[发明专利]气动增氧装置

说明书

技术领域

本发明涉及增氧设备领域，特别涉及立体式水体交换气动增氧装置。

背景技术

目前用于水产养殖或污水净化的增氧机的类型层出不穷，应用较广泛的有射流喷水式、叶轮式、水车式以及微孔曝气式等类型的增氧机。其中，叶轮式和射流喷水式增氧机均采用将水喷射出去，使之与空气接触、混合达到增氧目的。水车式增氧机是利用叶片在浅水层中进行划动，引起波澜，增大水面与空气的接触面积实现增氧。这些增氧机只是对表层水面进行增氧，增氧效果不佳，底层水体的有害气体不能被有效消除。还有就是这些装置几乎都采用电机作为驱动力一同在水面作业，造成安全隐患。

微孔曝气增氧机利用风机将空气打入水中，以溶解氧气，虽然效果有所提高，但是，要在水上水下铺设较长的供氧管道。曝气管产生的气泡以垂直的形式渗入水体时，受到的浮力较大，造成氧气在水体参与的融解时间较短，由于现有微孔曝气增氧机都是固定于池塘底部，难以实现空气和水体向更广范围推进，也无法实现水体上、下层大范围水体交流且耗能较高。

如何形成大范围溶解的对流、循环，解决曝气增氧机能耗高、曝气范围小的弊端，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动增氧装置。

根据本发明的一个方面，提供的气动增氧装置包括风机和旋转机构，该旋转机构包括内管、外管及轴承，轴承套设于内管上，外管套设于轴承上，内管或外管上端经管道与风机相连，内管或外管下部外壁设置有向外延伸的旋转臂，旋转臂上设置有文丘里喷头，内管或外管下部经分管与文丘里喷头相连。

采用上述技术方案，本发明的气动增氧装置实现立体式水体供氧的原理是：风机产生的氧气经通道输入旋转机构的内管或外管内，并到达各个旋转臂上安装的文丘里喷头内，由于旋转臂一端是固定在旋转机构的内管或外管下部外壁，文丘里喷头又固定于旋转臂上；文丘里喷头深入水下工作时在0.01～0.3MPa压力下根据伯努利定律，将氧气从文丘里喷头的孔中挤出，所产生的气压大于水压时将水吸入文丘里喷头内进行气、水混合，并喷射在池塘水体中生成大量的微型气泡，在气压的推动下将气水混合物快速向外喷射，这股喷射力的反作用力便形成了一种推动力。各从文丘里喷头形成的这股合力，推动旋转臂作圆周旋转，增大曝气半径，延长了氧气与水体的接触时间。还可以将部分文丘里喷头沿旋转臂轴方向安装，其喷嘴向外，使气水混合物更大面积地抛出。

另外，在旋转臂上安装有至少一组叶轮。在旋转臂运动的同时受水阻力的原因叶轮也随之旋转，其叶片在水中循环划动，将文丘里喷头旋转范围内喷射的气、水混合物拨出，同时将未参与溶氧的水引入促进水体循环；同时增加空气和水的接触。还可以使溶氧后的水体充分暴晒于紫外线下，增强了紫外线对水体的作用，可以消除部分浮游在水中的绿藻和大肠杆菌等多种菌类，能促进水体中的有益藻类和浮游生物的繁殖生长。通过不断将底部溶氧后的水体与表层水体的循环，实现一种类似开窗换气的效果，使一些低分子化的物质从水体中散发出去，起到水体净化的作用，消除臭味以及氮的含量，使得水质清澈。

旋转机构与风机和文丘里喷头的接驳方式有两种；一、将内管上部的进气口经供气管道与风机连接；外管下部长于内管下部，其出气端经软管或旋转臂空腔与文丘里喷头连通提供氧气。二、外管上部的进气端经供气管道与风机连接；内管下部长于外管下部，其出气端经软管或旋转臂与文丘里喷头连通提供氧气。

在一些实施例中，为了便于接驳软管及安装，所述外管下端或内管下端设有连接盘，连接盘上设有多个与外管或内管相通的连通管，所述的文丘里喷头经软管与连通管相连。

在一些实施例中，在内管或外管上端与风机相连的管道设置有给药装置，该给药装置内的药物为气体或液体或粉剂。通过风机的压力将药物从文丘里喷头的微孔排出，能使药物快速、均匀的融入到水体中，从而提高药效。

在一些实施例中，文丘里喷头固定于旋转臂的末端并与水面平行。这样设计不仅有利于扩大文丘里喷头的给氧区域，还使得旋转更为轻松、省力。

在一些实施例中，为了增大给氧范围，将设置在旋转臂上的多个文丘里喷头部分沿旋转臂轴方向安装其喷嘴向外，使气水混合物更大面积的抛出。

在一些实施例中，为了使内管、外管、轴承之间连接更加紧密和更加紧凑，在内管外壁设置有轴承限位台阶，外管内壁设置有轴承限位凸台。

在一些实施例中，为了减少内、外管之间气体泄漏和保护轴承，在内管或外管的上端或下端设置有法兰盘。还可以在内、外管之间填充用以密封或润滑的填充物。