專利名稱：一種淺海管道式海底營養(yǎng)鹽注氣提升裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海洋裝備技術(shù)與海洋漁業(yè)領(lǐng)域，涉及一種淺海管道式海底營養(yǎng)鹽注氣 提升裝置。
背景技術(shù)：
海洋經(jīng)濟(jì)已成為我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。經(jīng)過50多年的發(fā)展，我國的海洋 漁業(yè)通過技術(shù)進(jìn)步、生產(chǎn)海域擴(kuò)展和設(shè)備更新，水產(chǎn)品年捕撈量成倍增長，豐富的海產(chǎn)品為 提高我國人民的生活水平作了重大貢獻(xiàn)。但是，隨著漁船功率的不斷增加，強(qiáng)大的捕撈能 力與有限的作業(yè)漁場、脆弱的資源基礎(chǔ)之間的矛盾日益尖銳，造成我國海洋漁業(yè)資源嚴(yán)重 衰退，近岸海域生態(tài)環(huán)境惡化趨勢未能得到有效遏制，已嚴(yán)重威脅我國海洋漁業(yè)的可持續(xù) 發(fā)展。例如，作為我國主要經(jīng)濟(jì)魚類的集中產(chǎn)區(qū)，舟山漁場近年來經(jīng)濟(jì)魚類已基本形不成漁 汛。如何有效遏制近岸海域生態(tài)環(huán)境惡化趨勢，除了利用行政辦法實(shí)行休漁期外，用人工方 法改善魚群自然生長的生態(tài)環(huán)境，擴(kuò)大漁場范圍，形成新漁場也開始成為一個重要的手段。海水野生魚類自然增產(chǎn)的關(guān)鍵在于改善海水魚類食物鏈的環(huán)境條件，注重透光層 內(nèi)海水營養(yǎng)成分的補(bǔ)充。海域的營養(yǎng)鹽是浮游植物和魚類生長不可缺少的營養(yǎng)成份。在海 洋的真光層內(nèi)，有浮游植物生長和繁殖，它們不斷吸收營養(yǎng)鹽，尤其在近海區(qū)，由于夏季時 浮游植物的繁殖和生長旺盛，使表層水中的營養(yǎng)鹽消耗殆盡；而在海洋的真光層下，營養(yǎng)鹽 含量隨深度而迅速增加。如果營養(yǎng)鹽能夠被海水涌升至海洋表面，經(jīng)光合作用產(chǎn)生大量浮 游生物，該海域就成了海洋生物的沃土。所以世界上主要漁場大多分布在涌升流發(fā)生頻繁 的海域。如能在自然涌升流缺乏的海域，采取人工產(chǎn)生涌升流的方式，把大量深層富營養(yǎng)鹽 海水提升至海洋上層光線能到達(dá)的地方，配合二氧化碳，發(fā)生光合作用使浮游植物增產(chǎn)，作 為其它海洋生物的食物，形成食物鏈，即可創(chuàng)造新的漁場。要達(dá)到將深層海水抽至海洋上層 以產(chǎn)生漁場，可以采用不同的技術(shù)。目前，國內(nèi)尚未有一種能夠?qū)崿F(xiàn)將淺海海底營養(yǎng)鹽通過 水下注氣涌升到海洋表面的裝置面市。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服近岸海域生態(tài)環(huán)境惡化對漁業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展的影響，同 時針對自然涌升流缺乏的海域，用淺海管道式海底營養(yǎng)鹽注氣提升裝置將營養(yǎng)鹽被海水涌 升至海洋表面，經(jīng)光合作用產(chǎn)生大量浮游生物，從而改善了魚群自然生長的生態(tài)環(huán)境，擴(kuò)大 了漁場范圍，保證了漁業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展，提高了人民的生活水平，進(jìn)而提高我國的海洋 經(jīng)濟(jì)收入。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的具體方案是本發(fā)明從上至下依次設(shè)置有海面注氣裝置、氣體傳輸管道和營養(yǎng)鹽提升裝置。海 面注氣裝置與氣體傳輸管道的一端連通，氣體傳輸管道的另一端與營養(yǎng)鹽提升裝置連通。海面注氣裝置包括氣泵系統(tǒng)和浮臺。所述的氣泵系統(tǒng)包括空氣泵、流量控制閥和 流量計(jì)，空氣泵的出氣口與流量控制閥的輸入口連接，流量控制閥的輸出口連接至浮臺，流量控制閥與浮臺之間的管道上設(shè)置有流量計(jì)。所述的浮臺內(nèi)部中空，形成儲氣室。營養(yǎng)鹽提升裝置包括海底氣室和多根營養(yǎng)鹽提升管道，所述的海底氣室的四周側(cè) 壁開有多個通孔，營養(yǎng)鹽提升管道通過對應(yīng)的通孔與海底氣室連通，所述的營養(yǎng)鹽提升管 道圍繞海底氣室呈放射分布，每根營養(yǎng)鹽提升管道開有開口朝向海面的出氣孔。本發(fā)明采用的淺海管道式海底營養(yǎng)鹽注氣提升裝置效率高，能耗低，可為我國的 漁場培育和恢復(fù)發(fā)揮出重要的作用。本發(fā)明可為氣液兩相流的海洋機(jī)電裝備提供理論基礎(chǔ) 與技術(shù)積累，同時海底營養(yǎng)鹽水下注氣提升設(shè)備所涉及到的理論成果還將在海洋環(huán)境改造 設(shè)備、北方海港或河流水工系統(tǒng)的除冰設(shè)備、廢水處理設(shè)備等機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域得到更為廣 泛的應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明裝置的三維示意圖；圖2為本發(fā)明裝置的俯視圖；圖3為圖2中A-A剖視圖；圖4為圖3中I處局部放大示意圖；圖5為圖3中氣泵系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理、結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步的說明。如圖1、圖2和圖3所示，一種淺海管道式海底營養(yǎng)鹽注氣提升裝置從上至下依次 設(shè)置有海面注氣裝置、氣體傳輸管道3和營養(yǎng)鹽提升裝置。海面注氣裝置與氣體傳輸管道 3的一端連通，氣體傳輸管道3的另一端與營養(yǎng)鹽提升裝置連通。如圖3和圖5所示，海面注氣裝置包括氣泵系統(tǒng)1和浮臺2。氣泵系統(tǒng)1包括空氣 泵7、流量控制閥8和流量計(jì)9，空氣泵7的出氣口與流量控制閥8的輸入口連接，流量控制 閥8的輸出口連接至浮臺2的管道上設(shè)置有流量計(jì)9。浮臺2內(nèi)部中空，形成儲氣室；儲氣 室與流量計(jì)9的輸出口連通。如圖1、圖3和圖4所示，營養(yǎng)鹽提升裝置包括海底氣室4和多根營養(yǎng)鹽提升管道 5，海底氣室4與營養(yǎng)鹽提升管道5連通，海底氣室4的四周側(cè)壁開有六個通孔，營養(yǎng)鹽提升 管道5通過對應(yīng)的通孔與海底氣室4連通，六根營養(yǎng)鹽提升管道5圍繞海底氣室呈放射分 布，每根營養(yǎng)鹽提升管道5均勻開有開口朝向海面的出氣孔6。該裝置的工作過程為首先將本裝置安放于淺水海域，然后氣泵系統(tǒng)中的空氣泵 7開始工作，以提供氣源；流量計(jì)9是觀察空氣泵7提供的氣體流量大??；流量控制閥8是 用來調(diào)節(jié)和控制海底營養(yǎng)鹽注氣提升時所需的氣體。浮臺2可確保海面注氣裝置漂浮在水 面上。氣體經(jīng)浮臺2和氣體傳輸管道3傳輸至海底氣室4，在海底氣室4分成多路分別對 應(yīng)于營養(yǎng)鹽提升管道5，通過營養(yǎng)鹽提升管道5上多個開口朝向海面出氣孔以一定的壓強(qiáng) 從該出氣孔噴出，氣泡與海水的混合液相對海水較輕，海水在氣泡浮升的動能帶動作用下 上升，進(jìn)而將海中深層富含高營養(yǎng)鹽的海水揚(yáng)升至海水上層。
權(quán)利要求
1. 一種淺海管道式海底營養(yǎng)鹽注氣提升裝置，其特征在于從上至下依次設(shè)置有海面 注氣裝置、氣體傳輸管道和營養(yǎng)鹽提升裝置，海面注氣裝置與氣體傳輸管道的一端連通，氣 體傳輸管道的另一端與營養(yǎng)鹽提升裝置連通；海面注氣裝置包括氣泵系統(tǒng)和浮臺，所述的氣泵系統(tǒng)包括空氣泵、流量控制閥和流量 計(jì)，空氣泵的出氣口與流量控制閥的輸入口連接，流量控制閥的輸出口連接至浮臺，流量控 制閥與浮臺之間的管道上設(shè)置有流量計(jì)，所述的浮臺內(nèi)部中空，形成儲氣室；營養(yǎng)鹽提升裝置包括海底氣室和多根營養(yǎng)鹽提升管道，所述的海底氣室的四周側(cè)壁開 有多個通孔，營養(yǎng)鹽提升管道通過對應(yīng)的通孔與海底氣室連通，所述的營養(yǎng)鹽提升管道圍 繞海底氣室呈放射分布，每根營養(yǎng)鹽提升管道開有開口朝向海面的出氣孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種淺海管道式海底營養(yǎng)鹽注氣提升裝置。本發(fā)明從上至下依次設(shè)置有海面注氣裝置、氣體傳輸管道和營養(yǎng)鹽提升裝置。海面注氣裝置與氣體傳輸管道的一端連通，氣體傳輸管道的另一端與營養(yǎng)鹽提升裝置連通。海面注氣裝置包括氣泵系統(tǒng)和浮臺。氣泵系統(tǒng)包括空氣泵、流量控制閥和流量計(jì)，浮臺內(nèi)部中空，形成儲氣室。營養(yǎng)鹽提升裝置包括海底氣室和多根營養(yǎng)鹽提升管道，海底氣室與多根營養(yǎng)鹽提升管道連通。本發(fā)明效率高，能耗低，可為漁場培育和恢復(fù)發(fā)揮出重要的作用。
文檔編號A01G33/00GK102138541SQ20101057308
公開日2011年8月3日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者盧凌, 張祝軍, 樊煒, 潘華辰, 蔡勇, 陳鷹 申請人:杭州電子科技大學(xué)