Устройство для подъема глубинной воды в поверхностные слои водоема Советский патент 1987 года по МПК A01K61/00 

129А316

рения 4 трубопровода 1 и на наруж- ной поверхности последнего.Лопасти 5 имеют одинаковую высоту рабочей , плоскости. Лопасти 6 выполнены с пе- ременно высотой рабочей плоскости

1

Изобретение относится к марикуль- туре в частности для искусственного подъема глубинной воды в поверхностные слои водоема (Апвеллинга) используемого для обогащения поверхностных слоев биогенными элементами с больших глубин и повышения, тем самым биопродуктивности и рыбопродуктивности морских вод.

Цель изобретения - повышение эффективности работы и упрощение конструкции.

Описываемое устройство имеет несложную конструкцию, малую материалоемкость и в нем отсутствуют кинематические углы, требующие периодического технического обслуживания. Пропуск воды непосредственно по трубопроводу повышает эффективность работы, поскольку при этом весь поднимаемый объем предстален глубинными водами, насыщенными биогенными элементами, и энергия волнового движения в нем не растрачивается на промежуточных уровнях.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - лопасти, укрепленные на наружной поверхности трубопровода,поперечное сечение; на фиг. 3 - лопасти,укрепленные на внутренней поверхности,поперечное сечение.

Устройство для подъема глубинной воды в поверхностные слои водоема содержит опущенный в толщу воды вертикальный трубопровод 1 с клапаном 2 в верхней части и поплавком 3, обеспечивающим перемещение устроства в толще воды синхронно профилю поверхностной волны. Нижняя часть трубопровода 1 имеет конусообразное расширение 4. Трубопровод 1 оснащен однонаправленными спирально изогнутыми лопастями 5-6, одни из которых (лопасти 5) расположены на

пллрно увеличивающейся от нижнет о конца к верхней части. Лопасти 6 установлены так, что перекрывают одна другую расширяющимися участками. 3 ил.

внутренней поверхности конусообразного расширения 4, а другие (лопасти 6) - несколькими рядами на наружной поверхности трубопровода 1.

Лопасти 5 имеют одинаковую высоту рабочих плоскостей,а рабочая плоскость лопастей 6 выполнена с переменной высотой, плавно повышающейся от нижнего конца к верхнему, при

этом лопасти 5 установлены так,что перекрывают одна другую своими верхними частями, нижние участки лопастей 5 распо ложены перпендикулярно поверхности трубопровода 1, а по мере

5 следования вверх рабочие плоскости лопастей становятся параллельными поверхности трубопровода 1. Нижние и верхние кромки лопастей 5 сходят на нет переходя в поверхность

0 трубопровода 1-. Лопасти 5 и 6 изготавливают путем литья из полимерных материалов.

Устройство работает следующим образом.

5 Вертикально опущенный в толщу воды трубопровод 1 имеет положительную плавучесть за счет поплавка 3, благодаря чему устройство перемещается в толще воды синхронно

0 профилю поверхностной воды,При движении верхнего конца трубопровода 1 к вершине волны, выше среднего уровня океана, клапан 2 закрыт, что препятствует опусканию столба воды

5 в трубопроводе 1. При движении к подошве волны верхнего среза трубопровода 1 он оказыавтся ниже среднего уровня океана, при этом клапан 2 открывается и глубинная вода

0 вьшлескивается через верхнее отверстие. Кроме того, подъем воды вверх по трубопроводу ускоряется в результате действия инерционных сил движения столба воды при опускании тру- бопроводаТДля ускорения подъема

312

глубинных вод и усиления вертикальной стабилизации всего устройства оно закручивается по своей продольной оси с помощью набора лопастей 5 и 6. При этом внешние лопас- ти 6 выполнены таким образом что поток воды при движении трубопровода 1 вверх не попадает на наружные рабочие поверхности нижних частей лопастей 6,т.к, каждая лопасть 6 своей расширяющейся рабочей плоскостью перекрывает каждую последующую лопасть, образуя боковой стороной минимальный зазор с поверхностью последующей лопасти, чем достигается минимальное сопротивление набегающему потоку. При этом импульс вращения при спуске устройства оказывается большим тормозящего действия, возникающего при его подъе ме.

Форма лопастей 6 препятствует развороту трубопровода 1 в обратном направлении и нарушению вертикальной стабилизации устройства. Кроме того, такая форма приводит к снижению волновой нагрузки на верхнюю часть устройства,что способствует повцше- - нию эффективности работы. Лопасти 5 функционально дополняют лопасти 6, так как, используя энергию посту- пающего потока воды в трубопровод 1 снизу ускоряют движение воды и истекание ее из верхнего отверстия.

-Поскольку при обратном движе- НИИ устройства (вверх) при закрытом клапане 2 на лопасти 5 действует лиШь объем воды в нижнем конце трубопровода 1, то эти лопасти имеют одинаковую высоту.

При диаметре трубопровода 1, равном 2 м, средней скорости потока в нем 2 м/с,высоте волны 2 м с

64

периодом 6 с- за 1 мин описываемым устройством может быть поднято 376,8 м глубинных вод. В пересчете на год это составляет 198,046 млн м глубинных вод. На таком количестве поднятых вод фитопланктоном может быть произведено 5941 т первичной продукции (в сыром весе). Это количество первичной организации может быть в конечном итоге преобразовано в 534,7 т органического вещества рыбы (сырой вес) .

Формула изобретени

Устройство для подъема глубинной воды в , поверхностные слои водоема, включающее трубопровод с конусообразным расширением в нижней части и выпускным клапаном, а также поплавок для удержания трубок провода в вертикальном положении,о т- ли чающееся тем, что, с целью повьщшния эффективности работы и упрощения конструкции, трубопровод оснащен однонаправленными расположенными по спирали лопастями установленными по окружности на внутренней поверхности конусообразного расширения, и несколькими рядами на наружной поверхности трубопровода, при этом лопасти установленные на внутренней поверхности имеют .одинаковую высоту рабочей плоскости а лопасти,установленные на наружной поверхности вьшолнены с переменной высотой рабочей плоскости, плавно увеличивающейся от. нижнего конца к верхней части, и расположены так,что перекрывают одна другую расширяющимися участками .

Изобретение относится к области марикультуры, позволяет повысить эффективность работы и упростить конструкцию устройств для подъеме глубинной воды.в устройстве трубопровод 1 снабжен расположенными ПО спирали лопастями 5 и 6, установ- ;ленными по окружности на внутренней поверхности конусообразного расшисл го ;о 4; со О5

Фиг.2

Фиг.З