемов, когда насыщенные кислородом воздуха поверхностные воды подают в глубину водоема посредством преобразования энергии волн на его поверхности в работу по перемещению объемов воды в рабочем трубопроводе, согласно изобретению на поверхность водоема дополнительно подают с ускорением за счет газлифт-эффекта выделяющихся из них газов и насадок специального профиля глубинные воды и нагревают и дегазируют их за счет теплоты поверхностных вод; при этом поверхностные воды закручивают и транспортируют в глубину водоема также с ускорением за счет специальных направляющих и насадка определенного профиля. Таким образом, сущность способа аэрации глубинных вод водоемов состоит в том, что поверхностные воды завихряют и одновременно с подачей их в глубину водоема на его поверхность также с ускорением подают глубинные воды предпочтительно в фонтанирующем режиме за счет газлифт-эффекта, создаваемого выделяющимися из них газами, например азотом и другими компонентами воздуха, и насадок определенного профиля. При этом осуществляют нагрев глубинных вод за счет теплоты поверхностных вод практически в трех зонах теплообмена: в транспортирующем трубопроводе, в его выходном насадке и в поверхностном теплообменнике. Целью заявленного устройства является повышение его производительности, надежности и долговечности. Эта цель достигается в результате того, что известное устройство для аэрации глубинных вод водоемов, содержащее понтон-поплавок и вертикальный наружный трубопровод с обратным клапаном, согласно изобретению снабжено поверхностным теплообменником и внутренним трубопроводом, располагаемыми коаксиально, и на входы указанных трубопроводов установлены коноидальные насадки, а на выход внутреннего трубопровода конический сходящийся насадок. Причем поверхностный теплообменник выполнен открытым в виде усеченного конуса основанием вниз с концевой цилиндроконической обечайкой, прикрепленной к его большему основанию и образующей верхний и нижний его резервуары соответственно для глубинной воды и водовоздушной эмульсии, и снабжен набором кольцевых перегородок в верхнем резервуаре, установленных концентрично, и набором радиальных перегородок в его нижнем резервуаре в виде криволинейного оребрения, посредством которого теплообменник опирается непосредственно на понтон-поплавок. Кроме того, кольцевые перегородки в верхнем резервуаре образуют не менее двух отсеков, и первая от центра перегородка имеет регулируемый в горизонтальной плоскости переливной порог, а следующая установлена с возможностью перемещения по вертикали. При этом переливной порог и верхний край обечайки теплообменника выполнены в виде зубчатого венца. Кроме того, нижний торец основной трубы расположен выше на расстоянии, составляющем не менее пяти ее диаметров, от нижнего торца дополнительной трубы. Причем в кольцевом зазоре между наружным и внутренним трубопроводами размещены направляющие аппараты, обеспечивающие закручивание потока водовоздушной эмульсии как на входе в кольцевой зазор, так и на выходе из него, и надежную связь между трудами. Как правило, в местах размещения направляющих аппаратов располагают и пояса креплений устройства к грунту. Кроме того, обратный клапан размещен у нижнего торца наружной трубы с возможностью его вертикального возвратно-поступательного перемещения, т.е. с зазором по отношению к внутренней трубе как направляющей. Ход обратного клапана регулируется, как правило, ограничителями, например тросами определенных размеров. На фиг. 1 изображен общий вид устройства, разрез; на фиг. 2 разрез I - I на фиг.1; на фиг. 3 узел устройства А; на фиг. 4 узел устройства В; на фиг. 5 разрез устройства III III; на фиг. 6 разрез устройства II II. Устройство для аэрации глубинных вод водоемов состоит из коаксиально расположенных наружного 1 и внутреннего 2 трубопроводов; системы обеспечения положительной плавучести, состоящей из понтона-поплавка 3 с дополнительным поплавком 4 и набора съемного балласта 5 и тросов 6; нижнего и верхнего крепежных поясов 7 и 8 для установки устройства в конкретном месте акватории с заданной глубинной погружения; а также поверхностного оребренного теплообменника в форме усеченного конуса 9, концевая цилиндроконическая обечайка 10 которого образует за счет кольцевых перегородок 11 и 12 верхний и за счет радиально-криволинейных перегородок 13 нижний секционированные резервуары (камеры) соответственно для глубинной воды и водовоздушной эмульсии. При этом рабочие трубопроводы 1 и 2 снабжены на их входах коноидальными насадками 14 и 15, а на выходе из основной трубы 1 - направляющим аппаратом 16 с герметизирующей системой в виде обратного клапана 17 с обтюратором 18 и ограничителем хода клапана 19, а на выходе из дополнительной рабочей трубы 2 коническим сходящимся насадком (стволом) 20; кроме того, нижний торец наружного трубопровода 1 расположен выше на расстоянии, составляющем не менее пяти его диаметров, от нижнего торца внутреннего трубопровода 2. Направляющие аппараты 16 и 21 обеспечивают заданный рабочий зазор между рабочими трубопроводами 1 и 2, а также создают необходимую жесткость системы в местах размещения крепежных поясов 7 и 8; радиально-криволинейные оребрение 13 также обеспечивает заданный рабочий зазор между понтоном-поплавком 3 и теплообменником 9 и создает необходимую жесткость устройства в зоне больших механических нагрузок как со стороны гидравлических ударов фонтанирующих струй глубинной воды в системе апвеллинга, так и со стороны поверхностных волн в водоеме. В качестве вспомогательных блоков устройство для аэрации глубинных вод водоемов снабжено ограждением 22, системой звуковой и световой сигнализации 23, ее энергетического обеспечения (на чертежах не показано) и дополнительным креплением теплообменника 9 к поплавку 24. Верхний край обечайки 10 теплообменника 9 и горизонтальный регулируемый порог первой от центра устройства перегородки 11 выполнены в виде зубчатого венца. Устройство аэрации глубинных вод водоемов работает следующим образом. С помощью тросов 6, балласта 5 и системы крепления 8, 8 и 24 устройство для аэрации глубинных вод в водоемах устанавливают вертикально в конкретной точке акватории таким образом, чтобы верхняя кромка входного коноидального насадка 14 была расположена на уровне ватерлинии теплообменника 9 или ниже ее на высоту ребер-перегородок 13; при этом понтон-поплавок 3, дополнительный поплавок 4 и теплообменник 9 обеспечивают всей системе положительную плавучесть. Как всякая волновая система предложенное устройство аэрации глубинных вод водоемов имеет четыре фазы работы. При волнении на поверхности водоема, когда, например, устройство оказывается на вершине волны, водовоздушная эмульсия, образовавшаяся в результате первичного вращения поверхностной воды и воздуха в системе направляюще-крепежных перегородок 13, поступает через коноидальный насадок 14 в основной рабочий трубопровод 1. 1. Коноидальный насадок, как известно из курса гидравлики, имеет форму вытекающей из него струи жидкости, поэтому гидравлическое сопротивление в нем будет минимальным, а коэффициент расхода наибольший из всех типов известных насадок. Поэтому водовоздушная эмульсия движется в насадке 14 и трубопроводе 1 с ускорением, что способствует механическом вовлечению воздуха в объем потока жидкости и сообщению этому потоку существенного динамического напора, позволяющего ему преодолевать гидравлические сопротивления направляющих аппаратов 16 и 21, обратного клапана 17 и по законам истечения двухфазной среды из затопленного отверстия вытекать в глубинные слои водоема, осуществляя т. н. процесс даунвеллинга. При этом происходит разбавление глубинных вод водоема и насыщение их воздухом, поступившим с поверхностными водами, в результате чего может быть осуществлен процесс нейтрализации продуктов метаболизма, например, сероводорода с образованием безвредных веществ, которые, в свою очередь, могут быть включены в трофическую цепь 2H2S(p)+O2(p) _![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ аэрации глубиных вод водоемов, заключающийся в том, что поверхностные насыщенные кислородом воздуха воды подают в глубину водоема посредством преобразования энергии воды на его поверхности в работу по перемещению объемов воды в рабочем трубопроводе, отличающийся тем, что указанные поверхностные воды завихряют и с ускорением за счет гидродинамических характеристик входного коноидального насадка рабочего трубопровода подают в глубину водоема, одновременно с этим на поверхность водоема с ускорением за счет гидродинамических характеристик входного и выходного насадков внутреннего рабочего трубопровода и газлифт-эффекта выделяющихся газов подают глубинные воды, нагревая их за счет теплоты поверхностных вод. 2. Устройство для аэрации глубинных вод водоемов, содержащее поплавок и прикрепленную к нему основную вертикальную трубу с обратным клапаном, отличающееся тем, что оно снабжено расположенными коаксиально снаружи основной трубы кольцевым поверхностным теплообменником и внутри нее дополнительной трубой, при этом на входы этих труб установлены коноидальные насадки, а на выход внутренней трубы конический сходящийся насадок. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что теплообменник выполнен в виде усеченного конуса, прикрепленной к его большему основанию цилиндроконической обечайки, образующей его верхний и нижний резервуары, кольцевых перегородок, установленных концентрично в верхнем резервуаре усеченного конуса, из которых первая от центра имеет регулируемый в горизонтальной плоскости переливной порог, а следующая установлена с возможностью перемещения по вертикали, и расположенных в нижнем резервуаре радиальных перегородок криволинейной формы. 4. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что переливной порог и верхняя часть цилиндроконической обечайки теплообменника имеют вид зубчатого венца. 5. Устройство по пп. 1 3, отличающееся тем, что нижний торец основной трубы расположен на расстоянии, составляющем не менее пяти ее диаметров, от нижнего торца дополнительной трубы. 6. Устройство по пп.1 4, отличающееся тем, что оно снабжено направляющими аппаратами, расположенными в кольцевом пространстве между трубами. 7. Устройство по пп.1 5, отличающееся тем, что обратный клапан установлен у нижнего торца основной трубы с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения.Популярные патенты: 2488263 Система механической подачи недомолота для вторичного обмолота на возвратную доску ... обмолота, предназначенный для приема и вторичного обмолота недомолота, который не прошел через указанное сито; ираспределительный механизм, в который поступает вторично обмолоченный недомолот из указанного механизма вторичного обмолота, выполненный так, чтобы по существу равномерно распределять вторично обмолоченный недомолот в указанной системе очистки,при этом указанная система очистки имеет возвратную доску для распределения зернового материала по указанному ситу, а указанный распределительный механизм имеет распределительный шнек, предназначенный для указанного по существу равномерного распределения вторично обмолоченного недомолота поперек указанной возвратной доски. ... 2453090 Способ минимальной обработки почвы ... всхожих зерен на 1 га. Посев проводили сеялкой ССВ-3,5 на глубину 6-7 см под углом 30-40° к направлению движения культиватора.Сразу после посева проводили прикатывание катками Булава К3-12,4, которые выравнивают и уплотняют почву.В засушливом 2010 году в хозяйстве получили урожайность озимой пшеницы 35-37 ц/га, а озимой ржи 41-43 ц/га. Пример 4.Способ минимальной обработки почвы под многолетние травы (клевер, люцерна, тимофеевка, донник) при выращивании их «под покровом» после зернобобовых культур.Выращивание многолетних трав «под покровом» означает их совместное выращивание с зерновыми культурами до созревания последних. Зерновые культуры обмолачиваются, ... 2229213 Способ регулирования роста зерновых культур ... вещества, которые повышают иммунитет растений, защищают их от болезней и вредителей, улучшают усвоение питательных веществ почвы, стимулируют рост и развитие растений.Известны различные способы регулирования роста зерновых культур с использованием природных и синтетических биологически активных веществ (БАВ), таких как биостимуляторы из торфа, папоротника, корней пырея ползучего (Применение регуляторов роста в растениеводстве. Справочник. - Кишинев, Штиинца, 1981, с.156; Заявка Франции №2387598, кл. А 01 N 5/00, 1987). Однако данные известные БАВ обладают недостаточной эффективностью в отношении зерновых культур и довольно дороги.Наиболее близким к заявляемому способу - прототипом - ... 2146444 Способ выявления и отбора стрессоустойчивых животных ... применение генетико-селекционных методов контроля за оборонительным поведением у животных разных видов нуждается в этологическом способе выявления стрессоустойчивых животных, отсутствующим в работах, посвященных проблеме благополучия. Известен этологический способ определения оборонительных реакций у овец по отношению к человеку, неподвижно сидящему возле кормушки с кормом [Romeyer A. , Bouissou M.F. Assessment of fear reactions in domestic sheep, and influence of breed and rearing conditions // Appl. Anim. Behav. Sci. 1992. 34: 93-119] . Недостатком способа является тестирование животных стадных видов (коровы, козы, лошади, овцы, свиньи) индивидуально в условиях эмоционального ... 2040900 Фунгицидное средство ... т.е. имеет место синергетическое, взаимное усиливающее действие. Кроме синергетического фунгицидного действия соответствующие изобретению смеси проявляют ясно выраженное действие по стимулированию роста растений, зависящее от состава соответствующей изобретению смеси примерно в такой же степени, как фунгицидное действие. По этой причине стимулирующее рост растений действие смесей, соответствующих изобретению, также обозначает как синергетическое. Таким образом, предложенное изобретение обеспечивает протравливание семян меньшими количествами биоцидов, чем известное до сих пор, и поэтому представляет весьма существенное обогащение в области техники. Предложенное изобретение ... |
Еще из этого раздела: 2154940 Способ получения, содержания и хранения живого корма для биологических объектов птиц и рыб 2154629 Производные оксима, способ их получения, фунгицидное средство и способ борьбы с грибковыми заболеваниями 2403708 Устройство для полива сельхозрастений 2071371 Способ нагрева тканей животного и устройство для его осуществления 2099929 Почвенная растительная смесь для культурных газонов и способ их создания 2228024 Способ профилактики мастита у коров и устройство для его осуществления 2227965 Способ возделывания бахчевых культур и устройство для его осуществления 2064741 Устройство для обработки почвы 2477044 Искусственная рыболовная приманка (варианты) 2256318 Инъектор для капельного орошения |