CN102674574B - 气动增氧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动增氧装置，包括风机、旋转机构，其中旋转机构包括内管、外管及轴承。轴承套设于内管上，外管套设于轴承上。内管或外管上端经管道与风机相连。内管或外管下部外壁设置有向外延伸的旋转臂。旋转臂上设置有文丘里喷头。内管或外管下部经分管与文丘里喷头相连供气。采用上述技术方案本发明的气动增氧装置增氧半径大，耗能小，水体净化效果好。

Description

气动增氧装置

技术领域

本发明涉及增氧设备领域，特别涉及立体式水体交换气动增氧装置。

背景技术

目前用于水产养殖或污水净化的增氧机的类型层出不穷，应用较广泛的有射流喷水式、叶轮式、水车式以及微孔曝气式等类型的增氧机。其中，叶轮式和射流喷水式增氧机均采用将水喷射出去，使之与空气接触、混合达到增氧目的。水车式增氧机是利用叶片在浅水层中进行划动，引起波澜，增大水面与空气的接触面积实现增氧。这些增氧机只是对表层水面进行增氧，增氧效果不佳，底层水体的有害气体不能被有效消除。还有就是这些装置几乎都采用电机作为驱动力一同在水面作业，造成安全隐患。

微孔曝气增氧机利用风机将空气打入水中，以溶解氧气，虽然效果有所提高，但是，要在水上水下铺设较长的供氧管道。曝气管产生的气泡以垂直的形式渗入水体时，受到的浮力较大，造成氧气在水体参与的融解时间较短，由于现有微孔曝气增氧机都是固定于池塘底部，难以实现空气和水体向更广范围推进，也无法实现水体上、下层大范围水体交流且耗能较高。

如何形成大范围溶解的对流、循环，解决曝气增氧机能耗高、曝气范围小的弊端，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动增氧装置。

根据本发明的一个方面，提供的气动增氧装置包括风机和旋转机构，该旋转机构包括内管、外管及轴承，轴承套设于内管上，外管套设于轴承上，内管或外管上端经管道与风机相连，内管或外管下部外壁设置有向外延伸的旋转臂，旋转臂上设置有文丘里喷头，内管或外管下部经分管与文丘里喷头相连。

采用上述技术方案，本发明的气动增氧装置实现立体式水体供氧的原理是：风机产生的氧气经通道输入旋转机构的内管或外管内，并到达各个旋转臂上安装的文丘里喷头内，由于旋转臂一端是固定在旋转机构的内管或外管下部外壁，文丘里喷头又固定于旋转臂上；文丘里喷头深入水下工作时在0.01～0.3MPa压力下根据伯努利定律，将氧气从文丘里喷头的孔中挤出，所产生的气压大于水压时将水吸入文丘里喷头内进行气、水混合，并喷射在池塘水体中生成大量的微型气泡，在气压的推动下将气水混合物快速向外喷射，这股喷射力的反作用力便形成了一种推动力。各从文丘里喷头形成的这股合力，推动旋转臂作圆周旋转，增大曝气半径，延长了氧气与水体的接触时间。还可以将部分文丘里喷头沿旋转臂轴方向安装，其喷嘴向外，使气水混合物更大面积地抛出。

另外，在旋转臂上安装有至少一组叶轮。在旋转臂运动的同时受水阻力的原因叶轮也随之旋转，其叶片在水中循环划动，将文丘里喷头旋转范围内喷射的气、水混合物拨出，同时将未参与溶氧的水引入促进水体循环；同时增加空气和水的接触。还可以使溶氧后的水体充分暴晒于紫外线下，增强了紫外线对水体的作用，可以消除部分浮游在水中的绿藻和大肠杆菌等多种菌类，能促进水体中的有益藻类和浮游生物的繁殖生长。通过不断将底部溶氧后的水体与表层水体的循环，实现一种类似开窗换气的效果，使一些低分子化的物质从水体中散发出去，起到水体净化的作用，消除臭味以及氮的含量，使得水质清澈。

旋转机构与风机和文丘里喷头的接驳方式有两种；一、将内管上部的进气口经供气管道与风机连接；外管下部长于内管下部，其出气端经软管或旋转臂空腔与文丘里喷头连通提供氧气。二、外管上部的进气端经供气管道与风机连接；内管下部长于外管下部，其出气端经软管或旋转臂与文丘里喷头连通提供氧气。

在一些实施例中，为了便于接驳软管及安装，所述外管下端或内管下端设有连接盘，连接盘上设有多个与外管或内管相通的连通管，所述的文丘里喷头经软管与连通管相连。

在一些实施例中，在内管或外管上端与风机相连的管道设置有给药装置，该给药装置内的药物为气体或液体或粉剂。通过风机的压力将药物从文丘里喷头的微孔排出，能使药物快速、均匀的融入到水体中，从而提高药效。

在一些实施例中，文丘里喷头固定于旋转臂的末端并与水面平行。这样设计不仅有利于扩大文丘里喷头的给氧区域，还使得旋转更为轻松、省力。

在一些实施例中，为了增大给氧范围，将设置在旋转臂上的多个文丘里喷头部分沿旋转臂轴方向安装其喷嘴向外，使气水混合物更大面积的抛出。

在一些实施例中，为了使内管、外管、轴承之间连接更加紧密和更加紧凑，在内管外壁设置有轴承限位台阶，外管内壁设置有轴承限位凸台。

在一些实施例中，为了减少内、外管之间气体泄漏和保护轴承，在内管或外管的上端或下端设置有法兰盘。还可以在内、外管之间填充用以密封或润滑的填充物。

在一些实施例中，可以采用外管的下端或内管的下端出气部设置有连接盘，连接盘上设置有多个连通管。通过软管一端接驳连通管，另一端接驳文丘里喷头，实现对文丘里喷头供气。

附图说明

图1为本发明的实施例内管剖面的结构示意图。

图2为本发明的实施例外管剖面的结构示意图。

图3为本发明的实施例旋转机构的结构示意图。

图4为本发明的实施例气动增氧装置的结构示意图。

图5为本发明的另一实施例气动增氧装置的结构示意图。

图6为图5中所示的给药口的剖面图。

具体实施方式

图1所示的是本发明实施例的旋转机构1的内管2剖面的结构示意图。如图所示，内管2为中空的金属管。在内管2的两端的外壁分别开设有轴承限位台阶21。密封轴承4套设于内管2两端并贴紧轴承限位台阶21。

图2是本发明的实施例外管3剖面的结构示意图。如图所示，外管3也是中空的金属管。在外管3的两端内壁上分别设置有一轴承限位凸台31。装配时将套设有密封轴承4的内管2嵌入外管3的腔体内，直至密封轴承4对应卡接于外管3的轴承限位凸台31上。这样，内管2、外管3及密封轴承4连接为一体，确保内管2和外管3可相对转动。在另外的一些实施例中，为了增加密封等级，还可以在密封轴承4之间填充石墨或黄油材料5，既可以起到密封效果又可以起润滑作用。还可以在内管2、外管3上下端套设法兰盘密封（图中未示出）。安装使用时将管道13（见图4）一端连接于内管2上部，另一端与风机连接。外管3下端通过螺纹或焊接固定有一个连接盘6，连接盘6上设置有多个与外管3相通的连通管7。也可以采用在安装时将管道13一端连接外管3上端，另一端与风机连接。内管2下端通过螺纹或焊接固定有一个连接盘6，连接盘6上设置有多个与内管2相通的连通管7。

如图4所示的是本发明的实施例气动增氧装置的结构。其中旋转机构1包括内管2、外管3及两密封轴承4。安装时将密封轴承4分别套设于内管2两端开设的轴承限位台阶21上，再将套设有密封轴承4的内管2嵌入到外管3的腔体内，直至密封轴承4对应卡接于外管3的轴承限位凸台31上。届时内管2、外管3及密封轴承4紧配合连接为一体，确保内管2和外管3可相对转动。在外管3下端通过螺纹或焊接固定有一个连接盘6，连接盘6上设置有多个与外管3相通的连通管7。旋转臂8具有空腔其一端固定连通管7上，另一端上与旋转臂8平行安装有另一个文丘里喷头9。上述气动增氧装置通过一根固定于池塘边上的定位杆或线穿设于设置于内管2上的连接环12内，用于固定气动旋臂式增氧机在池塘中的位置。如果连接内管2与风机的管道13采用的是较硬的金属管或塑胶杆时，也可以不必设置连接环12，直接就可以当固定连杆将气动旋臂式增氧机固定在池塘一处。在其他的实施例中，旋转臂8只作为固定并延伸文丘里喷头9半径的支撑杆，固定于内管2或外管3下部外壁；文丘里喷头9经软管与连通管7相连以实现向文丘里喷头9提供气体。

参考图5；为了增强供氧效果，可以在旋转臂8上设置多个与其连通的文丘里喷头9。为了增大给氧范围，文丘里喷头9固定于旋转臂8的末端与其平行。这样设计不仅有利于扩大文丘里喷头的给氧区域，还使得旋转更为轻松、省力。其中的部分文丘里喷头9沿旋转臂8轴方向安装，其喷嘴向外，使气水混合物更大面积地抛出。在旋转臂8上安装一组叶轮10。在旋转臂8运动的同时受水阻力的原因叶轮10也随之旋转，其叶片在水中循环划动，将圈内的气水混合物拨出，同时将未参与溶氧的水引入，促进水体循环、交流；同时增加空气和水的接触，使得高氧和底氧之间交替循环。在另外的一些实施例中，为了增加密封等级，还可以在密封轴承4之间填充石墨或黄油材料5，既可以起到密封效果又可以润滑作用；还在内管2、外管3上下端套设法兰盘密封或密封胶垫（图中未示出）。旋转臂8也可以只作为延伸文丘里喷头9工作范围的支撑杆，可以是空心或实心形状；其一端固定于外管3外壁处，各连通管7可以通过软管将风机的气体连接到文丘里喷头9内，主要是确保风机、旋转机构1、文丘里喷头9之间的连通即可。

图6为图5中所示的给药口的剖面图。在风机与内管2连接的管道13上还设置有一个给药口15，给药口15包括上口15a和下口15b。药瓶14与上口15a连接，药瓶14内装有气体或液体药物或粉剂。向池塘给药时管道13内气体高速流动，在给药口15的下口15b处产生负压，药瓶14内的药物在负压的作用下经过下口15b进入管道13与气体混合，气体携带药物从文丘里喷头9孔排出，能使药物快速、均匀的溶解到水体中，从而提高药效。

因为旋转机构1的内管2和外管3可相对转动，都可以作为承接风机传送空气的载体，当选择内管2经管道13与风机相连，这时作为连接旋转臂8的旋转体只能是外管3；若选择外管3与风机相连时，作为连接旋转臂8的旋转体只能是内管2。

Claims (7)

1.气动增氧装置，包括风机和旋转机构，其中所述的旋转机构包括内管、外管及轴承，所述的轴承套设于内管上，所述的外管套设于轴承上，内管或外管上端经管道与风机相连，内管或外管下部外壁设置有向外延伸的旋转臂，旋转臂上设置有文丘里喷头，所述的内管或外管下部经分管与文丘里喷头相连，其中所述的旋转臂上安装有叶轮。

2.根据权利要求1所述的气动增氧装置，其中所述外管下端或内管下端设有连接盘，所示的连接盘上设有多个与外管或内管相通的连通管，所述的文丘里喷头经软管与连通管相连通。

3.根据权利要求1所述的气动增氧装置，其中所述的管道设置有给药装置。

4.根据权利要求1所述的气动增氧装置，其中所述的文丘里喷头固定于旋转臂的末端。

5.根据权利要求1或2所述的气动增氧装置，其中所述的内管外壁设置有轴承限位台阶，所述的外管内壁设置有轴承限位凸台。

6.根据权利要求1或2所述的气动增氧装置，其中所述的内管或外管的上端或下端设置有法兰盘，内、外管之间填充有用以密封或润滑的填充物。

7.根据权利要求1或2所述的气动增氧装置，其中所述的外管的下端或内管的下端出气部设置有连接盘，连接盘上设置有多个连通管。

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