一种动态可调河湖充氧推流装置论文和设计-赵龙

全文摘要

本实用新型公开了一种动态可调河湖充氧推流装置，它涉及河流治理技术领域。包括潜污泵、射流器、微纳米气泡发生器、喉管、液体流量计、气体流量计和电磁阀，潜污泵通过第一电磁阀与射流器相连，射流器与喉管相连，所述的喉管上还设置有第一支管和第二支管，第一支管与微纳米气泡发生器相连，第二支管与空气相通；所述的第一支管上设置有依次相连的第二电磁阀和液体流量计，液体流量计与微纳米气泡发生器相连，所述的第二支管上设置有依次相连的第三电磁阀和气体流量计，气体流量计与空气相通。本实用新型可根据河湖溶解氧浓度动态调节气泡密度和气泡大小，改变设备推流效果，从而可更有效地在实现在河湖治理中应用。

主设计要求

1.一种动态可调河湖充氧推流装置，其特征在于，包括潜污泵(1)、射流器(2)、微纳米气泡发生器(3)、喉管(4)、液体流量计(5)、气体流量计(6)和电磁阀，潜污泵(1)通过第一电磁阀(7-1)与射流器(2)相连，射流器(2)与喉管(4)相连，所述的喉管(4)上还设置有第一支管(4-1)和第二支管(4-2)，第一支管(4-1)与微纳米气泡发生器(3)相连，第二支管(4-2)与空气相通；所述的第一支管(4-1)上设置有依次相连的第二电磁阀(7-2)和液体流量计(5)，液体流量计(5)与微纳米气泡发生器(3)相连，所述的第二支管(4-2)上设置有依次相连的第三电磁阀(7-3)和气体流量计(6)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种动态可调河湖充氧推流装置，其特征在于，所述的气体流量计(6)与空气相通。

3.根据权利要求1所述的一种动态可调河湖充氧推流装置，其特征在于，所述的喉管(4)的支管设置在喉管端口1\/4处。

4.根据权利要求1所述的一种动态可调河湖充氧推流装置，其特征在于，所述的射流器入口流量与第一支管流量比为：10:1～50:1。

5.根据权利要求1所述的一种动态可调河湖充氧推流装置，其特征在于，所述的第一支管中的微纳米气泡水静压需要比射流器扩散段水体静压大。

6.根据权利要求1所述的一种动态可调河湖充氧推流装置，其特征在于，所述的喉管处水体静压需在：-0.01Mpa～-0.1Mpa。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及的是河流治理技术领域，具体涉及一种动态可调河湖充氧推流装置。

背景技术

微纳米气泡因其独特的性能优势，主要应用于黑臭水体增氧、气浮净水、臭氧消毒、医疗美容、养殖业等领域，市场空间广阔。在河湖治理中，微纳米气泡因气泡粒径小，可长时间停留在水中，从而有效地去除河湖中的有机物、藻类等污染物，实现河湖净化清澈。

目前，应用于河湖治理的微气泡发生技术主要有分散空气法、溶气释气法等，但因设备结构复杂、气泡生成效率低、通量小等因素制约，难以在河湖治理中广泛推广使用。在现有技术中，例如：申请号：CN201020598518.7的实用新型专利公开了微纳米推流曝气机，它包括潜污泵、射流器，潜污泵、射流喷嘴、射流器射流管、进气管；其中潜污泵运转时吸入水并通过波纹管连通射流器的射流喷嘴，将水流通过射流喷嘴喷射出去，高速的喷射水流形成引流作用，将进气管进入的空气与水混合成为含有气泡的射流，射流器射流管连通在射流器出口端，并将微纳米气泡发生器通过微纳米气泡发射管连通在射流器射流管上，从而产生微米级小气泡进入水中。虽然该实用新型专利设计方案充氧效率较高，但仅适用在黑臭水体治理初期使用，不宜在水体DO>2 mg\/L的水体中使用，无法实现充氧与推流切换可调，能耗高。

本实用新型目的在于提供一种动态可调的河湖充氧推流装置，其可根据河湖溶解氧需要自动调节气泡密度和气泡大小，并可调节设备推流效果，整个装置能够有效地实现曝气、增氧和推流的功能。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种动态可调河湖充氧推流装置，可根据河湖溶解氧浓度动态调节气泡密度和气泡大小，改变设备推流效果，从而可更有效地在实现在河湖治理中应用。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种动态可调河湖充氧推流装置，包括潜污泵、射流器、微纳米气泡发生器、喉管、液体流量计、气体流量计和电磁阀，潜污泵通过第一电磁阀与射流器相连，射流器与喉管相连，所述的喉管上还设置有第一支管和第二支管，第一支管与微纳米气泡发生器相连，第二支管与空气相通；所述的第一支管上设置有依次相连的第二电磁阀和液体流量计，液体流量计与微纳米气泡发生器相连，所述的第二支管上设置有依次相连的第三电磁阀和气体流量计，气体流量计与空气相通。

作为优选，所述的喉管设置在喉管端口1\/4处。

一种动态可调河湖充氧推流方法：

在河湖严重缺氧呈现严重黑臭状态时，潜污泵运转吸入水，通过管道连通到射流器入口处，液体流速在喉管处流速达到最大水体静压最低呈负压状态，此时关闭第三电磁阀开启微纳米气泡发生器，通过喉管的第一支管吸入由微纳米气泡发生器产生的气泡水。两种流体充分混合后，在射流器扩散段经过水力冲量作用再次破碎成粒径更小的微纳米气泡，且微纳米气泡的通量提高为微纳米气泡发生器的10～50倍。此过程主要实现充氧功能。

当河湖中DO>2 mg\/L的水体中，潜污泵运转吸入水，通过管道连通到射流器入口处，液体流速在喉管处流速达到最大水体静压最低呈负压状态，此时开启第三电磁阀关闭微纳米气泡发生器，通过喉管的第二支管吸入气体。在喉管处吸入的气体，与潜污泵吸入的液体，在喉管处溶解分离形成大气泡，在射流器扩散段入口处发生水力剪切破碎，形成微米气泡。此过程，根据需要调节第二支管上气体流量，改变气泡密度和气泡大小，实现推流和充氧交替工作状态。

作为优选，所述的射流器入口流量与第一支管流量比为：10:1～50:1之间。

作为优选，为保证两种流体更好地发生破碎作用，第一支管中的微纳米气泡水静压需要比射流器扩散段水体静压大。

为降低两种流体在交界面处碰撞空化对喉管的影响，所述的喉管处水体静压需在：-0.01Mpa～-0.1Mpa。

本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型通过在喉管上设置第一支管和第二支管，可根据河湖治理不同阶段不同需求调控进入喉管中的流体介质，实现快速充氧和推流功能。

2.本实用新型耦合了射流器和微纳米气泡发生器两种设备，在河湖严重厌氧治理初期时，通过将微纳米气泡发生器出水口连接在射流器喉管上，可高通量地产生微纳米气泡，从而快速向水中充氧，改变河湖黑臭情况，解决现有微纳米气泡发生器通量低和射流器产生气泡尺寸大的问题。

3.本实用新型通过在喉管上设置进气支管（第二支管），在河湖DO>0.5 mg\/L，关闭第一支管，调节第二支管上的气体流量，保持气液比为1:400～1:700，最大限度地降低气泡尺寸、提高气泡密度，实现河湖充氧，节约设备运行成本。

4.本实用新型通过在喉管上设置进气支管（第二支管），在河湖DO>2.0 mg\/L，关闭第一支管，调节第二支管上的气体流量，保持气液比为1:100～1:200，降低流体在射流器中能量损耗提高射流动量，实现推流功能，节约能耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：一种动态可调河湖充氧推流装置，包括潜污泵1、射流器2、微纳米气泡发生器3、喉管4、液体流量计5、气体流量计6和电磁阀，潜污泵1通过第一电磁阀7-1与射流器2相连，射流器2与喉管4相连，所述的喉管4上还设置有第一支管4-1和第二支管4-2，第一支管4-1与微纳米气泡发生器3相连，第二支管4-2与空气相通；所述的第一支管4-1上设置有依次相连的第二电磁阀7-2和液体流量计5，液体流量计5与微纳米气泡发生器3相连，所述的第二支管4-2上设置有依次相连的第三电磁阀7-3和气体流量计6，气体流量计6与空气相通。

所述的喉管4设置在喉管端口1\/4处。

一种动态可调河湖充氧推流方法：

所述的射流器2入口流量与第一支管流量比为：10:1～50:1之间。

为保证两种流体更好地发生破碎作用，第一支管中的微纳米气泡水静压需要比射流器扩散段水体静压大。

为降低两种流体在交界面处碰撞空化对喉管的影响，所述的喉管处水体静压需在：-0.01Mpa～-0.1Mpa。

本具体实施方式的装置使用时，射流器进水口与潜污泵相联，在河湖严重厌氧治理初期时，通过将微纳米气泡发生器出水口连接在射流器喉管的第一支管上，高通量地产生微纳米气泡，从而快速地向水中充氧，改变河湖黑臭情况。在河湖DO>0.5 mg\/L，关闭第一支管，打开第二支管，调节第二支管上的气体流量，保持气液比为1:400～1:700，最大限度地降低气泡尺寸、提高气泡密度，实现河湖充氧，并节约设备运行成本。在河湖DO>2.0 mg\/L，关闭第一支管，打开第二支管，调节第二支管上的气体流量，保持气液比为1:100～1:200，降低流体在射流器中能量损耗提高射流动量，实现推流功能，节约能耗。

本实用新型实施例提供的一种双同步双通道微纳米充氧推流装置，结构设计简单独特，可同步实现高效充氧曝气、推流的功能和可同步实现降低微纳米气泡尺寸、提高微纳米气泡通量的功能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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