一種等壓控制的浮沉式養殖網箱的製作方法

2023-05-02 03:12:31 3

本實用新型屬於水產品養殖技術領域，特別涉及一種等壓控制的浮沉式養殖網箱。

背景技術：

隨著人們對於水產品的需求的日益增加以及近海養殖環境的逐步惡化，我國的網箱養殖正由淺海向深水發展。沉浮式深水養殖網箱作為一種高端的養殖設備，不僅可以根據養殖品種將網箱調至合適的養殖深度進行水產養殖，而且可以有效地躲避颱風、赤潮等自然災害。因此大型沉浮式深水網箱對於我國養殖業多元化和防災減災意義尤其重大。我國目前對於網箱沉浮技術的研究尚處於初步階段，大部分深水沉浮網箱由於沉浮技術不完善或沉浮系統過於複雜，導致未在實際養殖工程中推廣。

目前，市場上的養殖網箱在下沉時，受到風、浪、流等外在因素及自身結構的複雜影響，而使得網箱在下沉時，由於可調浮體結構各部分壓力差異而導致排氣不均和進水快慢不同，同時由於風和流的作用，使得網箱迎風一面比背風一面的錨鏈張緊力大。綜合因素使得網箱在下沉過程中發生傾側、偏轉、側翻。

為解決上述技術問題，專利號為201420225823.X的實用新型專利公開了一種帶防蕩板的沉浮式張力腿結構HDPE網箱，在網箱底部懸掛重力環，通過重力環張拉防蕩板，當水位有變化時，浮力產生變化，浮體連同重力環上下升沉，由於重力環上的防蕩板作用，可減少其上下顛簸。但這種方式，雖然在網箱抗風浪能力方面進行了一定改善，但並未解決目前網箱沉浮時的浮態不穩和側傾的問題。

現有網箱的沉浮控制技術，一些設計者將沉浮控制系統設在主浮體框架上，通過在主浮體框架上設置隔艙的進水和排氣來實現網箱的沉浮。但該種沉浮方式在下沉過程當中，各個隔離艙受海面風浪的影響，極易造成浮艙入水壓力不均和進水速度不同，最終使得網箱在海平面失穩發生網箱傾覆或網箱不能完全入水。為使得網箱平穩下沉，一些設計者將沉浮控制艙和沉子一起設於網箱底部，該下沉方式能有效地解決網箱下沉過程中壓力不均和進水快慢不同的問題，但同時帶來的弊端是網箱底圈上承受巨大的下沉力而造成強度不足，嚴重時可能會發生網衣破損。而且此種下沉方式在更換網衣和魚類捕獲方面極其不便。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本實用新型提供一種結構強度高、實現平穩下沉的等壓控制的浮沉式養殖網箱。

為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是：一種等壓控制的浮沉式養殖網箱，包括漂浮於水面的浮球、為網箱提供浮力的主浮體框架、垂向支撐管、沉浮控制體、網衣、進排水管、進排氣管，浮球通過柔性繩系固在主浮體框架上，所述主浮體框架與網衣為一體結構，所述沉浮控制體為多個沉浮艙通過連通管依次連接而成的環狀結構，以形成一個等壓腔，沉浮艙上部設置緩衝艙，沉浮控制體位於網箱1/2處，通過沉浮艙和緩衝艙與垂向支撐管緊固連接。

進一步的，所述緩衝艙上設有用於連接垂向支撐管的垂向管接口。

進一步的，所述沉浮艙兩端設有用於連接連通管的連通管接口。

進一步的，所述垂向支撐管內部貫穿進排水管、進排氣管，進排水管和進排氣管的底部分別深入沉浮控制體內。

進一步的，進排水管上端設進排水口，進排氣管上端設進排氣口，進排水管和進排氣管下端根據注水和排氣特性採用高低位布置，進排水管下端設有用於防止水進入進排氣管中的多孔式止蕩板。

進一步的，所述進排氣管下端設有能根據進排氣管內氣壓與水下環境壓力自動開啟排放水柱的安全閥。

進一步的，網衣底部連接固定底圈，底圈上懸掛沉子。

進一步的，所述主浮體框架與網衣通過垂向網筋和尼龍繩綁紮為一體，垂向網筋與垂向支撐管在網衣上同角度布置，以使得垂向支撐管和垂向網筋共同承受下端沉子的拉力。

進一步的，所述沉浮艙上沿沉浮控制體內徑整個圓周均勻布置綁紮環，固定沉浮控制體與網衣，所述主浮體框架、垂向支撐管和沉浮控制體形成一個剛性整體。

進一步的，上述等壓控制的浮沉式養殖網箱的工作過程，包括以下步驟：

（1）海面以上的水泵、氣泵通過進排水管和進排氣管的進排水口、進排氣

口向沉浮控制體中注水排氣，實現網箱的上浮和下沉；

（2）在颱風、赤潮等海洋災害來臨之前，根據實際情況使網箱執行下沉指令，啟動水泵，同時打開進排氣管，通過進排水管向沉浮控制體中注水，使得下沉力大於主浮體框架的浮力，由於沉浮控制體沿網箱周向處於同一水深，故各處所受水壓力相同，不會造成網箱注水下沉時因壓力差異造成的各部分進水快慢不同，使得由主浮體框架、垂向支撐管和沉浮控制體形成的剛性整體重心不斷降低，實現網箱平穩下沉，形成比較穩定的穩性復原力臂；

（3）網箱下沉後的水下懸浮深度通過浮球與主浮體框架間的繩長來改變；

（4）在海洋災害等特殊情況下，水進入進排氣管而造成無法排氣時，進排氣管下端的安全閥自動開啟排放水柱，保證氣管順利排氣；

（5）在執行上浮指令時，啟動氣泵，同時打開進排水管，當沉浮控制體完全排水後可實現對網箱的舉升。

與現有技術相比，本實用新型優點在於：

（1）本實用新型在於網箱正常養殖狀態下通過主浮體框架提供網箱浮力，網箱處於漂浮狀態，沉浮控制體完全位於水面以下，在注水下沉時，完全避免了風和浪的影響；

（2）本實用新型沉浮控制體位於網箱1/2處，並且沉浮控制體由多個沉浮艙通過連通管依次連接成環狀結構，代替傳統整體式隔離分艙，沿網箱周向處於同一水深，各處所受水壓力相同，可使得整個沉浮控制體在水下形成一個等壓腔，不會造成網箱注水下沉時因壓力差異造成的各部分進水快慢不同，實現網箱地平穩下沉；

（3）主浮體框架、垂向支撐管和沉浮控制體形成了一個剛性整體，在注水下沉時，整個網箱的重力增加值集中在沉浮控制體處，重量分布高度集中且重心較低，形成比較穩定的穩性復原力臂；同時，該連接方式使得網箱結構強度得到有效改善，大大增強了水下網衣的剛性，使得網箱在受到水下海流的作用時，避免網衣發生變形，很好地保證網箱了養殖容積；

（4）本實用新型的沉浮艙上部設置緩衝艙，防止沉浮控制體中的水由於網箱晃動而進入氣管，形成氣封，造成無法排氣；

（5）本實用新型在垂向支撐管內部貫穿進排水管、進排氣管，有效避免進排水管、進排氣管由於長期浸泡在海水中而導致的管材腐蝕和洩露，同時採用內外套管的形式可大大增強垂向支撐管的結構強度；

（6）在進排水管的下端設有多孔式止蕩板，防止水進入到進排氣管中；進排氣管下部設有安全閥，在海洋災害等特殊情況下水進入氣管而造成無法排氣時，進排氣管中的氣壓由於氣封大於水下環境壓力，安全閥自動開啟排放水柱，保證氣管順利排氣；

（7）本實用新型的垂向支撐管、進排水管、進排氣管、沉浮控制體結構可以與目前的浮式HDPE網箱原結構簡單連接，可實現對現有浮式養殖網箱的簡易改裝，形成沉浮式養殖網箱。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的沉浮控制體結構示意圖；

圖3為本實用新型的管路連接示意圖；

圖4為本實用新型的多孔防蕩板結構示意圖。

圖中：1.浮球；2.主浮體框架；3.垂向支撐管；4.沉浮控制體；5.連通管；6.進排水管；7.進排氣管；8.網衣；9.垂向網筋；10.底圈；11.沉子；12.垂向管接口；13.綁紮環；14.安全閥；15.緩衝艙；16.多孔防蕩板；17.連通管接口；18.沉浮艙。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所述，一種等壓控制的浮沉式養殖網箱，包括漂浮於水面的浮球1、為網箱提供浮力的主浮體框架2、垂向支撐管3、沉浮控制體4、網衣8、進排水管6、進排氣管7，浮球1通過柔性繩系固在由內外浮圈構成的主浮體框架2上，該浮球1用於網箱下沉後提供足夠的浮力以保證整個網箱懸浮於固定水深處，網箱下沉後的水下懸浮深度通過浮,1與主浮體框架2間的繩長來改變。

網衣8底部連接固定底圈10，底圈10上懸掛沉子11；主浮體框架2與網衣8通過垂向網筋9和尼龍繩綁紮為一體結構，垂向網筋9與垂向支撐管3在網衣8上同角度布置，以使得垂向支撐管3和垂向網筋9共同承受下端沉子11的拉力，網箱結構強度得到有效改善；所述沉浮控制體4位於網箱1/2處，並與垂向支撐管3緊固連接。

如圖2、3、4所示，沉浮控制體4為多個沉浮艙18通過連通管5依次連接而成的環狀結構，以形成一個等壓腔，沉浮艙18上部設置緩衝艙15，防止沉浮控制體4中的水由於網箱晃動而進入進排氣管7，形成氣封；緩衝艙15上部設有用於連接垂向支撐管3的垂向管接口12，沉浮艙18兩端設有用於連接連通管5的連通管接口17，沉浮控制體4通過沉浮艙18和緩衝艙15與垂向支撐管3緊固連接。

沉浮艙18上沿沉浮控制體4內徑整個圓周均勻布置綁紮環13，固定沉浮控制體4與網衣8，進而主浮體框架2、垂向支撐管3和沉浮控制體4形成一個剛性整體，在注水下沉時，整個網箱的重力增加值集中在沉浮控制體4處，重量分布高度集中且重心較低，形成比較穩定的穩性復原力臂；同時，垂向支撐管3的剛性支撐大大增強了水下網衣8的剛性，使得網箱在受到水下海流的作用時，避免網衣8發生變形，很好地保證網箱了養殖容積。

垂向支撐管3內部貫穿進排水管6、進排氣管7，可有效地避免進排水管6、進排氣管7由於長期浸泡在海水中而導致的管材腐蝕和洩露，同時採用內外套管的形式可大大增強垂向支撐管3的結構強度。

進排水管6和進排氣管7的底部分別深入沉浮控制體4內。進排水管6上端設進排水口，進排氣管7上端設進排氣口，進排水管6和進排氣管7下端根據注水和排氣特性採用高低位布置，進排水管6下端設有用於防止水進入進排氣管7中的多孔式止蕩板16。進排氣管7下端設有能根據進排氣管7內氣壓與水下環境壓力自動開啟排放水柱的安全閥14，在海洋災害等特殊情況下水進入進排氣管7而造成無法排氣時，進排氣管7中的氣壓由於氣封大於水下環境壓力，安全閥14自動開啟排放水柱，保證氣管順利排氣。

上述等壓控制的浮沉式養殖網箱的工作過程，包括以下步驟：

（1）海面以上的水泵、氣泵通過進排水管6和進排氣管7的進排水口、進排氣口向沉浮控制體4中注水排氣，實現網箱的上浮和下沉；

（2）在颱風、赤潮等海洋災害來臨之前，根據實際情況使網箱執行下沉指令，啟動水泵，同時打開進排氣管7，通過進排水管7向沉浮控制體4中注水，使得下沉力大於主浮體框架2的浮力，由於沉浮控制體4沿網箱周向處於同一水深，故各處所受水壓力相同，不會造成網箱注水下沉時因壓力差異造成的各部分進水快慢不同，使得由主浮體框架2、垂向支撐管3和沉浮控制體4形成的剛性整體重心不斷降低，實現網箱平穩下沉，形成比較穩定的穩性復原力臂；

（3）網箱下沉後的水下懸浮深度通過浮球1與主浮體框架2間的繩長來改變；

（4）在海洋災害等特殊情況下，水進入進排氣管7而造成無法排氣時，進排氣管7下端的安全閥14自動開啟排放水柱，保證氣管順利排氣；

（5）在執行上浮指令時，啟動氣泵，同時打開進排水管6，當沉浮控制體4完全排水後可實現對網箱的舉升。

綜上所述，本實用新型通過將沉浮控制體設計為由多個沉浮艙通過連通管依次連接成環狀結構，代替傳統整體式隔離分艙，可使得整個沉浮控制體在水下形成一個等壓腔，不會造成網箱注水下沉時因壓力差異造成的各部分進水快慢不同，實現網箱地平穩下沉；將主浮體框架、垂向支撐管和沉浮控制體形成了一個剛性整體，增加網箱的結構強度，避免網衣發生變形，很好地保證網箱了養殖容積，還可以與目前的浮式HDPE網箱原結構簡單連接，可實現對現有浮式養殖網箱的簡易改裝，形成沉浮式養殖網箱。

當然，上述說明並非是對本實用新型的限制，本實用新型也並不限於上述舉例，本技術領域的普通技術人員，在本實用新型的實質範圍內，作出的變化、改型、添加或替換，都應屬於本實用新型的保護範圍。