專利名稱：節(jié)能型增氧機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬漁業(yè)機(jī)械。
增氧機(jī)主要用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，也用于工業(yè)污水處理。魚塘的增氧方式有通氣增氧、葉輪式增氧和泵噴射增氧三種基本方式。與其他兩種方式相比、葉輪式增氧效果好，結(jié)構(gòu)簡單，是目前應(yīng)用最廣泛的一種魚塘增氧裝置。
江蘇農(nóng)機(jī)所、無錫太湖漁機(jī)廠聯(lián)合研制的ZY型葉輪增氧機(jī)，它出口東南亞及其他第三世界國家在我國的使用面最為廣泛，是比較典型的葉輪增氧裝置，圖1為其結(jié)構(gòu)示意圖。(1)為電動機(jī)、(2)為減速齒輪箱、(3)為葉輪輪轂、(4)為葉輪之葉片、(5)為支承浮筒、(6)為支承桿。
電動機(jī)1的動力通過減速齒輪箱2，傳給下部葉輪的輪轂3，驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)。輪轂是個(gè)倒立錐臺，錐臺的半錐角為50°～60°，上、下底面半徑之比為31～41，在其錐面上裝有內(nèi)、外兩層大、小葉片4，每層各12片葉片，與錐面母線有一定的夾角，且不垂直于錐面。整個(gè)裝置用浮筒5通過支承桿6固定而浮于水面。
葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，推動葉片鄰近的水沿著錐面向外噴灑出去，并在錐面附近造成低壓區(qū)，把下層的水吸引上來。噴灑出來的水珠跟空氣充分混合，使氧氣溶解于水。獲得溶氧的水落到水面濺起水花，使水再度溶氧。這樣，魚塘下層缺氧的水被不斷地吸引上來，噴灑出去，溶氧后又落入水中。如此循環(huán)往復(fù)，開機(jī)一定時(shí)間后，原來缺氧的水就有了維持水中動物生命的足夠溶氧。
這種裝置中起增氧作用的關(guān)鍵部件是葉輪。目前，國內(nèi)、外生產(chǎn)葉輪增氧機(jī)的有幾百個(gè)廠家，葉輪的結(jié)構(gòu)形式多種多樣。但從1987年我國舉行的一次葉輪增氧機(jī)性能測量結(jié)果看，增氧效率還普遍較低。十臺參試的3KW葉輪增氧機(jī)的增氧效率平均值為1.46(千克氧／千瓦小時(shí))，最低值1.17，最高值1.66。農(nóng)牧漁業(yè)部頒布的3KW葉輪增氧機(jī)增氧效率的A級和B級標(biāo)準(zhǔn)分別是1.65、1.49，可見，這次測量的平均值尚達(dá)不到B級標(biāo)準(zhǔn)。雖然這類增氧機(jī)已在國內(nèi)魚塘普遍使用，并已出口東南亞，但從節(jié)能的角度考慮，尚不夠理想，其原因是葉輪下緣缺少邊壁約束，使剛剛進(jìn)入葉輪的水質(zhì)團(tuán)在未達(dá)到水面進(jìn)而穿越水面之前就離開了葉輪，它們吸收葉輪的能量使自己獲得在水中旋轉(zhuǎn)之能，卻未能越出水面與空氣混滲，達(dá)不到增氧的目的。很有改進(jìn)之必要。
本實(shí)用新型著眼于改進(jìn)葉輪的流體動力性能，增加邊壁約束，通過合理設(shè)計(jì)葉片、在葉片的下緣折邊，設(shè)置導(dǎo)流罩，減少葉輪的無用功損耗，提高葉輪的增氧效率，從而達(dá)到節(jié)能目的。
本實(shí)用新型對增氧機(jī)的葉輪機(jī)的葉輪部分作了重大改進(jìn)，葉輪的輪轂，以及輪轂以上部分，包括整個(gè)裝置的傳動及安裝固定方式均與前述ZY型基本相合。
本實(shí)用新型可分為兩種型式。圖2、圖3分別表示I型、Ⅱ型。
I型葉輪不帶導(dǎo)流罩，采用葉片下緣折邊，形成對水質(zhì)團(tuán)的部分邊壁約束，與ZY型葉輪的主要區(qū)別在于葉片形狀及安裝不同，其結(jié)構(gòu)形式如下在錐臺形的輪轂上，有8～12片平板葉片與錐面的母線成35°～45°角并垂直安裝于錐面，葉片外端，向后折角10°～20°，葉片下緣向前直角折邊，以提高葉片的效率，折邊寬度為葉寬的0.2～1.2。葉片的長寬比為3～5，葉輪轉(zhuǎn)速110～160r／min。葉片可用鋼板也可用高強(qiáng)度塑料或其他復(fù)合材料制成。
Ⅱ型葉輪帶導(dǎo)流罩，使罩體對水質(zhì)團(tuán)形成整體的邊壁約束，其結(jié)構(gòu)形式如下輪轂形狀與I型相似，葉片作成圓弧形，外端不再向后折角，下緣也不再向前折邊。在葉輪外，套一個(gè)導(dǎo)流罩7，導(dǎo)流罩的錐角設(shè)計(jì)成使水流的圓形進(jìn)口截面積等于或略大于環(huán)形出口截面積。為減少水流的進(jìn)口損失，導(dǎo)流罩的進(jìn)口設(shè)計(jì)成喇叭形。此導(dǎo)流罩可固定于葉輪，隨葉輪作同步轉(zhuǎn)動，也可固定于整個(gè)裝置的不動部位，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)流罩保持不動。與I型相比葉輪的轉(zhuǎn)速可適當(dāng)提高(1.5～5倍)，兩級齒軸傳動可改為一級傳動。在同樣功率下，葉輪的尺寸可相應(yīng)縮小。
葉輪轉(zhuǎn)動時(shí)，Ⅱ型葉輪導(dǎo)流罩內(nèi)的水域被I型葉輪折邊葉片所限的水，極大部分將被葉片推動旋轉(zhuǎn)，在獲得一定的壓力能和動能后，從導(dǎo)流罩或折邊葉片上口噴射出去。這樣，在導(dǎo)流罩內(nèi)或折邊葉片鄰近就形成低壓區(qū)，把下層水源源不斷地吸引上來并噴灑出去。導(dǎo)流罩或葉片下緣折邊的存在，減少了無導(dǎo)流罩或葉片不折邊時(shí)葉輪消耗于使一部分水作原地打轉(zhuǎn)的無用功，可使葉輪的水動力效率提高15～20％，從而提高增氧效率。
本實(shí)用新型與普通增氧機(jī)相比，具有下列顯著優(yōu)點(diǎn)1.流體動力性能好，無用功損耗少，增氧效率可提高10～15％。若以提高增氧效率10％計(jì)算，則每臺增氧機(jī)每年至少可減少開機(jī)時(shí)間70～80小時(shí)，節(jié)電210～240度。
2.Ⅱ型轉(zhuǎn)速高，兩級齒輪傳動可改為一級傳動。雖然附加了導(dǎo)流罩，但葉輪尺寸縮小了，總的用料仍可減少。若能采用低速電機(jī)(傳速低于750r／min)，則可進(jìn)一步省去減速齒輪箱，浮筒也可縮小、省工、省料，估計(jì)每臺增氧機(jī)造價(jià)至少可降低20～30％。


圖1.ZY型葉輪增氧機(jī)示意圖圖2.I型葉輪結(jié)構(gòu)示意圖圖3.Ⅱ型葉輪結(jié)構(gòu)示意圖
權(quán)利要求1.一臺增氧機(jī)由驅(qū)動電機(jī)、減速齒輪箱、葉輪轂、葉片及支承裝置所組成。本實(shí)用新型的技術(shù)特征在于錐臺形的輪轂上，與錐臺母線成30°-45°角，垂直于錐面裝有8-12片平面葉片，葉片外端向后折角10°-20°，下緣向前直角折邊，折邊寬為葉寬的0.2-1.2倍，葉片長寬比為3-5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增氧機(jī)，其特征還在于，葉片可作為園弧形，葉端不作折邊處理，而在葉輪外裝上一個(gè)導(dǎo)流罩，導(dǎo)流罩的錐角作成水流園形進(jìn)口的截面積等于或略大于環(huán)形出口的截面積，并在水流進(jìn)口處，將導(dǎo)流罩修成喇叭形。
專利摘要節(jié)能型增氧機(jī)采用改變?nèi)~輪機(jī)葉片形式、安裝要素及加置導(dǎo)流罩等方法，增加葉輪體對水質(zhì)團(tuán)所作部分的或整體的邊壁約束，使進(jìn)入葉輪的絕大部分水質(zhì)團(tuán)能穿越水面與空氣充分混滲，提高增氧效果，減少了葉輪機(jī)沒有邊壁約束時(shí)，僅使水質(zhì)團(tuán)吸取能量，增加旋轉(zhuǎn)動能的無用功消耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
文檔編號A01K63/04GK2035351SQ882135
公開日1989年4月5日 申請日期1988年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月30日
發(fā)明者袁昌華, 楊占明 申請人:中船總公司第七研究院第七○二研究所