Устройство для аэрации потока

(54) УСТРОЙ (57) Изобрет ной аэрации ется повыш упрощение кинематичес ЦИИ ПОТОКА к искусственбретения явля- ости аэрации, использование ока воды. УстСТВО ДЛЯ АЭРАение относитсяоды, Целью изоние эффективнонструкции иой энергии поее с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Автооское свидетел ьствоМ 1079879, кл. Р 04 В 19/14 ройство содержит поплавок 1 с проре раму 3, блок 4, выполненный ведомым 5, расположенный под поплавком 1 и с ненный бесконечной лентой 6 с бло через прорезь 2. Блок 5 имеет вал 7 равлическим двигателем 8 в виде пр лера, расположенным перед стой рамы 3. Стойка 10 рамы 3 распол после блока 5. Вал 7 установлен в сто и 10 с возможностью его смещения в кальном, но исключающим его смеше горизонтальном направлении, а рама возможностью ее вертикального смещ относительно поплавка 1, Бесконечна1685882 та 6 имеет гребни-полосы 17, крайние ободы ее закруглены. Эластичн ые г ребни-полосы 17 расположены между собой на расстояниине превышающем их высоты, Вращение гидравлического двигателя 8 приводит к вращению блока 5. Это приводит в движение бесконечную ленту 6, которая захватывает воду из потока и поднимает ее в воздух,Изобретение относится к искусственной аэрации воды и может быть использовано для аэрации потока за счет его Кинетической энергии. 5Целью изобретения является повышение эффективности аэрации, упрощениеконструкции и использование кинетическойЭнергии потока воды,На фиг,1 приведена схема устройства 10Для аэрации потока; на фиг.2 - устройствоДля аэрации потока, план; на фиг,3 - бесконечная лента, поперечный разрез.Устройство содержит поплавок 1, выполненный, например, из пенополистирола, имеющего плотность меньше воды, спрорезью 2, раму 3, установленную на поплавке 1, блок 4, выполненный ведомым,блок 5, расположенный под поплавком 1 исоединенный бесконечной лентой 6 с блоком 4 через прорезь 2. Блок 5 имеет вал 7с гидравлическим двигателем 8 в виде пропеллера, расположенным перед стойкой 9рамы 3, удерживающей вал 7. Стойка 10рамы 3 расположена после блока 5. Вал 7 25установлен в стойках 9 и 10 с возможностьюЕго смещения в вертикальном, не исключающем его смещение в горизонтальном направлении, а рама 3 - с возможностью еевертикального смещения относительно 30Поплавка 1, который снабжен тросами 11С якорями 12. Поплавок 1 имеет продолговатую форму с обтекаемыми носовой13 и кормовой 14 частями. В обтекаемойкормовой части 14 поплавка 1 имеется 35киль-флюгер 15, На поплавке 1 установлены фиксаторы 16 вертикального положения рамы 3. Бесконечная лента 6 имеет;мастичные гребни-полосы 17. Крайниеободы ее закруглены, Эластичные гребниполосы 17 расположены между собой нарасстоянии, не превышающем их высоты.Обтекаемая носовая часть 13 снабжена сороудерживающей решеткой 18, выполненной с возможностью вертикального 45перемещения относительно поплавка 1.Устройство для аэрации потока работает следующим образом,где она контактирует с воздухом, Изобретение позволяет азрировать поток и интенсифицировать его перемешивание для поддержания процесса самоочищения в нем экологически чистым способом и оно может быть использовано в местах, где отсутствуют другие источники энергии или доступ к которым по суше затруднен. 3 ил,Устройство отбуксировывают в створ водотока, в котором необходимо повысить содержание кислорода и интенсифицировать перемешиваиие воды, Первоначально закрепляют обтекаемую носовую часть 13 на якоре 12 и устанавливают поплавок по течению, что автоматически обеспечивает киль-флюгер 15, Затем закрепляют поплавок 1 на якорях 12. заякоривая обтекаемую кормовую часть 14, Таким образом гидравлический двигатель 8 устанавливают по течению.Вертикальное местоположение двигателя 8 регулируют вертикальным смещением рамы 3 относительно поплавка 1 и фиксацией ее в требуемом положении. Аналогично регулируют положение сороудерживающей решетки 18. Вращение гидравлического двигателя 8 приводит к враще ию блока 5, Это приводит в движение бесконечную ленту 6, которая захватывает воду из потока и поднимает ее в воздух, где она контактирует с воздухом, обогащаясь кислородом. После поворота ленты вокруг блока 4 происходит слив поднятой воды, При этом осуществляется дальнейшая аэрация воды путем ее контакта с воздухом по увеличенной за счет гребней-полос 17 площади такого контакта, а также частичного фонтанирования воды в воздухе при ее подъеме и сливе бесконечной лентой 6, имеющей повышенную внешнюю поверхность. Кроме того, движение бесконечной ленты 6 в толще потока интенсифицирует перемешивание водных масс, обтекающих устройство. Слив воды с бесконечной ленты происходит частично через прорезь 2 и частично с поверхности поплавка 1. Последнее позволяет дополнительно интенсифицировать газообмеи между водой и воздухом.Требуемое соотношение между энергиями, идущими на перемешивание водной массы, подъем воды и ее аэрацию в воздухе, определяют заглублением бесконечной ленты в потоке, Чем большую часть бесконечной ленты заглубляют в поток, тем большая часть энергии гидравлического двигателяприходится на перемешивание водной массы обтекающего потока, и уменьшается высота водоподьема в воздух и наоборот.В общем случае+М, (1) где Мд - момент силы поворота двигателя;М - момент силы касательных напряжений, действующих на бесконечную ленту, в воде;Мя - момент силы водоподаема в воздухе.В соотношении (1)М=Р г, (2) где Р- сила касательных напряжений, действующая на бесконечную ленту в потоке;г - радиус блока 5.Мя = Рп г, (3)где Рп - сила, необходимая для водоподьема в воздухе.Отсюда следует, что значения М, и М в значительной мере можно определить подбором значения г при заданном значении,При полном заглублении бесконечной ленты в потоке(4) т.е. вся энергия двигателя 8 идет на перемешивание водных масс в потоке.При заглублении только лопастей гидравлического двигателя 8 под поверхность воды значение М будет минимальным, а значение Мп - максимальным.Максимальная мощность двигателя 8 имеет место при его расположении в части водотока с максимальными местными скоростями, Местоположение этих скоростей определяют экспериментально или аналитически.Все возрастающая антропогенная нагрузка на водотоки, способствующая их загрязнению и снижению их самоочищающейся способности, приводит все чаще к крупным негативным экологическим последствиям, Одной иэ основных задач решения этой проблемы является разработка способов и средств для поддержания самоочищающейся способности потока. На.более эффективным средством для этого является искусственная аэрация потока, Однако ее широкое использование сдерживается 5 ограничением энергетических возможностей.Изобретение позволяет аэрироватьпоток и интенсифицировать его перемешивание для поддержания процесса само очищения в нем экологически чистымспособом и оно может быть использовано в местах, где отсутствуют другие источники энергии или доступ к которым по суше затруднен.15 Формула изобретения Устройство для аэрации потока, содержащее ведущий и ведомый блоки, соединен ные между собой бесконечной лентой, атакже привод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения эффективности аэрации, упрощения конструкции и использования кинетической энергии потока воды, оно 25 снабжено поплавком, опорной рамой, установленной на поплавке с возможностью фиксирования вертикального ее смещения относительно последнего, в поплавке выполнена прорезь, ведомый блок установлен 30 в опорной раме над прорезью, ведущийблок размещен в опорной раме ниже поплавка, привод выполнен в виде пропеллера с валом, расположенного в потоке воды, бесконечная лента пропущена через про резь, вал установлен в опорной раме с возможностью вертикального и блокирования горизонтального перемещений, рама выполнена из вертикальных стоек, одна из которых установлена после пропеллера, а 40 другая - после ведущего блока, при этомбесконечная лента выполнена с крайними закругленными ободами и с продольньми эластичными гребнями-полосами, расположенными друг от друга на расстоянии, не 45 превышающем их высоты.1885882Составитель В, Кулемин Редактор И. Дербак Техред М,Моргентал Корректор Т, Кол аз 3571 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5иэводственно-издательский комбинат "Патент, г, Ужгород, ул,Гагарина, 101