SU1068086A1 - Способ насыщени кислородом воздуха придонных слоев воды замерзших водоемов и устройство "нерпа" дл насыщени кислородом воздуха придонных слоев воды замерзших водоемов - Google Patents

Abstract

1. Способ насыщени  кислородом воздуха придонных слоев воды замерзших водоемов путем их подъема и последующего распределени  по поверхности , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности насыщени  путем увеличени  расхода поднимаемой воды, придонные слои воды перед подъемом охлаждают. 2.Устройство дл  насыщени  кислородом воздуха придонных слоев воды замерзших водоемов, содержащее камеру с незамерзающим агенте, наружные стенки которой выполнены из теплопроводного материгша,.трубопроводы и ограждение, о Т л и ч аю щ е.е с   тем, что,с целью повы-, шени  эффективности насыщени  путем увеличени  расхода поднимаемой воды, камера образована из двух трубок Филда, одна из которых размещена в трубопроводе, при этом наружна  полость каждой из трубок сообщена с внутренней полостью другой. 3.Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что поверхность нижней части .трубопровода н W верхней части трубки Филда, размещенной в нем, имеит слой теплоизол ции . ,4 .Устройство по п. 2, отличающеес  TeMj что стенки, образующие внутренние полости трубок Филда, выполнены из нетеплопроводного материала. а 00 о 00 О5

Description

Изобретение относитс  к рыбоводству , конкретно к методам дл  аэра НИИ воды в замерзших водоемах и предназначено дл  применени  в прудовых и озерных рыбных хоз йствах, на отдаленных водоемах с незначительной глубиной, а также дл  наблюдени  за состо нием водоемов и вз ти  проб воды. Известны методы аэрации воды одоемов путем гидродинамического перемещени  при свободном контакте во ды с атмосферой и изменени  физичес ких параметров состо ни  воздуха и воды fl7 . Дл  осуществлени  этих методов требуютс  внешние источники энергии и обслуживание, в р де случаев квалифицированное . Кроме того, они  вл ютс  источниками мума, отпугивающего и беспоко щего рыбу . Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ насьицени  придонных слоев воды кислородом воздуха путем их подъема к поверхности водоема. Способ позвол ет поднимать нижние слои воды на поверхность и насыщать их кислородом, он бесшумен в работе и может быть использован на отдален ных водоемах, так как не требует обслуживани  Однако известный способ обеспечи вает малую поверхность контакта воды с воздухом, ограниченную размерами камеры, позвол ет подн ть незначительное количество воды из ниж них слоев к поверхности, у него сни жаетс  эффективность работы при понижении температурь воздуха и примен емые дл  его обеспечени  низкокип щие жидкости (фреон-11) дороги, токсичны и неудобны в эксплуатации. Известно устройство дл  насыщени  кислородом воздуха придонных слоев воды замерэишх водоемов, содержащее камеру с незамерзающим аге том, наружные стенки которой выполнены из теплопроводного материала, трубопровод и ограждение. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности насыщени  путем увеличени  расхода поднимаемой воды Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу насыщени  кисл родом воздуха придонных слоев воды замерзших водоемов, включающему их подъем и последующее распределение по поверхности,придонные слои йоды перед подъемом охлаждают.. А также тем, что в устройстве дл  насыщени  кислородом воздуха придонных слоев воды замерзших водоемов , содержащем камеру с незамер зающим агентом, наружные стенки которой выполнены из теплопроводного материала, трубопровод и ограждение камера образована из двук Tpy6oj ФИЛДЕ1,- одна из которых размещена в трубопроводе, при этом наружна  полость какдой из трубок сообщена с внутренней полостью другой. rifisepxHOCTb нижней части трубопровода и верхней части трубки Филда , размещен -:ой в нем, имеют слой теплоизол ции. Стенки, образующие вн/тренние полости трубок Филда, выполнены из нетеплопроводного материала. На чертеже изображена схема предложенного устройства. Устройство состоит из камеры 1, заполненной незамерзающей жидкостью и выполненной в виде двух трубок Филда - верхней и нижней, трубопроаода 2 и ограждени  3. Трубки Филда имеют соответственно теплопроводные Наружные стенки 4 и 5, нетеплопроводные внутренние 6 и 7 и разделены пере1Ф чкой 8 с перепускными каналами 9 и 10, Канал 9 служит дл  пропуска вниз охлажденной незамерзающей жидкости, канал 10 - дл  пропуска вверх нагретой жидкости. На поверхности верхней части нижней трубки Филда размещен слой 11 теплоизол ции , на нижней поверхности трубопровода 2 размещен слой 12 теплоизол ции . В ограждении 3 выполнены окна 13 дл  пропуска воздуха. Устройство устанавливаетс  в водоеме вертикально таким образом, чтобы выход из канала, образованного камерой 1 и трубопроводом 2, был под уровнем воды, а верхн   трубка Филда Находилась над уровнем воды. Дл  закреплени  устройства могут быть применены поплавок или опоры на лед или дно водоема. Ограждение 3 устанавливают так, чтобы исключить занос лунки cHefOM. Предложенный способ основан на аномальном свойстве воды уменьшать свою плотность при охлаждении в диапазоне 0-4°С Г277°К)о Захолаживание объема воды перед подъемом уменьшает ее плотность по отношению к окружающей воде и вызывает подъемное движение. Устройство работает следующим образом. При температуре воздуха ниже температуры придонных слоев воды за счет теплообмена с воздухом через стенку 4 температура теплоносител  в полости между стенкой 4 и стенкой 6 становитс  меньше, чем в полости между стенкой 5 и стенкой 7 в результате чего возни-ает естественна  циркул ци  теплоносител , Охлажденный теплоноситель поступает по каналу 9 во внутреннюю полость, образованную стенкой 7р опускаетс , поворачива , поступает в кольцевую полость и путем теплопередачи через

стенку 5 охлаждает воду в канале, образованном камерой 1 и трубопроводом 2, нагрева сь гтри этом. Температура воды в канале становитс  меньше температуры окружающих придонных слоев воды. Вода в канале становитс  легче воды, наход щейс  на том же уровне за пределами канала, и поднимаетс  вверх. На выходе из каНсша поднимаема  вода распростран етс  по поверхности лунки, обогревает ее, насыщаетс  воздухом и, вытесн ема  вновь поступающей водой, уходит в водоем. В нижнюю часть канала вода поступает из придонных слоев.

При понижении температуры воздуха увеличиваютс  охлаждение теплоносител  в верхней трубке Филда и его расход, возрастают охлаждение воды в канале и количество поднимаемой -воды. В качестве теплоносител  может примен тьс  керосин.

Теплоизол ци  12, размещенна  на поверхности трубопровода 2, уменьшает теплообмен воды в канале с окружающей водой, повышает разность их плотностей и количество поднимаемой воды.

Нетеплопроводные, например полиэтиленовые , внутренние стенки 6 и 7 снижают теплообмен между теплоносителем , наход щимс  во внутренней и кольцевой полост х, и тем самым поЬь аают температурный напор теплообмена теплоносител  соответственно с воздухом и водой, увеличивают охлаждение воды в канале и расход поднимаемой воды.

Ограждение 3 предотвращает занос лунки снегом и нагрев верхней трубки Филда солнечными лучами. Окна 13 обеспечивают свободный доступ воздуха к поверхности воды.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным поднимает большое количество воды и распредел ет ее по поверхности, не ограниченной размерами камеры, что приводит к увеличению насыщени  воды кислородом. При этом оно позвол ет примен ть В качестве теплоносител , помимо низкокип щих жидкостей, также и незамерзающие в природных услови х. жидкости, в частности керосин или ацетон, что упрощает эксплуатацию и обслуживание. Кроме того, оно повышает свою эффективность при снижении температуры воздуха.

Предлагаемые способ и устройство, дл  аэрации воды выгодно отличаютс  от известных, прин тых в качестве базовых, так как не требуют затрат энергии на работу, квалифицированного обслуживани , посто нного наблюдени  и ремонта, св занного с износом .

Уступа  базовым объектс1М в производительности , они пр евосход т их в автономности и могут работать в течение всего зимнего периода без перерывов . Это позвол ет производить аэрацию воды на отдгшенных водоемах, с незначительной глубиной, увеличить их рыбопродуктивность и тем самым в хоз йственный оборот. Наиболее эффективные существующие устройства требуют энергозатрат 1,45 ,5 к3т«ч/кг, на что расходуютс  горючесмазочные материалы, а также обслуживани  специально подготовленными механиками.

При испытании опытного образца предложенного устройства установлено что оно в течение длительного времени и без обслуживани  поддерживает в незамерзающем.- состо нии лунку путем подъема к поверхности придонных слоев воды, насыщение кислородом поверхностного сло  воды при этом составл ет 14 мг/л вместо 12,5 мг/л у известного, напор естественной -циркул ции в контуре поднимаемой воды - 0,2 кг/м , а у известного напор незначителен и не поддаетс  оценке.

Результаты сравнени  показывают, что предложенный способ позвол ет ратвор ть кислород в одном литре поднимаемой воды примерно на 18% больше, чем в известном, и обеспечить определенный расход подним емой воды по принципу естественной циркул ции

Claims (4)

1. СПОСОБ НАСЫЩЕНИЯ КИСЛОРОДОМ ВОЗДУХА ПРИДОННЫХ СЛОЕВ ВОДЫ ЗАМЕРЗШИХ ВОДОЕМОВ И УСТРОЙСТВО НЕРПА ДЛЯ НАСЫЩЕНИЯ КИСЛОРОДОМ ВОЗДУХА ПРИДОННЫХ СЛОЕВ вода ЗАМЕРЗШИХ ВОДОЕМОВ (57) 1. Способ насыщения кислородом воздуха придонных слоев воды замерзших водоемов путем ик подъема и последующего распределения по поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности насыщения путем увеличения расхода поднимаемой воды, придонные слои воды перед подъемом охлаждают.
2. 2. Устройство для насыщения кислородом воздуха придонных слоев во ды замерзших водоемов, содержащее камеру с незамерзающим агенте»!, наружные стенки которой выполнены из теплопроводного материала,.трубо проводы и ограждение, о ·τ л и ч β ίο щ ее с я тем, что,с целью повы-, шения эффективности насыщения путем увеличения расхода поднимаемой воды, камера образована из двух трубок

   Филда, одна из которых размещена в трубопроводе, при этом наружная полость каждой из трубок сообщена с внутренней полостью другой.
3. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что поверхность нижней части .трубопровода и верхней части трубки Филда, размещенной в нем, имеют слой теплоизоляции. ..
4. 4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что стенки, образующие внутренние полости трубок

   Филда, выполнены из нетеплопроводного материала.