專利名稱：流線形吸氣式增氧機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于環(huán)境保護(hù)、污水處理和水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域所使用的機(jī)械裝置。該裝置是向液體內(nèi)充入氣體，增加液體中氣體的含量尤其是向水中增氧的機(jī)械。通過增氧能使污水的生化法處理得以進(jìn)行，能使魚塘中水體的含氧量提高保證魚塘高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
現(xiàn)有的各種增氧裝置分為兩種基本運(yùn)行方式，一種是水體運(yùn)動，如葉輪式、水車式、射流式、涌水式增氧機(jī)，一種是氧氣注入，如充氣式增氧裝置，前者用強(qiáng)力攪動沖擊水體，使水花揚(yáng)出水面數(shù)米遠(yuǎn)與空氣中的氧接觸或使水高速噴射把氧氣吸入水體，后者要開動大型鼓風(fēng)機(jī)把氧氣壓縮后通入水下的曝氣器進(jìn)行增氧。這兩類增氧裝置都存在能量消耗大、增氧動力效率不高和運(yùn)行噪音大、干擾環(huán)境的弱點(diǎn)。前一類增氧裝置用于淺水位的水體增氧效果較好，但對深水的增氧效果就大受影響。另外，對在增氧過程中會產(chǎn)生大量氣泡的污水，泡沫會阻礙液面吸收氧氣，葉輪式、涌水式等增氧裝置無法使用。后一類增氧裝置用于較深的污水處理池增氧效果是很好的，但若用于水位淺而水面又比較廣大的魚塘和污水處理池時，其有效增氧范圍就顯不足，除非投巨資敷設(shè)大量的布?xì)夤艿篮推貧庋b置。
為了克服上述不足，本實(shí)用新型設(shè)計了一種新型增氧機(jī)，目的是節(jié)約能源、降低噪音、保護(hù)環(huán)境、提高增氧的效率。不用強(qiáng)力攪動水體作快速流動也無需給氧氣加壓就能有效地進(jìn)行增氧。根據(jù)流體力學(xué)的基本原理，在流體中運(yùn)動的流線形物體，其側(cè)面上的壓力在一定情況下會遠(yuǎn)小于流體的靜壓力，這種壓力的衰減就構(gòu)成了對流線型物體側(cè)表面的負(fù)壓吸引力(該吸引力對現(xiàn)代噴氣式大型客機(jī)來說，提供了機(jī)翼升力——可高達(dá)300萬牛頓以上——的絕大部分)；另外，流線體的運(yùn)動阻力遠(yuǎn)小于其側(cè)面受到的負(fù)壓吸引力。利用上述原理將本裝置設(shè)計成流線形吸氣式結(jié)構(gòu)，使裝置在工作時運(yùn)動阻力很小，消耗的能量大大降低，同時卻能自動地把氧氣大量地吸入水中，從而獲得較高的增氧效率。
流線形吸氣式增氧機(jī)包括有罩殼(1)、電動機(jī)(2)、浮筒(3)、減速器(4)、空心轉(zhuǎn)動軸(5)和增氧葉片(6)。本實(shí)用新型采用一級皮帶輪減速，減速比為135，電動機(jī)(2)與減速器(4)的輸入相連接，輸出通過皮帶輪與空心傳動軸(5)相連，空心傳動軸(5)與增氧葉片(6)焊接在一起，罩殼(1)固定在減速器(4)上，罩住電動機(jī)(2)和減速器(4)以防水浸，而罩殼(1)、電動機(jī)(2)、減速器(4)及空心傳動軸(5)、增氧葉片(6)等部件靠三個對稱布置的浮筒(3)漂浮在水面上，浮筒(3)與減速器(4)相連，對于陸基使用的該裝置也可以不用浮筒(3)。增氧葉片(6)制成流線形中空結(jié)構(gòu)，增氧葉片(6)的前緣(8)要光順，圓滑，后緣(9)尖銳，增氧葉片(6)與空心傳動軸(5)可以焊接在一起，增氧葉片(6)的空腔與空心傳動軸(5)的空腔相連通，構(gòu)成進(jìn)氣通道，在增氧葉片(6)的側(cè)面即負(fù)壓面的相應(yīng)位置上鉆有許多直徑為1～2mm的進(jìn)氣小孔(10)。增氧葉片(6)的側(cè)面可以使用一般的金屬或非金屬等密實(shí)性材料機(jī)械加工而成，也可以使用微孔透氣性材料(如微孔塑料、氧化鋁燒結(jié)多孔材料等)直接制成，這樣將有為數(shù)眾多的進(jìn)氣微孔。在空心傳動軸(5)高于水面的側(cè)面位置或軸的頂端開有進(jìn)氣口(7)。運(yùn)行時由電動機(jī)(2)提供動力，經(jīng)減速器(4)通過空心傳動軸(5)帶動若干個增氧葉片(6)旋轉(zhuǎn)，增氧葉片(6)在水中旋轉(zhuǎn)后，大量氣體通過增氧葉片(6)的負(fù)壓面的進(jìn)氣小孔(10)被吸入水中，使增氧葉片(6)周圍的水域很快變成富氧區(qū)。為了使離增氧葉片(6)較遠(yuǎn)的水體也得以溶氧，本裝置將增氧葉片(6)做得與旋轉(zhuǎn)的空心傳動軸(5)之間成一個小的螺旋升角α，α可取5°～20°，這樣使增氧葉片(6)周圍的水體有一個緩慢的流動，通過流動把缺氧的水帶到增氧葉片(6)附近，增氧后又流向其它缺氧的水域，進(jìn)一步靠對流、擴(kuò)散提高水體的溶氧量。
本裝置有如下附圖


圖1.裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖2.進(jìn)氣通道示意圖圖3.增氧葉片結(jié)構(gòu)示意圖圖4.增氧葉片剖面圖圖中標(biāo)號1.罩殼2.電動機(jī)3.浮筒4.減速器5.空心傳動軸6.增氧葉片7.進(jìn)氣口8.前緣9.后緣10.進(jìn)氣小孔流線形吸氣式增氧機(jī)實(shí)施例如
圖1所示具有罩殼(1)、電動機(jī)(2)、浮筒(3)、減速器(4)、空心傳動軸(5)和增氧葉片(6)、電動機(jī)(2)通過減速器(4)減速，再經(jīng)空心傳動軸(5)帶動增氧葉片(6)旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例中采用一級皮帶輪減速，減速比為135。增氧葉片(6)與空心傳動軸(5)焊接在一起，必須保證系統(tǒng)的動、靜平衡性，以免旋轉(zhuǎn)時發(fā)生振動。罩殼(1)用螺釘固定在減速器(4)上，罩住電動機(jī)(2)和減速器(4)以防雨澆水濺，而罩殼(1)、電機(jī)(2)、減速器(4)以及空心傳動軸(5)、增氧葉片(6)等部件靠三個對稱布置的浮筒(3)漂浮在水面上。對于陸基使用的該增氧裝置，可以不用浮筒(3)。根據(jù)實(shí)際使用條件，若增氧葉片(6)設(shè)計匹配得當(dāng)，也可以不需要減速器。由電動機(jī)(2)經(jīng)空心傳動軸(5)直接帶動增氧葉片(6)旋轉(zhuǎn)。
為了盡量降低運(yùn)動阻力，增氧葉片(6)的弦長、厚度及螺距均可以變化。增氧葉片(6)的前緣(8)應(yīng)光順、圓滑過渡，后緣(9)要尖銳。方可滿足高吸引力低阻力的需要。
本裝置的優(yōu)點(diǎn)是噪音低對環(huán)境的干擾小、能量消耗少，增氧效率高，適用范圍廣。本裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)時水體僅做緩慢的宏觀定向流動，有利于魚群的生長發(fā)育，有利于提高魚塘的產(chǎn)量。本裝置是介于水面增氧和水底增氧兩種方式之間的一種新型增氧方式，所受限制較少深水、淺水和各種水質(zhì)水域的增氧，可用于環(huán)境保護(hù)、污水處理、海、淡水漁業(yè)養(yǎng)殖等領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種流線形吸氣式增氧機(jī)；其特征在于該裝置具有罩殼(1)、電動機(jī)(2)、浮筒(3)、減速器(4)、空心傳動軸(5)和增氧葉片(6)，電動機(jī)(2)與減速器(4)的輸入相連輸出通過皮帶輪與空心傳動軸(5)相連，空心傳動軸(5)與增氧葉片(6)焊接在一起，罩殼(1)固定在減速器(4)上，罩住電動機(jī)(2)和減速器(4)，浮筒(3)連接減速器(4)，增氧葉片(6)制成流線形中空結(jié)構(gòu)，其前緣(8)光順、圓滑，后緣(9)尖銳，增氧葉片(6)的空腔與空心傳動軸(5)的空腔相連通構(gòu)成進(jìn)氣通道，在增氧葉片(6)的側(cè)面有進(jìn)氣小孔(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置；其特征在于增氧葉片(6)的進(jìn)氣側(cè)面可以是一般的金屬和非金屬材料經(jīng)機(jī)械加工制成，也可以使用微孔塑料、氧化鋁燒結(jié)的多孔材料直接制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置；其特征在于在空心傳動軸(5)上開有進(jìn)氣口(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置；其特征在于增氧葉片(6)與空心傳動軸(5)之間有一個螺旋升角α，α為5～20°。
專利摘要一種流線形吸氣器式增氧機(jī)，該裝置由罩殼、電動機(jī)、浮筒、減速器、空心傳動軸和增氧葉片等組成。電動機(jī)連接減速器通過皮帶連接空心傳動軸，空心傳動軸連接增氧葉片，軸上開有進(jìn)氣口，增氧葉片制成流線形中空結(jié)構(gòu)，葉片的側(cè)面開有進(jìn)氣小孔，空心傳動軸與增氧葉片空腔相通構(gòu)成進(jìn)氣通道。該裝置靠浮筒漂浮在水面上。運(yùn)行時由電動機(jī)提供動力帶動增氧葉片在水中旋轉(zhuǎn)，氣體通過葉片上的進(jìn)氣小孔被吸入水中，使水域變?yōu)楦谎鯀^(qū)。
文檔編號A01K61/00GK2073223SQ902004
公開日1991年3月20日 申請日期1990年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月16日
發(fā)明者沈濤, 戴克倫 申請人:北京航空航天大學(xué)機(jī)械廠