空气充氧船制造技术

本实用新型专利技术公开了一种空气充氧船，解决现有纯氧船的造价高、体积大、充氧成本高的问题。本实用新型专利技术包括船体，设置于船体上的船体动力装置、船体动力操作机构、船体推进装置和船舵；其特征在于，所述船体内设有风机，以及与风机连通的空气分配管道；所述空气分配管道两端还分别连有位于水下的曝气器联箱，所述曝气器联箱上设有若干个与其相连的曝气头。本实用新型专利技术造价低、体积小、充氧量大、成本低，适应大、中、小型江河、湖泊、河沟、塘堰等各种水环境的充氧治理。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种空气充氧船。
技术介绍
中国科学院、世界自然基金会和国家开发银行联合发布的《长江保护与发展2011》报告指出：“据2007－2010年长江中下游湖泊水质监测资料，中下游77个大于10平方公里的湖泊中，77％的湖泊水质劣于III类水质，符合或优于III类标准的湖泊仅占23％，而劣于V类水质标准的湖泊占32％；处于富营养状态的湖泊占调查湖泊总数的88.3％，其中处于重度富营养状态的湖泊占23.4％，尤以下游苏南湖群富营养化程度最为严重。”基于这种现状，国家十分重视水环境治理，2015年国务院下发了《水污染防治行动计划》，将水环境治理作为了国家发展战略之一。未来5年的总投资将超过2万亿元。要解决江河、湖泊的富营养问题，提高水质的重要措施之一就是向水中充氧。英国、韩国等国家建造充氧船向河内充氧，都取得了较好的效果。2001年我国在上海苏州河运行了第一艘充氧船。该船由海军某船厂制造，长26米、宽6米、形深1.9米、设计吃水1.4米、总高3.6米。氧气源是通过制氧系统生产的含氧浓度为90％纯氧，然后通过曝气器充入河中，氧气生产和充氧量为150m3/h。该船2001的造价为1000多万元人民币。纯氧充氧船的基本工艺是：首先生产纯氧，然后通过曝气装置向水中充氧。这一工艺的缺陷是，生产纯氧需要庞大的生产系统，因而船体很大。其次，纯氧生产成本很高，每吨纯氧的生产成本约1100元。由于这两个原因，纯氧充氧船的充氧量很小。以2001年上海建造的充氧船为例，该船长达26米，充氧量仅为150kg/h。对于这样的充氧船，即使按照氧气的溶解率50％，每天运行10小时计算，该充氧船的充氧量为95kg/h(1t/d)。以苏州河为例，夏季水质平均含氧量为0.56mg/L，冬季为3.21mg/L。要使水质达到鱼类生存标准，溶解氧需达到国家Ⅲ级水质标准，5mg/L。按照苏州河流量500m3/s计算，夏季充氧量需要200t/d，冬季需要80t/d。这意味着，要满足苏州河达到三类水质标准，夏季需要200条充氧船，冬季需要80条。这些充氧船的总造价高达26亿元，造成河道拥挤。此外，每条船运行费用仅制氧成本就需要165元/小时，每天需要1600元以上。溶解氧的生产成本为0.87元/公斤。加上其它开支，每公斤溶解氧的充氧成本超过1元人民币。由此可见，这样的充氧船对大型河流和湖泊的充氧是起不到有效作用的。由于体积庞大也不适用于小型湖泊、河流、河沟的充氧。要解决中国大面积水域缺氧问题，必须建造充氧量大、造价低、运行成本低的充氧船。向水中充空气就免去巨大的纯氧生产成本，因此空气充氧船的充氧成本很低，大约为纯氧船的1‰。此外，空气充氧船没有庞大的制氧设备，因此它的船体积很小，造价低，充氧量很大。因此，要解决中国大面积的水中充氧问题，只有采用空气充氧船。尽管空气充氧船有很多优点，但由于现有的曝气设备无法满足空气充氧的要求。目前广泛使用的薄膜曝气头，每个曝气头每小时充空气3～5m3。如果要达到上海纯氧船的溶解氧量，大约需要400个Ф300的薄膜曝气头。要在船上布置如此多的曝气头，船体比纯氧船还要大。由此可见，开发大容量、高容氧率的曝气头是关键。
技术实现思路
本技术的目的在于提供了一种空气充氧船，解决现有纯氧船的造价高、体积大、充氧成本高的问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：空气充氧船，包括船体，设置于船体上的船体动力装置、船体动力操作机构、船体推进装置和船舵；其特征在于，所述船体内设有风机，以及与风机连通的空气分配管道；所述空气分配管道两端还分别连有位于水下的曝气器联箱，所述曝气器联箱上设有若干个与其相连的曝气头。其中，作为另一种选择，所述风机为压缩机、罗茨风机、漩涡风机或离心风机。本技术的曝气头的形状可为圆盘形、管道状、球型或柱形等形状。进一步地，所述曝气器联箱通过空气水下连接管道与空气分配管道相连通。再进一步地，所述空气水下连接管道通过分配管与空气分配管道连通。更进一步地，所述船体上还设有用于控制曝气器联箱上升或下降的升降装置。另外，所述空气分配管道两端的侧边还设有与空气分配管道和分配管均连通的支管。此外，所述船体上还设有用于控制风机的风机驱动装置，该风机驱动装置通过传动连接装置与风机相连。具体地，所述船体动力装置为汽油机、柴油机、发电机、蓄电池或电动机。具体地，所述风机为压缩机、罗茨风机、漩涡风机或离心风机。作为一种优选，所述风机驱动装置与船体动力装置同一个设备。本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本技术造价低、体积小、充氧量大、成本低，适应大、中、小型江河、湖泊、河沟、塘堰等各种水环境的充氧治理。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为图1的俯视图。其中，附图中标记对应的零部件名称为：1-船体，2-船体动力装置，3-船体动力操作机构，4-船体推进装置，5-船舵，6-风机，7-空气分配管道，8-曝气器联箱，9-曝气头，10-空气水下连接管道，11-分配管，12-升降装置，13-支管，14-风机驱动装置，15-传动连接装置。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，本技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例如图1、2所示，空气充氧船，包括船体1，设置于船体上的船体动力装置2、船体动力操作机构3、船体推进装置4和船舵5；所述船体内设有风机6，以及与风机连通的空气分配管道7；所述空气分配管道两端还分别连有位于水下的曝气器联箱8，所述曝气器联箱上设有若干个与其相连的曝气头9。其中，船体、船体动力装置、船体动力操作机构、船体推进装置、船舵均为现有技术，设置方式也是采用现有方式进行安装。具体地，船体按照一般造船工艺制造，并能承载全部设备和操作人员，并保证船体运行安全可靠即可。作为一种选择，所述船体动力装置为汽油机、柴油机、发电机、蓄电池或电动机。作为本技术的实施案例的曝气头采用专利号201220003757.2的筛网式曝气头，其单位面积的空气量能够达到24.4m3/m2.S，薄膜曝气头的曝气量为0.01966m3/m2.S。也就是说筛网曝气头的曝气量是传统曝气头的1000倍以上，解决了空气充氧船的曝气量问题。本技术通过在船体中设置风机、空气分配管道、曝气器联箱和曝气头从而能够实现向水中充空气。在实施案例中的曝气头采用的是专利号201220003757.2的筛网式曝气头，其单位面积的空气量能够达到24.4m3/m2.S，薄膜曝气头的曝气量为0.01966m3/m2.S。也就是说筛网曝气头的曝气量是传统曝气头的1000倍以上，解决了空气充氧船的曝气量问题。具体地，所述曝气器联箱通过垂直设置的空气水下连接管道10与空气分配管道相连通。通过空气水下连接管道将空气均匀的分配到曝气器联箱内，然后再进入曝气头，能够大大地提高曝气量。所述空气水下连接管道可为多根，本实施例设置为三根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气充氧船，包括船体（1），设置于船体上的船体动力装置（2）、船体动力操作机构（3）、船体推进装置（4）和船舵（5）；其特征在于，所述船体内设有风机（6），以及与风机连通的空气分配管道（7）；所述空气分配管道两端还分别连有位于水下的曝气器联箱（8），所述曝气器联箱上设有若干个与其相连的曝气头（9）。

【技术特征摘要】
1.一种空气充氧船，包括船体（1），设置于船体上的船体动力装置（2）、船体动力操作机构（3）、船体推进装置（4）和船舵（5）；其特征在于，所述船体内设有风机（6），以及与风机连通的空气分配管道（7）；所述空气分配管道两端还分别连有位于水下的曝气器联箱（8），所述曝气器联箱上设有若干个与其相连的曝气头（9）。
2.根据权利要求1所述的空气充氧船，其特征在于，所述曝气器联箱通过空气水下连接管道（10）与空气分配管道相连通。
3.根据权利要求2所述的空气充氧船，其特征在于，所述空气水下连接管道通过分配管（11）与空气分配管道连通。
4.根据权利要求3所述的空气充氧船，其特征在于，所述船体上还设有用于控制曝气器联箱上升或下降的升降装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖泽民，余南阳，庞志成，余南汉，
申请(专利权)人：四川省天惠能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51