УСТРОЙСТВО ДЛЯ УБОРКИ ВОДОРОСЛЕЙ Российский патент 2008 года по МПК A01D44/00 

Изобретение относится к марикультуре.

Две трети суши занимают моря и океаны. В них имеется богатый растительный и животный мир. Водоросли имеют высоту от 10 см до 60 м.

Они образуют подводные луга и леса, тянувшиеся на десятки километров.

Водоросли используют в пищу людям и на корм животным, для приготовления лекарственных препаратов и на удобрения на поля, водоросли добывают вручную при помощи шестов и вил, их урожайность 26 т и более с 1 га (Большая Советская Энциклопедия. Второе издание, т.8, с.380. Энциклопедия подводного мира - диск для компьютера. Путешествие под водой - диск для компьютера).

Известна установка для добычи полезных ископаемых со дна океана, содержащая раму, снабженную плавучими понтонными опорами, емкость, катушки барабанов, снабженных бесконечными гибкими транспортерами с электрическим приводом, поплавковыми камерами, устройства для загрузки и выгрузки (Патент Российской Федерации №2265724).

Целью изобретения является повышение производительности, снижение себестоимости продукции.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для уборки водорослей содержит катамаран, раму, снабженную понтонными опорами, емкость, катушки барабанов, снабженные бесконечными гибкими транспортерами с электрическим приводом и поплавковыми камерами, устройства для загрузки и выгрузки, причем каждая поплавковая камера снабжена мехами, герметично соединенными с дном поплавковой камеры и пластинчатыми металлическими плитами, полости мехов соединены между собой бронированной гибкой бесконечной трубкой, навешенной на барабаны и обеспечивающей возможность уменьшения объема полости мехов поплавковой камеры при погружении в воду на одной стороне транспортера и увеличения объема полости мехов поплавковой камеры при перемещении груженых ковшей снизу вверх на другой стороне транспортера. К каждой поплавковой камере жестко прикреплены металлические решетчатые ковши, выполненные в поперечном сечении в форме кольца или прямоугольника или трапеции. Устройство для выгрузки снабжено измельчителем и центрифугой, а устройство для загрузки снабжено косилкой с электрическим приводом.

Несколько рам могут быть объединены в один агрегат. Устройство для выгрузки соединено с измельчителем и электрической центрифугой при помощи шнекового транспортера. Устройство обеспечивает измельчение и обезвоживание водорослей и перемещение массы в сушильную камеру.

Новизна заявленного технического решения по сравнению с патентом России №2265724 обусловлена тем, что за счет действия гравитационных сил в поплавковой камере, снабженной мехами и пластинчатыми металлическими плитами, обеспечивается возможность уменьшения объема полости поплавковых камер на одной стороне транспортера и увеличения на другой без применения насосов.

За счет решетчатых ковшей обеспечивается перемещение выловленных водорослей со дна океана на палубу судна или палубу понтонных мостов.

За счет соединения устройства для уборки с измельчителем при помощи шнекового транспортера обеспечивается поточное измельчение водорослей при помощи измельчителя и перемещение для обезвоживания в центрифугу.

За счет скашивания косилкой обеспечивается быстрое отрастание водорослей и исключается травмирование корневой системы.

За счет центрифуги обеспечивается обезвоживание водорослей.

При патентном исследовании заявленного технического решения по патентным, научным и научно-техническим материалам не обнаружена такая совокупность признаков, что позволяет судить о новизне существенных признаков.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено устройство для уборки водорослей, установленное на понтонных опорах и соединенное с катамараном, вид сверху.

На фиг.2 изображено устройство для уборки водорослей, подвешенное на катамаране, вид с боковой стороны.

На фиг.3 изображено устройство, установленное на понтонных опорах, вид с боковой стороны.

На фиг.4 изображено устройство ковша для уборки водорослей, первый вариант, вид при подъеме водорослей вверх.

На фиг.5 - то же, при опускании сверху вниз.

На фиг.6 - вид поплавковой камеры сверху.

На фиг.7 - второй вариант ковша, при подъеме снизу вверх.

На фиг.8 - то же, при опускании сверху вниз.

На фиг.9 - третий вариант ковша, при подъеме водорослей снизу вверх.

На фиг.10 - то же, при опускании ковша сверху вниз.

На фиг.11 изображено устройство для уборки водорослей, подвешенное на катамаране, вид спереди.

Устройство для уборки водорослей состоит из рамы 1, снабженной плавучими понтонными опорами 2. На раме имеется настил 3, на котором расположено устройство для выгрузки 4. Над устройством для выгрузки 4 установлены катушки барабанов 5, снабженные электрическими двигателями 6. Катушки барабанов 5 и 7 соединены с катушками барабанов 8, 9, которые расположены на устройстве для загрузки 10 (выполненной в форме телеги) при помощи бесконечных цепей 11. На цепях 11 с двух сторон на разных уровнях закреплены ковши 12 из решеток, в поперечном сечении выполненные в форме дуги или кольца, или прямоугольника, или трапеции. Каждый ковш 12 содержит поплавковую камеру 13. Она снабжена подвижными мехами 14, жестко и герметично соединенными с дном поплавковой камеры 13 и пластинчатой металлической плитой 15 прямоугольной формы, надлежащей длиной и шириной, и толщиной, соответствующей длине и ширине поплавковой камеры 13, выполненной с возможностью свободного перемещения плиты 15 снизу вверх и сверху вниз при помощи мехов 14. Меха 14 содержат ряд частых параллельных складок, в которых вмонтированы четырехгранные кольца. На открытом конце поплавковой камеры имеются ограничители хода перемещения плит, выполненные в форме металлических стержней, соединяющих края камеры 13 для придания прочности камере от напора давления при ее погружении. Поплавковая камера 13 служит направляющими для перемещения меха 14 и плиты 15. Каждая емкость меховой камеры соединена с бесконечными бронированными гибкими газораспределительными трубками 16 при помощи бронированных трубок 17. Бронированные трубки 17 натянуты на барабаны 5, 7, 8, 9 и выполнены подвижными с возможностью уменьшения объема мехов поплавковой камеры 13 до минимальных пределов путем сжатия их при погружении ковша 12 в воду при помощи гравитационных сил массы плиты 15 и давления воды при наполнении ее в камеру 13 с вытеснением газов (воздуха) из этой емкости через трубки 17 в аналогичные поплавковые камеры 13, расположенные на противоположной стороне транспортера, и увеличение объема мехов 14 поплавковой камеры 13 за счет гравитационных сил массы плиты 15 и подачи в них газов из вышеуказанных поплавковых камер 13. Судно катамарана 18 соединено с платформой устройства 10 для загрузки при помощи тросов 19 и лебедки 20, закрепленной на стреле 21, обеспечивающей опускание или подъем устройства 10 для загрузки на дно или со дна океана. Электрические двигатели лебедок 20 соединены с кнопками 22 выключателей с пультом 23 управления. Выполнены с возможностью дистанционного управления лебедок 20 с пульта управления 23 при подъеме и опускании тележек 10 на дно океана. Электрический генератор 24 соединен с телевизионными камерами 25, прожекторами 26, электрическими двигателями привода тележек 10 и электрическими двигателями лебедок 20 при помощи электрической цепи. Телевизионная передаточная камера 25 соединена с телевизионным приемником 27, расположенным в пульте управления 23, при помощи световода 28. Несколько рам 1 объединены между собой в шахматном порядке в один агрегат 29. Устройство для выгрузки 4 соединено с измельчителем 30 и электрической центрифугой 31 при помощи шнековых транспортеров 32, что обеспечивает измельчение и обезвоживание массы водорослей в поточном цикле и перемещение в сушильную камеру 33 для сушки массы. Поплавковая камера 13 может быть выполнена во втором варианте. Второй вариант, такой же как первый вариант, отличается от него тем, что плита 15 герметично соединена с дном поплавковой камеры 13 при помощи гибкой прочной ткани.

Поплавковая камера 13 может быть выполнена в третьем варианте. Третий вариант, такой же как первый и второй варианты, отличается от них тем, что плита 15 выполнена прямоугольной формы надлежащей длины, шарнирно закреплена на дне поплавковой камеры, выполнена поворотной на 90 градусов. Одна сторона поплавковой камеры 13 выполнена изогнутой в форме дуги, описывающей траекторию перемещения плиты. Устройство для загрузки 10 может быть снабжено косилкой 34 с электрическим приводом. Выполнены с возможностью скашивания водорослей на надлежащей высоте от грунта. Скашивание водорослей позволит быстрое отрастание массы стеблей и исключение травмирования корневой системы водорослей. Ходовые колеса 35 устройства 10 для загрузки снабжены электрическим двигателем 36. Выполнены с возможностью перемещения устройства 10 для загрузки по дну океана при уборке водорослей.

Устройство работает следующим образом. Предварительно перед уборкой водорослей производят разведку содержания водорослей на поверхности дна океана, концентрацию водорослей на поверхности дна, рельеф поверхности дна, можно ли производить уборку при помощи данного устройства, какие водоросли растут, отвечают ли они нашим запросам, примерная урожайность, высота и толщина стеблей водорослей, глубина их расположения, какую площадь участка они занимают и другие показатели. Производят анализ полученных данных. Намечают в географической карте участки акватории океана с богатым запасом растительной массы водорослей для более эффективного использования их и устанавливают очередность использования этих участков. В заданный участок акватории подвозят данное устройство и при помощи электрических лебедок 20 опускают на дно на ровный участок, богатый растительной массой водорослей, на надлежащую глубину. После погружения устройства для загрузки 10 на дно океана замыкаем электрическую цепь, питающую электрические двигатели 6 и 36. Электрические двигатели 36 вращают ходовые колеса 35 устройства 10 для загрузки массы водорослей. Тележка с устройством 10 перемещается по дну океана. Электрические двигатели 6 вращают катушки барабанов 5. Ковши 12, расположенные на одной стороне транспортера, перемещаются сверху вниз, а на другой стороне - перемещаются снизу вверх. При этом ковши 12, которые погружаются в воду сверху вниз под действием гравитационных сил массы стальных плит 15, сжимают меха 14 сверху вниз. Параллельные складки мехов сжимаются и плотно устанавливаются параллельно друг другу на дне поплавковой камеры 13. При этом воздух вытесняется массой металлической плиты 15 и перемещается по бесконечной газораспределительной бронированной трубке 17 и патрубкам на другую сторону транспортера в емкость меха 14 поплавковой камеры 13. Там под действием гравитационных сил массы плиты 15 и подачи сжатого воздуха меха 14 растягиваются до предела, увеличиваясь в объеме и заполняя весь объем поплавковой камеры 13. Увеличенный объем поплавковой камеры 13 создает плавучесть ковша 12. За счет разницы удельного веса ковшей 12, расположенных на разных сторонах транспортера, и электрических двигателей происходит вращение по часовой стрелке транспортера с ковшами 12 и перемещение их снизу вверх при загрузке растительной массы водорослей на одной стороне и перемещение ковшей 12 сверху вниз после их выгрузки. Это повышает производительность и ускоряет вращение транспортера. Цепи перемещают ковши 12, изогнутые решетчатые ковши 12 цепляют стебли, и отрывают их от корневой системы и перемещают снизу вверх со дна океана в разгрузочную камеру.

Как только ковш 12 переместится снизу вверх над поверхностью воды, вся вода удаляется из ковша через решетку, ковш 12 поворачивается и масса водорослей перемещается, падает сверху вниз в емкость приемной камеры устройства для выгрузки 4. Электрический двигатель вращает шнековый транспортер 32. Шнековый транспортер 32 перемещает массу водорослей в измельчитель 30. Измельчитель 30 измельчает водоросли на мелкие фракции и эта масса перемещается на центрифугу для обезвоживания, затем в сушильную камеру 33 для сушки.

Устройство может работать во втором варианте. Второй вариант, такой же как первый вариант, отличается от него тем, что устройство перед тем как погружать массу водорослей в ковши 12 оно скашивает их при помощи косилки 34, снабженной электрическим приводом, затем ковши 12 подбирают стебли водорослей и перемещают снизу вверх при помощи транспортера.

Уборка массы водорослей может производиться транспортерами двумя способами: вертикально вверх и наклонно. При наклонном способе устройство 10 для загрузки всегда будет расположено впереди устройства 4 для выгрузки, а перемещаемая масса водорослей будет перемещаться наклонно.

При помощи телевизионной камеры 25 из пульта управления 23 через телевизионный приемник 27 производят наблюдение за подводным рельефом за флорой и фауной подводного мира, за качеством работы машин при уборке водорослей. По мере необходимости можем поднимать это устройство на определенную высоту и перемещать на другой участок акватории океана и снова проводить уборку водорослей.

Изобретение может быть использовано в устройствах для уборки водорослей со дна водоемов. Устройство содержит соединенную с катамараном раму на понтонных опорах, бесконечные гибкие транспортеры с электрическим приводом, имеющие катушки барабанов и поплавковые камеры с металлическими решетчатыми ковшами. Устройство для уборки водорослей включает также устройства для загрузки и выгрузки. Ковши в поперечном сечении выполнены в форме кольца или прямоугольника или трапеции. Каждая поплавковая камера имеет меха, герметично соединенные с дном поплавковой камеры и пластинчатыми механическими плитами. Полости мехов выполнены с возможностью уменьшения их объема при погружении ковшей в воду на одной стороне транспортера и увеличения их объема при перемещении груженых ковшей снизу вверх на другой стороне транспортера. Устройство для загрузки имеет косилку с электрическим приводом, а устройство для выгрузки - измельчитель и центрифугу. Устройство для уборки водорослей имеет высокую производительность, а за счет скашивания водорослей косилкой исключается травмирование корневой системы водорослей. 11 ил.

Устройство для уборки водорослей, содержащее катамаран, раму, снабженную понтонными опорами, емкость, катушки барабанов, снабженные бесконечными гибкими транспортерами с электрическим приводом, поплавковыми камерами, устройства для загрузки и выгрузки, отличающееся тем, что каждая поплавковая камера снабжена мехами, герметично соединенными с дном поплавковой камеры и пластинчатыми металлическими плитами, полости мехов соединены между собой бронированной гибкой бесконечной трубкой, навешенной на барабаны, выполненной с возможностью уменьшения объема полости мехов поплавковой камеры при погружении в воду на одной стороне транспортера и увеличения объема полости мехов поплавковой камеры при перемещении груженых ковшей снизу вверх на другой стороне транспортера, к каждой поплавковой камере жестко прикреплены металлические решетчатые ковши, выполненные в поперечном сечении в форме кольца, или прямоугольника, или трапеции, устройство для выгрузки снабжено измельчителем и центрифугой, а устройство для загрузки снабжено косилкой с электрическим приводом.