CN202061857U - 圆环形框架式网箱水下自动清洗的装置 - Google Patents
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Abstract
圆环形框架式网箱水下自动清洗的装置，是在圆形网箱内加装一个圆环形框架式网刮，该“网刮”由圆环形框架(6)和长条网刮(5)组装而成，该圆环形框架可用现有塑料管和塑料标准件弯头、三通、四通组装而成，中间带有十字架，其尺寸略小于网箱的周边尺寸，并使其整体比重远小于水的比重，下面通过连接绳(8)连接框架式沉子(9)。当海浪在网箱上部某一处的海面形成时，圆环形框架式网刮相对网箱能产生上下起伏和前后左右的高频率运动，并能以潮流为动力自动靠紧网箱，省掉了绷紧绳的繁琐操作，依然能实现对网箱的水下自动清洗。本实用新型的有益效果是：降低“装置”的制造成本，提高“装置”的使用寿命，节能、减排、省工、环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业、对海上圆形网箱在水下自动清洗的装置。
技术背景
海上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形成污损生物，从而增加了网箱的重量，影响了网箱内外的水体交换。目前清除这些污损物主要是靠人工更换网衣，近几年有些人工操纵机械的清洗方法，用高压水枪对网箱进行清洗，这些方法都得依靠动力源，柴油机耗油，电机耗电。近期一种“圆环形框架式潮浪水下自动清洗网箱的装置”问世，有效的解决了人工清洗网箱费工、耗能和污染问题，但该“装置”存在如下缺陷：
1、“装置”上的长条刷存在成本高、刷洗力度差、使用寿命短等问题，定期更换网刷不仅增大了人工费用，还会对养殖海区造成一定的污染。
2、该“装置”上的圆环形框架尺寸与网箱的周边尺寸基本相同，束缚了网刷相对于网箱的相对运动，不能有效利用海浪的作用，增大了圆环形框架的制造成本。
3、多根绷紧绳从圆环形框架穿过，上下两端分别固定在网箱的上下框架上，束缚了网刷(网刮)相对于网箱的运动，增大了圆环形框架不必要的浮力要求，而且安装操作繁琐，费工、浪费材料(绷紧绳)。
4、技术方案忽视了海洋中潮流的存在，没有考虑利用潮流对圆环形框架侧面的冲击使其自动靠紧网箱。
实用新型内容
为了克服“圆环形框架式潮浪水下自动清洗网箱的装置”存在的上述问题，本实用新型提供一种圆环形框架式网刮，并使圆环形框架尺寸略小于网箱的周边尺寸，缩小圆环形框架的体积，省去多根绷紧绳。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：在圆形网箱内加装一个圆环形框架式网刮，该圆环形框架式网刮是由圆环形框架(6)和长条网刮(5)组装而成，该圆环形框架可用现有塑料管和塑料标准件弯头、三通、四通组装而成，中间带有十字架，其尺寸略小于网箱的周边尺寸，并使其整体比重远小于水的比重，圆环形框架下面通过连接绳(8)连接框架式沉子(9)。圆环形框架上的长条网刮由多个网刮排列组成，网刮的外轮廓由两个大小相等的部分球冠底对底的重合在一起，网刮内腔轮廓与外轮廓雷同，可用塑料注塑机一次性注塑成型。该圆环形框架式网刮能以潮汐和海浪为动力，在网箱内做上下运动和前后左右的摆动，并可在潮流的冲击下自动靠紧网箱，实现对网箱的水下自动清洗。
本实用新型的有益效果是：充分利用了潮汐、海浪和潮流的自然动力，大幅度降低了“圆环形框架式水下自动清洗网箱的装置”的制造成本，提高了“装置”的刮洗力度和使用寿命，省去了多根绷紧绳和安装绷紧绳的繁琐操作，依然能实现对网箱的水下自动清洗，节能、减排、省工、环保。
附图说明
图1-1是长条网刮(5)的正视图，图1-2是长条网刮(5)的俯视图，图1-3是长条网刮(5)断面图A-A，图1-4是网刮的断面图B-B，其外轮廓由两个大小相等的部分球冠底对底的重合在一起，网刮内腔轮廓与外轮廓雷同。
图2是圆环形框架式网刮结构图，(5)是长条网刮，(6)是圆环形框架，(7)Ω形卡环。
图3-1是圆环形框架式网刮在海水退潮时相对网箱所处的位置图，图中(5)是长条网刮，(6)是方形空心框架，(7)是Ω形卡环，(8)是连接绳，(9)是框架式沉子，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。
图3-2是圆环形框架式网刮在海水涨潮时，相对网箱所处的位置图，图中(1)是网箱上框架，(2)是网箱浮子，(3)是网衣，(4)是网箱底框架(沉子)。
图4是图3-2的局部放大图，(3)是网衣，(4)是网箱底框架(沉子)，(5)是长条网刮，(6)是圆环形框架，(7)是Ω形卡环，(8)是连接绳。
具体实施方式
如图2，用现有塑料管(PPR)和塑料标准件弯头、三通、四通组装成中间带有十字架的圆环形框架(6)，通过Ω形卡环(7)将长条网刮(5)与圆环形框架(6)紧固在一起，组成一个部件——圆环形框架式网刮，将其放入圆形网箱内，下面通过连接绳(8)连接框架式沉子(9)(如图3-1、图3-2)。
这种“装置”的结构能使网刮部分深入到网衣的网眼中，其单个网刮的尺寸大小应根据网衣网眼的尺寸而定。实践证明，网刷的使用寿命只能维持半年左右(更换网刷操作繁琐、费工大)，而网刮的使用寿命至少可维持3年以上，清洗效果也明显，好于刷式结构的“装置”。
在图3-1中，圆形网箱相对海底C的上下位置是由潮起潮落决定的。
图3-2表示海水涨潮时，圆环形框架式网刮在框架式沉子(9)的重力作用下，向下运动到圆环形网箱的底部，落在圆形网箱的底框架(4)上。图3-1表示海水退潮时，框架式沉子(9)落入海底，圆环形框架式网刮不受框架式沉子(9)重力的影响，靠自身浮力向上运行到网箱的顶部(海面的位置)。网刮(5)相对网衣(3)的上下运动可以达到对网衣(3)一定的刮洗作用。
在上述过程中，当海浪在圆形网箱上部某一处的海面形成时，圆形网箱会随网箱上的浮子(2)逐浪倾斜着上升到一定的高度，然后瞬间回落到比原来更低的位置并逐渐恢复到原来的位置(在下一个海浪未到之前)。由于没有绷紧绳的束缚，且圆环形框架式网刮周边尺寸略小于网箱的尺寸，这使圆环形框架式网刮在网箱内相对网箱的运动不完全是上下方向的起伏，还能产生前后左右方向不确定的摇摆运动，这种由海浪产生的无规则的运动比单纯靠圆环形框架式网刮的浮力产生的运动更有冲击力，频率高、刮洗效果明显，为缩小圆环形框架的体积提供了先决条件，可大幅度的节省圆环形框架的制作材料，使连接绳(8)变细，框架式沉 子(9)重量变轻，降低“装置”的制造成本。
海洋中潮流每天两次改变方向和流速的大小，圆环形框架式网刮受到潮流的冲击会向潮流方向摆动，其冲击力的大小与潮流流速和圆环形框架的有效受力面积(圆环形框架直径×塑料管的直径)成正比，其有效面积应根据养殖海区潮流大小设定，潮流大该有效面积可小些，反之大些，原则是在潮流较大时能使圆环形框架式网刮自动靠紧圆形网箱的一侧，然后伴随潮流方向的改变再靠紧圆形网箱相反的一侧。这种以潮流为动力实现网刮自动靠紧网箱的技术方案，省掉了绷紧绳和安装绷紧绳的烦琐操作，依然能实现对网箱的水下自动清洗。
在图3-1与图3-2中分别表示退潮时和涨潮时连接绳(8)的状态，其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(9)脱离海底，将圆环形框架式网刮拉到网箱的底部，落在网箱底框架(4)上，退潮时能使圆环形框架式网刮上升到网箱顶部(海面的位置)。框架式沉子(9)可用钢管弯曲制成圆环形，在海水中的实际重量应根据圆形网箱浮子(2)和圆环形框架所产生的浮力而定。
圆环形框架所产生的浮力可以通过下面的计算方法计算出来：
以直径D＝6米浮动式圆形网箱为例(以下换算成分米，并保留小数点后两位)
采用外径为D＝0.5分米的塑料管(PPR)其壁厚为0.05分米，比重为：d＝0.98(约等于1)做圆环形框架，其空心圆半径：r＝(0.5-2×0.05)/2)＝0.2分米
则塑料管的截面面积为：S＝π(D/2)2-πr2＝3.14×(0.252-0.22)＝0.07分米2
则圆环形框架塑料管的总长度为：L＝π×(D-2)+2×(D-2)＝3.14×(60-2)+2×(60-2)＝(182.12+116)＝298.12分米(见图2)。因圆环形框架式网刮尺寸略小于网箱的周边尺寸，圆环形框架的直径取58分米(管接头、三通、四通视为塑料管)。
则圆环形框架塑料管自身总重量为：G＝S×L×d＝0.07×298.12×1＝20.87公斤
则圆环形框架总体积为：V＝S×L＝π(D/2)2L＝3.14×(0.5/2)2×298.12＝58.51分米3
海水的比重至少为d＝1
则圆环形框架在海水中至少可以产生的浮力为：F浮＝V×d＝58.51×1＝58.51公斤
则圆环形框架在海水中至少可以产生的净浮力为：F净浮＝58.51-20.87＝37.64公斤
圆环形框架式网刮每延长米所产生的浮力为：F浮＝37.64/(18.21)＝2.07公斤/米，用于克服网刮(5)与网衣(3)之间的摩擦力(而现有技术“圆环形框架式潮浪水下自动清洗网箱的装置”的F浮是5.56公斤)。
框架式沉子(9)的重量应根据上述的计算结果和网箱浮子的承受能力而定，原则上框架式沉子(9)在海水中能产生的净重力要大于圆环形框架浮子所产生的净浮力1倍以上，以便在海水涨潮时能产生足够的拉力，将其拉至方形网箱的底部。
养殖海区潮差5米左右可满足一般养殖网箱的行程需求，高度在5米以上的网箱，可将圆环形框架制成双层或者多层结构以满足其对行程和强度的需求。
Claims (3)
1.圆环形框架式网箱水下自动清洗的装置，是在圆形网箱内加装一个圆环形框架式网刮，该圆环形框架式网刮是由圆环形框架(6)和长条网刮(5)组装而成，圆环形框架用现有塑料管和塑料标准件弯头、三通、四通组装而成，中间带有十字架，尺寸略小于网箱的周边尺寸，并使其整体比重远小于水的比重，其特征是：圆环形框架下面通过连接绳(8)连接框架式沉子(9)组成一个装置。
2.根据权利要求1所述的圆环形框架式网箱水下自动清洗的装置，其特征是：圆环形框架上的长条网刮由多个网刮排列组成。
3.根据权利要求2所述的圆环形框架式网箱水下自动清洗的装置，其特征是：网刮的外轮廓由两个大小相等的部分球冠底对底的重合在一起，网刮内腔轮廓与外轮廓雷同。
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|---|---|---|---|---|
| CN107486450A (zh) * | 2017-09-15 | 2017-12-19 | 合肥学院 | 一种用于圆形浮式网箱的橡胶充气式自动清洗装置 |
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