АЭРАТОР

Полезная модель относится к рыбоводству и может также использоваться в водоемах различного назначения для улучшения качества воды в застойных зонах с низким насыщением воды кислородом.
Известен аэратор, содержащий перфорированный трубчатый корпус, выполненный в виде воздуховода. Двигатель с гребным винтом расположены вне корпуса (U, №25887, 2001).
Недостатком известного решения является низкая эффективность насыщения воды кислородом, в том числе из-за невозможности подачи к аэратору воды из слоев с низким содержанием кислорода.
Наиболее близким к заявленной полезной модели является устройство для перемешивания, выполненное в виде гребного винта, размещенного в трубчатом корпусе для подачи воды с входным и выходным отверстиями и механически связанного с ветряным двигателем, а также узел насыщения воды воздухом (SU, А1, №1835811, 1996).
Недостатками известного решения являются нестабильность работы установки, обусловленная использованием двигателя, зависящего от наличия ветра и его силы, а также низкая эффективность насыщения воды кислородом.
Заявленная полезная модель направлена на устранение данных недостатков.
Технический результат заявленной полезной модели достигается за счет того, что в аэраторе, содержащем гребной винт, размещенный в трубчатом корпусе для подачи воды, с входным и выходным отверстиями и механически связанный с двигателем, а также узел насыщения воды воздухом, узел насыщения воды воздухом с воздухозаборным каналом размещен между двигателем, который выполнен электрическим, и гребным винтом с перфорацией в ступице, при этом в корпусе у выходного отверстия в зоне вращения гребного винта выполнена перфорация, а воздухозаборный канал выполнен в виде воздухоподводящих трубок.
На входном отверстии трубы для подачи воды установлена перфорированная крышка.
Воздухоподводящий патрубок снабжен воздухонагревателем.
Корпус аэратора выполнен с возможностью соединения с трубопроводом и направления в него исходящего потока воды.
Отверстия на корпусе аэратора в зоне вращения гребного винта способствуют эффективному насыщению воды кислородом подаваемого воздуха. Отсутствие в данном месте перфорации привело бы к формированию кольцевого потока в плоскости вращения винта вместо направленного потока, движущегося перпендикулярно к этой плоскости, что снизило бы эффективность аэрации. Кроме того, данная перфорация обеспечивает подвод воды к винту даже в случае засорения входного отверстия в корпусе аэратора.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема аэратора, где стрелками показано направление движения потока воды.
Аэратор содержит установленные в трубчатом корпусе 1 для пропуска воды узел насыщения воды воздухом в виде воздушной камеры 2, расположенной между гребным винтом 3 и маслонаполненным погружным асинхронным двигателем 4. У выходного конца корпуса 1 в зоне установки гребного винта 3 выполнены отверстия 5 перфорации. Входное отверстие корпуса 1 перекрыто перфорированной защитной крышкой 6.
Ступица гребного винта 3 выполнена в виде инжектора, для чего она изготовлена со сквозными отверстиями (не показаны). Гребной винт 3 посредством вала 7 связан с маслонаполненным асинхронным электродвигателем 4, также установленным в корпусе 1 аэратора. Сквозные отверстия в ступице винта через минимальный зазор постоянно сообщаются с воздушной полостью камеры 2, благодаря чему воздух из воздушной камеры беспрепятственно проходит через них в зону разрежения непосредственно за винтом 3.
Для подачи воды корпус 1 может быть снабжен водоподводящим Г-образным патрубком, длина которого выбирается с учетом той глубины, на которой содержание кислорода минимально. На конце патрубка может устанавливаться фильтрующий элемент (не показан).
Воздух в воздушную камеру 2 поступает по воздухозаборному каналу в виде двух воздухоподводящих трубок 8. Целесообразно оснащение аэратора двумя воздухозабрными трубками для обеспечения работоспособности аэратора в случае возможного засорения одной из трубок 8. Далее воздух из воздушной камеры через каналы в ступице винта смешивается с водным потоком в зоне разрежения за винтом.
Электродвигатель 4 в корпусе 1 установлен посредством специальных опор 9, обеспечивающих надежную его фиксацию.
Воздухоподводящие трубки снабжены воздухонагревателем (не показан).
Корпус 1 аэратора выполнен с возможностью направления исходящего потока воды в трубопровод, для чего его концевая часть у выходного отверстия выполнена с кольцевым углублением и/или кольцевым выступом (не показаны). Для этой же цели на внешней поверхности корпуса 1 могут устанавливаться фиксаторы торца трубопровода известных конструкций. В качестве трубопровода могут использоваться гибкие шланги из полимерных материалов, прорезиненные рукава и шланги и т.д.
Аэратор может быть установлен на понтоне или прикреплен к неподвижному предмету, например свае, под различными углами наклона его корпуса 1 к горизонту. На понтоне может быть установлены два аэратора, при этом направление потока у них может быть однонаправленным, так и разнонаправленным. Аэратор работает следующим образом.
При вращении гребного винта 3 в его рабочей зоне создается разряжение, благодаря которому воздух из воздушной камеры 2 через отверстия в ступице поступает в рабочую зону гребного винта 3, создавая водовоздушную смесь, в которой при наличии разности парциального давления благодаря процессам массообмена между воздухом и водой кислород из воздуха растворяется в воде. Водовоздушная смесь направляется в толщу воды под необходимым углом, что позволяет изменять скорость и направление течения, обеспечивая аэрацию на разных горизонтах.
При расположении внутри корпуса 1 гребного винта 3 и электродвигателя 4 формируется направленный поток воды как на входе в аэратор, так и на выходе, что позволяет получить необходимый градиент давления. Проходящая по зазору между корпусом 1 и электродвигателем 4 вода обеспечивает эффективное охлаждение последнего.
Забор воды из глубинных слоев через водозаборные трубы позволяет интенсифицировать процесс аэрации, обеспечить стабильную работу и увеличить эффективность насыщения воды кислородом.