吸气式水车增氧机制造技术

一种改进的水平轴增氧装置——吸气式水车增氧机，可有效地向水体中增加氧的含量。本实用新型专利技术由电机、减速机及增氧叶片等部件组成。叶片采用中空结构，并在其侧面开有许多进气小孔。运转时除了叶片搅起水跃吸收气体之外，由于液体的负压吸引作用，气体还同时经由叶片空腔及进气小孔大量地溶入液体，可大幅提高增氧效果。本装置具有动力效率高、节约能源增氧能力强噪音低等显著特点，可广泛地用于环境保护、污水处理和海、淡水养殖等领域。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于环境保护、污水处理和水产养殖等领域所使用的机械装置。该装置是向液体内充入气体，增加液体中气体的溶解量尤其是向水中增氧的机械。通过增氧能使污水的生化法处理得以进行，能使鱼塘中气体的含氧量提高，保证鱼塘高产稳产。现有的各种机械增氧装置按其传动轴的安装姿态的不同可分为两大类，一类是传动轴垂直于水面的叶轮式增氧机；一类是传动轴平行于水面的水车式增氧机。这两类增氧装置都在污水处理和水产养殖等领域得到广泛应用，但对某些特殊的使用条件，如污水处理的生物氧化沟，要求水体定向缓慢流动的养鳗场，基本上都是用的水车增氧机。国内外许多大学、科研机构及企业的研究者致力于改进水车式增氧机，取得了不少成果。但从总体上说，绝大多数研究工作均集中于改进增氧叶片的形状或叶片的排列方式上，以期降低叶片阻力，提高增氧能力。最初的叶片为矩形薄板，后来发展成为在矩形板上打减阻孔、折弯成三角形增强水跃，还有的研究者将叶片改成三角形板、T形板、齿形板等。叶片的排列方式有均匀排布的、有交错排布的、亦有呈螺旋线形排布的。所有这些对水车式增氧机的改进虽然都在不同程度上改善了增氧能力和机械的动力效率，但由于都是沿着“让叶片击水形成水跃以增加水体与空气接触面积”这一传统思路进行，所以对增氧机性能的改善都是比较有限的。本技术突破了水车式增氧机增氧叶片设计的传统思路，在保留让叶片击水形成水跃增加水体与空气接触面积这一传统作法的同时，利用在水中运动着的叶片局部区域会形成较强负压区这一事实，设法把空气传递到叶片上的负压区，利用水流形成的负压自动地把氧气大量地吸入水中，进一步扩大水气接触面积，从而获得较高的增氧效率。本增氧装置的技术方案是设计一种新的增氧叶片，将传统的薄片状叶片改成中空薄壁结构，在叶片的侧面及后面的负压区域内制成许多进气小孔。增氧机运转时，氧气通过叶片内空腔形成的进气通道输送到负压区，经进气小孔而被吸入水体。增氧叶片可以用金属薄板、圆管或非金属材料加工，再在叶片的侧后面钻出进气小孔，也可以使用微孔透气性材料(如微孔塑料、氧化铝烧结多孔材料等)直接成形。增氧叶片的横剖面形状根据不同的使用工况与加工制作条件，可以是圆形、菱形、矩形、三角形以及前凹后凸的倒箭头形等中空薄壁结构。不同剖面形状的增氧叶片，其对水体的推动力、消耗的功耗以及增氧能力各不相同，可以满足不同的使用需要。本技术还设计一种全新的流线形中空薄壁型叶片，该叶片的前缘光顺圆滑、后缘尖锐，在水中运动阻力非常小，但其侧面却有很强的负压区，能将氧气大量吸入水体。用该叶片制成的水车式增氧机动力效率达3kgO／kw.h.采用中空结构的增氧叶片，实际上可以理解成给传统的叶片加上了后整流罩，因此叶片的运动阻力有一定程度的下降，对水体的冲击扰动亦有所下降。这对污水的生化处理来说，有利于活性污泥的聚积和悬浮，可改善除污效果。另外采用本增氧机，还可以降低运转噪音，对周围环境的干扰小。本技术增氧机的优点是增氧效率高、能量消耗少、运转噪音低、适用范围广，适用于深水、浅水和各种水质水域的增氧要求，能广泛用于环境保护、污水处理及海淡水养殖等领域。本技术附图如下附图说明图1.结构示意图图2.增氧叶片进气通道示意图图3.叶片各种横剖面形状示意图图中标号1.罩壳2.电动机3.浮筒4.减速器5.水平传动轴6.增氧叶片7.挡水板8.电机支持架9.进气小孔10.叶片前缘11.叶片后缘12.进气口13.圆形叶片14.菱形叶片15.矩形叶片16.三角形叶片17.倒箭头形叶片18.流线形叶片吸气式水车增氧机如图1所示具有罩壳(1)、电动机(2)、浮筒(3)、减速器(4)、传动轴(5)、增氧叶片(6)、挡水板(7)、电动机支持架(8)等。对于陆基使用的该增氧装置，可以不用浮筒(3)。电动机(2)通过减速器(4)经空心传动轴(5)带动增氧叶片(6)旋转。在本实施例中，电动机(2)和减速器(4)固定在电机支持架(8)上，减速器为一级齿轮一级皮带两级减速。根据实际的使用条件可以改成变速器或无级变速器，以适应不同的使用工况。增氧叶片(6)与空心传动轴(5)焊接或螺接在一起，需保证系统的动、静平衡性，以免旋转时发生振动。挡水板(7)设在空心传动轴(5)的两侧，防止运转时水花横向飞溅。增氧机运转时空气从传动轴(5)上的进气口(12)进入叶片(6)的空腔，并通过叶片(6)上的进气小孔(9)而被吸入水体。增氧叶片(6)可通过薄板下料、机械加工打孔、折弯成形、合缝焊接这样的工序制成。增氧叶片(6)的横剖面形状沿叶片长度方向可以变化，以满足高吸引力、低阻力以及叶片机械强度方面的需要。本技术的实施例为流线形中空薄壁增氧叶片，空心传动轴周向均匀排布六个叶片，叶片与传动轴焊接在一起组成增氧转刷，转刷的直径为700mm，运转时的转速为111转／分。权利要求1.一种吸气式水车增氧机，由罩壳(1)、电动机(2)、浮筒(3)、减速机(4)、水平传动轴(5)和增氧叶片(6)组成，其特征在于a.与水平传动轴(5)联接的增氧叶片(6)为中空薄壁结构；b.增氧叶片(6)的侧面开有进气小孔(9)。2.根据权利要求1所述的装置；其特征在于增氧叶片(6)可以是普通的金属或非金属材料经机械加工打孔制成，也可以用微孔塑料、氧化铝烧结多孔材料等微孔透气性材料直接制成。3.根据权利要求1所述的装置；其特征在于增氧叶片(6)的横剖面形状可以是圆形(13)、菱形(14)、矩形(15)、三角形(16)、前凹后凸倒箭头形(17)及前缘(10)光顺、后缘(11)尖锐的流线形(18)等中空结构。专利摘要一种改进的水平轴增氧装置——吸气式水车增氧机，可有效地向水体中增加氧的含量。本技术由电机、减速机及增氧叶片等部件组成。叶片采用中空结构，并在其侧面开有许多进气小孔。运转时除了叶片搅起水跃吸收气体之外，由于液体的负压吸引作用，气体还同时经由叶片空腔及进气小孔大量地溶入液体，可大幅提高增氧效果。本装置具有动力效率高、节约能源增氧能力强噪音低等显著特点，可广泛地用于环境保护、污水处理和海、淡水养殖等领域。文档编号C02F7/00GK2077864SQ9022275公开日1991年5月29日 申请日期1990年11月3日 优先权日1990年11月3日专利技术者沈涛, 戴克伦 申请人:北京航空航天大学机械厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸气式水车增氧机，由罩壳（１）、电动机（２）、浮筒（３）、减速机（４）、水平传动轴（５）和增氧叶片（６）组成，其特征在于：ａ．与水平传动轴（５）联接的增氧叶片（６）为中空薄壁结构；ｂ．增氧叶片（６）的侧面开有进气小孔（９）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈涛，戴克伦，
申请(专利权)人：北京航空航天大学机械厂，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]