一種新型風力曝氣設備的製作方法

2023-05-18 08:28:11

專利名稱：一種新型風力曝氣設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及水體淨化技術領域，特別涉及一種風力曝氣設備。
背景技術：
現有的風力曝氣設備，分為水平軸和垂直軸兩種形式，相比較而言，水平軸風力曝氣設備比垂直軸風力曝氣設備還多出一套造價不菲的追風系統，而且都採用風-電-曝氣模式，就是風能轉化為電能，儲存在價格昂貴的蓄電池裡，再通過蓄電池帶動電機進行曝氣。由於造價昂貴，機構複雜，加上蓄電池的生產、使用及報廢過程中存在的環境汙染問題，一直限制著風力曝氣設備的廣泛使用。

發明內容
本發明的目的是提供一種新型風力曝氣設備，以解決風力曝氣設備的造價低、高效、結構簡單、維護方便和無環境汙染等技術問題。本發明是通過下述技術方案，實現上述發明目的一種新型風力曝氣設備，包括一套垂直軸風輪系統、一套風輪盤支架及增速機構和一套可調節曝氣深度的曝氣系統；垂直軸風輪系統的輸出端通過增速系統直接帶動散氣葉輪進行曝氣。所述垂直軸風輪系統包括風輪盤和風輪軸，風輪軸可轉動地固定在風輪盤支架上，風輪軸下端連接增速機構的輸入端，增速機構的輸出端與一個空心軸的上端連接，空心軸的下端固定有曝氣葉輪；空心軸露出水面的地方，沿圓周均勻開有供空氣進入的孔，曝氣葉輪的葉片上有一端與外界連通，另一端與空心軸內直接連通的小管；所述支架及增速機構和可調節曝氣深度的曝氣系統固定在浮箱支架上，浮箱支架四周固定有浮筒；曝氣系統是由進水錐桶、穩流桶、一段擴散錐、二段擴散錐連接而成，其整體位於水中，所述曝氣葉輪位於曝氣系統的穩流桶內。所述的增速機構為同心軸行星輪結構。所述可調節曝氣深度的曝氣系統，通過深度調節機構與浮箱支架實現深度可調節的固定連接。本發明具有結構簡單、造價低、曝氣效率高、便於維護和無環境汙染等優點。


圖1是本發明的結構示意圖。圖2是本發明的風輪系統結構示意圖。圖3是本發明的支架及增速機構結構示意圖。圖4是本發明的可調節曝氣系統結構示意圖。附圖編號1是垂直軸風輪系統、1-1是風輪盤、1-2是風輪軸；2是支架及增速機構、2-1是風輪盤支架、2-2是增速機構、2-3是浮箱支架、2-4是浮箱；3是可調節曝氣系統、 3-1是空心軸、3-2是進水錐桶、3-3是連接架、3-4是穩流桶、3_5是曝氣葉輪、3_6是一段擴散錐、3-7是深度調節機構、3-8、二段擴散錐。
具體實施例方式本發明所述的一種新型風力曝氣設備如圖1所示，由垂直軸風輪系統1、支架及增速機構2和一套可調節曝氣深度的曝氣系統3組成。所述垂直軸風輪系統1由所述各機構或系統組裝成整機後使用時，安裝在水面上，用固定錨固定在水底，限制設備的漂移。所述垂直軸風輪系統1參見圖2所示，包括風輪盤1-1和風輪軸1-2，風輪軸1-2 可轉動地固定在風輪盤支架上，風輪軸下端連接增速機構的輸入端。支架及增速機構2參見圖3所示，增速機構的輸出端與一個空心軸3-1的上端連接，空心軸3-1的下端固定有曝氣葉輪3-5 ；可調節曝氣系統3參見圖4，其中的空心軸3-1露出水面的地方，沿圓周均勻開有供空氣進入的孔，曝氣葉輪3-5的葉片上有一端與外界連通，另一端與空心軸3-1內直接連通的小管。所述支架及增速機構2和可調節曝氣深度的曝氣系統固定在浮箱支架2-3上， 浮箱支架2-3四周固定有浮筒2-4 ；曝氣系統3是由進水錐桶3-2、穩流桶3_4、一段擴散錐 3-6、二段擴散錐3-8連接而成，其整體位於水中，所述曝氣葉輪3-5位於曝氣系統3的穩流桶3-4內。所述的增速機構為同心軸行星輪結構。所述可調節曝氣深度的曝氣系統，通過深度調節機構3-7與浮箱支架2-3實現深度可調節的固定連接。具體組裝方式是將風輪系統通過風輪盤支架2-1與支架及增速機構2連接，經過增速機構的增速，直接帶動空心軸3-1轉動，空心軸3-1下端與曝氣葉輪3-5連接。當曝氣葉輪3-5高速旋轉時，在離心力的作用下，空心軸3-1裡的空氣通過曝氣葉輪上的小管進入水體，在高速旋轉曝氣葉輪3-5的攪拌下，氣泡被打碎，溶解到水體裡。水體在葉輪3-5的推力作用下，由進水錐桶3-2進入穩流桶3-4，再通過一段、二段擴散錐3-6、3-8流出，從而完成不同深度水體之間的循環流通和曝氣。根據使用水域深度的不同，可利用深度調節機構3-7進行深度調節。本發明的工作原理風輪在風力的作用下旋轉，通過行星輪增速機構帶動水下的散氣葉輪旋轉，轉速在100 1500rpm之間，在葉輪高速旋轉離心力的作用下，水面的空氣通過空心軸——散氣葉輪進入水體，葉輪旋轉的槳葉打碎氣泡，增加氧的溶解性，並在葉輪的軸向推力下，壓入水底，由二段擴散錐擴散出去。同時由於進水錐桶安裝在水面下200mm 左右，原水可以從此不斷補充進來，完成循環。本發明的工況說明本發明主要應用於大面積水體充氧、修復，不需要二十四小時連續運行曝氣，所以無風的時候，不用曝氣；微風的時候少量曝氣；大風的時候，完全曝氣。
權利要求
1.一種新型風力曝氣設備，其特徵在於，包括一套垂直軸風輪系統、一套風輪盤支架及增速機構和一套可調節曝氣深度的曝氣系統；垂直軸風輪系統的輸出端通過增速系統直接帶動散氣葉輪進行曝氣。
2.根據權利要求1所述的一種新型風力曝氣設備，其特徵在於，所述垂直軸風輪系統包括風輪盤和風輪軸，風輪軸可轉動地固定在風輪盤支架上，風輪軸下端連接增速機構的輸入端，增速機構的輸出端與一個空心軸的上端連接，空心軸的下端固定有曝氣葉輪；空心軸露出水面的地方，沿圓周均勻開有供空氣進入的孔，曝氣葉輪的葉片上有一端與外界連通，另一端與空心軸內直接連通的小管；所述支架及增速機構和可調節曝氣深度的曝氣系統固定在浮箱支架上，浮箱支架四周固定有浮筒；曝氣系統是由進水錐桶、穩流桶、一段擴散錐、二段擴散錐連接而成，其整體位於水中，所述曝氣葉輪位於曝氣系統的穩流桶內。
3.根據權利要求1或2所述的一種新型風力曝氣設備，其特徵在於，所述的增速機構為同心軸行星輪結構。
4.根據權利要求1或2所述的一種新型風力曝氣設備，其特徵在於，所述可調節曝氣深度的曝氣系統，通過深度調節機構與浮箱支架實現深度可調節的固定連接。
全文摘要
本發明公開了一種新型風力曝氣設備，包括一套垂直軸風輪系統、一套風輪盤支架及增速機構和一套可調節曝氣深度的曝氣系統；垂直軸風輪系統的輸出端通過增速系統直接帶動散氣葉輪進行曝氣。本發明可以解決風力曝氣設備的造價低、高效、結構簡單、維護方便和無環境汙染等技術問題。
文檔編號C02F7/00GK102417245SQ20111024182
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日
發明者丁扣林, 凌宏衛 申請人:丁扣林, 凌宏衛