Установка з вітроприводом для екологічного оздоровлення озер

Реферат: Установка з вітроприводом для екологічного оздоровлення озер містить опорну базу, вузол для примусового переміщення водоростей між глибинними і поверхневими рівнями водойми, ємкість для приймання суміші води з водоростями, контур для перекачування суміші, оснащений насосом. Опорна база виконана у вигляді плавучої платформи, що складається з понтона, зібраного з кругової системи окремих клиноподібних поплавків і технологічної площадки, при цьому поплавки жорстко закріплені на нижній площині площадки і встановлені з радіальною симетрією та із зазорами проміж собою. Вузол для примусового переміщення суміші водоростей між глибинними і поверхневими рівнями водойми виконаний у вигляді шнека, що складається з вертикального вала, закріпленого на технологічній площадці за допомогою опорно-підшипникового вузла, та гвинтової поверхні. Шнек виконаний з можливістю обертання за допомогою вітропривода, який складається зі встановленої в надводній частині установки, трансмісії, яка верхнім кінцем з'єднана з ротором Дар'є, а нижнім кінцем спирається на редуктор. Ємкість для приймання суміші води з водоростями виконана у вигляді циліндричної камери з наскрізним центральним каналом для вільного проходу шнека. Камера розміщена в підводній частині установки, прикріплена з нижньої сторони понтона до поплавків, відкрита з нижнього торця та оснащена розтрубом. Стінки обичайки камери і верхнього торця виготовлені з мілкосітчастого матеріалу. Контур для перекачування суміші складається з насоса, встановленого на технологічній площадці. Вхідний патрубок насоса входить в об'єм камери UA 113105 C2 (12) UA 113105 C2 через отвір в її верхній торцевій стінці. На вихідний штуцер насоса насаджений шланг для транспортування суміші водоростей з водою на береговий вузол утилізації водоростей. Насос сполучений з вітроприводом за допомогою передавального ременя, який розтягнутий між шківом, насадженим на трансмісію, і шківом, насадженим на насосний вал. UA 113105 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до екологічних проблем, а саме - до розробки механічних пристроїв для очищення невеликих водойм, зокрема для збору та утилізації водоростей з використанням енергії вітру для роботи механізмів, адаптованих для цих цілей. Водорості можуть негативно впливати на середовище їх існування. В першу чергу, цей вплив пов'язаний з цвітінням води, яке веде до порушення видової різноманітності водойм. Більш глибокі ураження пов'язані з повною зміною біоценозу та подальшим замулюванням малих водойм, їх обмілінням та заболочуванням. До водоростей, що частіше всього викликають цвітіння води в озерах і ставках належать види родів Anabaena, Microcystis та Gleotrichia. В клітках планктонного виду Gleotrichia gechinulata є газові вакуолі. Внаслідок цього вони мають плавучість і при масовому розмноженні покривають всю водну поверхню плівкою, порушуючи газообмін у водоймах. Надмірне накопичення цих водоростей погіршує якість води, змінюючи її смак і запах, що може викликати масове отруєння худоби, що приходить на водопій. В літній час, великою проблемою для водоймищ будь-якої держави є також синьо-зелені водорості, що приносять значну шкоду як прісній, так і солоній воді, знищуючи їх мешканців. Для активного розвитку цим водоростям потрібні три головні умови: наявність поживних речовин (азоту і фосфору), теплої води (>20°C) і відсутність турбулентності - змішування води при течії. А саме ці умови виникають влітку практично всюди. Азоту і фосфору достатньо в атмосфері, ґрунті і воді у зв'язку з функціонуванням сільських господарств, в яких повсюдно використовуються азотні і фосфорні добрива. Надлишкова сонячна енергія не є проблемою. І разом всі ці чинники повною мірою забезпечують інтенсивний фотосинтез у водоростях і їх інтенсивне розростання. За сприятливих умов синьо-зелені водорості діляться по 2-3 рази на добу і за 3-4 дні біомаса збільшується в 10-12 разів, що дає їм можливість заповнити будь-яку водойму протягом короткого часу. Ніхто з водних організмів цією біомасою не харчується та її не знищує. Відмираючи, водорості осідають пластами на дні водойм, а осідання при хімічному розкладанні поглинають кисень, створюючи безкисневі, "мертві" зони. (Вассер С.П. з соавт. "Водорості", Київ: Наукова думка, 1989). Перелічені види водоростей відрізняються тим, що синьо-зелені визивають об'ємне цвітіння води, а водорості Gleotrichia gechinulata плівкове. Боротьба саме з переліченими видами водоростей, відповідальними за активне та масове цвітіння води, ведеться різними засобами - від хімічних до механічних. Хімічні методи небезпечні своїми непередбачуваними наслідками. Існують прийоми очистки водойм методом олуговіння води і виділення атомарного кисню, який знищує бактерії і синьо-зелені водорості. Саме так, наприклад, було очищене Женевське озеро. Недоліком цієї міри є те, що для 3 ефективного очищення води необхідно до 100 г СаО 2 на 1 м , а при високій його вартості це стає просто нереальним. Вживання інших хімічних засобів призводить до сильного забруднення води. Відомий також прийом очищення водойм, що полягає в затінюванні їх поверхні темною поліетиленовою плівкою, або спеціальними навісами, непроникними для світла, який необхідний для розвитку водоростей. Даним прийомом можна оздоровити лише дуже маленькі водойми, що, у свою чергу, не дасть можливості водоплавним птахам повноцінно ними користуватися. Фільтраційні засоби здатні очистити лише невелику кількість води для споживача, оскільки механічні фільтри швидко "забиваються" самими ж водоростями. Механічні, магнітні та електричні методи хоча і безпечні в екологічному відношенні, але надмірно енерговитратні. Давно використовуються методи очищення водоймищ за допомогою пропелерів, що забезпечують інтенсивну циркуляцію води між її нижніми та верхніми шарами, яка не дозволяє синьо-зеленій флорі розвиватися. Недоліком даного методу є те, що його можна застосовувати на обмеженому просторі (застосовується на дорогих курортах Південної Німеччини і Австрії), оскільки могутні електродвигуни споживають величезну кількість електроенергії. Також надмірно енерговитратними є всі методи механічної очистки водойм. Таким чином, багато ефективних й достатньо простих пристроїв, за допомогою яких можна надійно оздоровлювати водойми, не мають широкого вжитку тільки по енергетичних показниках. Вітроенергоустановки (ВЕУ) можуть бути досить перспективними для енергопостачання механічних очисних пристроїв при сучасному стані їх досконалості. Це особливо актуально в тих регіонах України, де сезонні вітри досить високопотенціальні. Оскільки робота очисних механізмів достатньо ефективна і при переривистих режимах вітрового напору, то кількість зон, в яких використання таких комплексних механізмів досить рентабельне, значно збільшується. Існують достатньо ефективні технічні рішення, в котрих ВЕУ вже знаходять свої прикладні функції. 1 UA 113105 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Так, відома установка для екологічного оздоровлення прісних водних систем за пат. України 105692, МПК (2014.01) F03D 9/00, C02F 1/46 (2006.01), C02F 1/48 (2006.01), автори: Дзензерський В.О., Тарасов С.В., Соколовський І.І., Буряк О.Α., патентовласник Інститут транспортних систем і технологій НАН України, заявка № а201212130, заявл. 22.10.2012, опубл. 10.06.2014, бюл. № 11. Установка має за енергетичний привід вітроустановку, яка розміщена на плавучій основі з можливістю тактичного переміщення по поверхні водойми. ВЕУ містить в надводній частині вітроколесо, встановлене на трансмісійному валу, а в підводній частині електролізер, який включає прикріплені на тязі до вала і до силової опори електролітичні комірки. Комірки сполучені з енергосистемою установки, від якої на їх електроди подається різниця потенціалів постійного або імпульсного характеру, і виробляють безпосередньо у відкритій водоймі речовини, які змінюють стан і структуру води, а також знезаражують її. Активатор, виконаний у вигляді системи конфузорних напівпрофілів, закріплених на тязі, що сполучає їх з трансмісійним валом має можливість руху по круговій траєкторії для створення хвилі активації, яка викликає перебіг води усередині комірок. Вживані технічні засоби забезпечують підвищення багатофункціональності установки, тобто створюють умови не тільки для здійснення основних реакцій в системі, але і ланцюжків вторинних і паралельних реакцій. До паралельних реакцій належать процеси злипання і ущільнення біомаси загиблих після обробки водоростей, що знаходяться в зоні дії електричного поля. Поляризаційна коагуляція призводить до осадження суспензії і освітлення води. Для забезпечення відведення сегрегацій опорна площадка модуля виконана у вигляді перфорованого кільця. До недоліків аналога слід віднести те, що знищені виділеними речовинами і засобами прямої фізичної дії шкідливі фітопланктон, мікроорганізми та водорості не видаляють з водойми. Внаслідок чого вони осідають на дно у вигляді органічної маси, яка гниє і тому небезпечно знижує вміст розчиненого у воді кисню. Відомий також спосіб і система отримання маси сухих синьо-зелених водоростей з водоймищ для потреб людини за пат. РФ 2454504, МПК Е02В 15/04, 15/10 (2006.01), A01D 44/00 (2006.01), В04В 5/00, 15/00(2006.01), C12N 1/12 (2006.01), автори Грачёв О.В., Грачев В.І., Тихонова Н.В., Пустовєтова М.Г., патентовласник Закрите акціонерне товариство "Наукововиробнича компанія "АВЕРС", заявка № 2010144394/13, заявл.01.11.2010, опубл. 27.06.2012. Винахід належить до екології і сільського господарства. Система отримання маси сухих синьо-зелених водоростей з водоймищ включає водозабірний пристрій, центрифугу, випромінювачі світла, теплову гармату або тепловентилятор. Водозабірний пристрій подає масу водоростей разом з водою в центрифугу. Центрифуга призначена для віджимання води з біомаси, для чого виконана з можливістю обертання зі швидкостями до 1000 об./хв. Всередині або поряд з центрифугою встановлені випромінювачі синього, зеленого і червоного світла. Випромінювачі світла розташовані на відстані не більше 50 см від поверхні осушуваної маси водоростей. Теплова пушка або тепловентилятор встановлені з можливістю продувки маси водоростей. Система містить кришку або виконана у вигляді короба, які обмежують доступ прямого сонячного проміння на масу водоростей. Роботою системи досягається підвищення ефективності отримання маси синьо-зелених водоростей з водоймища. До недоліків аналога слід віднести те, що всі технологічні операції, проводяться від електроприводів, споживаючих енергію з мережі. Сумарна витрата енергії на одиницю продукції у вигляді висушених водоростей достатньо велика, унаслідок чого рентабельність системи низька. Найближчим до винаходу технічним рішенням, прийнятим як прототип, є спосіб очищення водойм від водоростей і пристрій для його здійснення, який описаний в пат. РФ 2068053, МПК Е02В 15/00, автори Борунов Н.І., Борунов О.Н., Муров В.М., Іхсанов Д.Ф., Карамишев В.Г., Фатхутдинов Л.Ф., заявники Всесоюзний науково-дослідний інститут по збору, підготовці і транспорту нафти і нафтопродуктів, патентовласник Інститут проблем транспорту енергоресурсів, заявка № 5067226/15, завл. 16.07.1992, опубл. 20.10.1996. Пристрій для очищення водойми від водоростей, переважно синьо-зелених, включає водоприймач, пристосування для підйому суміші водоростей з водою на поверхню водойми і пристосування для відділення водоростей від води. Водоприймач виконаний у вигляді ємкості з водозабірним вікном і порогом, а пристосування для підйому суміші водоростей з водою на поверхню водоймища виконано у вигляді насоса, всмоктуючий патрубок якого розташований в нижній частині згаданої ємкості. Водоприймач оснащений радіатором для охолоджування і насосом, напірний патрубок якого підключений до радіатора, а всмоктуючий патрубок опущений в глибинні шари водоймища. 2 UA 113105 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 До недоліків прототипу слід віднести те, що всі вузли, які здійснюють збір, переміщення і охолодження мас водоростей надмірно енергоємні, і споживають енергію із зовнішньої мережі електропостачання. В основу запропонованого технічного рішення поставлена задача розробки комбінованої установки для очищення водойм від водоростей з метою гальмування деградаційних процесів, прискорення процесів регенерації і відновлення активності амортизаційних ресурсів водойм, а також для підвищення енергетичної ефективності та автономності установки шляхом функціонального суміщення її з вітроенергоустановкою. Поставлена задача вирішується тим, що опорна база виконана у вигляді плавучої платформи, що складається з понтона, зібраного з кругової системи клиноподібних окремих поплавців і технологічної площадки, при цьому поплавки жорстко закріплені на нижній площині площадки і встановлені з радіальною симетрією і із зазорами проміж ними, вузол для примусового переміщення суміші водоростей між глибинними і поверхневими рівнями водойми виконаний у вигляді шнека, що складається з вертикального вала, закріпленого на технологічній площадці за допомогою опорно-підшипникового вузла, та гвинтової поверхні, шнек виконаний з можливістю обертання за допомогою вітропривода, який складається з встановленої в надводній частині установки, трансмісії, яка верхнім кінцем з'єднана з ротором Дар'є, а нижнім кінцем спирається на редуктор, ємкість для приймання суміші води з водоростями виконана у вигляді циліндричної камери з наскрізним центральним каналом для вільного проходу шнека, камера розміщена в підводній частині установки, прикріплена з нижньої сторони понтона до поплавків, відкрита з нижнього торця та оснащена розтрубом, стінки обичайки камери і верхнього торця виготовлені з мілкосітчастого матеріалу, контур для перекачування суміші складається з насоса, встановленого на технологічній площадці, вхідний патрубок насоса входить в об'єм камери через отвір в її верхній торцевій стінці, на вихідний штуцер насоса насаджений шланг для транспортування суміші водоростей з водою на береговий вузол утилізації водоростей, насос сполучений з вітроприводом за допомогою передавального ременя, який розтягнутий між шківом, насадженим на трансмісію, і шківом, насадженим на насосний вал. Розкриємо суть технічного рішення і проведемо порівняльний аналіз відмінних ознак прототипу і пристрою, що патентується. Відмінна ознака "опорна база установки виконана у вигляді плавучої платформи, що складається з понтона, зібраного з кругової системи клиноподібних окремих поплавків і технологічної площадки, при цьому поплавки жорстко закріплені на нижній площині площадки і встановлені з радіальною симетрією і із зазорами проміж ними" вказує на можливість збільшення кута водозбірного отвору. Плавуча платформа дає можливість експлуатації установки в будь-якій точці водойми. Понтон виконаний у вигляді несуцільної опори поплавка для того, щоб забезпечити постійний приток води, насиченої плаваючими водоростями. При роботі шнека виникають поверхневі течії, які направлені до шнека від місць, віддалених від установки. Зазори між поплавками пропускають ці потоки, внаслідок чого площа водної поверхні, залученої в процес очищення набагато перевищує площу, займану самою установкою. Установка-прототип, оснащена водозабірним вікном для засмоктування суміші водоростей з водою, виконує аналогічні функції. Проте сектор дії на водне середовище у цьому вузлі відносно невеликий, тоді як у установки, що патентується, розчин кута активної дії складає 360°. Структура водоверті, збудженої роботою шнека така, що потік переносу всієї маси води між поверхнею та придонним шаром обмежений стінками каналу ємкості для збору водоростей, а в окрузі установки в рух приводиться тільки поверхневий шар води відносно невеликої товщини, в якому і зосереджені в основному плаваючі водорості, що формують небезпечну для біоценозу водойми органічну плівку. Розчищена ділянка може суттєво збільшуватися за рахунок дії низових поривів вітру, які в змозі зносити в розчищений сектор планктонну плівку з віддалених ділянок водойми. Цим процесам сприяють також дифузійні сили, які виникають при сильному падінні концентрації водоростей поблизу робочого органу установки. Понтон, в конструкції якого враховані всі ці процеси, не перешкоджає їх протіканню. Цим він перевершує вживаний в прототипі вузол. Відмінна ознака "вузол для примусового переміщення суміші водоростей між глибинними і поверхневими рівнями водойми виконаний у вигляді шнека, що складається з вертикального вала, закріпленого на технологічній площадці за допомогою опорно-підшипникового вузла та гвинтової поверхні, шнек виконаний з можливістю обертання за допомогою вітропривода, який складається з встановленої в надводній частині установки, трансмісії, яка верхнім кінцем 3 UA 113105 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 з'єднана з ротором Дар'є, а нижнім кінцем спирається на редуктор" і розкриває пристрій центрального вузла установки, працюючого від енергії вітру. Установка-прототип роботою насосів переміщує водяні маси з нижніх горизонтів до поверхні і навіть вище за її рівень. Установка що патентується, оснащена шнеком, який переміщує воду від поверхні в придонні горизонти водоймища. Ця відмінність дає, перш за все, енергетичний виграш. Робота шнека воду просто перемішує. Тоді як при роботі насоса у прототипі рідину, що очищають, піднімають вище ватерлінії установки, для чого потрібна більша потужність компресії, і відповідно істотно більша витрата енергії. При цьому установка-прототип бере енергію для роботи двох своїх насосів з місцевої мережі електропередачі. Установка, що патентується, використовує енергію вітру. При цьому використовує її напрям, в механічній формі без перетворення в електроенергію. Обидва насоси установки-прототипу проводять тільки закачування води в ємкість і в охолоджуючий контур, а шнек установки, що патентується, формує штучну водоверть, яка проходить через всі шари водоймища по глибині і є турбулізованою міжрівневою течією. Ця водоверть механічно руйнує поверхневу органічну плівку, що складається переважно з плавучих водоростей виду Gleotrichia gechinulata, захоплює їх і переносить в придонні шари. Як відомо, турбулентний режим перемішування шарівз різною температурою призводить до загибелі синьо-зелених водоростей. При цьому як сам по собі (динамічною дією), так і за рахунок охолодження значних мас, перенесених потоком в холодний горизонт водоймища. Синьо-зелені водорості, що потрапили у воронку водоверті, опиняються в згубних для себе умовах як по динамічних, так і по температурних характеристиках води. Однією з найсильніших переваг другого плану, є те, що у водоверті відбувається інтенсивне насичення води киснем і його транспортування в збіднені шари води. Робота ж механізмів прототипу не проводить аерації водойми. Відмінна ознака "ємкість для прийому суміші води з водоростями виконана у вигляді циліндричної камери з наскрізним центральним каналом для вільного проходу шнека, камера розміщена в підводній частині установки, прикріплена з нижньої сторони понтона до поплавків, відкрита з нижнього торця та оснащена розтрубом, стінки обичайки камери і верхнього торця виготовлені з мілкосітчастого матеріалу" відображає достатньо незвичайну особливість механізму збору водоростей, що базується на незвичайних властивостях самих водоростей. Принципова конструктивна відмінність водоприймача в установці-прототипі від аналогічної за призначенням ємкості в установці, що патентується, полягає в тому, що водоприймач може бути наповнений тільки шляхом примусового всмоктування рідини з водоймища за допомогою насоса, а ємкість в установці, що патентується, заповнюється мимовільно. Захоплені водовертю плавучі водорості опускаються по каналу в придонні шари, де розподіляються і за рахунок власної плавучості починають рухатися вгору, потрапляючи при русі у відкритий розтруб, і нагромаджуватися в камері ємкості та ущільнюються, витісняючи воду. Концентрація водоростей в камері зростає не за рахунок примусового відкачування води, як в прототипі, а мимовільним її витісненням під дією архімедової сили. При цьому вода не відкачується через стінки за рахунок перепаду тиску, а витісняється униз шляхом повільного заміщення. Синьо-зелені водорості, затягнуті потоком, який ініціює шнек, попадають у холодні шари, де гинуть та сегрегуються. У такій формі вони частково випадають в осадок, а частково захоплюються колоніями плавучих водоростей і попадають в пастку. По відношенню до цього типу водоростей установка виконує більшою мірою профілактичну роботу (турбулізуючи воду), ніж очисну. Відмінна ознака "контур для перекачування суміші складається з насоса, встановленого на технологічній площадці, вхідний патрубок насоса входить в об'єм камери через отвір в її верхній торцевій стінці, на вихідний штуцер насоса насаджений шланг для транспортування суміші водоростей з водою на береговий вузол утилізації водоростей, насос сполучений з вітроприводом за допомогою передавального ременя, який розтягнутий між шківом, насадженим на трансмісію, і шківом, насадженим на насосний вал" доповнює основну відзнаку установки, що патентується. Вона полягає в раціональному суміщенні конструкції вітроенергоустановки з установкою для очищення водойм від водоростей. Ця ознака посилює злиття конструкцій, оскільки визначає ще один канал енергопередачі від ВЕУ до насосу, який перекачує органічний концентрат з установки на береговий комплекс його переробки. Відкачування концентрату, що утворився, проводиться з верхньої частини камери, саме там, де виникає сила вертикального тиску всієї маси плавучих водоростей. Це полегшує сам процес входу суміші в патрубок. Транспортування на береговий вузол переробки по трубі проводиться за допомогою насоса, який забезпечується енергією від того ж вітропривода, що і шнек. Таким чином, всі механічні вузла установки не споживають мережної електроенергії. Це не тільки 4 UA 113105 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 призводить до економії електроенергії, але і дає можливість встановлювати установку, що патентуються, у водоймищах, віддалених від сітьових джерел електроенергії. Установкапрототип не має таких властивостей. Площа розчищеної поверхні води може досягати великих розмірів ще й тому, що рухливі плівки водоростей розсікаються гострими лобовими виступами, якими оснащені поплавки з боку припливу води. Низові струмені вітру можуть зносити планктонну плівку на чисті ділянки, вирівнюючи щільність розподілу біомаси. Тому в зону дії водоверті постачання водоростевої маси йде завдяки різним діючим силам, що підвищує ефективність установки. В періоди простою агрегату в безвітряну погоду плівка може частково відновлюватися ще й за рахунок розростання фрагментів колоній водоростей. Але вона легко направляється у пастку як тільки відновлюється вітер. Всі разом узяті фактори впливають на достатньо віддалені ділянки плівки і таким чином діаметр обробленої поверхні значно перевершує габарити установки. Ці обставини дають можливість закріплювати установку стаціонарно, що має позитивні наслідки. Платформа установки отримує надійне кріплення, внаслідок чого він працює стійко і не перекошує шнековий робочий орган під дією вітрового напору. Таким чином, установка, що патентується, діє одразу як на поверхневі сегрегації плавучих водоростей, так і на об'ємно розподілені типи. Проведений порівняльний аналіз показує, що система, що патентується, відзначається істотними відмінними ознаками в порівнянні з прототипом, а сукупність ознак сприяє рішенню поставленої у винаході задачі. За відомостями, які є у авторів, запропонована сукупність відмінних ознак, що характеризує суть винаходу, не відома в даному розділі техніки. Запропоноване технічне рішення може бути використано при проектуванні агрегатів для очищення водоймищ від плавучих водоростей. Схема пристрою, що патентується, пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 приведений фронтальний вигляд установки, на фіг. 2 - горизонтальний переріз по АА, а на фіг. 3 горизонтальний переріз по ВВ. Установка з вітроприводом для екологічного оздоровлення озер містить плавучу платформу (фіг. 1 і фіг. 2), що складається з понтона, виконаного у вигляді кругової системи клиноподібних поплавків 1 з гострими виступами на зовнішніх торцях і технологічної площадки 2. Поплавки жорстко закріплені на нижній площині площадки 2 і встановлені з радіальною симетрією відносно до вертикального вала 3 шнека 4. Вал 3 закріплений на площадці 2 за допомогою опорно-підшипникового вузла 5 і може приводити в обертання шнек 4, передаючи на нього за допомогою трансмісії 6 обертаючий момент від ротора 7 Дар'є вітроустановки через редуктор 8, встановлений на площадці 2. До поплавків 1 понтона жорстко прикріплена камера 9 (пастка) для збору водоростей (фіг. 1 і фіг. 3). Вона виконана у вигляді циліндричної ємкості з крізним центральним каналом 10 для проходу шнека 4. Камера 9 відкрита з нижнього торця і постачена розтрубом 11. Стінки обичайки камери і верхнього торця виготовлені з сітчастого матеріалу. У верхній торцевій стінці виконано отвір для введення патрубка 12, який сполучає об'єм камери з насосом 13, закріпленим на площадці 2. На вихідний штуцер 14 насоса насаджений шланг 15 для перекидання суміші водоростей з водою на береговий вузол (не показаний), в якому водорості утилізують. Насос кінематично пов'язаний з приводом, що складається з шківа 16, насадженого на трансмісію 6, шківа 17 насосного вала (не показаний) і передавального ременя 18. В залежності від потужності установки встановлюється декілька насосів. Та відповідно виконується декілька отворів для вводу всмоктуючи патрубків 12. Для фіксації в місці експлуатації установка постачена якорями 19, заглиблюваними в ґрунт 20. Установка працює наступним чином. Експлуатація установки починається з вибору місця її закріплення на донному ґрунті. Для цього керуються міркуваннями забезпечення її найбільшої ефективності. Глибина водоймища в місці базування повинна бути в 1,5-2 рази більше, ніж повне осідання пристрою, яке відміряється від поверхні води до розтруба камери 9. Бажано, щоб відстань до берегової лінії була одного порядку по всіх напрямках. Вітроустановка починає функціонувати, коли вітровий тиск, що обертає ротор 7, перевищує на трансмісії технічний мінімум пускового моменту. Для ВЕУ з редуктором це відбувається при швидкості вітру 4-5 м/с. Обертаючий момент передається від ротора 7 по кінематичному ланцюгу "трансмісія 6 - редуктор 8 - опорно-підшипниковий вузол 5 - вал 3" на шнек 4. Обертання шнека 4, який розташований у підводній частині установки, створює штучну водоверть, яка викликає, у свою чергу, поверхневі течії, направлені від периферійних ділянок водойми до установки, захоплює ці маси води і направляє турбулентний потік униз по каналу 5 UA 113105 C2 5 10 15 20 10. Вода захоплює всю масу плаваючих в ній водоростей, переміщає їх в глибину водойми, де вони розподіляються в придонних шарах. Далі, вийшовши із зони дії потоку, водорості за рахунок власної плавучості починають спливати, потрапляючи при вертикальному русі у відкритий розтруб 11 і потім в камеру 9. Там вони накопичуються, ущільнюються, частково витісняючи воду. Одночасно зі шнеком 4 починає працювати насос 13, який постачається енергією від вітроустановки. Передача енергії відбувається через привід, що передає обертальний момент за допомогою ременя 18 від шківа 16, насадженого на трансмісію 6 на шків 17, який обертає вал насоса. Насос 13 відкачує з камери ущільнену суміш води з водоростями, що накопичуються в ній і через шланг 15 транспортує її на береговий вузол утилізації. Таким чином водорості видаляються з водойми. При розміщенні в ставках невеликої площі установку можна кріпити стаціонарно, оскільки штучна водоверть збуджує поверхневі течії значної площі. У великих водоймищах плавучу установку можна переміщати в різні зони, що технічно зробити нескладно. Для цього її знімають з якоря і буксирують. Очистка водойм типу озер або ставків від плавучих водоростей за допомогою установки, яка патентується, дає змогу гальмувати, або практично зупиняти деградаційні процеси, які водорості викликають своєю життєдіяльністю. Завдяки роботі установки прискорюються процеси регенерації і відновлюється рівень амортизаційних ресурсів водойми. Розроблена установка дає можливість боротися як з об'ємними колоніями водоростей (синьо-зеленими), так і з плівковими (Gleotrichia gechinulata). При цьому плівкові види видаляються з водойми, а об'ємні знищуються, або пригнічується їхній розвиток. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 Установка з вітроприводом для екологічного оздоровлення озер, що містить опорну базу, вузол для примусового переміщення водоростей між глибинними і поверхневими рівнями водойми, ємкість для приймання суміші води з водоростями, контур для перекачування суміші, оснащений насосом, яка відрізняється тим, що опорна база виконана у вигляді плавучої платформи, що складається з понтона, зібраного з кругової системи окремих клиноподібних поплавків і технологічної площадки, при цьому поплавки жорстко закріплені на нижній площині площадки і встановлені з радіальною симетрією та із зазорами проміж собою, вузол для примусового переміщення суміші водоростей між глибинними і поверхневими рівнями водойми виконаний у вигляді шнека, що складається з вертикального вала, закріпленого на технологічній площадці за допомогою опорно-підшипникового вузла, та гвинтової поверхні, шнек виконаний з можливістю обертання за допомогою вітропривода, який складається зі встановленої в надводній частині установки, трансмісії, яка верхнім кінцем з'єднана з ротором Дар'є, а нижнім кінцем спирається на редуктор, ємкість для приймання суміші води з водоростями виконана у вигляді циліндричної камери з наскрізним центральним каналом для вільного проходу шнека, камера розміщена в підводній частині установки, прикріплена з нижньої сторони понтона до поплавків, відкрита з нижнього торця та оснащена розтрубом, стінки обичайки камери і верхнього торця виготовлені з мілкосітчастого матеріалу, контур для перекачування суміші складається з насоса, встановленого на технологічній площадці, вхідний патрубок насоса входить в об'єм камери через отвір в її верхній торцевій стінці, на вихідний штуцер насоса насаджений шланг для транспортування суміші водоростей з водою на береговий вузол утилізації водоростей, насос сполучений з вітроприводом за допомогою передавального ременя, який розтягнутий між шківом, насадженим на трансмісію, і шківом, насадженим на насосний вал. 6 UA 113105 C2 7 UA 113105 C2 8 UA 113105 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9