RU2790135C1 - Device for reservoir aeration - Google Patents

Device for reservoir aeration Download PDF

Info

Publication number
RU2790135C1
RU2790135C1 RU2022119812A RU2022119812A RU2790135C1 RU 2790135 C1 RU2790135 C1 RU 2790135C1 RU 2022119812 A RU2022119812 A RU 2022119812A RU 2022119812 A RU2022119812 A RU 2022119812A RU 2790135 C1 RU2790135 C1 RU 2790135C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
screw
pump
case
turns
Prior art date
Application number
RU2022119812A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Егорович Пашинин
Сергей Николаевич Дегтярь
Original Assignee
Александр Егорович Пашинин
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Егорович Пашинин filed Critical Александр Егорович Пашинин
Application granted granted Critical
Publication of RU2790135C1 publication Critical patent/RU2790135C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: aeration equipment.
SUBSTANCE: device for reservoir aeration is proposed. The invention can operate in summer for enrichment of lower water layers by their mixing and in winter for creation of an ice-free glade to prevent the formation of oxygen deficiency for inhabiting ichthyofauna. The device for reservoir aeration includes platform 6 with supports in the form of floats 7, anchor 8, screw pump 5, in case 4 of which water-outlet windows 11 and screw water-lifting shaft 3 are located, wind drive 1 with vertical rotor 2 connected by a coupling to screw water-lifting shaft 3, corrugation pipe 12 with filter cup 13. In case 4 of pump 5, between its end and corrugation pipe 12 with filter cup 13, nozzle 14 is installed, an inner diameter of which is more than an inner diameter of case 4. Screw water-lifting shaft 3 of pump 5 is made with a different diameter of turns 10, wherein turns of a greater diameter of the screw are placed in nozzle 14, and turns of a smaller diameter are placed in case 4 of pump 5.
EFFECT: invention allows for an increase in a speed of lifting of warm water of a near-bottom layer to its upper layer and reduction in its heat losses, which is achieved with almost all the same overall and weight characteristics by increase in a speed of passage of a water column along an upper part of a pump case; efficiency of the operation of a device is also achieved due to its installation in a non-frozen water period, when it is easier to determine a place of installation and easier to deliver the device to this place, so the device is not required to fix to the bottom with supports, so just an anchor is lowered.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области аэрации водоема и может работать в летний период для обогащения нижних слоев воды путем их перемешивания и в зимний для создания не замерзающей полыньи, в целях предотвращения образования в ней дефицита кислорода для обитающей ихтиофауны.The invention relates to the field of aeration of a reservoir and can work in summer to enrich the lower layers of water by mixing them and in winter to create a non-freezing polynya in order to prevent the formation of an oxygen deficiency in it for the living ichthyofauna.

Известно устройство для аэрации водоема в зимний период за счет образования полыньи на ледяной поверхности водного бассейна содержащее платформу с опорами, корпус водоподъемного механизма с водовыводными окнами и водоподъемным валом внутри, привод с вертикальным ротором, (RU 2295001, 10.03.2007). Недостатком данного устройства является то, что его можно использовать только там, где имеется возможность подвода электроэнергии от стационарного или локального источников, что ведет к большим финансовым затратам.A device is known for aerating a reservoir in winter due to the formation of a polynya on the ice surface of a water basin containing a platform with supports, a body of a water-lifting mechanism with water-output windows and a water-lifting shaft inside, a drive with a vertical rotor, (RU 2295001, 10.03.2007). The disadvantage of this device is that it can only be used where it is possible to supply electricity from stationary or local sources, which leads to high financial costs.

Известно устройство для аэрации водоемов используемых с целью рыборазведения для образования полыньи во льду, включающее платформу с опорами, корпус водоподъемного механизма с водовыводными окнами и шнековым насосом с водоподъемным валом внутри, ветропривод с вертикальным ротором, соединенным с водоподъемным валом (RU 2400063, 27.09.2010).A device for aerating reservoirs used for the purpose of fish breeding to form a polynya in ice, including a platform with supports, a body of a water-lifting mechanism with water-output windows and an auger pump with a water-lifting shaft inside, a wind drive with a vertical rotor connected to a water-lifting shaft (RU 2400063, 27.09.2010 ).

Недостатком данного устройства является то, что при малых скоростях вращения ротора, какие часто случаются при малых скоростях ветрового потока, при подъеме воды шнеком происходит ее попадание между корпусом водоподъемного механизма и концами витков шнека. Это приводит к смешиванию теплой донной воды с более холодной водой верхнего слоя, и удлиняет процесс образования полыньи по времени. То же самое происходит и в том случае если забор воды производят не из придонного слоя.The disadvantage of this device is that at low speeds of rotation of the rotor, which often occur at low speeds of the wind flow, when the water is lifted by the auger, it enters between the body of the water-lifting mechanism and the ends of the turns of the auger. This leads to mixing of warm bottom water with colder water of the upper layer, and lengthens the process of polynya formation in time. The same thing happens if water is not taken from the bottom layer.

Наиболее близким по своей технической сущности является устройство для образования полыньи во льду, включающее платформу с опорами, шнековый насос, в корпусе которого размещены водовыводные окна и шнековый водоподъемный вал, ветропривод с вертикальным ротором соединенным муфтой со шнековым водоподъемным валом (RU 2774140, 16.06.2022).The closest in its technical essence is a device for the formation of a polynya in ice, including a platform with supports, an auger pump, in the body of which there are water outlet windows and an auger water-lifting shaft, a wind drive with a vertical rotor connected by a coupling to a screw water-lifting shaft (RU 2774140, 06/16/2022 ).

Недостатками данного устройства является то, что его можно устанавливать только по окрепшему льду. Такой лед бывает не каждый год и не во всех регионах. Кроме того, что эта работа опасная она является и трудоемкой. Требует сверления много лунок для того чтобы поставить точно на зимовальную для рыбы и другой яму. Другим его недостатком является низкая эффективность (так как полынья появляется с задержкой по времени полторы-две недели. Это вызвано тем, что разница температуры придонной воды и воды находящейся сразу подо льдом в мелких водоемах небольшая 1-1,5°С, кроме того пока вода поднимается по корпусу насоса она теряет в разности температур, которая в конечном итоге достигает нескольких десятых градуса. Особенно низкая эффективность такого устройства в маловетреные зимы. Увеличение диаметра корпуса трубы и диаметра шнека ее подающую ведет к высокой металлоемкости, а вследствие этого и повышенной энергоемкости конструкции.The disadvantages of this device is that it can only be installed on hardened ice. Such ice does not happen every year and not in all regions. In addition to being dangerous, this work is labor intensive. Requires drilling a lot of holes in order to put exactly on the wintering for fish and another hole. Another disadvantage is its low efficiency (since the polynya appears with a time delay of one and a half to two weeks. This is due to the fact that the temperature difference between the bottom water and the water immediately under the ice in shallow water bodies is small 1-1.5 ° C, in addition, while water rises through the pump housing, it loses in the temperature difference, which eventually reaches several tenths of a degree.Especially low efficiency of such a device in low-wind winters.Increasing the diameter of the pipe body and the diameter of the screw feeding it leads to high metal consumption, and as a result, increased energy consumption of the structure .

Задачей, решаемой настоящим изобретением является повышение эффективности работы устройства.The problem solved by the present invention is to improve the efficiency of the device.

Техническая сущность которую решает данное устройство заключается в том, чтобы повысить скорость подъема «теплой» воды придонного слоя в верхний ее слой и уменьшить потери ее тепла. Это достигается, при практически всех тех же габаритных и весовых ее характеристиках, путем увеличения скорости прохода столба воды по верхней части корпуса насоса. Эффективность работы устройства достигается также тем, что она достигается за счет ее установки в период незамерзшей воды, когда легче определить место установки и легче ее доставить на это место. Тогда не нужно крепить ее ко дну опорами, а просто отпускают якорь.The technical essence that this device solves is to increase the rate of rise of the “warm” water of the bottom layer to its upper layer and reduce its heat loss. This is achieved, with almost all the same overall and weight characteristics, by increasing the speed of the passage of the water column along the upper part of the pump housing. The efficiency of the device is also achieved by the fact that it is achieved by installing it during the period of unfrozen water, when it is easier to determine the installation site and easier to deliver it to this place. Then you do not need to fasten it to the bottom with supports, but simply release the anchor.

Настоящая задача решается тем, что в устройстве для аэрации водоема, включающем платформу с опорами, шнековый насос, в корпусе которого размещены водовыводные окна и шнековый водоподъемный вал, ветропривод с вертикальным ротором соединенным муфтой со шнековым водоподъемным валом, гофротрубу с фильтр-стаканом, платформа дополнительно содержит якорь, опоры выполнены в виде поплавков, в корпусе насоса между его концом и гофротрубой с фильтр-стаканом установлена насадка внутренний диаметр которой больше внутреннего диаметра корпуса, шнек насоса выполнен с различным диаметром витков, причем витки большего диаметра шнека размещены в насадке, а витки меньшего диаметра в корпусе насоса.The present problem is solved by the fact that in a device for aeration of a reservoir, including a platform with supports, a screw pump, in the body of which there are water outlet windows and a screw water-lifting shaft, a wind drive with a vertical rotor connected by a coupling with a screw water-lifting shaft, a corrugated pipe with a filter glass, a platform additionally contains an anchor, the supports are made in the form of floats, in the pump housing between its end and the corrugated pipe with a filter cup there is a nozzle whose inner diameter is larger than the inner diameter of the housing, the pump screw is made with different diameter coils, and the coils of a larger diameter of the screw are placed in the nozzle, and the coils smaller diameter in the pump housing.

На фиг. 1 общая схема устройства при работе в зимний период (с вмерзшими в лед поплавками).In FIG. 1 general scheme of the device during operation in the winter period (with floats frozen into the ice).

На фиг. 2 вид ветропривода устройства сверху.In FIG. 2 view of the wind drive device from above.

Устройство состоит из ветропривода 1, соединенного вертикальным ротором 2 с водоподъемным валом 3 размещенном в корпусе 4 шнекового насоса 5 и установленными на платформе 6, крепящейся на воде на пустотелых поплавках 7, а ко дну водоема на якорях 8 растяжками 9. Шнековый насос 5 содержит корпус 4 и размещенный в нем шнековый водоподъемный вал 3 с витками 10 шнека. В верхней части корпуса 4 выполнены водовыводные окна 11, а к корпусу насоса, между его концом и гофротрубой 12 с фильтр-стаканом 13 установлена насадка 14, внутренний диаметр которой больше внутреннего диаметра корпуса 4 насоса 5. Шнековый водоподъемный вал насоса 5 выполнен с различным диаметром витков. Причем витки большего диаметра шнекового водоподъемного вала 3 насоса 5 размещены в насадке 14, а витки меньшего диаметра в корпусе 4 насоса 5.The device consists of a wind drive 1 connected by a vertical rotor 2 with a water-lifting shaft 3 placed in the housing 4 of the screw pump 5 and installed on the platform 6, mounted on the water on hollow floats 7, and to the bottom of the reservoir at anchors 8 by stretch marks 9. The screw pump 5 contains a housing 4 and placed in it a screw water-lifting shaft 3 with turns 10 of the screw. In the upper part of the housing 4, water outlet windows 11 are made, and to the pump housing, between its end and the corrugated pipe 12 with a filter cup 13, a nozzle 14 is installed, the inner diameter of which is larger than the inner diameter of the housing 4 of the pump 5. The auger water-lifting shaft of the pump 5 is made with a different diameter turns. Moreover, the turns of a larger diameter of the auger water-lifting shaft 3 of the pump 5 are placed in the nozzle 14, and the turns of a smaller diameter in the housing 4 of the pump 5.

Устройство работает следующим образом. Осенью, еще по незамерзшей воде определяют зимовальные ямы рыбы. Они как правило находятся в самой глубокой части водоема. Буксируют на эти ямы устройства для аэрации водоема. Закачивают в пустотелые поплавки 7 воду и притапливают их для устойчивости. Кроме этого заводят по сторонам якори 8 и устанавливают их на растяжках 9.The device works as follows. In autumn, even on unfrozen water, wintering pits of fish are determined. They are usually found in the deepest part of the reservoir. Devices for aeration of the reservoir are towed onto these pits. Water is pumped into hollow floats 7 and melted for stability. In addition, anchors 8 are wound on the sides and installed on braces 9.

Устройство для аэрации начинает работать еще до наступления заморозков и образования на водоеме ледяного покрова, предупреждая его образование в зоне установки поплавков. Препятствием образования ледяного покрова служит подъем «теплой» воды со дна водоема в его поверхностный слой. За счет большого объема забираемой воды (из-за большего диаметра витков) вода, поступая в корпус 4 шнекового насоса меньшего диаметра, увеличивает скорость своего прохода по нему, не успевает уменьшить градиент температуры и выливается через водовыводные окна 11.The aeration device begins to work even before the onset of frost and the formation of an ice cover on the reservoir, preventing its formation in the area where the floats are installed. An obstacle to the formation of an ice cover is the rise of "warm" water from the bottom of the reservoir to its surface layer. Due to the large volume of water taken (due to the larger diameter of the coils), water, entering the housing 4 of the screw pump of a smaller diameter, increases the speed of its passage through it, does not have time to reduce the temperature gradient and pours out through the outlet windows 11.

Гофротрубу 12, с фильтр-стаканом 13 размещают на нижнем конце насадки 14 и устанавливают так, чтобы она несколько сжалась, коснувшись фильтр-стаканом дна водоема. К водоподъемному валу посредством муфты присоединяют вертикальный ротор с ветроприводом. Ветровой поток при скоростях ветра более 1 метра в секунду начинает вращать лопасти ветропривода 1, который, в свою очередь, через вертикальный ротор приводит в движение водоподъемный вал шнекового насоса.The corrugated pipe 12, with the filter glass 13, is placed at the lower end of the nozzle 14 and set so that it shrinks somewhat when the filter glass touches the bottom of the reservoir. A vertical rotor with a wind drive is connected to the water-lifting shaft by means of a coupling. The wind flow at wind speeds of more than 1 meter per second begins to rotate the blades of the wind drive 1, which, in turn, drives the water-lifting shaft of the screw pump through the vertical rotor.

Claims (1)

Устройство для аэрации водоема, включающее платформу с опорами, шнековый насос, в корпусе которого размещены водовыводные окна и шнековый водоподъемный вал, ветропривод с вертикальным ротором, соединенным муфтой со шнековым водоподъемным валом, гофротрубу с фильтр-стаканом, отличающееся тем, что платформа дополнительно содержит якорь, опоры выполнены в виде поплавков, в корпусе насоса между его концом и гофротрубой с фильтр-стаканом установлена насадка, внутренний диаметр которой больше внутреннего диаметра корпуса, шнек насоса выполнен с различным диаметром витков, причем витки большего диаметра шнека размещены в насадке, а витки меньшего диаметра в корпусе насоса.A device for aeration of a reservoir, including a platform with supports, a screw pump, in the body of which there are water outlet windows and a screw water-lifting shaft, a wind drive with a vertical rotor connected by a coupling to a screw water-lifting shaft, a corrugated pipe with a filter cup, characterized in that the platform additionally contains an anchor , the supports are made in the form of floats, in the pump housing between its end and the corrugated pipe with a filter cup there is a nozzle, the inner diameter of which is greater than the inner diameter of the housing, the pump screw is made with different diameter turns, and the turns of the larger diameter of the screw are placed in the nozzle, and the turns of the smaller diameter in the pump housing.
RU2022119812A 2022-07-18 Device for reservoir aeration RU2790135C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2790135C1 true RU2790135C1 (en) 2023-02-14

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4300855A (en) * 1980-03-13 1981-11-17 Kenneth Watson Rotatable ice-formation-preventing device
SU993896A1 (en) * 1981-02-19 1983-02-07 Управление Местной Промышленности Исполнительного Комитета Челябинского Областного Совета Народных Депутатов Apparatus for aeration of water
RU2471724C1 (en) * 2011-09-22 2013-01-10 Таран Анатолий Петрович Method of water aeration and device for its realisation
RU2577589C2 (en) * 2012-12-17 2016-03-20 Геннадий Петрович Соболев Method for weakening of ice cover on the river and a device for its implementation
RU2774140C1 (en) * 2021-11-08 2022-06-16 Александр Егорович Пашинин Device for formation of polynia in ice

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4300855A (en) * 1980-03-13 1981-11-17 Kenneth Watson Rotatable ice-formation-preventing device
SU993896A1 (en) * 1981-02-19 1983-02-07 Управление Местной Промышленности Исполнительного Комитета Челябинского Областного Совета Народных Депутатов Apparatus for aeration of water
RU2471724C1 (en) * 2011-09-22 2013-01-10 Таран Анатолий Петрович Method of water aeration and device for its realisation
RU2577589C2 (en) * 2012-12-17 2016-03-20 Геннадий Петрович Соболев Method for weakening of ice cover on the river and a device for its implementation
RU2774140C1 (en) * 2021-11-08 2022-06-16 Александр Егорович Пашинин Device for formation of polynia in ice

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3373821A (en) Pond mill
CN206728772U (en) Fixed type air water intaking irrigation system
JP2011130761A (en) Geological circulation-type water curtain cultivation system allowing rainwater artificial cultivation (protected cultivation system with geological circulation of ground water and rainfall artificial recharge)
RU2790135C1 (en) Device for reservoir aeration
US7243909B2 (en) Collector sump cooling tower
US4179243A (en) Floatation pump device
US3083538A (en) Apparatus for maintaining a body of water free of ice
CN220150239U (en) Reservoir gate protection device
CN102464104B (en) Afloat solar energy sea water desalination apparatus is set
RU2774140C1 (en) Device for formation of polynia in ice
CN101913662A (en) Device and process for desalting sea ice or brine ice
JP2003254245A (en) Water supply/distribution system
CN112575790B (en) Foundation ditch frozen soil barricade device
KR100829825B1 (en) A method for ice keeping in reservoir
US11109543B2 (en) Soil irrigation and restoration method and system of the same
SU916644A1 (en) Method of erecting an ice river crossing
RU2592113C2 (en) Ground dam on permafrost base and method for creation thereof
RU75201U1 (en) WINTER WELL OF THE RESERVOIR
CN105648993A (en) Icebreaking method
CN115072824B (en) Control rod for natural freezing and desalting brackish water and using method thereof
CN220704651U (en) Antifreezing device for water inlet pipeline in alpine region
CN209891185U (en) Direct-insertion type automatic drainage device for maintenance of salt rock roadbed
RU49030U1 (en) COMPOUND SCREW ANCHOR
CN109610433B (en) Automatic drainage method in maintenance of salt lake subgrade
CN218521738U (en) Front anti-freezing turbulence device of concrete panel rock-fill dam