Устройство для аэрации придонных слоев воды

Полезная модель относится к области аэрации воды, в частности к устройствам для аэрации придонных слоев воды на водоемах.
Известно устройство для аэрации воды, содержащее понтон, снабженный водоподъемной трубой, опущенной в придонные слои водоема, и сбросной трубой, причем на понтоне установлена снабженная обратным клапаном смесительная камера, выполненная в форме полого цилиндра с соосно установленным внутри нее перфорированным патрубком, внутри которого соосно установлен завихритель, выполненный в виде конусного шнека, установленного стороной с меньшим наружным диаметром в сторону обратного клапана, между водоподъемной трубой и смесительной камерой установлен водяной насос, а на понтоне установлен компрессор, снабженный выходным патрубком, причем выходной патрубок компрессора соединен с полостью, образованной между внутренней поверхностью смесительной камеры и перфорированным патрубком (Патент РФ, 191303, C02F 7/00, 1/74, 3/34, 2019).
Недостаток аналога - сложная конструкция, включающая завихритель, выполненный в виде конусного шнека, а между водоподъемной трубой и смесительной камерой установлен водяной насос.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для аэрации придонных слоев воды, включающее емкость-накопитель, в дне которой выполнено отверстие с выходом в патрубок с балластным грузом в нижней части, волновой приемник в виде наклоненной площадки с нижней частью, находящейся ниже уровня окружающей воды, и верхней, соединенной с боковой стенкой емкости-накопителя, поплавок, закрепленный к емкости-накопителю с возможностью расположения верхних концов стенок емкости-накопителя выше уровня окружающей воды, при этом к нижней кромке волнового приемника закреплен якорный трос, причем в верхней части боковой стенки емкости-накопителя выполнен вырез, к которому жестко прикреплена верхняя часть наклоненной площадки, расширяющейся к низу и дополнительно снабженной боковыми бортиками, при этом вырез перекрыт заслонкой, пропускающей волну внутрь емкости-накопителя и удерживающей ее при обратном ходе, патрубок выполнен в виде жесткой трубы, на верхний конец которой надет поплавок, а также два кольца, соединенные между собой посредством радиальных растяжек, при этом внутреннее кольцо имеет размеры, обеспечивающие его свободное вращение вокруг патрубка и перемещение вдоль него, а по периметру внешнего кольца подвешены коллектора для обрастателей, а также прикреплены дополнительные поплавки с помощью веревочных концов, длину которых можно регулировать для удержания системы колец под водой в зоне оптимального фотосинтеза (Патент РФ 76332, C02F 7/00, 2008).
Недостаток прототипа - сложная конструкция, которая не может использоваться при отсутствии волнения на водоеме.
Техническая проблема заключается в создании простого и эффективного устройства за счет использования солнечной энергии и эффекта увеличения давления водяного пара при нагревании воды.
Технический результат, на достижение которого направлена данная полезная модель, заключается в упрощении конструкции за счет использования солнечной энергии и увеличения давления водяного пара при нагревании воды в емкости-накопителе.
Для достижения указанного технического результата в устройстве для аэрации придонных слоев воды, включающее размещенную на поплавке емкость-накопитель, закрепленную на трубе, якорный трос с балластным грузом, при этом емкость-накопитель выполнена в виде шара с черной внешней поверхностью и закреплена при помощи трубы, верхний конец которой в виде консоли размещен внутри шара, а нижний конец трубы крепится к поплавку и размещен под днищем поплавка, в верху емкости-накопителя размещен входной шаровой клапан, а выходной шаровой клапан размещен в трубе в зоне днища поплавка.
Кроме того, заявляемое техническое решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, а именно:
- емкость-накопитель оборудована патрубком с краном для заливки воды в емкость-накопитель.
Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше, наиболее близкого к нему, является то, что емкость-накопитель выполнена в виде шара с черной внешней поверхностью и крепится при помощи трубы, верхний конец которой в виде консоли размещен внутри шара, а нижний конец трубы крепится к поплавку и размещен под днищем поплавка, в верху емкости-накопителя размещен входной шаровой клапан, а выходной шаровой клапан размещен в трубе в зоне днища поплавка.
Благодаря наличию этих признаков применение предлагаемого устройства позволит упростить конструкцию за счет использования солнечной энергии и увеличения давления водяного пара при нагревании воды в емкости-накопителе.
Предлагаемое устройство для аэрации придонных слоев воды иллюстрируется чертежами на фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 - общий вид водоема с размещением устройств для аэрации придонных слоев воды.
На фиг. 2 - продольный разрез А-А устройства для аэрации придонных слоев воды.
Устройство для аэрации придонных слоев воды содержит емкость-накопитель 1, которая выполнена в виде шара с черной внешней поверхностью и закреплена при помощи трубы 2, верхний конец которой в виде консоли 3 размещен внутри шара, а нижний конец трубы 2 крепится к поплавку 4 и размещен под днищем поплавка 4, в верху емкости-накопителя 1 размещен входной шаровой клапан 5, а выходной шаровой клапан 6 размещен в трубе 2 в зоне днища поплавка 4. Емкость-накопитель 1 оборудована патрубком 7 с краном 8 для заливки воды 9 в емкость-накопитель 1. Поплавок 4 при помощи якорных тросов 10 закреплен к балластным грузам 11. В центре поплавка 4 выполнена ниша 12 заполненная водой водоема 13. На фиг. 2 показан процесс поступления водяных паров 14 в водоем.
Работа устройства для аэрации придонных слоев воды осуществляется следующим образом.
Устройства для аэрации придонных слоев воды размещают на поверхности водоема. В дневной период лучи солнца сильно нагревают черную поверхность емкости-накопителя 1, в которой вода 9, предварительно залитая через патрубок 7 при открытом кране 8, выделяет водяной пар 14 при том в полости емкости-накопителя 1 повышается давление (кран 8 закрыт) входной шаровой клапан 5 закрывается, выходной шаровой клапан 6 открывается и водяной пар 14 поступает в консоль 3 и по трубе 2 поступает в водоем под днищем поплавка 4. Труба 2 проходит через нишу 12, которая сообщается с холодной водой 13 водоема, при этом в трубе 2 происходит процесс конденсации - капли воды в трубе 2 вместе с пузырьками воздуха через открытый выходной шаровой клапан 6 поступают в водоем. Пузырьки воздуха обогащают кислородом воду 13 водоема.
В ночной период емкость-накопитель 1 охлаждается, давление в полости емкости-накопителя 1 снижается ниже атмосферного входной шаровой клапан 5 открывается и закрывается выходной шаровой клапан 6 под напором столба воды в водоеме. Емкость-накопитель 1 заполняется атмосферным воздухом и в дневной период процесс поступления воздуха в водоем автоматически повторится. Якорные тросы 10 с балластными грузами 11 удерживают поплавок 4 на заданном месте в водоеме. По мере расходования воды 9 емкость-накопитель 1 через патрубок 7 пополняется.
По сравнению с прототипом предложенное устройство для аэрации придонных слоев воды позволит упростить конструкцию за счет использования солнечной энергии и увеличения давления водяного пара при нагревании воды в емкости-накопителе.