改善城市河道连通的深控型水平推流曝气装置论文和设计-张晨

全文摘要

本实用新型公开了一种改善城市河道连通的深控型水平推流曝气装置，装置包括：太阳能光伏系统将太阳能转换为电能储蓄于电池微机系统中，为工作主箱、操控系统和升降系统提供电量；操控系统与升降系统、电池微机系统、工作主箱相连，操控系统通过旋转电位器、滑动电阻器控制推流方向、以及工作主箱的工作功率和工作深度。

主设计要求

1.一种改善城市河道连通的深控型水平推流曝气装置，其特征在于，所述装置包括：载物浮体平台通过升降系统分别连接有太阳能光伏系统和工作主箱，所述载物浮体平台上还设置有电池微机系统和操控系统；所述太阳能光伏系统将太阳能转换为电能后储蓄于所述电池微机系统中，为所述工作主箱、所述操控系统和所述升降系统提供电量；所述操控系统与升降系统、电池微机系统、以及工作主箱相连，所述操控系统由旋转电位器、以及滑动电阻器组成，通过旋转电位器、滑动电阻器用于控制推流方向、以及工作主箱的工作功率和工作深度。

设计方案

1.一种改善城市河道连通的深控型水平推流曝气装置，其特征在于，所述装置包括：

载物浮体平台通过升降系统分别连接有太阳能光伏系统和工作主箱，所述载物浮体平台上还设置有电池微机系统和操控系统；

所述太阳能光伏系统将太阳能转换为电能后储蓄于所述电池微机系统中，为所述工作主箱、所述操控系统和所述升降系统提供电量；

所述操控系统与升降系统、电池微机系统、以及工作主箱相连，所述操控系统由旋转电位器、以及滑动电阻器组成，通过旋转电位器、滑动电阻器用于控制推流方向、以及工作主箱的工作功率和工作深度。

2.根据权利要求1所述的一种改善城市河道连通的深控型水平推流曝气装置，其特征在于，所述升降系统包括：驱动器和升降螺杆，

所述驱动器设置在载物浮体平台上，并与操控系统电连接；

所述升降螺杆用于调整工作主箱的工作深度。

3.根据权利要求1所述的一种改善城市河道连通的深控型水平推流曝气装置，其特征在于，所述载物浮体平台由塑料浮箱组成，尺寸为200cm×200cm×40cm。

4.根据权利要求1所述的一种改善城市河道连通的深控型水平推流曝气装置，其特征在于，所述工作主箱由外部箱体，进出水口处拦污栅、以及电动螺旋桨组成。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及水利工程、环境工程领域，尤其涉及一种改善城市河道连通的深控型水平推流曝气装置。

背景技术

当今人们对于水生态的认知和需求不断上升，城市景观河道这一水利工程也越来越受到人们重视。水质良好的城市景观河道具有景观、生态和经济功能：它不仅能提供优美的景观，也能提供丰富的休闲娱乐环境；在提升城市环境品质的同时，缓解了城市热岛效应；也能树立起绿色城市、宜居城市等城市品牌。而一些城市景观河道存在诸多问题：河宽较窄、水深较浅、水量较少、与周边水系的连通性较差。这些问题导致其水体流动相对缓慢、水体更新时间较长，自净能力较差。面对外界的环境变化和水质干扰，景观河道的水环境就极易恶化，甚至被破坏。例如：在温度较高的夏季，水体富营养化严重，极易爆发水华，这使得水体严重恶化，散发恶臭。这时景观河道不但丧失了景观和调节生态的功能，而且破坏环境，严重影响居民生活品质及生命健康。于是，建造和修复景观河道便成为了改善人居环境的一项重要举措，这也符合人民对于推进城市绿色发展、循环发展、低碳发展的需求。

目前保障城市河道生态和景观功能的主要方法有控制河道水体的有机污染物含量和控制藻类生长规模。不定时采取物理、化学水质处理技术来改善水质情况。物理水质处理技术中的增氧曝气技术则在水质处理中应用较为广泛，它不仅能增强水体的自净能力和改善水力条件，还能较大影响水体中污染物迁移转化规律。国外开展河流的增氧曝气治理时间远早于中国。早在1965年，德国已在鲁尔河上使用增氧曝气技术进行河流污染治理。而我国开展这种研究较晚，使用曝气技术进行河道治理更晚。比如2014年对广利河进行曝气治理；新加坡-南京生态科技岛的河道生态治理修复。国内外的经验表明，对河流进行充氧曝气能十分有效地提升水体含氧量，增强水体流动性，控制好藻类繁殖情况，防止水华现象产生。虽然增氧曝气技术已经发展半个多世纪，但是在节能、功效方面仍可进一步提升改善。而从现公开技术的水流加速曝气装置来看，其仅采用单一的物理方法曝气增氧，而且工作深度对于水深3m以上河道来说尚处浅层，曝气效果不佳。在以获得专利授权的推流曝气装置0的基础上，研发出一种适用于城市二级河道连通的深控型水平推流曝气装置，并提出布置方案。

参考文献

[1]王风贺,王国祥,刘波,等.曝气增氧技术在城市黑臭河流水质改善中的应用与研究[J].安徽农业科学,2012,40(10):6137-6138.

[2]汪国英,邱蓉,方敏.各类曝气增氧装置在杭州城市河道中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2013(8).

[3]张晨，李洁，高学平，一种用于城市景观河道的水体智能加速曝气装置，公开日2014.11.19，ZL 201410412362.1.

实用新型内容

本实用新型提供了一种改善城市河道连通的深控型水平推流曝气装置，本实用新型通过深控型水平推流曝气装置，促进城市二级河道的水体流动，提高了河道水体连通性，并改善河道的水环境，避免水华等水质问题的发生，详见下文描述：

一种改善城市河道连通的深控型水平推流曝气装置，所述装置包括：

载物浮体平台通过升降系统分别连接有太阳能光伏系统和工作主箱，所述载物浮体平台上还设置有电池微机系统和操控系统；

所述太阳能光伏系统将太阳能转换为电能后储蓄于所述电池微机系统中，为所述工作主箱、所述操控系统和所述升降系统提供电量；

所述操控系统与升降系统、电池微机系统、以及工作主箱相连，所述操控系统通过旋转电位器、滑动电阻器用于控制推流方向、以及工作主箱的工作功率和工作深度。

其中，所述升降系统包括：驱动器和升降螺杆，

所述驱动器设置在载物浮体平台上，并与操控系统电连接；

所述升降螺杆用于调整工作主箱的工作深度。

进一步地，所述操控系统还设置有射频信号遥控器。

具体实现时，所述载物浮体平台由塑料浮箱组成，尺寸为200cm×200cm×40cm。

进一步地，所述工作主箱由外部箱体，进出水口处拦污栅、以及电动螺旋桨组成。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

1、本实用新型通过深控型水平推流曝气装置，提高了水体流动性，并增加了河道水体的溶解氧含量，有效提升了水系连通性，改善了河道水质；

2、本实用新型在社会、经济、景观效果各方面均有显著效益；

1)社会效益方面，利用安全清洁无污染的太阳能作为主要能源，对环境无不良影响，符合绿色低碳的时代主题与要求；

2)经济效益方面，适用性广、灵活性强、投资小、运行成本低、维护管理简单；

3)景观效益方面，可对装置外形进行二次设计，形成新河道景观，美化区域景观，极大地改善了城市的居住环境。

附图说明

图1为深控型水平推流曝气装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1：太阳能光伏系统； 2：电池微机系统；

3：升降系统； 4：操控系统；

5：载物浮体平台； 6：工作主箱；

3-1：升降螺杆； 3-2：驱动器；

6-1：进水口拦污栅； 6-2：出水口拦污栅；

6-3：电动螺旋桨。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

一种深控型水平推流曝气装置，参见图1，该深控型水平推流曝气装置包括：太阳能光伏系统1、电池微机系统2、升降系统3、操控系统4、载物浮体平台5和工作主箱6。

载物浮体平台5通过升降系统3分别连接有太阳能光伏系统1和工作主箱6，载物浮体平台5上还设置有电池微机系统2和操控系统4。

其中，该太阳能光伏系统1，设置在本装置顶部，总面积为5m^{2<\/sup>，用于吸收太阳能。将太阳能转换为电能后，储蓄于电池微机系统2中，为工作主箱6、操控系统4和升降系统3提供电量。}

该电池微机系统2用于存储太阳能光伏系统1转化的电能，并作为整个装置的动力源，供给其他部件所需的电能。依据装置工作时的天气因素，可在电池微机系统2中调整充放电阈值等工作参数(该操作为本领域技术人员所公知，本实用新型实施例对此不做赘述)。电池微机系统2的工作电压可以为120v，电池容量为100AH，可供整个装置连续工作2-3小时，具体实现时，本实用新型实施例对此不做限制。

其中，升降系统3用于连接工作主箱6和载物浮体平台5，该升降系统3包括：驱动器3-2和升降螺杆3-1。驱动器3-2设置在载物浮体平台5上，并与操控系统4电连接。驱动器3-2由电池微机系统2进行供电，通过升降螺杆3-1来调整工作主箱6的工作深度。

操控系统4与升降系统3、电池微机系统2、以及工作主箱6相连。操控系统4包括旋转电位器、滑动电阻器，该操控系统4用于控制整个装置的推流方向、以及工作主箱6的工作功率和工作深度。

其中，旋转电位器、以及滑动电阻器均为本领域的公知器件。

载物浮体平台5，主要用于承载本装置的各个器件，用于提供浮力。载物浮体平台5由塑料浮箱组成，既保证了承载力，又减轻了装置重量，载物浮体平台5的具体尺寸可以为200cm×200cm×40cm。

工作主箱6由外部箱体(图中未示出)，进出水口处拦污栅6-1、6-2、内部电动螺旋桨6-3组成。电动螺旋桨6-3受控于操控系统4，依据指令调整推流功率。电动螺旋桨6-3的功率为10KW，推进力为800LB，转速范围为50-1700rpm；外部箱体长1.8m，进水口直径50cm，出水口直径40cm。

本实用新型实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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