Устройство для аэрации воды в рыбоводных водоемах Советский патент 1981 года по МПК A01K63/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ ВОДЫ В РЬШОВОДМЫХ 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 цилиндри ческой камеры смешивания, воздухопровода, сопла и лопаток, закручивакнцих поток воды р j Однако для данного устройства ха рактерны большая потеря скорости воздушной струи в камере смешивания и ка следствие этого недостаточная интенсификация процесса растворения кислорода воздуха в воде. Известно также устройство для аэра ции воды в рыбоводных водоемах, состо ящее из соосно установленных и сообщенных между собой камеры смешивания воды с воздухом и камеры дробления воздушных пузырьков, сопла,расположен ного на выходе последней, напорного трубопровода для воды, тангенциально соединенного с камерой смешивания, воздухопровода для подачи воздуха в камеру смешивания и лопаток, установленных в камере дробления и служащих для дополнительной турбулизации потока. Работа устройства основана на использовании эффекта дробления воздушных пузьфьков под действием интенсивных низкочастотных пульсаций скоростей и давлений в камере дробления воздушных пузырьков ( 2 . 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 низкочастотные пульсации скоростей н давлений в камере дробления, что при385

йодит к снижению надежности устройства и к необходимости создания последнего расчитанным на значительные динамические нагрузки, а следовательно .М к увеличению его стоимости. .

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

Для достижения указ нной цели устройство, состоящее из Соосно установленных и сообщеннь1х между собой камеры смешивания воды с воздухом и камеры дробления воздушных пузырьков, сопла, расположенного на выходе последней, напорного трубопровода для воды, тангенциально соединенного с камерой смешивания, и воздухопровода для подачи воздуха в камеру смешивания, снабжено воздухоприемной камерой с дополнительным воздухопроводом, расположенной между камерой смешивания и камерой дробления воздушных пузьфьков и имеющей с последней общую стенку, и дойолнительным напорным трубопроводом для воды, тангенциально подсоединенным к камере дробления воздушных пузырьков, при этом в стенке, разделяющей камеру дробления воздушных пузырьков и воздухоприемную камеру, вьтолнены отверстия.

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

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. I; на 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 последовательно 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 дроблв ния воздушных: пузырьков, двух напорны трубопроводов для подачи воды: основного трубопровода 5 и дополнительного

54

трубопровода 6, тангенциально подключен1шх с противоположных сторон соответственно к камере 1 смешивания воды с воздухом и к камере 3 дробления воздушных пузырьков, основного воздухопровода 7, СООСНО подсоединенного к камера 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 врздухом,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 средо поступает по трубе 11 в камеру 3 дробления воздушных пузьфьков, где встречается с соосным противоположно закрученным потоком, сформированным в этой камере, в которую вода подается от насоса через тангенциально расположенный дополнительный напорный трубопровод 6, а воздух засасьгаается в вакуумную полость, образованную этим потоком, из атмосферы через дополнительный воздухопровод 8, воздухоприемкую камеру 2 и отверстия 10. За 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 устройства. За счет сильной турбулизации потока и возникновения высокочастотных пульсаций происходит дробление пузырьков воздуха -и интен58564

сивное растворение их в воде. Сопло 4 ускоряет движение струи водовоздушной смеси в заданиом направлении.

Эффективность предлагаемого устройства для аэрации воды в рыбоводных j водоемах подтверждается результатами испытаний, выполненных на моделях предлагаемого и известного устройств при расходе воды 50 л/с. Испытания показали, что при одних и тех же усло-чв ВИЯХ концентрация растворенного кислорода в предлагаемом устройстве в среднем в 1,1-1,3 раза выше, чем в известном, а амплитуда пульсаций сни жена в среднем в 5-6 раз, п. и этом ts частота пульсаций в известном устройстве составляет 10-30 Гц, а в предлагаемом - 100-200 Гц.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет эффективно аэрировать jo воду в водоемах, при этом увеличивается надежность аэрационной установки, повышается срок ее службы и снижается ее стоимость за счет снижения величины пульсаций скоростей и давлений , 29 в камере дробления.

Формула изобретения

1. Устройство для аэрации воды 30 в рыбоводных водоемах, состоящее из соосно установленных и сообщенных между собой камеры смешивания воды с воздухом и камеры дробления воздушных пузырьков, сопла, расположенного на js выходе последней, напорного трубопровода для воды, тангенциально соединен15«

ного с камерой смешивания, и воздухопровода для подачи воздуха в камеру смешивания, отличающееся тем, что, I. целью интенсификации процесса растворения воздуха в воде, а также снижения величины гидродинамической неустойчивости потока и обеспечения тем самым надежности в работе оно снабжено воздухоприемной камерой с дополнительным воздухопроводом, расположенной между камерой смешивания и камерой дробления воздушных пузырьков и имеющей с последней общую стенку, и дополнительным напорным трубопроводом для воды, тангенциально подсоединенным к камере дробления воздушных пузырьков, при этом в стенке, разделяющей камеру дробления воздушны пузырьков и воздухоприемную камеру, выполнены отверстия.

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

3.Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в камере дробления воздуш( пузырьков установлен трубопровод, служащий для сообщения

ее с камерой смешивания.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 506357, кл. А 01 К 63/00, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 599777, кл. А 01 К 63/00, 1978.