一种层流交换式微纳米增氧活水机制造技术

本发明专利技术公开了一种层流交换式微纳米增氧活水机，包括循环活水装置和微纳米曝气装置；循环活水装置从上至下依次包括顶盖、驱动装置和设有若干叶片的叶轮；微纳米曝气装置连接于循环活水装置下方，从上至下依次包括分流器、至少一个溶气罐和双吸泵；双吸泵的进水口末端设置进气口与外部大气连通；分流器的进水口与双吸泵的出水口连接；分流器顶部设有若干出水口，每个分流器出水口通过溶气罐的进水口与溶气罐相连接；溶气罐的进水口处和溶气罐内部设有至少一组扰流叶片；溶气罐底部出水口位置安装文丘里管，溶气罐中的液体经文丘里管排入水体。本发明专利技术的装置可以快速实现水体的立体循环对流，并生成均匀的高密度微纳米气泡，促进溶氧。

A kind of laminar exchange micro nanoscale oxygenator

The invention discloses a laminar exchange micro nanoscale oxygen increasing machine, including a circulating living water device and a micro nano aeration device. The circulating living water device consists of a top cover, a driving device, and a impeller with a number of blades from top to bottom, and a micro nano aeration device is connected to a circulating water device. A flow device, at least one gas tank and double suction pump; the inlet of the intake port of the double suction pump is connected with the external atmosphere; the inlet of the shunt is connected with the outlet of the double suction pump; the top of the shunt is equipped with several outlet, each of the diverter outlet is connected to the inflow tank of the gas tank through the intake port of the gas tank; the intake of the gas tank is inflow. At the entrance of the mouth and the gas tank, there is at least one set of spoiler blades, and the Venturi tube is installed at the bottom outlet of the gas tank, and the liquid in the gas tank is discharged into the water body. The device of the invention can quickly realize the three-dimensional circulation convection of the water body, and generate uniform high density micro nano bubbles, thereby promoting dissolved oxygen.

【技术实现步骤摘要】
一种层流交换式微纳米增氧活水机
本专利技术涉及一种层流交换式增氧活水机，尤其是一种层流交换式微纳米增氧活水机。
技术介绍
水是生命之源，是人类及一切生物赖以生存所不可或缺的重要物质。近年来，随着我国城镇化和工业化进程的不断深入，在经济水平较快发展的同时，有限的淡水资源遭受到了人类活动的影响，我国所面临的水污染问题日趋严重，水资源现状不断恶化。已经对人们的生产和生活构成了严重威胁，成为亟需解决的问题之一。通过对水体曝气复氧是近年发展起来的水环境修复的重要技术手段，其利用对水体注气的方法促进水体的上下交换，打破水体的热分层、溶解氧分层现象。目前，提水式曝气机通过将表层水体抛洒到空中来提高水体的溶解氧，增氧效率有限。射流与推流式曝气机采用文丘里管将空气高度分散到水体中，这种方式可以有效增加水中的溶解氧，但缺点是该种方法的作用范围有限，不适用于大体积的水体。布设于河湖底部的微孔式曝气设备将压缩空气输送至河湖底部，之后通过细小出气孔释放进而增加水体的溶解氧，存在施工安装困难以及不便于后期维护等缺点。新近兴起的微纳米曝气设备可以产生直径小于50μm的细小气泡，微纳米气泡具有比表面积大、上升速度慢、增压溶解等优点，可以在水中停留数月之久进而有效提高增氧效率，气泡破裂时所产生的能量对降解水中的污染物具有一定的效果。CN202116385U公开了一种由环流机和增氧机组成的增氧环流活水机，主要通过高速回旋生成超微细气泡，然后经过电机结合齿轮、叶片形成的搅拌装置混合后向水中扩散，但该种经过一级回旋产生的细微气泡存在溶气率低的不足，并且电机与齿轮组成的减速搅拌装置耗能大、寿命短，长期维护成本较高。CN106315882A公开了一种由水收集漏斗、导流管和推流泵组成的层流交换式增氧活水机，通过安装在水底的推流泵将表层水抽吸至底部，进而实现增氧目的，但该种方法增氧效率有限。CN206213034U公开了一种由电机、叶轮和轮盘组成的增氧活水机，该种方法通过电机驱动叶轮转动在水中产生波纹的方法向水体增氧，但该种方法不能对深层水体增氧，增氧效果不明显。CN106365333A公开了一种由太阳能驱动的全自动水处理设备，在该设备导水管叶轮的提水作用下可以实现水体的立体循环，但该装置由于采用太阳能驱动因此功率较低，促进水体循环耗时较久，并且太阳能供电方式可靠性受天气影响较大。CN102219315A公开了一种由水泵、蓄能器和宽缝隙喷头组成的微纳米充氧装置，该装置通过水泵叶片、喷头对气液混合液的切割形成微细气泡，但该进入蓄能器中的气液混合液只经过叶轮叶片的切割，气泡不够均匀因此溶解氧效率有限。CN102001719B公开了一种通过微孔装置产生微纳米气泡的装置，但这种通过微孔装置产生的气泡均匀性不足，并且存在制造加工精度高、容易堵塞等缺点。CN203212385U公开了一种由太阳能驱动的旋流式微纳米曝气机，该装置利用高速旋转水流带动空气混合，但该方法溶气效率较低，不能够形成过饱和溶液。CN205575786U公开了一种射流式微纳米曝气系统，该装置存在流道设计复杂、安装工序繁琐等不足。CN204981362U公开了由自吸泵、气液混合流体管和微纳米发生器组成的微纳米曝气充氧装置，该装置将气水混合液高速回旋后减压释放形成微纳米气泡，但该方法进气口设置于气液混合器中，导致混合器中压力较小溶解气体有限。CN206407964U公开了一种由潜水泵和喷射器组成的悬浮式微纳米曝气装置，该装置工作时喷射器中形成负压将空气吸入，之后将气液混合液喷出形成微细气泡，该种方法同样存在溶气量较低的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种气泡均匀性好、能耗低、活水循环一体化的装备。在产生均匀微纳米气泡的同时，能够实现表层与底层水体交换，促进水体立体循环对流的层流交换式微纳米增氧活水机。实现本专利技术目的的技术方案是：一种层流交换式微纳米增氧活水机，包括循环活水装置和微纳米曝气装置；所述循环活水装置从上至下依次包括顶盖、驱动装置和设有若干叶片的叶轮；所述驱动装置用于驱动叶轮转动；所述微纳米曝气装置连接于循环活水装置下方，从上至下依次包括分流器、至少一个溶气罐和双吸泵；所述双吸泵的进水口末端设置进气口，双吸泵进气口通过进气管与外部大气连通；所述分流器的进水口与双吸泵的出水口连接；所述分流器顶部设有若干出水口，每个分流器出水口通过溶气罐的进水口与溶气罐相连接；所述溶气罐的进水口处和溶气罐内部设有至少一组扰流叶片；所述溶气罐底部出水口位置安装文丘里管，溶气罐中的液体经文丘里管排入水体。气体经进气管进入双吸泵内，经双吸泵内的叶片进行第一级切割，在溶气罐的进水口处和溶气罐内部设置至少一组扰流叶片，即在溶气罐的进水口处或溶气罐内部设置扰流叶片进行第二级切割，或在溶气罐的进水口处及溶气罐内部均设置扰流叶片进行第二级以及第三级切割，可使溶于水中的气泡被均匀切割至微纳米级别，在出水口文丘里管减压释放的空化作用下，生成均匀的高密度微纳米气泡，促进溶氧，同时上部的循环活水装置可在叶轮下方形成强大的负压区，提水量大，可快速实现水体的立体循环对流。作为本专利技术的进一步改进，所述溶气罐的进水口处和溶气罐内部分别设有两组扰流叶片；水流依次通过溶气罐进水口第一组扰流叶片、第二组扰流叶片进入溶气罐，进入溶气罐的水流依次通过溶气罐内第一组扰流叶片、第二组扰流叶片，后流向文丘里管。三级切割可保障溶于水中的气泡被均匀切割至微纳米级别，同时第二级和第三级分别设置两组扰流叶片，可降低对机械强度的要求。进一步的，所述溶气罐进水口第一组扰流叶片和溶气罐进水口第二组扰流叶片旋转方向相反；所述溶气罐内第一组扰流叶片和溶气罐内第二组扰流叶片旋转方向相反。扰流叶片优选采用无油密封扰流叶片，即叶片枢轴采用无油润滑的密封结构。进一步的，所述溶气罐进水口第一组扰流叶片的叶片数目少于溶气罐内第一组扰流叶片的叶片数目，所述溶气罐进水口第二组扰流叶片的叶片数目少于溶气罐内第二组扰流叶片的叶片数目；或溶气罐进水口两组扰流叶片叶片数目均少于溶气罐内两组扰流叶片的叶片数目。叶片的数量对进水量有一定的影响，进水管直径较小，因此适当减少进水口处叶片数量避免叶片影响进水量。进一步的，所述溶气罐进水口第一组扰流叶片的叶片数目少于溶气罐进水口第二组扰流叶片的叶片数目；所述溶气罐内第一组扰流叶片的叶片数目少于溶气罐内第二组扰流叶片的叶片数目。第二组扰流叶片数目多于第一组扰流叶片数目，可实现对气泡进行更细致的切割。所述微纳米曝气装置通过支架装置连接循环活水装置，支架装置可为一般固定连接装置。本专利技术中提供了一种具体的支架装置结构，包括第一不锈钢环、第二不锈钢环、第一横梁、第二横梁和连接件；所述第一横梁沿第一不锈钢环直径方向设置，与第一不锈钢环固定连接，且第一横梁中部固定于驱动装置上端；所述第二横梁固定连接第一不锈钢环和第二不锈钢环；所述第二不锈钢环上设有连接件，用于连接微纳米曝气装置；所述第一不锈钢环内径小于第二不锈钢环。支架结构的内部固定可用一般的螺母固定，如在叶轮底部中心开孔，预留螺栓固定孔，利用螺母将叶轮固定于驱动装置上。优选的，所述第一横梁上设置加强筋，提高结构强度。进一步的，支架装置结构还包括锚碇装置，所述锚碇装置包括船锚、弹簧、弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层流交换式微纳米增氧活水机，其特征在于，包括循环活水装置和微纳米曝气装置；所述循环活水装置从上至下依次包括顶盖、驱动装置和设有若干叶片的叶轮；所述驱动装置用于驱动叶轮转动；所述微纳米曝气装置连接于循环活水装置下方，从上至下依次包括分流器、至少一个溶气罐和双吸泵；所述双吸泵的进水口末端设置进气口，双吸泵进气口通过进气管与外部大气连通；所述分流器的进水口与双吸泵的出水口连接；所述分流器顶部设有若干出水口，每个分流器出水口通过溶气罐的进水口与溶气罐相连接；所述溶气罐的进水口处和溶气罐内部设有至少一组扰流叶片；所述溶气罐底部出水口位置安装文丘里管，溶气罐中的液体经文丘里管排入水体。

【技术特征摘要】
1.一种层流交换式微纳米增氧活水机，其特征在于，包括循环活水装置和微纳米曝气装置；所述循环活水装置从上至下依次包括顶盖、驱动装置和设有若干叶片的叶轮；所述驱动装置用于驱动叶轮转动；所述微纳米曝气装置连接于循环活水装置下方，从上至下依次包括分流器、至少一个溶气罐和双吸泵；所述双吸泵的进水口末端设置进气口，双吸泵进气口通过进气管与外部大气连通；所述分流器的进水口与双吸泵的出水口连接；所述分流器顶部设有若干出水口，每个分流器出水口通过溶气罐的进水口与溶气罐相连接；所述溶气罐的进水口处和溶气罐内部设有至少一组扰流叶片；所述溶气罐底部出水口位置安装文丘里管，溶气罐中的液体经文丘里管排入水体。2.根据权利要求1所述的层流交换式微纳米增氧活水机，其特征在于，所述溶气罐的进水口处和溶气罐内部分别设有两组扰流叶片；水流依次通过溶气罐进水口第一组扰流叶片、第二组扰流叶片进入溶气罐，进入溶气罐的水流依次通过溶气罐内第一组扰流叶片、第二组扰流叶片，后流向文丘里管。3.根据权利要求2所述的层流交换式微纳米增氧活水机，其特征在于，所述溶气罐进水口第一组扰流叶片和溶气罐进水口第二组扰流叶片旋转方向相反；所述溶气罐内第一组扰流叶片和溶气罐内第二组扰流叶片旋转方向相反。4.根据权利要求1所述的层流交换式微纳米增氧活水机，其特征在于，所述微纳米曝气装置通过支架装置连接循环活...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐锴，耿之周，吴志强，庞猛，孙爱权，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，上海地业新材料科技有限公司，徐锴，
类型：发明
国别省市：江苏,32