УСТРОЙСТВО ИНТЕНСИВНОЙ ОКСИГЕНАЦИИ ВОДОЕМА

Предлагаемая полезная модель может использоваться для повышения содержания кислорода в водоеме.
Известен оксигенатор [1], состоящий из удлиненного цилиндрического корпуса, трубы подачи газообразного кислорода, крана для выпуска газа и трубу выхода воды, отличающийся тем, что труба подачи воды связана с системой «водяного замка», удлиненный цилиндрический корпус своей нижней частью герметично закреплен внутри цилиндрического основания, содержащего, по меньшей мере одну трубу выхода воды, при этом на нижней части удлиненного корпуса вдоль всей окружности выполнены прорези для прохождения воды, а между стенками удлиненного корпуса и основания выполнена система вертикальных барьеров, позволяющая жидкости двигаться в различных направлениях.
Данный оксигенатор не может быть размещен непосредственно в водоеме и не обеспечивает большой площади соприкосновения кислорода и воды, что снижает эффективность растворения кислорода в воде.
Известно устройство насыщения воды водоема кислородом [2], состоит из понтона, на котором закреплена вертикально расположенная труба. Понтон гибко связан с размещенными на дне водоема пригрузами. Во внутренней полости трубы по ее оси выполнен вал, на нижнем конце которого закреплено насосное колесо. Верхняя часть трубы, расположенная над поверхностью воды, выполнена с отверстиями, равномерно расположенными по периметру трубы и оборудованными разбрызгивающими соплами под углом к вертикальной оси трубы. На верхнем торце вала, выходящем из торца верхней части трубы, выполнено ветроколесо с вращением лопастей в горизонтальной плоскости. Разбрызгивающие сопла размещены под лопастями ветроколеса и направлены в сторону ветроколеса под углом. Величина угла между соплами и вертикальной осью трубы определяется по расчету или экспериментально. Возможно устройство сопл в несколько рядов под разными углами или в одном ряду через одно под разными углами.
Данное устройство обеспечивает перемешивание и разбрызгивание воды при атмосферном давлении, что является неэффективным. Так же, конструкция устройства подразумевает растворение в воде кислорода, содержащегося в атмосфере при концентрации около 20%.
Наиболее близким из известных аналогов является устройство оксигенции водоема LOXY [3], которое обеспечивает достаточную подачу кислорода от 16 до 25 л/мин. Устройство состоит из корпуса, имеющего отверстия для входа и выхода воды, штуцер для подключения подачи кислорода, электродвигатель и ротором-перемешивателем внутри корпуса. Устройство работает следующим образом: устройство погружается в воду, вода заполняет часть внутреннего объема корпуса с перемешивающим устройством. Воздух из полости выходит через патрубок сброса воздуха в корпусе. Включается электродвигатель, который вращает перемешивающее устройство. Через штуцер в полость корпуса подается кислород. В процессе активного перемешивания воды перемешивающим устройством происходит растворение кислорода в воде.
Данное устройство обеспечивает перемешивание кислорода с водой при атмосферном давлении, что не является эффективным. Так как подача кислорода осуществляется под давлением, нерастворенный кислород выходит в атмосферу через отверстие в корпусе и теряется безвозвратно.
Технический результат, достигаемый предлагаемым устройством интенсивной оксигенации водоема, состоит в повышении интенсивности процесса растворения кислорода в воде.
Технический результат достигается тем, что что внутри корпуса смонтирован распылитель и перегородка, разделяющая полый корпус на две части, причем в нижней части перегородки имеется зазор, причем распылитель, расположен в одной из частей, при этом полый корпус снабжен трубами забора и подачи кислородно-воздушной смеси.
На фиг. 1 показана схема устройства оксигенации водоема.
На фиг. 2 показано положение устройства оксигенации в водоеме.
Устройство интенсивной оксигенации водоема состоит из корпуса 1, внутри которого смонтированы перегородка 2 и распылитель 6. На корпусе установлена труба забора 3 и труба подачи 4 газа в распылитель 6. Также, устройство включает в себя штуцер подключения линии подачи кислорода 5. При чем, штуцер подключения линии подачи кислорода может быть расположен как на корпусе 1, так и на трубе забора 3 и трубе подачи 4 (см. фиг. 1).
Устройство интенсивной оксигенации водоема работает следующим образом. Устройство интенсивной оксигенации водоема устанавливается на дно водоема корпусом 1. Вода, попадая внутрь корпуса, формирует газовую полость. Для обеспечения уровня воды внутри корпуса устройства вровень с перегородкой, излишки газа удаляются из газовой полости внутри корпуса 1, например, через штуцер подключения линии подачи кислорода 5, или любым другим способом. Так как газовая полость внутри корпуса 1 не имеет сообщения с атмосферой, давление газа в полости будет выше атмосферного и будет зависеть от глубины погружения устройства. Далее, через штуцер подключения линии подачи кислорода 5 подается кислород под давлением. Давление кислорода, подаваемого через распылитель 6, подобрано так, чтобы вытеснить воду из полости корпуса 1 только до уровня верхней кромки перегородки 2. По достижению данного уровня - подача кислорода прекращается. Масса устройства подобрана таким образом, что обеспечивает устройству отрицательную плавучесть. Далее, начинается перекачка кислородно-воздушной смеси из газовой полости внутри корпуса 1 через трубу забора 3 в трубу подачи 4, откуда, кислородно-воздушная смеси подается в распылитель 6. Кислородно-воздушная смесь, проходя через распылитель 6, разбивается на микропузырьки и попадает в воду внутри одной из частей корпуса 1. Тем самым, повышается площадь соприкосновения газ-вода и начинается активное растворение кислородно-воздушной смеси в процессе подъема микропузырьков к газовой полости внутри корпуса 1. В процессе подъема микропузырьков внутри одной из частей корпуса 1 образуется газо-водяная смесь, плотность которой ниже плотности воды на глубине размещения устройства. Из-за этого столб газоводяной смеси поднимается выше перегородки 2 и происходит перелив воды в соседнюю часть корпуса 1. Далее, вода самотеком уходит из корпуса 1, а часть воды подсасывается через зазор под перегородкой 2 и снова попадает в полость с распылителями, дополнительно обогащаясь кислородом. Новая порция воды поступает с другой стороны (см. фиг. 2). Далее, кислород и воздух, которые не успели раствориться, снова собираются в газовой полости корпуса 1. Так как часть кислорода и воздуха растворилась, давление в газовой полости снизилось и возобновляется подача кислорода через штуцер подключения линии подачи кислорода 5. Давление повышается - подача кислорода прекращается. Далее процесс повторяется. При этом, концентрация воздуха постепенно падет до 0 и в распылитель 6 подается чистый кислород.
Список использованной литературы
1. Оксигенатор. Заявка на патент на изобретение RU №2013138382, опубликован 27.02.2015 г.
2. Устройство для насыщения воды водоема кислородом. Авторское свидетельство на изобретение SU №1837606, опубликован 25.10.1990 г.
3. Оксигенатор воды LOXY. http://aquacultur.ru/oxy-system.