CN101361470A - 潮浪和流浪式水下对网笼自动清洗的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
潮浪和流浪式水下对网笼自动清洗的方法和装置涉及农业、海上浮筏网笼养殖，是对网笼的自动清洗。潮浪式：是在网笼上加装一个圆环形空心浮子与长条刷组装在一起形成一个部件——圆环形空心浮子网刷，下面配垂吊物，该部件能依靠潮汐变化和海浪的上下起浮在网笼上做上下运动。流浪式：是将该部件空心部分注满海水，并使其比重略小于1，套装在网笼上。漫流时，部件靠浮力自由运动到网笼顶部，随潮流不断增大，当网笼轴心线与海面之间的夹角小到一定程度时，部件在潮流的作用下沿网笼轴心线方向运动到网笼底部。当海浪提升网笼时，网笼的运动速度大于部件，两者之间会产生相对运动。两种方式都可达到对网笼的清洗。有益效果是：节能、减排、省工、环保。
Description
技术领域
本发明涉及农业、海上浮筏网笼养殖，对网笼在水下随时实行自动清洗的方法和装置。
技术背景
目前海上浮筏网笼养殖，养殖物在笼内放养一段时间后，近海的一些动物就在养殖网笼壁上定居下来成为污损物，这些污损物在网笼壁上占据一定的空间，在那里运动摄食、呼吸和排泄，与养殖物争夺饵料，并堵塞网笼，使潮流缓慢或不通，致使养殖物缺饵死亡，因此必须将这些污损物定期除掉。目前倒笼是彻底清洗网笼的最好办法。
但这种定期除掉污损物的办法，实际上是在污损物已经生长到一定程度的时候才进行的，在这段过程中，污损物不可避免的已经影响了养殖物的健康生长，只是程度不同。
倒笼是将挂满或即将挂满附着物(附着物中包括污损物)网笼中的养殖物倒入清洗干净的网笼中，这个过程费工大、同时也会因温度和离水后养殖物互相碰撞等因素造成养殖物的部分损伤。
目前网笼的清洗是靠人工进行的，将挂满或即将挂满附着物的网笼从养殖海区用船拖到岸上，经发酵、晾晒、轮压、敲打、清洗、把网笼上的附着物除掉，然后用船拖回到养殖海区进行下一轮的倒笼。以虾夷贝养殖为例，仅在养成期间，这项工作要进行2—3次。
船只多次往返作业不仅加大了人工费用，而且船只在消耗大量柴油的同时，还排放了大量的二氧化碳，在岸上清洗的全部过程中，大量腐烂了的附着物会给海区带来新的污染。
发明内容
为了从源头上清除污损物，使之难以在网笼上附着、生存，消除倒笼过程中对养殖物的损伤，避免人工清洗网笼、费工、耗能和对环境的污染。
本发明采用一个部件分别以潮浪和流浪为动力随时在水下对网笼进行自动清洗。
下面分别加以说明：
一、潮浪式水下对网笼自动清洗的方法和装置
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：在现有网笼上加装一个圆环形空心浮子，与长条刷组装在一起，形成一个部件——圆环形空心浮子网刷，下面配有垂吊物。该圆环形空心浮子网刷，能依靠潮汐的变化和海浪的上下起伏，在浮力和重力之间相互转换，实现对网笼做上下运动，达到对网笼的清洗目的。本发明的有益效果是：提高农业标准化生产水平，降低浮筏网笼养殖成本，促进和保护养殖物无公害的健康生长，节能、减排、省工、环保、效果明显。
附图说明
图1是本发明的装置结构图。图1中(5)是圆环形空心浮子，(6)是底板断面为
形的长条刷，(7)是拉绳，(8)是定位止升环，(9)是垂吊绳，(10)是垂吊物。
图2中的2-1是本发明与网笼在海水高潮时相互关系位置图。图中(1)是浮力球，(2)是筏身，(3)是吊绳，(4)是网笼。
图2中的2-2是本发明与网笼在海水低潮时相互关系位置图。A表示高潮时海面的位置，B表示低潮时海面的位置，C表示海底的位置。
图3是图1中圆环形空心浮子(5)和底板断面为形的长条刷(6)组装部件的A-A剖视图。
图4是图3的局部放大图。
具体实施方式
在图2中的2-1，浮力球(1)、筏身(2)、吊绳(3)、网笼(4)的上下位置，都是由海面决定的。
在图1中，圆环形空心浮子(5)与底板断面为形的长条刷(6)组装在一起，通过圆环形空心浮子内环部分均匀分布的4个圆孔(见图3A-A剖视图和图4局部放大图)分别与拉绳(7)、定位止升环(8)连接，定位止升环(8)通过垂吊绳(9)与垂吊物(10)相连，组成一个装置。
该装置在海水涨潮时，受重力影响，被垂吊物(10)往下拉，圆环形空心浮子网刷从网笼的上部移动到网笼的底部(见图2中的2-1)。
图2中的2-2表示海水退潮时，垂吊物(10)落入海底，圆环形空心浮子网刷不受垂吊物(10)的重力影响，靠浮力向上运动到网笼的顶部。
一般养殖海区的潮差都在5米以上，网笼长度一般在1.5米左右，潮差完全可以满足圆环形空心浮子网刷的行程要求。潮水每天涨退两次，基本上可满足圆环形空心浮子网刷的运动频率。而海浪可以极大地提高圆环形空心浮子网刷的运动频率和速度。当海浪在某一个网笼上部形成时，网笼会随浮力球逐浪上升到一定高度，然后瞬间回落到原来的位置。网笼的上下运行在一定条件下可以导致网笼与圆环形空心浮子网刷之间的相对运动，条件取决于当时的潮位和浪的大小。参见图2，此时可以把图2中的2—1和2—2分别近似的看作浪起和浪落时的情景。尽管这种运动的距离依浪的大小往往是局部的，但更具有冲击力。
在图3中，圆环形空心浮子(5)的内环部分带有[形沟槽，将底板断面为形的长条刷(6)镶入沟槽内，使其成为一个部件——圆环形空心浮子网刷(详见图3A—A剖视图及图4局部放大图)。圆环形空心浮子内环部分有均匀分布的四个圆孔，分别拴四条拉绳(7)与定位止升环(8)连接，其绳长与网笼上下隔板的距离相同，定位止升环(8)的内径小于网笼底部隔板的外径，起到定位止升的作用，防止在退潮时圆环形空心浮子网刷脱离网笼顶部继续向上运行。定位止升环(8)下面与垂吊绳(9)相连，垂吊绳的长度应根据养殖海区的深浅和潮差而定，原则是高潮时垂吊物(10)能完全脱离海底，低潮时圆环形空心浮子网刷能浮到网笼的顶部。
图2中的2—1与2—2分别表示高潮时和低潮时垂吊绳的情景。吊绳下面是垂吊物(网装石块、袋装沙，可根据具体条件而定)，但要求实际重量在海中能产生5公斤以上的拉力，在涨潮时能克服圆环形空心浮子向上的浮力，将其拉至网笼的底部。圆环形空心浮子(5)向上所产生的浮力可根据图3A—A剖视给定的中心距Φ415和圆环形空心浮子的外径尺寸Φ470计算出来：
设圆环形空心浮子内外径之间的空心圆的半径为r＝(470-415)/2＝27.5毫米＝0.275分米
设圆环形空心浮子空心圆的大平均半径为R＝415/2＝207.5毫米＝2.075分米
则圆环形空心浮子空心圆的平均周长为L＝2πR＝2×3.14×2.075＝13.03分米
则圆环形空心浮子空心圆的排水量为V＝πr2L＝3.14×0.2752×13.03＝3.09分米3
海水的比重至少为1，则圆环形空心浮子至少能产生3公斤以上的浮力，用于克服自身及附件的重力和网刷与网笼之间的摩擦力向上运行。
如果要加大网刷力度可适当加大圆环形空心浮子的几何尺寸提高浮力。但同时也要相应加大垂吊物的重量。
圆环形空心浮子采用具有一定弹性的塑料制成，以满足工艺结构要求，长条刷的底板部分是利用圆环形空心浮子塑料本身的弹性和如图4的结构，与圆环形空心浮子镶嵌在一起的，这种结构方便了对易损件长条刷的更换。长条刷底板部分采用了形结构，这种结构能有效的防止网刷与网衣之间相互摩擦时对刷体根部的应力集中，延长刷体的使用寿命。形结构中间凸出部分，在一定条件下可以挤碎附着在网衣上的幼小生物。
网笼底部的隔板都有许多圆孔，拉绳(7)选择适当的位置，至少从两个对称的圆孔中穿过，以防止圆环形空心浮子网刷从网笼底部脱离网笼。
二、流浪式水下自动清洗网笼的方法和装置
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：将圆环形空心浮子网刷内腔注满海水套在网笼上，并使其上下都不能脱离网笼，组成一个装置——圆环形注水式浮子网刷，能依靠潮流的大小和方向的改变以及海浪的上下起伏实现在网笼上做上下运动达到对网笼的清洗目的。
附图说明
图5是网笼在不同大小潮流时所处的位置图，图5中的5-1是慢流(潮流速度近似于零)时，网笼和圆环形注水式浮子网刷所处的相对位置图，图5中的5-2与5-3是潮流增大到一定程度时，网笼与圆环形注水式浮子网刷所处的相对位置图。图5中，(1)是浮力球、(2)是筏身、(3)是吊绳、(4)是网笼、(5)是圆环形注水式浮子网刷、(10)是垂吊物、(11)是铁条。
图6是流浪综合状态示意图，图6中的6-1表示没有浪作用时，网笼在潮流的作用下摆动一定的角度，图6中的6-2表示浪起时网笼的运动状态，图6中的6-3表示浪落时网笼的运动状态。
具体实施方式
控制圆环形空心浮子网刷所用材料的比重使其小于1，并在圆环形空心浮子网刷空心圆部分上下面分别错位打孔，使其内腔在注满海水时，圆环形空心浮子网刷的整体比重略小于1，并使圆环形空心浮子网刷内径大于网笼中间隔板的外径20-30毫米，加大网笼底隔板外径使其大于网刷的内径，网笼上端用两根铁条交叉穿过网笼上隔板并加以固定，使其圆环形空心浮子网刷上下都不能脱离网笼，组成一个装置——圆环形注水式浮子网刷(如图5)。
潮流能随潮汐的涨落，每天两次改变方向和流速的大小，导致网笼每天相应在不同方向改变摆角大小。如图5中的5-1是慢流时(流速近似于零)网笼基本垂直于海面，并作微微摆动。圆环形注水式浮子网刷靠自身的浮力，自由运动到网笼的顶部，随着潮流的不断增大，网笼会向潮流方向摆动一定的角度——α摆角。当α摆角增大到一定程度时，圆环形注水式浮子网刷在潮流的冲击下，会沿网笼轴心线方向运动到网笼的底部，如图5中的5-2，然后随着潮流的减慢，α摆角逐渐减小到零，再向相反方向摆动到α摆角大到一定程度，如图5中的5-3。圆环形注水式浮子网刷每天依潮流大小和方向的改变在网笼上实现两个上下行程，达到对网笼的清洗目的。
个别海区或死汛期潮流流速较小，α摆角不能直接满足圆环形注水式浮子网刷沿轴心线方向移动到网笼的底部，但海浪可以在潮流的配合下使圆环形注水式浮子网刷分段分次逐步向网笼底部运行。当海浪在网笼上部形成时，网笼会随浮力球逐浪上升到一定高度，在这个快速运动过程中，由于圆环形注水式浮子网刷受海水阻力影响，运动速度总是小于网笼，圆环形注水式浮子网刷就有可能沿网笼轴心线方向向下移动一定的距离(如图6中的6-1与6-2)，而当海浪瞬间回落时，网笼和圆环形注水式浮子网刷都会受到一个与回落方向相反的水阻，在这个过程中网笼的轴心线是弯曲的，受α摆角影响，两者之间很难产生相对运动(如图6中的6-3)。当又一个海浪出现时，α摆角会瞬间得到改变，网笼轴心线受运动方向的拉力作用也会变直(如图6中的6-2)。圆环形注水式浮子网刷有可能又会向网笼底部运动一段距离，尽管这种运动的行程依浪大小有所不同，也不是所有海浪都能使两者之间产生实质性的移动，但正是这种海浪无规则运动和极高的频率，才使刷体与网衣之间在不同的位置不同的角度不同的方向不断的产生摩擦和撞击，从而达到对网笼整体的清洗目的。
Claims (7)
1、潮浪和流浪式水下对网笼自动清洗的方法和装置，圆环形空心浮子与底板断面为
形的长条刷组装在一起，形成一个部件——圆环形空心浮子网刷，该部件内环部分有均匀分布的四个圆孔，用于拉绳、定位止升环和垂吊绳与垂吊物的连接，上面也可以打孔便于海水注入，其特征是：带有四个均匀分布圆孔的圆环形空心浮子与底板断面为形的长条刷组装在一起，组装成一个部件——圆环形空心浮子网刷，也可在上面打孔。
2、根据权利要求1所述的潮浪和流浪式水下对网笼自动清洗的方法和装置，其特征是：圆环形空心浮子网刷通过四个圆孔与拉绳、定位止升环和垂吊绳与垂吊物连接在一起，组成一个装置。
3、根据权利要求1所述的潮浪和流浪式水下对网笼自动清洗的方法和装置，其特征是：圆环形空心浮子网刷空心圆部分上下面有孔便于海水注入。
4、根据权利要求1所述的潮浪和流浪式水下对网笼自动清洗的方法和装置，其特征是：圆环形空心浮子网刷为圆环形。
5、根据权利要求1所述的潮浪和流浪式水下对网笼自动清洗的方法和装置，其特征是：圆环形空心浮子内环部分带有[形沟槽，用于长条刷底板部分镶入。
6、根据权利要求1所述的潮浪和流浪式水下对网笼自动清洗的方法和装置，其特征是：圆环形空心浮子的圆环外径与内径之间断面的主要部分是由空心圆组成。
7、根据权利要求1所述的潮浪和流浪式水下对网笼自动清洗的方法和装置，其特征是：长条刷底板部分的断面为“”形。
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