CN104396834B - 单向自供电网箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了单向自供电网箱，包括位于网箱顶部的矩形浮管，其中：浮管下方连接有轴线为水平方向的圆筒网箱；圆筒网箱的一端具有环形的强化桁架，并且该强化桁架的另一侧连接有具有圆锥形钢管桁架结构的分流器；圆筒网箱的底部沿着平行于轴线的方向上设有一根HDPE沉管；HDPE沉管内灌有铁砂；分流器上还连接有能监测表面流速的浮动供电模块。圆锥形分流器的应用较现有技术对于水体波动的稳定性更好，因而能见效锚绳系统的瞬时拉力极值，有效降低走锚的风险，从而减低锚定装置的施工要求。因而本发明有结构稳定、抗流性能突出、稳定性好、成本低廉、实施工艺要求低、安全性高、节省能源、能监测网箱表面流速的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种离岸式网箱养殖设备，尤其涉及单向自供电网箱。
背景技术
浅水网箱养殖作为一种传统的养殖方式，主要集中于半封闭的海湾内。受经济利益影响，中国部分沿海地区浅水网箱养殖密度相对较大，致使水流不畅，养殖水体局部严重缺氧，加之残饵及鱼类排泄物不能迅速随水体输送出去，导致养殖水体环境容量超负荷现象严重。这种养殖方式既污染海域水质，又影响养殖鱼类品质，同时也成为诱发沿海赤潮的主要因素之一。因此，使网箱养殖从内湾、近海逐渐向外海或深海转移是网箱养殖可持续发展的必由之路。国际上许多国家，经过多年的技术攻关，使深水网箱养殖成为主导产业，也积累了比较成熟的经验。我国沿海特别是浙江沿海风大、浪高、流急，国外引进的网箱几乎均告失败，要发展深水网箱养殖，必须持续研制具有我国特色的深水网箱，才能实现网箱养殖由近岸海域走向深水海域，实现网箱养殖的规模化、集约化和产业化，达到调整渔业产业结构的目的。由于深水区域浪高流急，开展深水网箱的水动力特性研究和是深水网箱养殖业发展的技术支撑。抗风浪网箱水动力特性研究在中国近几年才发展起来，在国外也处在发展之中。现有技术如公告号CN 102499144 A，公开了本发明公开了单向分流网箱，包括支架，支架的侧面中部具有以矩形方式连接的能对支架内侧空间进行限定的悬臂；支架侧面还具有自上而下布设的充气管；支架的侧面连接有分流装置；支架内侧悬挂有网衣，并且网衣下部处于支架外；网衣下端连接有沉子；支架具有分流装置的部分经分流装置连接有锚绳。分流装置始终能迎着水流进行分流，从而使网衣受到水流作用力减小，进而增大网衣内有效养殖水体、增加养殖容量的作用。支架的充气管和悬臂能将网衣充分展开，并在分流装置耦合下使得网衣的养殖容积基本保持稳定。在充气管注水后，整个装置沉入水底，可起到抗波浪力的效果。其具有分流效率高、抗波抗流效果好、有效养殖容量大而稳定的优点。然而，楔形分流器的纵向牵引力偏大、横向力不平衡，会出现拔锚、走锚的情形，且现有技术信息化水平低，需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术提供一种结构稳定、抗流性能突出、稳定性好、成本低廉、实施工艺要求低、安全性高、节省能源、能监测网箱表面流速的单向自供电网箱。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：单向自供电网箱，包括位于网箱顶部的矩形浮管，其中：浮管下方连接有轴线为水平方向的圆筒网箱；圆筒网箱的一端具有环形的强化桁架，并且该强化桁架的另一侧连接有具有圆锥形钢管桁架结构的分流器；圆筒网箱的底部沿着平行于轴线的方向上设有一根HDPE沉管；HDPE沉管内灌有铁砂；分流器上还连接有能监测表面流速的浮动供电模块。圆锥形分流器的应用较现有技术对于水体波动的稳定性更好，因而能见效锚绳系统的瞬时拉力极值，有效降低走锚的风险，从而减低锚定装置的施工要求。灌有铁砂的HDPE沉管较现有技术具有牵引力均衡，稳定性好的优势，结合圆锥形分流器后其阻力的缺陷也得到了克服。
为优化上述技术方案，采取的措施还包括：浮管下方连接有轴线为水平方向的圆筒网箱；圆筒网箱的一端具有环形的强化桁架，并且该强化桁架的另一侧连接有具有圆锥形钢管桁架结构的分流器；圆筒网箱的底部沿着平行于轴线的方向上设有一根HDPE沉管；HDPE沉管内灌有铁砂；分流器上还连接有能监测表面流速的浮动供电模块。圆锥形分流器的应用较现有技术对于水体波动的稳定性更好，因而能见效锚绳系统的瞬时拉力极值，有效降低走锚的风险，从而减低锚定装置的施工要求。灌有铁砂的HDPE沉管较现有技术具有牵引力均衡，稳定性好的优势，结合圆锥形分流器后其阻力的缺陷也得到了克服。浮动供电模块具有涵道；涵道内设有能沿该涵道轴向旋转的桨叶；桨叶经转轴连接有换能器；换能器的端部连接有导流片；导流片连接在拉线上，并经过该拉线连接分流器；拉线顶部设有浮球天线；浮动供电模块能根据桨叶推算流速。涵道内的桨叶在水流推动下旋转，带动换能器转换为电能，进而对网箱的附属设施进行蓄电、供电。同时，桨叶的转速可以换算成流速，进而监测分流器表面附近的水流流速。导流片的端部具有中空的限位管，拉线有部分位于该限位管内；拉线靠近限位管下侧附近的位置设有限位卡球。分流器的钢管桁架上设有平衡浮体；分流器的表面为帆布或密网。密网的网眼为0.5cm以下。平衡浮体所产生的浮力接近于平衡整个分流器的重力，用于平衡整个体系。帆布或密网起到风流的作用，同时，由于其表面是圆锥形的，因此在平行流作用下，上下两表面都有相对压力，因而有很好的平衡性。分流器的尖端连接有牵引绳；牵引绳的自由端连接有浮球，并且该牵引绳的自由端还连接有爪形排布的锚绳。分流器的尖端连接有牵引绳，能使分流器的尖端始终正对着水流方向，起到风流作用。分流器的尖端经绳索连接有锚定装置；锚定装置包括环绕连接成矩形的矩形力纲；分流器连接在矩形力纲上。矩形力纲的使用，能对多个网箱阵列式排布时起到相互平衡拉力的作用，对于底部锚绳的纵向牵引力大大减小。
网箱主体结构：网箱由筒状主体和锥形分流器组成。为保证锥形分流器的结构稳定性，锥形体内部采用钢管桁架结构，并设计契形浮体调节分流器平衡。网箱主体由矩形HDPE浮管提供浮力，底端设置充灌铁砂的HDPE灌一根，以作配重，增加网箱的稳定性。
网箱布置：采用单点布置，分单体布置和成组布置。单体布置时，占用海域面积较大，成组布置占用海域面积较小，但对水下网格体系的强度要求较高。
适养品种：中上层鱼类。
养殖模式：不限。
抗风浪流性能：由于网箱始终飘浮于水面，抗风浪性能较差，但其抗流能力较好，由于分流器的存在，箱内流速可根据需要调整分流器的孔隙率进行控制。同时，由于采用单点布置，网箱可自动顺应水流变化，有效的降低网箱受力。
单体网箱养殖体积：网箱规模不宜太大，否则锚碇系统荷载过大，安全系数将会降低，初步估算可在1000方左右。
鱼类起捕：首先脱开网箱主体一侧的结扣，将网衣沿顺流方向滑至近底端，然后采用吸鱼泵取鱼。
换网：首先，解开左端的结扣，将网衣滑至网箱中部；然后换上新网，并在中部通过豁口与旧网衣连通；解开旧网衣另一端结扣，缓慢滑至中部，将鱼移至新网衣内。最后将旧的网衣取出，新的网衣滑至底端，系固完成换网。
投饵：如设计自动投饵设备，可将投饵机固定于网箱浮管上，否则可采用工作船投饵。
由于本发明采用了浮管下方连接有轴线为水平方向的圆筒网箱；圆筒网箱的一端具有环形的强化桁架，并且该强化桁架的另一侧连接有具有圆锥形钢管桁架结构的分流器；圆筒网箱的底部沿着平行于轴线的方向上设有一根HDPE沉管；HDPE沉管内灌有铁砂；分流器上还连接有能监测表面流速的浮动供电模块。圆锥形分流器的应用较现有技术对于水体波动的稳定性更好，因而能见效锚绳系统的瞬时拉力极值，有效降低走锚的风险，从而减低锚定装置的施工要求。灌有铁砂的HDPE沉管较现有技术具有牵引力均衡，稳定性好的优势，结合圆锥形分流器后其阻力的缺陷也得到了克服。因而本发明具有结构稳定、抗流性能突出、稳定性好、成本低廉、实施工艺要求低、安全性高、节省能源、能监测网箱表面流速的优点。
附图说明
图1为本发明实施例立体结构示意图；
图2为本发明实施例单独布设立体结构示意图；
图3为本发明实施例组合阵列布设立体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附实施例对本发明作进一步详细描述。
附图标号说明：浮管1、强化桁架11、分流器2、圆筒网箱3、HDPE沉管31、锚定装置4、牵引绳41、锚绳42、矩形力纲43、浮动供电模块5、导流片51、限位管51a、换能器52、转轴53、桨叶54、涵道55、浮球天线56、拉线57、限位卡球57a。
实施例：参照图1至图3，单向自供电网箱，包括位于网箱顶部的矩形浮管1，其中：浮管1下方连接有轴线为水平方向的圆筒网箱3；圆筒网箱3的一端具有环形的强化桁架11，并且该强化桁架11的另一侧连接有具有圆锥形钢管桁架结构的分流器2；圆筒网箱3的底部沿着平行于轴线的方向上设有一根HDPE沉管31；HDPE沉管31内灌有铁砂；分流器2上还连接有能监测表面流速的浮动供电模块5。圆锥形分流器2的应用较现有技术对于水体波动的稳定性更好，因而能见效锚绳系统的瞬时拉力极值，有效降低走锚的风险，从而减低锚定装置4的施工要求。灌有铁砂的HDPE沉管31较现有技术具有牵引力均衡，稳定性好的优势，结合圆锥形分流器2后其阻力的缺陷也得到了克服。浮动供电模块5具有涵道55；涵道55内设有能沿该涵道55轴向旋转的桨叶54；桨叶54经转轴53连接有换能器52；换能器52的端部连接有导流片51；导流片51连接在拉线57上，并经过该拉线57连接分流器2；拉线57顶部设有浮球天线56；浮动供电模块5能根据桨叶54推算流速。涵道55内的桨叶54在水流推动下旋转，带动换能器52转换为电能，进而对网箱的附属设施进行蓄电、供电。同时，桨叶54的转速可以换算成流速，进而监测分流器2表面附近的水流流速。导流片51的端部具有中空的限位管51a，拉线57有部分位于该限位管51a内；拉线57靠近限位管51a下侧附近的位置设有限位卡球57a。分流器2的钢管桁架上设有平衡浮体；分流器2的表面为帆布或密网。密网的网眼为0.5cm以下。平衡浮体所产生的浮力接近于平衡整个分流器2的重力，用于平衡整个体系。帆布或密网起到风流的作用，同时，由于其表面是圆锥形的，因此在平行流作用下，上下两表面都有相对压力，因而有很好的平衡性。分流器2的尖端连接有牵引绳41；牵引绳41的自由端连接有浮球，并且该牵引绳41的自由端还连接有爪形排布的锚绳42。分流器2的尖端连接有牵引绳41，能使分流器2的尖端始终正对着水流方向，起到风流作用。分流器2的尖端经绳索连接有锚定装置4；锚定装置4包括环绕连接成矩形的矩形力纲43；分流器2连接在矩形力纲43上。矩形力纲43的使用，能对多个网箱阵列式排布时起到相互平衡拉力的作用，对于底部锚绳42的纵向牵引力大大减小。
网箱主体结构：网箱由筒状主体和锥形分流器组成。为保证锥形分流器的结构稳定性，锥形体内部采用钢管桁架结构，并设计契形浮体调节分流器平衡。网箱主体由矩形HDPE浮管1提供浮力，底端设置充灌铁砂的HDPE灌一根，以作配重，增加网箱的稳定性。
网箱布置：采用单点布置，分单体布置和成组布置。单体布置时，占用海域面积较大，成组布置占用海域面积较小，但对水下网格体系的强度要求较高。
适养品种：中上层鱼类。
养殖模式：不限。
抗风浪流性能：由于网箱始终飘浮于水面，抗风浪性能较差，但其抗流能力较好，由于分流器的存在，箱内流速可根据需要调整分流器的孔隙率进行控制。同时，由于采用单点布置，网箱可自动顺应水流变化，有效的降低网箱受力。
单体网箱养殖体积：网箱规模不宜太大，否则锚碇系统荷载过大，安全系数将会降低，初步估算可在1000方左右。
鱼类起捕：首先脱开网箱主体一侧的结扣，将网衣沿顺流方向滑至近底端，然后采用吸鱼泵取鱼。
换网：首先，解开左端或右端的结扣，将网衣滑至网箱中部；然后换上新网，并在中部通过豁口与旧网衣连通；解开旧网衣另一端结扣，缓慢滑至中部，将鱼移至新网衣内。最后将旧的网衣取出，新的网衣滑至底端，系固完成换网。
投饵：如设计自动投饵设备，可将投饵机固定于网箱浮管上，否则可采用工作船投饵。
尽管已结合优选的实施例描述了本发明，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能够对在这里列出的主题实施各种改变、同等物的置换和修改，因此本发明的保护范围当视所提出的权利要求限定的范围为准。
Claims (6)
1.单向自供电网箱，包括位于网箱顶部的矩形浮管（1），其特征是：所述的浮管（1）下方连接有轴线为水平方向的圆筒网箱（3）；所述的圆筒网箱（3）的一端具有环形的强化桁架（11），并且该强化桁架（11）的另一侧连接有具有圆锥形钢管桁架结构的分流器（2）；所述的圆筒网箱（3）的底部沿着平行于轴线的方向上设有一根HDPE沉管（31）；所述的HDPE沉管（31）内灌有铁砂；所述的分流器（2）上还连接有能监测表面流速的浮动供电模块（5）。
2.根据权利要求1所述的单向自供电网箱，其特征是：所述的浮动供电模块（5）具有涵道（55）；所述的涵道（55）内设有能沿该涵道（55）轴向旋转的桨叶（54）；所述的桨叶（54）经转轴（53）连接有换能器（52）；所述的换能器（52）的端部连接有导流片（51）；所述的导流片（51）连接在拉线（57）上，并经过该拉线（57）连接所述的分流器（2）；所述的拉线（57）顶部设有浮球天线（56）；所述的浮动供电模块（5）能根据所述的桨叶（54）推算流速。
3.根据权利要求2所述的单向自供电网箱，其特征是：所述的导流片（51）的端部具有中空的限位管（51a），所述的拉线（57）有部分位于该限位管（51a）内；所述的拉线（57）靠近所述的限位管（51a）下侧附近的位置设有限位卡球（57a）。
4.根据权利要求1所述的单向自供电网箱，其特征是：所述的分流器（2）的钢管桁架上设有平衡浮体；所述的分流器（2）的表面为帆布或密网。
5.根据权利要求1所述的单向自供电网箱，其特征是：所述的分流器（2）的尖端连接有牵引绳（41）；所述的牵引绳（41）的自由端连接有浮球，并且该牵引绳（41）的自由端还连接有爪形排布的锚绳（42）。
6.根据权利要求1所述的单向自供电网箱，其特征是：所述的分流器（2）的尖端经绳索连接有锚定装置（4）；所述的锚定装置（4）包括环绕连接成矩形的矩形力纲（43）；所述的分流器（2）连接在所述的矩形力纲（43）上。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20161020 Address after: 316022 Datong Zhujiajian, Putuo District, Zhejiang, Zhoushan Applicant after: ZHEJIANG OCEAN UNIVERSITY Address before: 316022 Datong Zhujiajian, Putuo District, Zhejiang, Zhoushan Applicant before: Putuo School of Science and Technology of Zhejiang Ocean University |
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| GR01 | Patent grant | ||
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