УСТРОЙСТВО ПОВЫШЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ОКСИГЕНАЦИИ ВОДОЕМА

Полезная модель может использоваться для повышения содержания кислорода в водоеме.
Известен оксигенатор [Оксигенатор. Заявка на патент на изобретение RU №2013 138 382, опубликован 27.02.2015 г.], 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.
Недостатком данного оксигенатора является то, что он не может быть размещен непосредственно в водоеме и не обеспечивает интенсификацию растворения кислорода в воде.
Известно устройство оксигенации водоема [Water quality improvement apparatus. Д1 JP 2007209883 A, 23.08.2007, [0001]-[0004], [0020]-[0040]], которое состоит из полого корпуса, имеющего отверстия для входа и выхода воды, вертикального канала с правой части корпуса, компрессора, трубопровода с перфорацией для подачи воздуха в полость корпуса. Устройство работает следующим образом: устройство устанавливается на дно водоема, вода заполняет часть внутреннего объема корпуса. В части полого корпуса, заполненной воздухом, создается давление, превышающее атмосферное. Включается компрессор, который подает атмосферный воздух по трубопроводу. Далее, воздух попадает, внутрь корпуса через перфорацию в трубопроводе. В процессе поднятия пузырьков воздуха к части полости корпуса, заполненной воздухом, происходит растворение кислорода воздуха в воде. В процессе работы, объем воздуха в корпусе увеличивается. Уровень воды в корпусе опускается ниже верхней кромки выходного отверстия и часть воздуха из полости попадает в вертикальный канал и поднимается по нему вверх до поверхности водоема. В канале имеет место эффект эйрлифта и вода из корпуса также подсасывается по вертикальному каналу замещаясь новой водой через входное отверстие в противоположной части корпуса.
Недостатком данного устройства является то, что оно обеспечивает контакт атмосферного воздуха с водой, что не является эффективным для растворения кислорода, так как концентрация кислорода в атмосферном воздухе составляет около 20%.
Известно принятое за прототип устройство интенсивной оксигенации водоема [Пат.RU195630U1 РФ, Устройство интенсивной оксигенации водоема МПК C02F 7/00 (2006.01). / Тихонов Е.А.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петрозаводский государственный университет» - №2019139532; заяв. 03.12.2019; опубл. 03.02.2020], которое состоит из полого корпуса, внутри которого смонтированы перегородка, разделяющая корпус на 2 части, и распылитель, расположенный в одной из частей. Причем в нижней части перегородки имеется зазор. На корпусе установлена труба забора, и труба подачи кислородно-воздушной смеси в распылитель. Также, устройство включает в себя штуцер подключения линии подачи кислорода. Причем штуцер подключения линии подачи кислорода может быть расположен как на корпусе, так и на трубе забора или трубе подачи кислородно-воздушной смеси.
Недостатком данного устройства является быстрый проход воды через полный корпус и как следствие, недостаточное время процесса оксигенации.
Технический результат предлагаемого устройства состоит в увеличении времени контакта кислорода с водой в процессе оксигенации.
Технический результат достигается тем, что второй части полого корпуса устройства, установлен компенсационный распылитель, объем подачи кислорода которого, меньше, чем у основного распылителя.
На фиг. 1 показана схема устройства повышения интенсивности оксигенации водоема.
Устройство повышения интенсивности оксигенации водоема состоит из полого корпуса 1, внутри которого смонтированы перегородка 2, разделяющая его на две части. В первой части полого корпуса находится основной распылитель 6, а во второй компенсационный распылитель 7. На корпусе установлена труба забора кислорода 3 из полого корпуса 1 и труба подачи кислорода 4 в распылители 6. Также, устройство включает в себя штуцер подключения линии подачи кислорода 5 (см. фиг. 1).
Устройство повышения интенсивности оксигенации водоема работает следующим образом. Устройство устанавливается на дно водоема полым корпусом 1, либо подвешивается в толще воды, либо не полностью погружается под поверхность воды. Вода, попадая внутрь полого корпуса 1, формирует внутри него газовую полость. Для обеспечения уровня воды внутри полого корпуса 1 вровень с перегородкой 2, излишки газа удаляются из газовой полости внутри корпуса 1, через штуцер подключения линии подачи кислорода 5. Так как газовая полость внутри полого 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 основной распылитель 6, подобрано так, чтобы вытеснить воду из полого корпуса 1 до уровня, изображенного на фиг. 1. По достижению данного уровня - подача кислорода прекращается. Масса устройства подобрана таким образом, что обеспечивает устройству отрицательную плавучесть. Далее, начинается перекачка кислорода из газовой полости внутри полого корпуса 1 через трубу забора кислорода 3 в трубу подачи кислорода 4, откуда, кислород подается в основной распылитель 6 и компенсационный распылитель 7. Кислород, проходя через основной распылитель 6, разбивается на микропузырьки и попадает в воду внутри первой части полого корпуса 1. Тем самым, повышается площадь соприкосновения газ-вода и начинается активное растворение кислорода в процессе подъема микропузырьков к газовой полости внутри полого корпуса 1. В процессе подъема микропузырьков внутри первой части полого корпуса 1 образуется газо-водяная смесь, плотность которой ниже плотности воды на глубине размещения устройства. Из-за этого столб газо-водяной смеси поднимается выше перегородки 2 и происходит перелив воды во вторую часть полого корпуса 1, где навстречу нисходящему потоку воды идет подача кислорода из компенсационного распылителя 7, замедляя скорость прохождения воды через устройство и увеличивая время контакта кислорода с водой в процессе оксигенации. Затем вода самотеком уходит из полого корпуса 1, а новая порция воды поступает с другой стороны (см. фиг. 1). Далее, кислород, который не успел раствориться, снова собирается в газовой полости полого корпуса 1. Так как часть кислорода не растворилась, давление в газовой полости снизилось и возобновляется подача кислорода через штуцер подключения линии подачи кислорода 5. Давление повышается - подача кислорода прекращается. После чего процесс повторяется. При этом концентрация воздуха постепенно падает до 0 и в основной распылитель 6 и компенсационный распылитель 7 подается кислород.