Устройство для аэрации воды в рыбоводных водоемах

 

Московский ордена Трудового Красного Знамени инжейерностроительный институт им. В. В. Куйбьппева (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ ВОДЫ В РЫБОВОДНЫХ ВОДОЕМАХ

Изобретение относится к рыбоводству, в частности к устройствам для аэрации воды в рыбоводных водоемах.

Известно устройство для аэрации воды в рыбоводных водоемах, состоящее из напорного трубопровода для подачи воды, соединенной с ним цилиндрической камеры смешивания, воздухопровода, сопла и лопаток, закручивающих поток воды $1).

Однако для данного устроиства ха-10 рактерны большая потеря скорости воздушной струи в камере смешивания и как следствие этого недостаточная интенсификация процесса растворения кисло15 рода воздуха в воде.

Известно также устройство для аэрации воды в рыбоводных водоемах, состоящее из соосно установленных и сообщенных между собой камеры смешивания воды с воздухом и камеры дробления воздушных пузырьков, сопла, расположенного на выходе последней, напорного трубопровода для воды, тангенциально

2 соединенного с камерой смешивания, воздухопровода для подачи воздуха в камеру смешивания и лопаток, установленных в камере дробления и служащих для дополнительной турбулиэации потока.

Работа устройства основана на использовании эффекта дробления воздушных пузырьков под действием интенсивных низкочастотных пульсаций скоростей и давлений в камере дробления воздушных пузырьков P2).

Однако при этом не происходит достаточно интенсивного дробления пузырьков воздуха и, как следствие, растворение воздуха в воде идет недостаточно интенсивно. Радиальные лопатки также не приводят к значительному увеличению интенсивности растворения воздуха.

Кроме того, при работе устройства возникает гидродинамическая неустойчивость потока, то есть интенсивные низ сочастотные пульсации скоростей и давлений в камере дробления, что при3 85641 водит к снижению надежности устройства и к необходимости создания последнего расчитанным на значительные динамические нагрузки, а следовательно .ф к увеличению его стоимости.

Цель изобретения — интенсификация процесса растворения воздуха в воде, а также снижение величины гидродинамической неустойчивости потока и обеспечение тем самым надежности в работе. 10

Для достижения указанной цели устройство, состоящее из соосно установленных и сообщенных между собой камеры смешивания воды с воздухом и камеры дробления воздушных пузырьков, 15 сопла, расположенного на выходе последней, напорного трубопровода для воды, тангенциально соединенного с камерой смешивания, и воздухопровода для подачи воздуха в камеру смешива- 20 ния, снабжено воздухоприемной камерой с дополнительным воздухопроводом, расположенной между камерой смешивания и камерой дробления воздушных пузырьков и имеющей с последней общую стен- 25 ку, и дополнительным напорным трубопроводом для воды, тангенциально подсоединенным к камере дробления воздушных пузырьков, при этом в стенке, разделяющей камеру дробления воздуш- 30 ных пузырьков и воздухоприемную камеру, выполнены отверстия.

Кроме того, дополнительный напорный трубопровод подсоединен к камере дробления со стороны, противоположной мес-35 ту подключения основного напорного трубопровода, а в камере дробления воздушных пузырьков установлен трубопровод, служащий для сообщения ее с камерой смешивания. 40

На фиг.. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез по продольной оси; на .фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1; на 45 фиг. 5 — разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 — схема расположения двух потоков в камере дробления, Устройство для аэрации воды в рыбоводных водоемах состоит из последова- 50 тельно установленных камеры 1 смешивания воды с воздухом, воздухоприемной камеры 2 и камеры 3 дробления воздушных пузырьков, а также сопла 4, расположенного на выходе камеры 3 дробле-55 ния воздушных пузырьков, двух напорныхтрубопроводов для подачи воды: основного трубопровода 5 и дополнительного

5 ф трубопровода 6, тангенциально подключенных с противоположных сторон соответственно к камере 1 смешивания воды с воздухом и к камере 3 дробления воздушных пузырьков, основного воздухопровода 7, соосно подсоединенного к камере 1 смешивания воды с воздухом, и дополнительного воздухопровода 8, соединенного с воздухоприемной камерой 2.

Между воздухоприемной камерой 2 и камерой 3 дробления воздушных пузырьков установлена перегородка 9, имеющая отверстие 10.

Кроме того, в камере 3 дробления воздушных пузырьков смонтирована труба 11, служащая для сообщения ее с камерой 1 смешивания воды с воздухом..

Устройство работает следующим образом.

Вода от насоса подается через тангенциально расположенный напорный трубопровод 5 в камеру 1 смешивания

ВОДЫ с воздухом, в которой она интенсивно закручивается с образованием вакуумной полости в центре. В возникшую вакуумную полость засасывается воздух из атмосферы по воздухопроводу 7. Закрученный поток воды вместе с транспортируемой им воздушной средой поступает по трубе Il в камеру 3 дробления воздушных пузырьков, где встречается с соосным противоположно закрученным потоком, сформированным в этой камере, в которую вода подается от насоса через тангенциально расположенный дополнительный напорный тру-бопровод 6, а воздух засасывается в вакуумную полость, образованную этим потоком, из атмосферы через дополнительный воздухопровод 8, воздухоприемную камеру 2 и отверстия 10. 3а счет взаимодействия двух противоположно закрученных потоков в камере 3, дробления воздушных пузырьков поток сильно турбулизуется с возникновением высокочастотных пульсаций скоростей и давлений, не представляющих опасность для устройства, так как в высокочастотных пульсациях участвуют незначительные массы воды и, следовательно, массовые силы в этом случае весьма невелики и не способны влиять на работу устроиства. За счет сильной турбулизации потока и возникновения высокочастотных пульсаций происходит дробление пузырьков воздуха -и интен8564 сивное растворение их в воде. Сопло 4 ускоряет движение струи водовоэдушной смеси в заданном направлении.

Эффективность предлагаемого устройства для аэрации воды в рыбоводных водоемах подтверждается результатами

1 испытаний, выполненных на моделях предлагаемого и известного устройств при расходе воды 50 л/с. Испытания показали, что при одних и тех же условя виях концентрация растворенного кислорода в предлагаемом устройстве в среднем в l,l-l 3 раза выше, чем в известном, а амплитуда пульсаций снижена в среднем в 5-6 раз, и и этом 11 частота пульсаций в известном устройстве составляет 10-30 Гц, а в предлагаемом — )00-200 Гц.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет эффективно аэрировать 2в воду в водоемах, при этом увеличивается надежность аэрационной установки, повышается срок ее службы и снижается ее стоимость за счет снижения величи- ны пульсаций скоростей и давлений 25 в камере дробления.

Формула изобретения

l. Устройство для аэрации воды 30 в рыбоводнътх водоемах, состоящее иэ соосно установленных и сообщенных между собой камеры смешивания воды с воздухом и камеры дробления воздушных пузырьков, сопла, расположенного на jg выходе последней, напорного трубопровода для воды, тангенциально соединен15 б ного с камерой смешивания, и воздухопровода для подачи воздуха в камеру смешивания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, целью интенсификации процесса растворения воздуха в воде, а также снижения величины гидродинамической неустойчивости потока и обеспечения тем самым надежности в работе, оно снабжено воэдухоприемной камерой с дополнительным воздухопроводом, расположенной между камерой смешивания и камерой дробления воздушных пузырьков и имеющей с последней общую стенку, и дополнительным напорнъач трубопроводом для воды, тангенциально подсоединенным к камере дробления воздушных пузырьков, при этом в. стенке, разделяющей камеру дробления воздушных пузырьков и воздухоприемную камеру, выполнены отверстия.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что дополнительный напорный трубопровод подсоединен к камере дробления со стороны, противоположной месту подключения основного напорного трубопровода.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в камере дробления воздушных пузырьков установлен трубопровод, служащий для сообщения ее с камерой смешивания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 506357, кл. А 01 К 63/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР !

II 599777, кл. А 01 К 63/00, 1978.