[发明专利]一种基于涡轮增压技术的振荡水柱式新型增氧船及其增氧方法

说明书

本发明公开了一种基于涡轮增压技术的振荡水柱式新型增氧船及其增氧方法，包括主船体，在主船体上安装钢架平台，在钢架平台上安装U型振荡水箱，在U型振荡水箱内注水将U型振荡水箱的两侧分隔成不相通的两个气室，在U型振荡水箱的两侧分别设置与该侧气室相通的单向进气阀和单向出气阀，在U型振荡水箱的两侧还各设置一个压缩机，两个压缩机的进气口分别通过管道与U型振荡水箱一侧的单向出气阀相通、出气口分别与伸至船底的管道相通，两个压缩机内的涡轮分别通过竖向转轴与船底的一个冲击涡轮相连接，两个外壳均上下开口并在冲击涡轮的上部和下部安装定叶片。本发明所公开的增氧船，结构简单，材料经济，成本低廉，适合投入生产使用；设置压缩机和冲击涡轮以提高出气增氧深度。

技术领域

本发明属于水体增氧装置领域，特别涉及该领域中的一种基于涡轮增压技术的振荡水柱式新型增氧船及其增氧方法。

背景技术

目前，用于提高水体含氧量的方法主要有机械、化学和生物三种。其中机械增氧是最为常用的增氧方法，其原理主要是利用电能，使机械部件搅动水体，加快对流交换和界面更新，以达到提高水体含氧量的目的。常用于生产的机械增氧机主要有叶轮式增氧机、水车式增氧机等。然而，其仍然存在以下不足：（1）浪费能源，污染环境。消耗较多电能或化石能源，进而污染水质及空气；（2）消耗成本高。耗电量大，铺设电缆的成本高；（3）影响水中生态。作业时，对水扰动剧烈，产生大量噪音，易影响水生动物生长；（4）加剧水体浑浊度。易于泵送水体底部的泥浆等物质，会造成水体的浑浊；（5）应用范围有限。一般只适用于湖泊池塘增氧，难以适用于海洋渔业。

为解决增氧机耗电量大、应用范围有限及增氧范围固定等问题，已有学者提出利用其他能源为增氧装置提供动力，诸如“基于波浪能的一种阀式掺气增氧装置”以及“一种基于OWC原理的自航式智能掺气增氧船”等，但二者仍存在以下不足：前者安装位置固定，灵活性有限，移动不便，增氧范围和深度有限；后者稳定性较差，结构较为复杂，并且由于出气压力低，增氧深度有限，难以适应目前深海养殖及海洋牧场的发展需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于涡轮增压技术的振荡水柱式新型智能可航行式增氧船及其增氧方法，能在深远海或搭配深远海养殖网箱利用波浪能进行增氧工作。

本发明采用如下技术方案：

一种基于涡轮增压技术的振荡水柱式新型增氧船，其改进之处在于：包括主船体，在主船体上安装钢架平台，在钢架平台上安装U型振荡水箱，在U型振荡水箱内注水将U型振荡水箱的两侧分隔成不相通的两个气室，在U型振荡水箱的两侧分别设置与该侧气室相通的单向进气阀和单向出气阀，在U型振荡水箱的两侧还各设置一个压缩机，两个压缩机的进气口分别通过管道与U型振荡水箱一侧的单向出气阀相通、出气口分别与伸至船底的管道相通，两个压缩机内的涡轮分别通过竖向转轴与船底的一个冲击涡轮相连接，两个冲击涡轮分别安装在一个外壳内，两个外壳均上下开口并在冲击涡轮的上部和下部安装定叶片。

进一步的，在钢架平台的尾部并排悬挂两个船体推进器，两个船体推进器分别为左旋和右旋叶片。

进一步的，在钢架平台的左右两侧各设置两个激光测距传感器，在钢架平台的尾部设置一个激光测距传感器。

进一步的，在钢架平台的尾部设置两个可伸缩固结机械手。

进一步的，在钢架平台上安装水体溶氧检测传感器。

进一步的，在钢架平台上安装密封舱，在密封舱内安装主控芯片及电池；主控芯片通过电机驱动电路分别控制两个船体推进器的转速、读取各激光测距传感器的数据、分别控制两个可伸缩固结机械手的伸缩、张开和闭合、读取水体溶氧检测传感器的数据；电池为增氧船内的各部件供电。

进一步的，在U型振荡水箱的顶部安装为电池充电的太阳能板。

进一步的，U型振荡水箱的两侧顶部分别通过一块密封箱盖密封，在两块密封箱盖与U型振荡水箱的两侧顶部之间均设置密封圈。