CN101375675B - 圆环形框架式潮浪水下自动清洗网箱的装置 - Google Patents

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Abstract

圆环形框架式潮浪水下自动清洗网箱的方法和装置涉及农业，海上浮动式网箱养殖。是在浮动式圆形养殖网箱内部加装一套与网箱形状尺寸基本相同比重较小的材料制成的圆环形框架，和长条刷组装在一起，形成一个部件——圆环形框架式潮浪刷，下面通过连接绳连接框架式沉子，组成一个装置，该装置能依靠潮汐的变化和海浪的上下起伏在重力和浮力之间相互转换，实现对网箱做上下运动，达到对网衣的清洗。本发明有益效果是：节能、减排、省工、环保。

Description

圆环形框架式潮浪水下自动清洗网箱的装置
技术领域
本发明涉及农业、海上浮动式网箱养殖，对网箱在水下随时自动清洗的一种装置。
技术背景
目前海上网箱养殖，网箱长期置于海水中，一些海洋生物就会附着在网衣上，从而增加了网箱的重量，影响了网箱内外的水体交换，一些动物还会与养殖物争饵夺氧。目前清除这种附着物的方法，主要是人工更换网衣，经日晒、拍打除去附着物，这种人工清洗是在岸上进行的，会给海岸造成一定的污染，船只拖运网衣上岸也会消耗柴油和排放二氧化碳。近几年有些人工操纵机械的清洗方法，直接在水下对网箱进行清洗，这些方法都得依靠动力源，柴油机耗油，电机耗电，还得有潜水员在水下操作。上述的方法都存在费工、耗能和污染问题。
发明内容
为了从源头上清除污损物，使之难以在网衣上附着、生存，避免人工清洗、人工操纵机械清洗网箱费工、耗能和对海区环境的污染，本发明采用一种装置，以潮和浪为动力随时在水下对网箱进行自动清洗。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：在现有养殖网箱内部加装一套与网箱周边形状及尺寸基本相同的由塑料管制成的圆环形框架(6)与长条刷(5)通过Ω形卡环(7)组装在一起，形成一个部件一圆环形框架式潮浪刷。圆环形框架式潮浪刷框架上的Ω形卡环(7)底部有扣鼻通过连接绳(9)连接下面框架式沉子(10)组成一个装置。该圆环形框架式潮浪刷能依靠潮汐的变化和海浪的上下起伏在重力和浮力之间相互转换，实现对网箱做上下运动，达到对网衣的刷洗目的。
本发明的有益效果是：提高农业标准化生产水平、降低浮动式网箱养殖成本、促进和保护养殖物无公害健康生长、节能、减排、省工、环保。
附图说明
下面结合附图对本发明所实施的方法做进一步说明：
图1是本发明圆环形框架式潮浪刷的组装图。图中(5)是长条刷，(6)是圆环形框架，(7)是Ω形卡环。
图2-1是本发明圆环形框架式潮浪刷在海水退潮时，相对圆形网箱所处的位置剖视图，图中(5)是长条刷，(6)是圆环形框架，(7)是Ω形卡环，(8)是绷紧绳，(9)是连接绳，(10)是框架式沉子。
图2-2是本发明圆环形框架式潮浪刷在海水涨潮时，相对圆形网箱所处的位置剖视图，图中(1)是圆形网箱的上框架，(2)是圆形网箱浮子，(3)是网衣，(4)是圆形网箱的底框架。
图3是图2-1的局部放大剖视图，图中圆环形框架(6)通过Ω形卡环(7)上的螺栓将长条刷(5)固定在一起，图中(1)是圆形网箱的上框架，(3)是网衣，(8)是绷紧绳，(9)是连接绳。
图4是两层框架式浪潮刷的结构示意图，图中(5)是长条刷，(6)是圆环形框架，(7)是Ω形卡环。
具体实施方式
如图1，利用现有的标准件，塑料三通、四通将塑料PE管按圆形网箱尺寸组装成中间带有十字架的圆环形框架(6)，通过Ω形卡环(7)用螺栓将长条刷(5)组装成一个圆环形框架式潮浪刷。(见图3局部放大剖视图)
将圆环形框架式潮浪刷放入圆形网箱内，将绷紧绳(8)穿过Ω形卡环(7)内侧的孔，上端与网衣(3)上沿共同固定在圆形网箱的上框架(1)上。下面与网衣(3)下沿共同固定在圆形网箱的下框架(沉子)(4)上，绷紧绳(8)的长度与网衣(3)高度相同，网衣(3)与绷紧绳(8)共同受圆形网箱的底框架(沉子)(4)的重力影响，总是要保持绷紧状态。Ω形卡环(7)底部有扣鼻，用于连接绳(9)与下面的框架式沉子(10)的连接。
在图2-1中，A表示海水涨潮时海面的位置，B表示海水退潮时海面的位置，C表示海底的位置。圆形网箱相对海底C的上下位置是由海面决定的，而海面相对海底的上下位置是由潮起潮落决定的。
图2-2表示海水涨潮时，圆环形框架式潮浪刷在框架式沉子(10)的重力作用下，向下运动到圆形网箱的底部。图2-1表示当海水退潮时，框架式沉子(10)落入海底，圆环形框架式潮浪刷不受框架式沉子(10)重力的影响，靠自身的浮力向上运行到圆形网箱的顶部(海面的位置)。这种网刷相对网衣的上下运动可以达到对网衣的刷洗作用。
一般养殖海区的潮差都在5米以上，网箱高度一般为3-5米，潮差可以满足圆环形框架式潮浪网刷的行程要求。潮水每天涨退两次，基本上可以满足圆环形框架式潮浪刷的运动频率。而海浪可以极大的提高网箱上下运动的频率和速度。当海浪在网箱上部的海面形成时，网箱会随网箱上的浮子逐浪上升到一定的高度，然后瞬间又回落到原来的位置，这使圆环形框架式潮浪刷相对网衣的运动更有冲击力。
在图2-1与图2-2中分别表示退潮时和涨潮时连接绳(9)的状态，连接绳(9)的长度可根据养殖海区的深浅和网箱高度设定，原则上当涨潮时能使框架式沉子(10)脱离海底，将圆环形框架式潮浪刷拉到网箱的底部，退潮时能使圆环形框架式潮浪刷上升到顶部，连接绳(9)下面是框架式沉子(10)(框架式沉子可用钢铁棒弯曲制成)，框架式沉子(10)在海水中的实际重量应根据网箱浮子(2)和圆环形框架(6)所产生的浮力而定。
圆环形框架(6)产生的浮力和框架式沉子(10)的配重可根据下列方法计算出来：
以周长为18米浮动式圆形网箱为例：
采用外经为：d＝1.1分米、壁厚为δ＝0.136分米的PE塑料管做圆环形框架
则圆环形塑料管的截面面积为：S＝πr2＝3.14×0.552＝0.95分米2
圆环形框架的直径为：D＝L/π＝18×10/3.14＝57.3分米
则圆环形塑料管的总长度为：L＝18×10+2D＝18×10+2×57.3＝294.6分米
则圆环形塑料管的总体积为：V＝SL＝0.95×294.6＝279.9分米3
按海水比重为：d＝1保守计算，则圆环形框架在海水中至少能产生279.9公斤的浮力。
圆环形框架的本身重力可通过下面方法计算：
PE塑料管壁厚为：δ＝.136分米(查表：采用SDR13.6)
PE塑料管的断面周长为：1＝2πR＝πD＝3.14×1.1＝3.45分米
PE塑料管的自身体积为：V＝1×L×δ＝3.45×294.6×0.136＝138.2分米3
PE塑料的比重为：d＝1.3
则圆环形框架的自重为：G＝dV＝1.3×138.2＝179.7公斤
圆环形框架在水中产生的净浮力为：F净浮＝279.9-179.7＝100.2公斤，平均每延长米能产生的浮力为：F平浮＝100.2/18＝5.56公斤/米。
框架式沉子(10)的实际配重可根据上述计算选择，原则上在海水中能产生200公斤以上的净重力。在考虑网箱浮子容量和网箱整体强度前提下，尽量加大框架式沉子(10)的重量，这样在海水涨潮时，能加大刷体的刷洗力度。
如图3本发明的长条刷(5)底板部分采用了近似于“
Figure GSB00000318611000021
”形结构。这种结构能有效的防止长条刷(5)与网衣(3)摩擦时对刷体根部的应力集中，延长刷体的使用寿命。
大型圆形网箱，或网箱高度大于潮差时要相应增加框架强度，必要时可采用两层或多层框架连成整体，以满足强度和潮差小于网箱高度的问题(见图4)。

Claims (1)

1.圆环形框架式潮浪水下自动清洗网箱的装置，由中间带有+字的圆环形框架(6)与底板断面为
Figure FSB00000556825200011
形的长条刷(5)，通过Ω形卡环(7)用螺栓固定在一起，组成一个圆环形框架式潮浪刷，其特征是：该圆环形框架式潮浪刷上的Ω形卡环(7)内侧有孔，绷紧绳(8)从孔中穿过分别与网箱上框(1)和下框(4)连接，Ω形卡环(7)下面有扣鼻与连接绳(9)连接，连接绳(9)下面连接框架式沉子(10)，其中圆环形框架式潮浪刷能依靠潮汐的变化和海浪的上下起伏在重力和浮力之间相互转换，实现对网箱做上下运动。
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