Устройство для аэрации водоема
DEVICE FOR RESERVOIR AERATION

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.
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.
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).
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.
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).
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.
Задачей, решаемой настоящим изобретением является повышение эффективности работы устройства.
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.
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.
На фиг. 1 общая схема устройства при работе в зимний период (с вмерзшими в лед поплавками).
На фиг. 2 вид ветропривода устройства сверху.
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.
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.
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.
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.