Устройство для аэрации водоемов

Изобретение может быть использовано для аэрации прудов охлаждения атомных станций. Устройство для аэрации водоемов содержит двигатель 4, использующий даровую энергию, связанный с ним механической трансмиссией компрессор низкого давления 5, понтонный двигатель, состоящий из расположенного в воде неподвижного полого вала 6, размещенной на нем с возможностью вращения ступицы 7, на внешней поверхности которой аксиально симметрично укреплены спицы 8 с укрепленными на них камерами 9. Ступица 7 понтонного двигателя связана трансмиссией с компрессором воздуха высокого давления 13, связанного в свою очередь с распределителем воздуха высокого давления 22 посредством шланга 23. Понтонный двигатель дополнительно снабжен еще двумя неподвижными валами 14 и 15 и гибкой передачей 18, размещенными в вертикальной плоскости. Нижний вал 15 расположен на глубине H1. Распределитель воздуха высокого давления 22 размещен на глубине Н2, большей, чем H1. Технический результат - обеспечение работы воздушного компрессора высокого давления понтонным двигателем, использующим даровую энергию. 4 ил.

 

Изобретение относится к области энергетики, в частности к двигателям, использующим нетрадиционные виды энергии, и может быть применено для аэрации прудов охлаждения атомных станций с целью улучшения экологической обстановки и увеличения в них рыбных запасов.

Известно устройство для насыщения воды кислородом путем продува через нее воздуха при помощи насосов. /Большая советская энциклопедия. Издание третье, с.961. Статья - Аквариум. М.: “Советская энциклопедия”, 1970./ Однако для работы устройства необходимо использование электричества из сети электроснабжения.

Наиболее близким по конструктивным признакам к предлагаемому изобретению является устройство, принимаемое за прототип /Моделист конструктор. 1986, в.1, с.40/. Устройство содержит двигатель, использующий даровую энергию, связанный с ним механической трансмиссией компрессор низкого давления /КНД/, понтонный двигатель /ПД/, состоящий из расположенного в воде неподвижного вала размещенной на нем с возможностью вращения ступицы, на внешней поверхности которой в плоскости, перпендикулярной ее оси, аксиально симметрично укреплены одним своим торцом спицы, второй торец каждой из них укреплен на днище герметичной камеры, связанной с окружающей жидкостью апертурой, выполненной в стенке камеры, противоположной днищу, шланг подачи воздуха от КНД к камерам /ШПВ/, снабженный узлом распределения воздуха по камерам /УРВНД/, размещенный под одной из сторон /справа или слева/ от вертикальной плоскости, проходящей через ось /ВППО/ вала ПД.

Устройство-прототип работает следующим образом. Двигатель, использующий даровую энергию, например энергию ветра, механическую энергию водяных волн, приводит в действие компрессор низкого давления, подающий воздух через узел распределения в часть камер понтонного двигателя. В этих камерах воздух вытесняет воду. Камеры под воздействием архимедовой силы всплывают. При этом под узлом распределения воздуха располагаются следующие камеры, и процесс продолжается. В результате двигатель вращается, использованный воздух из апертур камер движется к поверхности воды, производя аэрацию. Прототип обладает недостатком: при аэрации придонных слоев необходим компрессор высокого давления. Для обеспечения его работы требуются изменения в конструкции.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для аэрации.

Техническая сущность изобретения состоит в том, что работа воздушного компрессора высокого давления обеспечивается понтонным двигателем.

Технический результат достигается тем, что вал ПД выполнен полым, связан посредством ШПВ с КНД, УРВНД выполнен в виде апертуры, размещенной в стенке вала ПД справа или слева от ВППО вала ПД, спицы изготовлены из труб и укреплены на ступице с возможностью сообщения полостей спиц с полостью вала посредством УРВНД; ПД дополнительно снабжен компрессором воздуха высокого давления /КВД ПД/, связанным трансмиссией со ступицей ПД, распределителем воздуха высокого давления /РВВД/, связанного шлангом с КВД ПД, дополнительно введен понтонный двигатель с гибкой передачей ПД ГП, состоящий из двух неподвижных валов, размещенных в вертикальной плоскости, нижний из которых расположен на глубине НI, двух шкивов, укрепленных на валах с возможностью вращения, гибкой передачи /ГП/, начало и конец которой объединены, укрепленных ГП посредством гибких лент камер, конструктивно аналогичных камерам ПД, компрессора высокого давления /КВД ПД ГП/, связанного трансмиссией со шкивом, укрепленным на верхнем валу ПД ГП, распределителем воздуха высокого давления /РВВД ПД ГП/, связанного шлангом с КВД ПД ГП и размещенным на глубине Н2>Н1, с одной из сторон ВППО валов ПД ГП, так, что корпус его конструктивно объединен с корпусом РВВД ПД, и оба корпуса снабжены перфорированными крышками с диаметром отверстий перфорации Д1, центры которых расположены на расстоянии друг от друга на ближе, чем Д2=Д1×Н2/Н1.

Изобретение иллюстрируется чертежами. На фигуре 1 представлена схема устройства для аэрации водоемов. На фигуре 2 изображено сечение понтонного двигателя плоскостью, перпендикулярной его оси, а на фигуре 3 сечение плоскостью, совпадающей с его осью и осью распределителя воздуха по камерам. На фигуре 4 представлена крышка узла распределения воздуха высокого давления.

Устройство для аэрации водоемов состоит из размещенного на дне водоема основания 1, связанной с ним посредством коррозионно-стойких элементов - 2 платформы - 3. На платформе укреплен двигатель, использующий для своей работы даровую энергию, например ветра, волн и других природных сил, - 4. Двигатель 4 механически связан с компрессором низкого давления /КНД/ - 5. / Например, посредством замкнутой ленты, между шкивами, укрепленными на валу двигателя и валу компрессора./ На платформе - 3 размещен понтонный двигатель /ПД/, состоящий из расположенного в воде неподвижного полого вала - 6, размещенной на нем с возможностью вращения ступицы - 7, на внешней поверхности которой в плоскости, перпендикулярной ее оси, аксиально-симметрично укреплены одним своим торцом изготовленные из труб спицы - 8, второй торец каждой из них укреплен на днище соответствующей герметичной камеры - 9, связанной с окружающей жидкостью апертурой - 10, выполненной в стенке камеры, противоположной днищу, шланг подачи воздуха от КНД к камерам /ШПВ/ - 11, снабженный узлом распределения воздуха по камерам /УРВНД/, выполненным в виде отверстия - 12 в стенке вала, размещенного с одной из сторон /справа или слева/ от вертикальной плоскости, проходящей через ось вала /ВППОВ/ понтонного двигателя, и связывающей полости вала - 6 и спиц - 8. Компрессор высокого давления КНД - 13 укреплен на платформе - 3. Шкив, укрепленный на валу КНД, связан гибкой лентой со шкивом, укрепленным на ступице - 7 ПД. На основании - 1 размещено основное оборудование понтонного двигателя с гибкой передачей /ПД ГП/: неподвижные валы - 14 и 15, снабженные шкивами, расположены в вертикальной плоскости.

Нижний из них размещен на глубине Н1. Валы снабжены шкивами 16 и 17 и связаны между собой гибкой передачей - 18, начало и концы ее объединены. На ГП укреплены герметичные камеры - 19, снабженные апертурами в противоположной днищам стенках. Конструктивно камеры 19 аналогичны камерам - 9 ПД, но присоединены к ГП при помощи гибких лент - 20. Шкив - 17 механически связан со шкивом компрессора высокого давления - 21. Распределитель воздуха высокого давления РВВД - 22 размещен на глубине Н2>Н1 с одной из сторон вала ПД ГП /на фиг.1 - справа/. РВВД состоит из двух изолированных объемов, один из которых связан с КВД - 13 шлангом - 23, а второй с КВД - 21 шлангом 24. Как РВВД ПД, так и РВВД ГП снабжены крышками - 25, перфорированными отверстиями - 26, с диаметром перфорации Д1. Центры отверстий расположены друг от друга на расстоянии не ближе, чем произведение: Д1, умноженное на отношение глубины размещения РВВД - Н2, к глубине - Н1, размещения вала - 15. Короче: Д2=Д1×Н2/Н1 (1).

Устройство для аэрации водоемов работает следующим образом. Двигатель - 4 приводит в действие компрессор низкого давления - 5, который через шланг - 11, распределитель воздуха низкого давления - апертуру в стенке полого вала - 12, через одну из спиц - 8 наполняет соответствующую камеру - 9, вытесняя из нее воздух. Камера всплывает, ее место занимает следующая, что вызывает вращение ступицы ПД, которое передается валу компрессора высокого давления - 13. От компрессора - 13 через шланг - 23 воздух поступает в распределитель 22 и через крышку - 25 выходит из отверстий перфорации 26, поднимается, аэрируя окружающую воду, и собирается в размещенной над распределителем нижней камере - 19, вытесняя из нее воду. Камера всплывает, на ее место поступает следующая за ней камера - 19. В результате шкивы 16 и 17 вращаются. Вращение шкива 17 передается шкиву компрессора высокого давления - 21. От него воздух по шлангу 24 поступает к распределителю 22. Процесс наполнения воздухом камер - 19 ускоряется, и увеличивается производительность компрессора 21. Таким образом, наличие второго понтонного двигателя с гибкой передачей позволяет аэрировать придонные слои почти с той же интенсивностью, с какой это удается устройству-прототипу в поверхностных слоях. Выполнение УРВНД в виде апертуры в стенке вала позволяет без потерь воздуха доставить его к камерам - 9 от компрессора - 5. Заполнение перфорационных отверстий согласно условию /1/ обеспечивает перемещение пузырьков воздуха с глубины Н2 до глубины Н1, где размещена нижняя из камер - 19 без слияния с соседними пузырьками при увеличении их объема при подъеме, тем самым не снижается эффективность процесса аэрации. При подъеме пузырьков воздуха происходит нагревание содержащегося в них воздуха и расширение его. Увеличение объема пузырьков воздуха приводит к соответствующему увеличению полученной механической работы с ПДГП. Полученное приращение обусловлено наличием разности температур между слоями воды, в которых размещена нижняя камера и верхняя камера, укрепленные на гибкой передаче - 18.

Устройство для аэрации водоемов, содержащее двигатель, использующий даровую энергию, связанный с ним механической трансмиссией компрессор низкого давления, понтонный двигатель, состоящий из расположенного в воде неподвижного вала, размещенной на нем с возможностью вращения ступицы, на внешней поверхности которой в плоскости, перпендикулярной ее оси, аксиально симметрично укреплены одним своим торцом спицы, второй торец каждой из них укреплен на днище камеры, связанной с окружающей жидкостью апертурой, выполненной в стенке камеры, противоположной днищу, шланг подачи воздуха от компрессора низкого давления к камерам, снабженный узлом распределения воздуха по камерам, размещенным справа или слева от вертикальной плоскости, проходящей через ось вала понтонного двигателя, отличающееся тем, что вал понтонного двигателя выполнен полым и связан посредством шланга подачи воздуха с компрессором воздуха низкого давления, спицы изготовлены из труб с возможностью сообщения полостей спиц с полостью вала посредством узла распределения воздуха по камерам, выполненного в виде апертуры; ступица понтонного двигателя связана трансмиссией с компрессором воздуха высокого давления, связанного, в свою очередь, с распределителем воздуха высокого давления посредством шланга, понтонный двигатель дополнительно снабжен еще двумя неподвижными валами и гибкой передачей, размещенными в вертикальной плоскости, и нижний из них расположен на глубине H1, на валах укреплены два шкива с возможностью вращения, а начало и конец гибкой передачи объединены, и на ней посредством гибких лент укреплены дополнительные камеры, причем компрессор воздуха высокого давления также связан трансмиссией со шкивом, укрепленным на верхнем валу гибкой передачи понтонного двигателя, при этом распределитель воздуха высокого давления размещен на глубине Н2, большей, чем H1, причем распределитель воздуха высокого давления и гибкая передача распределителя воздуха высокого давления снабжены перфорированными крышками с диаметром отверстий перфорации Д1, центры которых расположены на расстоянии друг от друга не ближе, чем Д2=Д1×Н2/Н1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к комбинированным саморегулирующимся системам, включающим способ и устройство для глубокой биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод активным илом во взвешенном состоянии, используемых как в отдельно стоящих коттеджах, приусадебных домах, так и в гостиничных комплексах, школах, спортивных клубах, поселках, предприятиях общественного питания и т.д.

Изобретение относится к устройствам для аэрации сточных вод в аэротенках-отстойниках и может быть использовано в области обогащения полезных ископаемых, в частности в устройствах для аэрации пульпы, при переработке рудного и нерудного сырья, а также в ферментационных установках пищевой промышленности, при флотационной очистке сточных вод, в целлюлозно-бумажной промышленности и др.

Аэратор // 2299180
Изобретение относится к оборудованию для аэрации и может быть использовано для насыщения жидкости газом, преимущественно кислородом различных химических, массообразных процесах, в том числе при биологической очистке воды или сточных вод.

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для насыщения чистой и сточной воды кислородом с одновременным перемешиванием. .

Аэратор // 2270174
Изобретение относится к области смесительной техники и служит для создания микропузырьков воздуха или иного газа в воде или иной жидкости и равномерного распределения микропузырьков в объеме жидкости или по сечению потока, а также генерации струй газожидкостной смеси.

Изобретение относится к области физико-химических технологий и технике обработки воды и водных растворов. .

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к устройствам для аэрации не только быстротекучих вод, но и рек с малой скоростью течения, а также озер и других водоемов, где имеются хотя бы небольшие течения воды.

Изобретение относится к области биологической очистки сточных вод и может быть использовано для насыщения жидкостей газами, например для насыщения кислородом иловой смеси.

Изобретение относится к охране водной среды

Изобретение относится к насыщению различных газовых, жидких, гелеобразных, твердых, в том числе порошкообразных, и смешанных сред ингредиентами, выделяемыми вегетирующими растениями, и может быть использовано для улучшения экологии офисов, жилищ, водоемов, а также в пищевой промышленности, фармацевтике, рыбном и сельском хозяйстве, в том числе для улучшения качества воздуха в помещениях, для приготовления напитков, пищевых продуктов и добавок, лекарств, парфюмерно-косметических продуктов, для ингаляций, приема ванн, повышения устойчивости и продуктивности рыб, других полезных животных и микроорганизмов, а также для приготовления средств обработки растений

Аэратор // 2452695
Изобретение относится к смесительной технике

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, и, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, и, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтедобывающей, пищевой и легкой промышленности, на предприятиях черной и цветной металлургии, машиностроительных заводах. Флотационный аэратор содержит корпус, содержащий перегородку 10 с центральным отверстием, делящую его пространство на верхнюю 2 и нижнюю 3 зоны; ввод воды, расположенный в нижней части нижней зоны 3; воздуховод 7; вывод водовоздушной смеси; электродвигатель 1 с закрепленными на его валу 4 рабочими колесами 5 и 6, размещенными в различных зонах корпуса. Перегородка 10 выполнена в виде диафрагмы. Воздуховод 7 соединен с верхней зоной 2. Вывод водовоздушной смеси выполнен в виде перфорации в боковых стенках нижней зоны 3 корпуса. Рабочее колесо 6, расположенное в нижней зоне 3, выполнено в виде ротора с вертикальными сменными лопатками. Лопатки выполнены перфорированными и/или с зубчатыми краями. Вывод воды в нижнюю зону выполнен с возможностью ее поступления через съемную регулирующую диафрагму 12 с центральным отверстием и насадок 11. Электродвигатель 1 расположен в объеме аэрируемой воды. Изобретение позволяет повысить эффективность приготовления мелкодисперсной водовоздушной смеси, а также повысить надежность работы аэратора. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формирователь водовоздушной смеси устанавливается на водяном коллекторе и содержит патрубок подачи воды, струеформирующий элемент в виде сопла трапециевидной формы, камеру формирования ядра струи, камеру смешения и канал (каналы) подачи воздуха. Формирование водовоздушной смеси происходит непосредственно в насадке. Подвод воздуха может быть боковым или центральным. При боковом подводе воздух через канал подачи воздуха подается в камеру формирования ядра струи или в камеру смешения, или в обе камеры одновременно. При центральном подводе воздух поступает в центр камеры формирования ядра струи или на границу струеформирующего элемента в виде сопла трапециевидной формы и камеры формирования ядра струи. Изобретение позволяет повысить эффективность функционирования устройства за счет создания более устойчивой и сформированной струи водовоздушной смеси и снижения потерь напора. Устройство может быть использовано для направленного перемещения рыб, преимущественно для ограждения зон скопления рыб или трасс их перемещения от попадания рыбы в водозабор, а также для очистки рыбозащитных устройств от мусора, поднятия взвесей, промывки фильтрующих элементов (сетчатых поверхностей, песчано-гравийных фильтров и т.п.). 4 ил.

Изобретение может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, в частности застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах, а также в помещениях на очистных сооружениях водоснабжения. Способ аэрации включает забор из водоема ограниченной порции воды, изоляцию ее от водоема, создание на поверхности этой порции избыточного давления весом физического тела, формирование истечения скоростной струи воды в камеру смешения, эжектирование этой струей воздуха из атмосферы, смешение воды и воздуха, сброс водовоздушной смеси в водоем, возвращение физического тела - вытеснителя в исходное верхнее положение. Устройство содержит водоприемную трубу с всасывающим клапаном, размещенную на понтоне, физическое тело - вытеснитель с водоподъемной трубой, расположенной внутри водоприемной трубы с возможностью возвратно-поступательного движения, подвешенное на коротком плече неравноплечего коромысла, имеющего на каждом плече промежуточные водосборные емкости, оснащенные сифонными сливными трубами. Изобретение позволяет производить аэрацию воды за счет энергии поля гравитации Земли как в открытых водоемах, так и в помещениях. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство соединения аэраторов относится к области биологической очистки сточных вод и может быть использовано для соединения труб воздуховодов аэраторов в плеть. Устройство соединения аэраторов содержит последовательно сообщенные соосно стыкующиеся торцами смежные отрезки труб воздуховода и уплотнение между их торцами. Также оно включает устройство герметизации стыка соосно стыкующихся смежных отрезков труб воздуховода, имеющее возможность герметично зажимать уплотнение между их торцами с помощью хомутов или полухомутов. На каждом концевом участке смежных отрезков труб воздуховода выполнена наружная кольцевая канавка, а отрезки труб воздуховода имеют продольные ребра жесткости. При этом глубина проточки наружных кольцевых канавок больше высоты продольных ребер жесткости. Боковые стенки кольцевых канавок со стороны торцов смежных отрезков труб скошены от дна канавок к вершинам продольных ребер под углом от 15 до 20 градусов к вертикальной плоскости поперечного сечения отрезков труб воздуховода аэратора. Достигаемый технический результат заключается в обеспечении помимо герметизации данного устройства, также и юстировку элементов аэратора. 4 ил.
Наверх