УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ ВОДЫ В ВОДОЕМАХ

Сохранность природных ресурсов, в том числе и рыбных запасов в прудах и озерах, в условиях негативного вмешательства человека в естественный сезонный жизненный цикл замкнутых биосистем во многом зависит от позитивной деятельности, направленной на поддержание и восстановление ихтиофауны в зимний период.
Как правило, в средней полосе России в марте месяце в прудах наблюдается так называемый «мор» рыбы, завершающийся или гибелью рыбы подо льдом, как результат недостатка в воде кислорода, или браконьерским истреблением задыхающейся рыбы, которая «выбрасывается» на лед при образовании лунки и становится объектом добычи.
Таким образом, насыщение воды подо льдом кислородом для хозяйств, занимающихся разведением, промыслом и организацией спортивного рыболовства, является актуальной задачей.
В промышленном, индустриальном рыболовстве эта задача решается путем организации стационарных систем аэрации (Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. - М.: Изд-во «Московский рабочий», 1977. - стр.204). Недостатком этой системы является ее дороговизна и неэкономичность при эксплуатации.
Известно устройство для аэрации воды в рыбоводных водоемах (Крапивко. Н.В., 1970, а.с. 264837, кл A01K 63/04), принятое за прототип, представляющее собой воздухопровод, нижний торец которого размещен под водой, а верхний соединен с насосом, подающим и перемешивающим воздух и воду.
Недостатком прототипа, на наш взгляд, являются:
- невозможность возобновления работы вследствие замерзания воды в воздухопроводе во время остановки;
- низкая эффективность работы, так как даже при интенсивном перемешивании воздуха и воды насыщение кислородом не будет соответствовать энергетическим затратам привода;
- высокая стоимость электропривода и сложность его эксплуатации.
Указанные недостатки могут быть устранены в заявляемой полезной модели при использовании следующих конструктивных решений.
Для предотвращения замерзания воздухопровода предлагается выполнять его в виде трубы-корпуса, диаметр которой должен быть соизмерим с размерами воздушных шлангов, компрессоров) воздушных насосов), верхний торец, которого герметизируется запорным устройством, не позволяющим воздуху в нерабочем состоянии уходить из внутреннего объема, а нижний торец размещается ниже уровня льда.
Для насыщения воды кислородом предлагается использовать принцип образования «воздушных мешков» подо льдом и в пустотелых конструкциях, в которые подводится воздух из нижнего торца корпуса. Периодическое закачивание воздуха через запорные устройства с поверхности или берега водоема компрессором позволяет оптимизировать процесс насыщения воды кислородом и получить оптимальные экономические показатели, а исключение из воды электрических приборов - повысить безопасность.
Таким образом, устраняются указанные недостатки, а совпадение заявляемой полезной модели по функциям и назначению с прототипом и отличие от него перечисленными признаками определяет ее соответствие критерию «новизна».
Анализ известных конструкций позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявляемого устройства и признать его соответствующим критерию «существенные отличия».
На рис.1, 2, 3 схематически изображены варианты устройства для аэрации воды.
Устройство для аэрации воды состоит из корпуса 1, вмораживаемого в лед или размещаемого на берегу таким образом, что верхний торец находится выше верхнего уровня ледового покрытия, а нижний - ниже нижнего уровня ледового покрытия. Верхний торец корпуса 1 закрывается или золотником 2а, или механическим вентилем 2б, или вентилем 2б и золотником 2а. Такая конфигурация взаимодействующих элементов позволяет поддерживать в трубе воздушное заполнение и создавать подо льдом воздушный «мешок».
С целью создания дополнительного объема воздушных мешков, устройство снабжено воздухосборниками 4, размещаемыми или на трубе 1 или дне бассейна, а для предотвращения всплытия устройства оно оборудуется донным креплением 5, предотвращающие его всплытие.
В том случае, если корпус 1 находится на каком-то удалении от воздухосборника 4, для подачи в него воздуха используется гибкий шланг 6.
Работу устройства рассмотрим в трех вариантах его компоновки.
Через золотник 2а, или открытый вентиль 2б, или последовательно установленные золотник 2а и открытый вентиль 2б (фиг.1) подается воздух В, который истекает через нижний торец. Воздух поднимается вверх, аэрируя воду, скапливается подо льдом в «мешке», где происходит растворение кислорода из собравшегося объема воздуха. Прекращение подачи воздуха в воду производится после закрытия золотника 2а, или ручного закрытия вентиля 2б. Таким образом, происходит «активная» аэрация движущимся воздухом и «пассивная» в процессе растворения кислорода в воде из воздушного «мешка». Оставшийся в трубе 1 воздух В поддерживает постоянную работоспособность устройства.
Увеличение интенсивности процесса аэрации будет происходить при естественном попадании воздуха в воздухосборники 4 (фиг.2), диаметры которых тем больше, чем выше они расположены на корпусе 1. В этой схеме воздух сначала заполняет нижние, а потом и верхние воздухосборники и скапливается в воздушном «мешке» 3, от всплытия устройства удерживают донные крепления 5. В рассматриваемом варианте «активная» аэрация происходит на нескольких уровнях и по поверхностям воздушных «цилиндров», а «пассивная» аэрация - из нескольких воздушных объемов. Таким образом, повышается интенсивность и эффективность процесса аэрации.
В том случае, если корпус размещается на каком-то расстоянии от места аэрации, в том числе и на берегу (фиг.3), его нижний торец связывается с воздухосборником шлангом 6, а «активная» аэрация происходит с периметра воздухосборника и, соответственно, линейные параметры воздушного «мешка» будут соответствовать размерам воздухосборника.
Таким образом, полезная модель позволяет производить периодическую аэрацию водного бассейна подо льдом и создавать запасы воздуха для потребления в промежутках между работой устройства, сохраняя при этом постоянную готовность к работе.