Устройство для подъема глубинной воды в поверхностный слой водоема Советский патент 1986 года по МПК A01K67/00 

(риг.1

и .

Изобретение относится к рыбной промьпапенности и может быть использовано как в пресных водах озер и водохранилищ, так и в .открытых водах морей и океаноВд на шельфе, а также в хозяйствах марикультурьь

Цель изобретения - повышение эффективности насыщения поверхностног О слоя глубинной водой.

Использование устройства способствует созданию благоприятньЕХ условий для развития кормовой базы рыб и других гидробионтов.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - кинематическая схема работы; на фиг, 3 - узел Т на фиг о 1, разрез.

Устройство для подъема глубинной воды в поверхностный слой водоема содержит поплавок 1 с подъемным трубопроводом 2 и снабжено патрубком 3, свободно установленным посредством сильфона А в верхней части подъемного трубопровода 2 с образованием телескопической системы, и теплообменником 5, совмещенным с поплавком I.

Патрубок 3 установлен коаксиально подъемрюму трубопроводу 2, частично размещен во внутренней полости подъемного 1 рубопровода 2 и частично во внутренней полости сильфопа, 4, образуя тем самым с поплавком 1 подзиж- ную телескопическукз систему, закрепленную с возможностью ее продольного перемещения относительно продольной оси подъемного трубопровода 2,

Телескопическая система позволяет верхней части устройства отслелсивать поверхность уровня проходящих волн при относительно неподвижной основной трубе подъемного трубопровода 2,

Теплообменник 5 служит для обеспечения подогрева поднимающейся глубинной воды, которая, выходя из патрубка 3, первоначально стекает в теплообменник 5 и, проходя по лоткам 6, прогревается до температуры, близкой к температуре поверхностных; слоев, а затем стекает в водоем.

Конструкция устройства позволяет обеспечить повышение эффективности яасьщёния поверхностного слоя глубинной водой за счет подвиядаой телескопической системы, теплообменника, Злагодаря использованию самотека глубинной воды и за счет исключения потерь на обратное погр-ужение поднятой глубинной воды.

485792

Устройство обеспечивает поступ- .ление в поверхностный слой значительного количества биогенных веществ, которые, растекаясь по акватории, 5 вызывают усиленный рост фито- и зоопланктона, что способствует улучшению кормовой базы для рыб и концентрированию скопления промысловых, объектов на определенной . 10 Устройство для подъема глубинной воды в поверхностньй слой водоема работает следующим образом.

Устройство устанавливают вертикально в водоеме, акватории, где- 15 необходимо создать зону с повьшен- ным содержанием биогенных веществ.

Подъем глубинной воды заключается в создании восходящего потока в подъемном трубопроводе 2 за счет энергии 20 волн, которая утилизируется в перепад давлений сообщающихся .сосудов, одним из которых является подъемньй трубопровод 2, а другим - водоем.

При отсутствии волн уровень воды 25 внутри подъемного трубопровода 2 соответствует уровню поверхности спокойного моря. При волнении, когдд. верхний конец подъемного трубопровода 2 оказывается на гребне поверх- 30 ностной волны, уровень воды внутри . трубы 2 лищь немного повышается. В тот момент, когда верхний конец трубы 2 окажется между вершинами волн (во впадине), вода из подъемного трубопровода 2, сохраняющая тот же уровень, дозированно выливается через лотки 6 теплообменника 5 в окружаю- П1ую среду,

При этом, учитывая размещение ,Q уровня.излива выше уровня размещения теплообменника 5, поднятая глубинная вода самотеком проходит теплообменник 5, нагреваясь до температуры окружающей поверхностной воды, что ис- „е ;Ключает возвратное погружение глубинной воды и повьщ1ает эффективность насыщения поверхностного слоя глубинной водой.

Когда первоначальный объем воды, 50 заполнивший подъемньй трубопровод 2, вьшьется, в поверхностньй слой начнет поступать вода с глубины, богатая биогенными веществами, и обогащать его. Этот процесс продолжается 55 все время, пока верхний конец подъемного трубопровода 2 находится во впадине между вершинами волн. Средний расход воды, вытекающей из подъемно35

го трубопровода 2, когда его верхний конец находится во впадине между волн, определяется по формуле

1 Г

WCP Г SV,p - Р S - j J 2gHsinuVt dt

-- J2gHsinuitg(u}t) - о

L, S I r ,;

J gH I i sinx dx,

0 ТГ - /

где - среднии расход воды, м /с р - коэффициент расхода, учитывающий потери на входе и выходе устройства;

S - площадь сечения подъемного трубопровода,

- средняя скорость подъема воды в трубопроводе за период, м/с;

g - ускорение силы тяжести 9,81 м/с ;

Н - амплитуда высоты волны за вычетом потерь на трение по длине трубопровода, м;

Т - период волны, с; , п 3,14. .

Входящий в последнее выражение интеграл находят с помощью гамма-функций

Г;- ftTr(3/4)

- liZZ:ii225 , ,. 50,906

Получается

«„ If . S

Q Так как

2.26

Ш

TO окончательно получается, что

0,51 pS/p.

Расчет показывает, что предлагаемое устройство с подъемным трубопроводом диаметром 1,2 м (S 1 м)., длиной 100 м, изготовленным из материала, имеющего коэффициент щерохо- ватости 0,02, установленное в районе, характеризующемся средней амплитудой высоты волны 0,85 м (полная высота 1,7 м) при периоде 6 с и кбэффициен- те расхода 0,7, обеспечивает расход воды 1 м /с, что составляет свьше 85,000 м в сутки, что позволит повысить продуктивность верхнего слоя водоема на большой акватории.

Z

/. J.-f

ф1/г.2

Составитель Т. Красюкова Редактор А. Шишкина ТехредЛ.Олейник Корректор А. Зимокосов

Заказ 4152/3 Тираж 679Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

фиг.З