基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及水利工程技术领域，具体涉及一种基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置和方法。该装置包括：超声波换器、温控装置、实验管道，实验管道包括进水阻隔管、超声波空化实验管以及出水阻隔管，超声波换器安装在超声波空化实验管上，其中：超声波换器，用于发射不同频率不同振幅的超声波，对过饱和水体进行脱气处理；温控装置，用于控制过饱和水体的温度处于恒温状态；进水阻隔管，用于阻隔超声波换器产生的超声波，减少超声波对进水区域的影响；出水阻隔管，用于阻隔超声波换器产生的超声波，减少超声波对出水区域的影响。上述装置，可以使得过饱和水体中的气体减少，保持水体中生物的生命安全以及生物种类的多样性，且节约了成本。节约了成本。节约了成本。

【技术实现步骤摘要】
基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置和方法


[0001]本专利技术涉及水利工程
，具体涉及一种基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置和方法。

技术介绍

[0002]水利水电工程的建设可用于供电、灌溉、拦洪、抵御特大洪水等，在一定程度上促进了水库库区养殖业的发展。然而水利工程在运行过程中无法避免湍流的产生，特别是高坝泄水建筑物在泄水期间大量气体掺入水流，导致水中总溶解气体过饱和，打破原有的生态平衡，对鱼类和其他水生物种的生存产生一定的负面影响。水流向下游流动过程中过饱和气体消散速度较慢，在较长的距离、时间内水流中的气体保持较高的饱和度，鱼类和其他水生生物易感染气泡病死亡，水生生态系统的生物多样性遭到破坏。总溶解气体的释放是非常复杂的过程，受温度、水深、压力、气体体积、气泡尺寸及分布等诸多因素的影响。
[0003]针对总溶解气体的研究主要为饱和气体对水生生物的影响，及采取一系列相应工程措施促进过饱和水体中的气体的释放，此类方法需消耗大量的人力物力，造价较高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置和方法，旨在解决现有技术中，促进过饱和水体中的气体的释放，需消耗大量的人力物力，造价较高的问题。
[0005]根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置，该装置包括：
[0006]超声波换器、温控装置、实验管道，实验管道包括进水阻隔管、超声波空化实验管以及出水阻隔管，进水阻隔管一端安装在进水口，另一端与超声波空化实验管连接，超声波空化实验管的另一端与出水阻隔管连接，出水阻隔管的另一端安装在出水口；超声波换器安装在超声波空化实验管上，其中：
[0007]超声波换器，用于发射不同频率不同振幅的超声波，对过饱和水体进行脱气处理；
[0008]温控装置，用于控制过饱和水体的温度处于恒温状态；
[0009]进水阻隔管，用于阻隔超声波换器产生的超声波，减少超声波对进水区域的影响；
[0010]出水阻隔管，用于阻隔超声波换器产生的超声波，减少超声波对出水区域的影响。
[0011]本专利技术实施例提供的基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置，包括：超声波换器、温控装置、实验管道，实验管道包括进水阻隔管、超声波空化实验管以及出水阻隔管，进水阻隔管一端安装在进水口，另一端与超声波空化实验管连接，超声波空化实验管的另一端与出水阻隔管连接，出水阻隔管的另一端安装在出水口；超声波换器安装在超声波空化实验管上，其中，超声波换器，用于发射不同频率不同振幅的超声波，对过饱和水体进行脱气处理，从而可以使得过饱和水体中的气体减少，保持水体中生物的生命安全以及生物种类的多样性。温控装置，用于控制过饱和水体的温度处于恒温状态，避免了由于超声
波换器发射超声波导致过饱和水体的温度升高，从而影响了生物的生存。进水阻隔管，用于阻隔超声波换器产生的超声波，减少超声波对进水区域的影响，减少了超声波对进水区域生物的影响，保证了生物的生命安全。出水阻隔管，用于阻隔超声波换器产生的超声波，减少超声波对出水区域的影响，减少了超声波对出水区域生物的影响，保证了生物的生命安全。此外，上述基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置结构简单，不需要耗费大量人力物力，节约了成本。
[0012]结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，进水阻隔管、超声波空化实验管以及出水阻隔管连接为预设形状，且进水阻隔管、超声波空化实验管以及出水阻隔管的长度均可调节。
[0013]本专利技术实施例提供的基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置，进水阻隔管、超声波空化实验管以及出水阻隔管连接为预设形状，且进水阻隔管、超声波空化实验管以及出水阻隔管的长度均可调节，可以保证进水阻隔管、超声波空化实验管以及出水阻隔管更好地阻隔超声波的作用影响，从而保证了生物的生命安全。
[0014]结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，进水阻隔管、超声波空化实验管以及出水阻隔管连接为预设曲率的“S”形，且，
[0015]进水阻隔管和出水阻隔管的长度均与超声波换器发出的超声波的频率和振幅以及过饱和水体的水流流速相关；
[0016]超声波空化实验管的长度与超声波换器发出的超声波的频率和振幅、水流流速、进水阻隔管的长度、出水阻隔管的长度以及实验管道的总长相关。
[0017]本专利技术实施例提供的基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置，进水阻隔管、超声波空化实验管以及出水阻隔管连接为预设曲率的“S”形，且，进水阻隔管和出水阻隔管的长度均与超声波换器发出的超声波的频率和振幅以及过饱和水体的水流流速相关；超声波空化实验管的长度与超声波换器发出的超声波的频率和振幅、水流流速、进水阻隔管的长度、出水阻隔管的长度以及实验管道的总长相关。因此，可以保证进水阻隔管、超声波空化实验管以及出水阻隔管更好地阻隔超声波的作用影响，从而保证了生物的生命安全。
[0018]根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控系统，包括：水体自循环组件、水体制备组件、第一方面以及第一方面任一项实施方式的基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置以及检验组件，水体制备组件的出水口与基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置的进水口连接，基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置的出水口与检验组件连接，检验组件的另一端与水体自循环组件的进水口连接，水体自循环组件的出水口与水体制备组件的进水口连接；其中：
[0019]水体制备组件，用于生成过饱和水体；
[0020]水体自循环组件，用于实现过饱和水体循环；
[0021]基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置，用于控制过饱和水体的温度处于恒温状态下，发射不同频率不同振幅的超声波，对过饱和水体进行脱气处理；
[0022]检验组件，用于检验基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置对过饱和水体进行脱气处理的效果。
[0023]本专利技术实施例提供的基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控系统，包括：水
体自循环组件、水体制备组件、第一方面以及第一方面任一项实施方式的基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置以及检验组件。水体制备组件，用于生成过饱和水体，水体自循环组件，用于实现过饱和水体循环，因此不需要一直加水，节约了水资源。基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置，用于控制过饱和水体的温度处于恒温状态下，发射不同频率不同振幅的超声波，对过饱和水体进行脱气处理，从而可以使得过饱和水体中的气体减少，保证水体中生物的生命安全以及生物种类的多样性。检验组件，用于检验基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置对过饱和水体进行脱气处理的效果，从而可以获取对过饱和水体进行脱气处理的效果，并根据过饱和水体进行脱气处理的效果对基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置进行调节，从而可以更好地对过饱和水体进行脱气处理，保证水体中生物的生命安全以及生物种类的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置，其特征在于，所述装置包括：超声波换器、温控装置、实验管道，所述实验管道包括进水阻隔管、超声波空化实验管以及出水阻隔管，所述进水阻隔管一端安装在进水口，另一端与所述超声波空化实验管连接，所述超声波空化实验管的另一端与所述出水阻隔管连接，所述出水阻隔管的另一端安装在出水口；所述超声波换器安装在所述超声波空化实验管上，其中：所述超声波换器，用于发射不同频率不同振幅的超声波，对过饱和水体进行脱气处理；所述温控装置，用于控制所述过饱和水体的温度处于恒温状态；所述进水阻隔管，用于阻隔所述超声波换器产生的超声波，减少所述超声波对进水区域的影响；所述出水阻隔管，用于阻隔所述超声波换器产生的超声波，减少所述超声波对出水区域的影响。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述进水阻隔管、所述超声波空化实验管以及所述出水阻隔管连接为预设形状，且所述进水阻隔管、所述超声波空化实验管以及所述出水阻隔管的长度均可调节。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述进水阻隔管、所述超声波空化实验管以及所述出水阻隔管连接为预设曲率的“S”形，且，所述进水阻隔管和所述出水阻隔管的长度均与所述超声波换器发出的超声波的频率和振幅以及所述过饱和水体的水流流速相关；所述超声波空化实验管的长度与所述超声波换器发出的超声波的频率和振幅、所述水流流速、所述进水阻隔管的长度、所述出水阻隔管的长度以及所述实验管道的总长相关。4.一种基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控系统，其特征在于，包括：水体自循环组件、水体制备组件、权利要求1
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3任一项所述的基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置以及检验组件，所述水体制备组件的出水口与所述基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置的进水口连接，所述基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置的出水口与所述检验组件连接，所述检验组件的另一端与所述水体自循环组件的进水口连接，所述水体自循环组件的出水口与所述水体制备组件的进水口连接；其中：所述水体制备组件，用于生成过饱和水体；所述水体自循环组件，用于实现所述过饱和水体循环；所述基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置，用于控制所述过饱和水体的温度处于恒温状态下，发射不同频率不同振幅的超声波，对所述过饱和水体进行脱气处理；所述检验组件，用于检验所述基于超声波空化的河流溶解气体过饱和调控装置对所述过饱和水体进行脱气处理的效果。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述水体制备组件：包括：总溶解气体测定仪、空压机和搅拌器，其中：所述总溶解气体测定仪，用于测量所述过饱和水体中的气体含量；所述空压机，通过橡胶管与水箱内水体连通并密封，抽取待饱和水体；所述搅拌器，用于对所述待饱和水体进行搅拌，以使气体更快融于所述待饱和水体中，生成所述过饱和水体，加快所述过饱和水体生成速率。6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述水体自循环组件包括：循环水泵、循环
管道和流量计，其中：所述循环水泵与所述循环管道连接，用于实现所述基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴会超，蒋定国，赵汗青，毛劲乔，肖洋，戴杰，孟定华，翟然，杨洌，陈彦宏，龚轶青，杨吉，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：