Аэратор

СЭОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН14932 19) ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯЫПРИ П 1 НТ СССР ИЭОБРЕТИДЕТЕЛЬСТВУ И(54) ЛЭРЛТОР (57) Изобрет к рыбной ниеи, Цель иэогозатрат ц э промыылецно снижение эн Специальное опытно-конструктор 11бюро рыбоводной техники Хехрыб в, В аэратор лавучем сред выполнены с вертикально оццых расхо ровапном ца вод(56) Лвторское свидетельстУ 530667, кл. Л 01 К 63/00Лвторское свидетельствоР 1181605, кл. Л 01 К 63/О духопроводы тью качания чецко дводнвыые и сн тано а полуосях во СССР1974.СССР4, 1985 для соэд ции пла хопро и силы тва и, оводов м, повороратными луж в 2 ОПИСАН Н АВТОРСКОМ 21) 4328923/28-1322) 17. 11.8746) 15.07,89. Вюл 504 Л 01 К 63/О крыльями 8, качания возд ния подъемно вучего средс та воздухопр пружинами 9, воздухопрово ленин при сн жения. 7 ил. ретецця ксплуатацие, смонтистве 1, воэ воэможнос Й плоскости бжецы поленнымиодов 2,при движтем самь2, и воз ими для поворота обратном направскорости нередви40 50 55 11 эобретсцие относится . рыбнойзролызлнзенности и может быть использовано для насыщения воды кс.Оро;Омвоздуха зз рыбонодцых нодосмдх.Цепь изобретения - сиикение энергозатрат и эксплуатационных расходов,Применение предлдгдсОго дэрдторан цдролцом хозяйстве позззоззит проводить дэрдцзио ц Оспосрсдстнн 0 с0начала движения зшдвучего средстдбсэ потери нрсмсш цд набор скорости.1 ролзе того, устройство позволяетнести аэрации подыузких протоках,цд ззелководьс и спосредстненно в 15прибрежцых зонах.1 зд фиг.зобрджеп дэрдтор, Обзций нид; па фг, 2 - то же, и, сне;ху; цд иг. 3 - нд Л цд и . ; здфиг. й - оложеплс поэдухопро" Одд 20в статике; на Фпг, 5 - то же, зз ппдмпке; на фиг. 6 - буксировка цсскозпких плавучих средств с дэрпруюцпмприспособлениям; ца фиг, 7 "д","б"11 вп - рдэззичнз,зе углы поворота владухопронода.Лэратор Состоит э плавучего средства 1, дэрируощих прззспособззений нвиде двух полых Оздухопронодо 2с поэдухоздборными частями 3 сззсрху 30и раструбам 4, ззепестками 5;зя закручивания подозоэдушной смсс. Воздухопроподы 2 смонтированы цд кронштейнах 6 на полуосях 7 с ноэлзожностью качания н вертикальной шоскостпи снабжены подводными крьшьялш 8 ивозвратными пружицдззи 9,Подводилс крь.и я 8 установлены пышс осей качапи - полуосей 7 - п смонтированы с положительным углом атаки. 1(ро;зштсй и 6 предназначены для крепления дэрирующих приспособлений к дну зеззу средству 1 снабжены огрднпчптсзпзми 10 угла поззоротд ВОздухопронодон 2 ОГ 1 дцчзздзощим заглубленс воздухозПОодоп 2диапазоне редльых эачсшп режимов аэрации.Лэрдтор работает слсцующзлм образом,При нозппкцосшш в водоеме предэаморных явленй дэрпруюоие приспо. собления устанавливаются цд плдззучел средстве 1 пр помощи кронштейна 6 (Ьиг. 4) . При дпижсцпи зшанучего средства 1 на крыльях 8 ноэцикает подъемная сила, стремящаяся рдэнерцуть воэдухопроноды 2 н вертикально плоскости вокруг Осей качания - полуосей 7. Поворачиваясь нд полуосях 7,раструбы 4 ноэдухопронодов 2 эаглубляотся и зд ними образуется областьпониженного лапения (рдэрежеция),пружина 9 при этом растягивается. Лтмосферныи воздух через верхние воэдухоэдборцые части 3 засасьзнается нвоэдухопронод 2 и через раструбыподаетсяводу. Обраэузощдяся нодоноздушная смесь закручивается лепест-.калш 5, что способствует псремешинацию воды и растворению н ней кислорода воздуха (фиг. 5),При уменьшецзш скорости днижсциязшанучего средства 1 подъемная силад крыльях 8 уменьшается и пружины 9оэпрдщдют ноэдухопроводы к исходоу положеио (урдноеюнаот подъсмпук силу крьшьен) и тем сзлым устаа.ндют оззтмдльцую глубину погружения раструбоп 4 и Оптимальный режим здсдсындция воздуха.Угол поворота (эдглубление) нсздухопронодон 2 исходя иэ реальныхоптпмдльнззх режимон аэрации и пардлзетрон рыбонодцых водоемов ограничивается ограничителями 10, чтопоэтолпе расходовать мощность плавучего срецстззд с бозишззл КПД в ыироком сиапазоне скоростей передвижения.Плавучее средство 1 может быть каксдлзоходным, так и буксируемым, В последнем случае возможна одновременная буксировка нескольких аэрирующпх приспособлений (фиг. 6) .3 Ясктинность использования мощности привода плавучего средствадостигает максимального значениятоззько на вполне определенной скорости. Па других сксростях затрдчидемдя мощность используется неэффективно, что приводит к цеэкономичномурасходу горючего.Это следует э соотношения междускоростью движения воздухопронодонЧ и глубиной, на которузо эасасывзксндется воздухП .Икс(1)3(1где Н - глубина засасывания, м;- ускорение свободного падения, лз/с .Тдк, при стандартной глубине пруда 1,2 м и фиксированном заглублениипоэдухопровода 0,8 м скорость буксировки (движения) воздухопронода дозка быть равна 17,46 км/ч. При меньшихзначениях скорости воздух не будет(4) где (1 - расход воздуха, м/с;плотность воды, кг/мз;- ускорение свободного падения,м/с;1( - глубина закачки воздуха, м;И - моцность буксировочная, м/с; Ч 6 , - ссорость буксировси, м/с;Е - подъемная сила крьша, Н;С - коэффициент подъемной силы;Ь - ппоцадь крьша, м .Углы атаки, а, следовательно, и углы установки могут быть определены по значениям С,1 (по стандартным кривым дпя крыльев с известным гидравлическим качеством). Жесткость возвратной пружины долина соответствовать подъемной силе крьша (с учетом изменения плеча ее действия).В предлагаемом аэраторе ца воздухопроноде крьшо с положительным углом атаки установлено выше оси качания (оси вращения воздухопровода), а возвратная пружина ниже осп качания. Таким образом, при движении воздухопроводд его здгпубпение опредепя 35 45 50 55 здсдсынаться в воду, а при больших будет непроизводительно затрачивдться мощность двигателя плавучего средства. Напримр, при скорости 18 км/чнепроизводительно затрачивается 4,57.5 мощности, при 20 км/ч - 217, а прп 25 км/ч - более 502.Зная соотцошецие между скорость(о буксиронкп ноздухопроводаЧ иьчкс, . глубиной Н, па котору(о засасывается воздух, можно подобрать такую возвратную пружину и крьшо с такой плошадью и углом установки, что каждому эначеци(о скорости движения воздухо провода будет соответствовать такое его заглубление, при котором моццость привода плавучего средства будет расходовдться оптиапьцо в отношении режима аэрации.1Осцовны соотношения между гсометрическиа(, энергетическими и гпдромехдцическимп параметрами дзраторд в первом прибпикении т.е. при попуцециях, что сила сопротивления мала по 25 сравнению с подъемной и величины уг.лов атаки лежат в основном в прделах докритических, снязаны форму:(аьп(г ется алгбрдпческсй су(мой( моментов, возникдюцих па его элементах относительно оси качания (поворота).Возрастание скорости определяет изменение этих ве.чичин моментов вследствие изменения действующих сил, что вызывает поворот (загпубпение) воэдухопроводд и изменение плечей, на которых действуют силы. Воэдухопровод будет заглубляться до того положения, ри котором моменты действу(от против часовой стрелки, т,е.21=0. Дальнейшее возрастание скорости приводит к дополнительному возрастанию сил и дополнительному заглублению воэдухопровоцд, т.е. каждому значению скорости движения будет соответствовать равновесное по моментам загпублецие воздухопронода.Так, в начале движения воэдухопровода при скорости дникения (фиг.7 а) на его элементах будут возникать моменты, определяемые следуюцими зависимостями: способстнуюцие эаглублецию воэдухопровода (против часовой стрелки) М=Г 1 п,где Е - подъемная сила крыла, кг;1 п - соответственное плечо, м;ЕЕс Е с 1 сгде Г - гидродпнамическое сопротивление части воздухопровода,расmопокеццой выше оси качания, кг;1 - соответственное плечо, м;действуюцие против загпублеция воздухопровода (по часовой стрелке)1где Р- условие возвратной пружиЬцы, кг;1 в - соответствуюцее плечо, м;И=Р 1с с сгде Е - гидродинамческое сопротивсление части ноздухопровода,раснопокенцой циже оси качания, кг;1 о - соответственное плечо, м.Как видно на фиг. 76 при увеличении скорости движения (Ч.Чо,) воэдухопровод заглубится, при этом Ги 1увеличатся, Гс и 1, цезцачитель(цо умепьыатся, Г равномерно увеличатся, Г и 1, увеличатся,сНа фиг. 7 в при Ч Ч 5 прослежпваютося те же тенденции изменения сил и соответствующих им плечей, вызванные увеличением скорости. В этом случаеподъемная сила Г на крыле исчезает за счет отрицательного угла атаки, а наее месте начинает действовать сила Р1на плече 1 , вызванная большим гидро- динамическим сопротивлением крыла.При использовании аэратора мощность плавучего средства, затрачиваемая на эаглубление воздухопровода преодоления гидродинамического сопротив О ления подводного крыла), эначител но меньше непроизводительных расходов мощносги, свойственных прототипу при его эксплуатации в реальных режимах, за счет чего и возникает снижение15энергозатрат.Снижение эксплуатацибнных расходов достигается тем, что аэрирование водо ема начинается одновременно с началом движения плавучего средства, те.отсутствуют потери рабочего времени оператора, и моторесурса, присущихпрототипу при выходе на рабочий режим,Формула и э о б р е т е н и яАэратор, включающий плавучее средство и аэрирующие приспособления в ниде полых воздухопроводов с воздухозаборными частями сверху и расположенными внизу раструбами с лепестками для закручивания водовоздушной смеси, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и эксплуатационных расходов, воздуховоды смонтированы на оси с возможностью качания в вертикальной плоскости и снабжены подводными крыльями и возвратными пружинами, при этом подводные крылья установлены выше оси качания.1493218 ие 7 ж 470 Подписноеитета но изобретеииям и отк сква, Ж, Раушская наб., д ГКНТ СССР тия 4/5 ствеино-издательский комбинат "Патеит", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 Про Составительактор В.Ковтун Техред Л,Сер аказ 3907/6 ТирНИИПИ Государственного к113035, М ловва Корректор О.Циил