一种用于水体曝气增氧的配套双层螺旋桨及方法技术

本发明专利技术公开了一种用于水体曝气增氧的配套双层螺旋桨及方法，所述螺旋桨包括中空轴和螺旋桨叶片，螺旋桨叶片包括上叶片和下叶片，上叶片和下叶片分上下两组交叉布置，其中线呈45‑90°均匀分布，上叶片和下叶片半径及叶片个数一致，其出口部角度差为10‑15°；所述上叶片和下叶片沿着其旋转方向焊接曝气管，曝气管上设有多个曝气孔；所述曝气管一端与中空轴联通，另一端开口部旋转角为40‑80°；曝气管直径为15～50mm，曝气孔的直径为曝气管直径的0.5～0.8倍，曝气孔的间距为曝气孔直径的3～5倍。本发明专利技术由于设置了多孔曝气管，增加了空气与水体的接触面积，提高了水体自净能力，对改善水生态环境具有显著效果。

Double layer propeller and method for aeration and aeration of water body

The invention discloses a method for supporting double propeller and aeration, the propeller consists of hollow shaft and propeller, propeller blade including blade and blade, the blade and the lower blade is divided into two groups including cross layout, line is 45 90 degrees are evenly distributed on the blade and. The blade radius and the number of blades, the outlet angle difference is 10 15 degrees; the upper blade and the lower blade along the direction of rotation of the aeration pipe welding, aeration pipe is provided with a plurality of aeration holes; the aeration pipe is communicated with the hollow shaft, the other end opening part of the rotation angle of 40 80 DEG; aeration pipe diameter is 15 ~ 50mm, the aeration hole diameter of 0.8 ~ 0.5 times the diameter of the aeration pipe, spacing aeration holes for aeration hole diameter of 3 ~ 5 times. As the porous aeration pipe is arranged, the contact area of the air and the water body is increased, and the self purification ability of the water body is improved, and the water ecological environment is improved remarkably.

【技术实现步骤摘要】
一种用于水体曝气增氧的配套双层螺旋桨及方法
本专利技术涉及一种双层螺旋桨装置及曝气增氧方法，特别是用于黑臭水体治理的曝气增氧的配套螺旋桨装置及曝气增氧方法。
技术介绍
近年来，随着我国城市经济的快速发展，城市规模的日益膨胀，城市环境基础设施日渐不足，城市污水排放量不断增加，大量污染物入河，水体中的化学需氧量(COD)、氮(N)、磷(P)等污染物浓度超标，河流水体污染严重，水体出现季节性或终年黑臭。城市黑臭水体的生态系统结构严重失衡，给群众带来了极差的感官体验，成为目前较为突出的水环境问题，也严重影响着我国城市的良好发展。2015年国务院发布的《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)对黑臭水体问题提出明确要求，到2020年，我国地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10％以内，到2030年，城市建成区黑臭水体总体消除。水体曝气充氧是根据地表水体受到污染后缺氧的特点，人工向水体中充入空气或氧气，加速水体富氧过程，提高水体的溶解氧含量，恢复和增强水体中好氧微生物的活力，消减COD等污染物，改善水体透明度，消除异味。对于遭受严重有机污染，处于黑臭状态的水体进行人工曝气，增加溶解氧，可以迅速氧化有机物厌氧降解时产生的H2S、甲硫醇及FeS等致黑致臭物质，有效地改善水体的黑臭程度。目前与风力、太阳能等新能源配套的曝气设备大多投资较大，管理维护复杂，成本较高；而通过风力、太阳能配备螺旋桨装置或游船配置的螺旋桨装置对水体进行充氧曝气则具有投资少、安装方便、管理维护简单等优点。但普通螺旋桨，通过其旋转，搅动水体表面水流，增加与空气中氧气的接触面积，达到增氧的目的，仅增加了表层水体的含氧量，而且溶解氧较少；部分采用中空轴的螺旋桨曝气装置，通过旋转后在中央部产生负压，在通气时，由负压吸入空气，大部分的空气从中央空心轴底部进入水体，少部分空气与水一起从中央部沿离心叶片的方向流动。进入水体的空气相对集中，不利于扩散，从而影响水体富氧效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种曝气性能高、构造简单、制造容易的新型曝气螺旋桨。为解决这一技术问题，本专利技术提供了一种用于水体曝气增氧的配套双层螺旋桨，包括中空轴和螺旋桨叶片，所述螺旋桨叶片包括上叶片和下叶片，上叶片和下叶片分上下两组交叉布置，其中线呈45-90°均匀分布，所述上叶片和下叶片半径及叶片个数一致，其出口部角度差为10-15°；所述上叶片和下叶片沿着其旋转方向焊接曝气管，曝气管上设有多个曝气孔；所述曝气管一端与中空轴联通，另一端开口部旋转角为40-80°；所述曝气管直径为15～50mm，曝气孔的直径为曝气管直径的0.5～0.8倍，曝气孔的间距为曝气孔直径的3～5倍。所述中空轴直径为40～100mm。所述上叶片和下叶片的半径为100～300mm，叶片个数3～5个。所述上叶片最大叶宽比为1：6，直径为150mm，开口部旋转角为55°，沿叶片旋转方向焊接的曝气管直径为8mm，曝气管上曝气孔直径为6mm，曝气孔间距为18mm；所述下叶片最大叶宽比为1：3，直径为150mm，开口部旋转角为65°，沿叶片旋转方向焊接的曝气管直径为8mm，曝气管上曝气孔直径为6mm，曝气孔间距为18mm。本专利技术还提供了一种利用水体曝气增氧的配套双层螺旋桨曝气增氧的方法，包括如下步骤：1)利用水体曝气增氧的配套双层螺旋桨在风能、太阳能或游船发动机动能驱动下，使水体搅动实现破层；2)利用负压将氧气带入水中，并通过双层螺旋桨的各自及相互切割作用，将气泡及聚集后的气泡切割为微气泡，实现曝气增氧。所述步骤1)中螺旋桨与风能结合是通过配置风力叶片、增速器连接螺旋桨中心轴实现。所述步骤1)中螺旋桨与太阳能结合是通过配置太阳能电池板、蓄电池、电动动机连接螺旋桨中心轴实现。所述步骤1)中螺旋桨与游船结合是将发动机普通螺旋桨更换为水体曝气增氧的配套螺旋桨装置实现。所述步骤1)中水体曝气增氧的配套双层螺旋桨包括中空轴和螺旋桨叶片，所述螺旋桨叶片包括上叶片和下叶片，上叶片和下叶片分上下两组交叉布置，其中线呈45-90°均匀分布，所述上叶片和下叶片半径及叶片个数一致，其出口部角度差为10-15°；所述上叶片和下叶片沿着其旋转方向焊接曝气管，曝气管上设有多个曝气孔；所述曝气管一端与中空轴联通，另一端开口部旋转角为40-80°；所述中空轴的直径为40～100mm，上叶片和下叶片的半径为100～300mm，叶片个数3～5个。有益效果：本专利技术用于水体曝气增氧的配套双层螺旋桨装置与现有技术相比，由于设置了多孔曝气管，增加了空气与水体的接触面积，促进了空气在水体中的扩散溶解，提高了水体中溶解氧含量，增氧效果好，提高了水体自净能力，曝气效果好，明显改善水质，对消除黑臭水体和改善水生态环境具有显著效果。本专利技术设计合理，充分利用风能、太阳能清洁能源及游船发动机等动能实现水体的曝气增氧，投资运行成本低，可广泛应用于水环境或城市黑臭水体治理，改善水质和水生态环境，具有广阔的市场前景。附图说明图1为本专利技术的风力水体曝气螺旋桨的结构示意图；图2为本专利技术图1的X-X剖视示意图；图3为本专利技术图1的Y-Y剖视示意图；图4为本专利技术螺旋桨叶片一的结构示意图；图5为本专利技术螺旋桨叶片二的结构示意图；图6为本专利技术双螺旋桨的工作示意图。图中：1中空轴、2螺旋桨叶片、3曝气管、4曝气孔、5上叶片、6下叶片。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做具体描述。图1所示为本专利技术的风力水体曝气螺旋桨的结构示意图。本专利技术包括中空轴1和螺旋桨叶片2。所述螺旋桨叶片2包括上叶片5和下叶片6，上叶片5和下叶片6分上下两组交叉布置，其中线呈45-90°均匀分布，所述上叶片5和下叶片6半径及叶片个数一致，其出口部角度差为10-15°。图2所示为本专利技术图1的X-X剖视示意图。图3所示为本专利技术图1的Y-Y剖视示意图。所述上叶片5和下叶片6沿着其旋转方向焊接曝气管3，曝气管3上设有多个曝气孔4；所述曝气管3一端与中空轴1联通，另一端开口部旋转角为40-80°。所述曝气管3直径为15～50mm，曝气孔4的直径为曝气管3直径的0.5～0.8倍，曝气孔4的间距为曝气孔4直径的3～5倍。所述中空轴1直径为40～100mm。图4所示为本专利技术螺旋桨叶片一的结构示意图。图5所示为本专利技术螺旋桨叶片二的结构示意图。所述上叶片5和下叶片6的半径为100～300mm，叶片个数3～5个。本专利技术设置了两个螺旋桨，首先，设置的两个螺旋桨由于桨面相互之间均成一定的夹角，彼此都不重叠，进一步增大了空气与水体的接触面积；其次，两个螺旋桨可以对彼此曝气孔释放出来的气泡进行相互多次切割，把小气泡进一步分割成微气泡，利于空气在水中的扩散溶解；再次，双层螺旋桨设计中，上面一个螺旋桨设计把上层水往下吸入，下面的螺旋桨设计成把水往下排出，这样就在桨的两侧形成两个水体循环体系，有利于上下不同水层的交换(如图6所示)。本专利技术还提供了一种利用水体曝气增氧的配套双层螺旋桨曝气增氧的方法，包括如下步骤：1)利用水体曝气增氧的配套双层螺旋桨在风能、太阳能或游船发动机动能驱动下，使水体搅动实现破层；2)利用负压将氧气带入水中，并通过双层螺旋桨的各自及相互切割作用，将气泡及聚集后的气泡切割为微气泡，实现曝气增氧。所述步骤1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水体曝气增氧的配套双层螺旋桨，其特征在于：包括中空轴(1)和螺旋桨叶片(2)，所述螺旋桨叶片(2)包括上叶片(5)和下叶片(6)，上叶片(5)和下叶片(6)分上下两组交叉布置，其中线呈45‑90°均匀分布，所述上叶片(5)和下叶片(6)半径及叶片个数一致，其出口部角度差为10‑15°；所述上叶片(5)和下叶片(6)沿着其旋转方向焊接曝气管(3)，曝气管(3)上设有多个曝气孔(4)；所述曝气管(3)一端与中空轴(1)联通，另一端开口部旋转角为40‑80°；所述曝气管(3)直径为15～50mm，曝气孔(4)的直径为曝气管(3)直径的0.5～0.8倍，曝气孔(4)的间距为曝气孔(4)直径的3～5倍。

【技术特征摘要】
1.一种用于水体曝气增氧的配套双层螺旋桨，其特征在于：包括中空轴(1)和螺旋桨叶片(2)，所述螺旋桨叶片(2)包括上叶片(5)和下叶片(6)，上叶片(5)和下叶片(6)分上下两组交叉布置，其中线呈45-90°均匀分布，所述上叶片(5)和下叶片(6)半径及叶片个数一致，其出口部角度差为10-15°；所述上叶片(5)和下叶片(6)沿着其旋转方向焊接曝气管(3)，曝气管(3)上设有多个曝气孔(4)；所述曝气管(3)一端与中空轴(1)联通，另一端开口部旋转角为40-80°；所述曝气管(3)直径为15～50mm，曝气孔(4)的直径为曝气管(3)直径的0.5～0.8倍，曝气孔(4)的间距为曝气孔(4)直径的3～5倍。2.根据权利要求1所述的用于水体曝气增氧的配套双层螺旋桨，其特征在于：所述中空轴(1)直径为40～100mm。3.根据权利要求1所述的用于水体曝气增氧的配套双层螺旋桨，其特征在于：所述上叶片(5)和下叶片(6)的半径为100～300mm，叶片个数3～5个。4.根据权利要求1、2或3所述的用于水体曝气增氧的配套双层螺旋桨，其特征在于：所述上叶片(5)最大叶宽比为1：6，直径为150mm，开口部旋转角为55°，沿叶片旋转方向焊接的曝气管(3)直径为8mm，曝气管(3)上曝气孔(4)直径为6mm，曝气孔(4)间距为18mm；所述下叶片(6)最大叶宽比为1：3，直径为150mm，开口部旋转角为65°，沿叶片旋转方向焊接的曝气管(3)直径为8mm，曝气管(3)上曝气孔(4)直径为6mm，曝气孔(4)间距为18mm。5.一种利用权...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾瑞宝，陈发明，孙韶华，宋武昌，
申请(专利权)人：山东省城市供排水水质监测中心，
类型：发明
国别省市：山东,37