專利名稱：一種水體風能復氧裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及環保類水質凈化技術領域，具體涉及一種水體風能復氧裝置。
技術背景隨著我國經濟的快速發展，環境污染形勢日益嚴峻，城市河流、湖泊等自然水體不 同程度地受到污染，特別是中小型水體長期處于富營養化狀態，甚至出現黑臭現象，嚴重影 響了居民 生活和城市壞境，制約了生態型城市建設。城市污染水體均表現出共同的現象， 即溶解氧含量過低，甚至趨近于零，其根本原因是水中污染物引起異養微生物大量生長繁 殖，造成水體的耗氧速率大于復氧速率，耗盡了水體中的溶解氧，使好氧微生物逐漸失去生 長優勢，厭氧微生物占據主導，水體呈現厭氧狀態，有機污染物被厭氧微生物分解生成h2S、 CH4, NH3等物質，水體散發異味，水質變差。提高水體溶解氧含量的最直接措施是采用人工向水體充入空氣的方法，彌補自然 復氧的不足，加速水體復氧過程，以提高水體的溶解氧水平，恢復和增強水體中好氧微生物 的活力，使水體中的污染物得以凈化，改善水體的環境質量，盡快恢復水體生態系統。傳統 的充氧方式是在岸邊設置電動鼓風機房，通過管道將空氣引入水體中，達到增氧的目的。用 于充氧的電動鼓風機功率一般都比較大，因此這種充氧方式存在的最大問題是在治理水體 污染的同時，需要消耗大量電能，給污染治理部門帶來沉重負擔，無法達到我國的節能降耗 要求。此外，電動鼓風機，特別是大功率的電動鼓風機，其噪音一般都比較大，會給周圍環境 帶來噪音污染
實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種無動力消耗、無噪音污染、供氧效果好、能源利用 效率高、可美化環境的水體風能復氧裝置，重點解決傳統的充氧方式存在的動力消耗大、噪 音污染嚴重的問題，實現利用自然風力資源有效提高水體溶解氧含量的目的。為了實現上述目的，本實用新型的方案是一種水體風能復氧裝置，包括地上部分 和水下部分，其特征在于地上部分為風能供氧機，包括塔架，塔架上設有風力機機身，風力 機機身與風力機葉片和尾舵連接，風力機機身包括空氣壓縮機和增速器，風力機葉片通過 輪轂及增速器與空氣壓縮機相連，機身外面有機艙罩；水下部分為浮動式曝氣裝置，包括設 有浮球的穿孔管，空氣壓縮機通過空氣管道與穿孔管連接。根據本實用新型的一個實施例，塔架直立在地上，塔架上部一端為風力機葉片，另 一端設置尾舵，尾舵通過連接桿與空氣壓縮機相連，尾舵設有風力反饋調節尾舵偏角的反 饋裝置。塔架內設有氣囊，氣囊進口通過輸氣管與空氣壓縮機連接，氣囊出口與塔架下部的 出氣口連通，塔架下部的出氣口通過空氣管道與浮動式曝氣裝置的穿孔管連通。風力機的葉片與機身相連，風力機的葉片設在轉軸上，轉軸通過輪轂及增速機與 壓縮機連接，葉片轉動過程中，通過增速機帶動壓縮機產生壓縮空氣，通過輸氣管輸送至氣 囊，當風力較大時氣囊能儲存多余空氣，當風力較小時，氣囊能釋放儲存的空氣。氣囊的出口與塔架下部出氣口連通，排出的空氣通過空氣管道，進入穿孔管，通過空氣擴散作用實現 對水體的充氧曝氣。本實用新型的積極效果體現在水體風能復氧裝置利用自然風能對水 體進行充氧曝氣，節省了電力資源，降低了噪聲，具有節能降耗、降噪效果；水體風能復氧裝 置可提高水體溶解氧含量，改變水體微生態環境，強化水體自凈能力，改善水環境質量；水 體風能復氧裝置直接將風能轉化為壓縮空氣能對水體進行充氧曝氣，減少了能量損失，能 源利用效率高；組團式的水體風能復氧裝置可構成一道亮麗風景線，美化水體景觀。
圖1為本實用新型的結構示意圖圖2為浮動式曝氣裝置的俯視圖
具體實施方式
如圖所示，一種水體風能復氧裝置，一種水體風能復氧裝置，包括地上部分和水下 部分，其特征在于地上部分為風能供氧機，包括塔架1，塔架上設有風力機機身3，風力機 機身3包括空氣壓縮機和增速器(圖中未示出)，風力機機身3與風力機葉片2和尾舵4連 接，機身3外面設有機艙罩；水下部分為浮動式曝氣裝置，包括設有浮球5的穿孔管6，空氣 壓縮機通過空氣管道7與穿孔管6連接。根據本實用新型的一個實施例，塔架1直立在地 上，塔架1的高度為10m，塔架高度能使葉片處于空氣流暢的環境，塔架1上部一端為風力機 葉片2，水平安裝，四葉型，葉片2通過輪轂及增速器與空氣壓縮機相連，塔架1另一端設置 尾舵4，用于控制葉片轉速，尾舵4通過連接桿與空氣壓縮機相連，尾舵4還設有風力反饋調 節尾舵偏角的反饋裝置。塔架內設有氣囊(圖中未示出)，氣囊進口通過輸氣管與空氣壓縮 機連接，氣囊出口與塔架下部的出氣口 8連通，塔架下部的出氣口 8通過空氣管道7與浮動 式曝氣裝置的穿孔管6連通。曝氣裝置包括穿孔管6，穿孔管6上方通過連接桿9與浮球5連接，曝氣裝置的浮 球5浮在水面，穿孔管6位于水下0. 8 1. 5m。穿孔管6表面設有出氣孔10，出氣孔的孔徑 為3 5mm，穿孔管6中心設有空氣通道(圖中未示出)與出氣孔10連通，連接件9中心也 設有空氣通道(圖中未示出)與穿孔管6的空氣通道連通，連接桿9的空氣通道連接進氣口 11，該進氣口 11通過空氣管道7連接風能供氧機塔架下部的出氣口 8。在葉片轉動過程中， 通過增速機帶動空氣壓縮機產生壓縮空氣，壓縮空氣通過塔架中的氣囊再經塔架底部出氣 口進入空氣管道，最后再進入穿孔管，通過穿孔管的空氣擴散作用實現對水體的充氧曝氣。 葉片采用高升力系數、高升阻比翼型，主體部分為薄壁空腹玻璃鋼結構，比金屬材料輕20% 以上，實現葉片的輕量化，葉片在風速2. 5m/s 20m/s范圍內都能轉動做功，穿孔管始終保 持在液面以下0. 8 1. 5m深。尾舵主體部分也為薄壁空腹玻璃鋼結構。本實用新型利用風力資源對水體進行充氧曝氣，其具體特征如下1、利用葉片旋轉過程產生的壓縮空氣對水體供氧，無需消耗電力能源，在治理水 體污染的同時，實現了節能降耗，具有顯著的環境效益和社會效益。2、通過將風能直接轉化為壓縮空氣能，減少了能量轉換的損失，提高了能源利用 效率。3、風能供氧機的外表面設有熒光層，既可在夜間形成亮麗的視覺效果，又可起到警示、保護作用。4、機艙罩對葉片產生高效率的氣動性能提供了良好的促進作用，同時保證了空氣 壓縮機能夠長期使用，延長維護周期。5、采用浮動式曝氣裝置，可隨水位變化而上下浮動，使穿孔管 始終保持在液面以 下0. 8 1. 5m深。由于連接桿的長度固定，因此，穿孔管始終保持在液面以下同一深度位 置，保證穿孔管出氣口壓力恒定，維持充氧效率穩定。6、水體風能復氧裝置不但本身無噪音污染，組團式的風能復氧裝置可在濱岸帶形 成一道亮麗的風景線，在凈化水體的同時，提高了水體景觀的美學效果。
權利要求一種水體風能復氧裝置，包括地上部分和水下部分，其特征在于地上部分為風能供氧機，包括塔架，塔架上設有風力機機身，風力機機身與風力機葉片和尾舵連接，風力機機身包括空氣壓縮機和增速器，風力機葉片通過輪轂及增速器與空氣壓縮機相連，機身外面有機艙罩；水下部分為浮動式曝氣裝置，包括設有浮球的穿孔管，空氣壓縮機通過空氣管道與穿孔管連接。
2.根據權利要求1所述的一種水體風能復氧裝置，其特征在于塔架直立在地上，塔架 上部一端為風力機葉片，另一端設置尾舵，尾舵通過連接桿與空氣壓縮機相連，尾舵設有風 力反饋調節尾舵偏角的反饋裝置。
3.根據權利要求2所述的一種水體風能復氧裝置，其特征在于塔架內設有氣囊，氣囊 進口通過輸氣管與空氣壓縮機連接，氣囊出口與塔架下部的出氣口連通，塔架下部的出氣 口通過空氣管道與浮動式曝氣裝置的穿孔管連通。
4.根據權利要求1或2所述的一種水體風能復氧裝置，其特征在于曝氣裝置包括 穿孔管，穿孔管上方通過連接桿與浮球連接，曝氣裝置的浮球浮在水面，穿孔管位于水下 0. 8 1. 5m，通過穿孔管的空氣擴散作用實現對水體的充氧曝氣。
5.根據權利要求1所述的一種水體風能復氧裝置，其特征在于機艙罩為哈夫型薄壁 玻璃鋼。
6.根據權利要求2所述的一種水體風能復氧裝置，其特征在于葉片和尾舵均為薄壁 空腹玻璃鋼結構。
專利摘要本實用新型提供了一種水體風能復氧裝置，其特征在于地上部分為風能供氧機，包括塔架，塔架上設有風力機機身，風力機機身與風力機葉片和尾舵連接，機身外面有機艙罩；水下部分為浮動式曝氣裝置，包括設有浮球的穿孔管，空氣壓縮機通過空氣管道與穿孔管連接。本實用新型的水體風能復氧裝置利用自然風能對水體進行充氧曝氣，節省了電力資源、降低了噪聲，具有節能降耗、降噪效果；水體風能復氧裝置可提高水體溶解氧含量，改變水體微生態環境，強化水體自凈能力，改善水環境質量；水體風能復氧裝置直接將風能轉化為空氣壓縮能對水體進行充氧曝氣，減少了能量損失，能源利用效率高；組團式的水體風能復氧裝置可構成一道亮麗風景線，可美化水體景觀。
文檔編號C02F7/00GK201770545SQ201020213668
公開日2011年3月23日 申請日期2010年6月2日 優先權日2010年6月2日
發明者丁玉平, 周研, 張辰, 徐平, 王國華, 虞國光, 譚學軍, 陳嫣 申請人:上海市政工程設計研究總院;上海爾華杰機電裝備制造有限公司