專利名稱：滴流式純氧溶氧器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增加水體中氧氣的溶氧器，特別涉及一種采用純氧為氧源 對水體進(jìn)行增氧的滴流式純氧溶氧器。
背景技術(shù)：
隨著我國水產(chǎn)循環(huán)水養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，作為養(yǎng)殖系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)的 水體增氧工藝日益受到重視。對養(yǎng)殖系統(tǒng)中水體的增氧根據(jù)氧源不同可分為鼓 風(fēng)曝氣增氧和純氧增氧兩種方式，其中鼓風(fēng)曝氣增氧方式是利用風(fēng)機產(chǎn)生略帶 壓力的壓縮空氣通過空氣釋放裝置(如曝氣頭、曝氣管和曝氣器等)將空氣以 微小氣泡的形式釋放到水體中，以實現(xiàn)與水體的氣液交換，達(dá)到對養(yǎng)殖系統(tǒng)中 水體增氧的目的。
純氧增氧方式的氧源主要是由工業(yè)上提供的液氧或采用制氧機制造的富 氧。常規(guī)的純氧增氧方式有通過直接釋放裝置(如納米曝氣盤等)增氧和壓力
式水一氣(氧)混合增氧兩大類型；直接通過釋放裝置(如納米曝氣盤等)進(jìn) 行增氧一般常用于魚池直接增氧，具有設(shè)備簡單、能耗低和使用方便等優(yōu)點， 但其氧氣的利用率偏低(一般為20% 40%);而采用壓力式水一氣(氧)混合 增氧常用于水處理工藝環(huán)節(jié)的增氧，雖然其氧氣利用率相當(dāng)高(一般可大于 90%)、出水溶解氧高(一般可大于35mg/L)，但由于壓力式水一氣(氧)混合 增氧的混合腔(體)工作時具有0.1MPa以上的壓力，造成進(jìn)入混合腔的水體 需要大于0.1MPa以上的水體壓力，導(dǎo)致增氧過程的水體循環(huán)能耗過高，此外， 由于混合腔為壓力容器，其制造、安裝、維護(hù)和價格均較高。
因此，尋求一種能耗低、氧利用率合適、使用簡便且成本低廉的新型純氧 混合工藝與裝備是水產(chǎn)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)本和減低維護(hù)強度的重要 途徑。

發(fā)明內(nèi)容
4本發(fā)明的目的在于提供一種滴流式純氧溶氧器，能耗低、氧利用率適宜、 使用簡便且成本低廉，實現(xiàn)水產(chǎn)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的節(jié)能、節(jié)本和減低維護(hù)強度。 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn) 一種滴流式純氧溶氧器，其特征在于，它包括一組環(huán)形混合腔體、設(shè)置在 所述混合腔體上方的布水槽和設(shè)置在所述混合腔體下方的出水槽；所述混合腔 體由若干直徑由外而內(nèi)逐步減小的腔體互相套裝構(gòu)成，所述腔體之間通過設(shè)置 進(jìn)氣管由外向內(nèi)互相連通，氧氣通過進(jìn)氣管進(jìn)入所述混合腔體，以保證各個腔 體中氧氣濃度基本保持一致，在所述出水槽中設(shè)置有具有水位保持功能的排水 管。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述混合腔體的頂部、所述布水槽中設(shè)置有布 水板，所述布水板上均勻設(shè)置有若干圓孔，所述布水槽中的水通過所述布水板 上的圓孔形成均勻的水層進(jìn)入所述混合腔體中。
進(jìn)一步，所述布水板上的圓孔的孔徑為6 10mm，使通過所述布水板上的 圓孔進(jìn)入所述混合腔體的水能形成均勻的水流。
進(jìn)一步，所述布水板上圓孔的開孔率為10%,以保證所述滴流式純氧溶氧 器在增氧時的水氣比。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述混合腔體中最外層的腔體上的進(jìn)氣管設(shè)置 在所述混合腔體的上部位置，充分保證進(jìn)入所述混合腔體的氧氣能與所述混合 腔體中的大量垂直下落的水流充分混合。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述混合腔體的中央設(shè)置有一通過溢流方式保 持所述布水板上部水位的尾氣回用管，所述尾氣回用管上端高于所述布水槽底 部，以保證在所述滴流式純氧溶氧器工作時所述布水板上部有一定高度的水 層，以防止所述混合腔體中氧氣從上部逃逸。
進(jìn)一步，所述尾氣回用管上端高于所述布水槽底部約6cm。
進(jìn)一步，通過各個腔體后尚未完全溶于水的殘余氧氣進(jìn)入所述尾氣回用管 后，與溢流進(jìn)入所述尾氣回用管的水流進(jìn)行最后混合，以盡量提高氧氣利用率。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述混合腔體的腔體中可以設(shè)置多層的孔板形 成多個腔體，增加氧氣和水的混合效率。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述布水槽的水面高度與所述出水槽的水面高度之差為40 60cm，保證所述混合腔體下部有足夠的高度浸沒于水中，以避免 氧氣從所述混合腔體下部逃逸。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述排水管的下部開設(shè)有若干排水孔，進(jìn)入所 述出水槽的絕大部分水體通過排水孔由排水管排出，盡可能避免經(jīng)過所述混合 腔體處理后的水與所述出水槽上部空氣接觸，減少未溶于水中的游離態(tài)氧不會 因水體與大氣接觸而造成揮發(fā)。
本發(fā)明的一種滴流式純氧溶氧器，水體通過布水槽中的布水板形成均勻水 流進(jìn)入混合腔體內(nèi)，氧氣通過設(shè)置在混合腔體上的進(jìn)氣管進(jìn)入，通過進(jìn)氣管由 外而內(nèi)依次進(jìn)入混合腔體的每個腔體中與水體進(jìn)行氣液交換實現(xiàn)對水體的增 氧，通過腔體尚未完全溶于水的殘余氧氣進(jìn)入尾氣回用管，與溢流進(jìn)入尾氣回 用管的水流進(jìn)行混合，以盡量提高氧氣利用率，增氧后的水體通過出水槽由排 水管排出，實現(xiàn)本發(fā)明的目的。


圖1為本發(fā)明的滴流式純氧溶氧器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的滴流式純氧溶氧器的俯視圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解， 下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。 實施例
如圖1、圖2所示，本發(fā)明的滴流式純氧溶氧器，它包括一組混合腔體100、 布水槽200和出水槽300;布水槽200設(shè)置在混合腔體100的上方，出水槽300 設(shè)置在混合腔體100的下方，在出水槽300中設(shè)置有具有水位保持功能的排水 管301，在本實施例中，混合腔體100為一組環(huán)形腔體。
混合腔體100由若干直徑由外而內(nèi)逐步減小的腔體101互相套裝構(gòu)成，一 般地，腔體101的個數(shù)為3~5個，腔體101之間通過設(shè)置進(jìn)氣管102由外向內(nèi) 互相連通，氧氣通過進(jìn)氣管102進(jìn)入混合腔體100，實現(xiàn)純氧由最外層腔體101 逐步進(jìn)入內(nèi)層腔體IOI，以保證各個腔體101中氧氣濃度基本保持一致，混合腔體100的處理能力為200-300立方水/平米。
在本發(fā)明中，混合腔體100的頂部、布水槽200中設(shè)置有布水板400，布 水板400上均勻設(shè)置有若干圓孔401，布水槽200中的水通過布水板400上的 圓孔401形成均勻的水層進(jìn)入混合腔體100中，布水板400上的圓孔401的孔 徑為6~10mm，使通過布水板400上的圓孔401進(jìn)入混合腔體100的水能形成 均勻的水層；布水板400上的圓孔401的開孔率為10%，以保證所述滴流式純 氧溶氧器在增氧時的水氣比；在本實施例中，布水板400為一圓形布水板。
混合腔體100中最外層的腔體101上的進(jìn)氣管102設(shè)置在混合腔體100的 上部位置，充分保證進(jìn)入混合腔體100的氧氣能與混合腔體100中的大量垂直 下落的水流充分混合；混合腔體100中的外層腔體101上設(shè)置的布水板400低 于混合腔體100中的內(nèi)層腔體101上設(shè)置的布水板400，使各層腔體101中的 水都有足夠的時間與進(jìn)入混合腔體100中的氧氣混合。
混合腔體100的中央設(shè)置有一通過溢流方式保持布水板400上部水位的尾 氣回用管IIO，尾氣回用管110上端高于布水槽200底部，以保證在所述滴流 式純氧溶氧器工作時布水板400上部有一定高度的水層，以防止混合腔體100 中氧氣從上部逃逸；在本實施例中，尾氣回用管110上端高于布水槽200底部 約6cm，以保證在所述滴流式純氧溶氧器工作時布水板400上部有約6cm的水 層，以防止混合腔體100中氧氣從上部逃逸；通過各個腔體101后尚未完全溶 于水的殘余氧氣進(jìn)入尾氣回用管110后，與溢流進(jìn)入尾氣回用管110的水流進(jìn) 行最后混合，以盡量提高氧氣利用率。
混合腔體100的尾氣回用管110中可以設(shè)置多層的孔板103形成多個腔體， 增加氧氣和水的混合效率。
在本實施例中，出水槽300為圓形或方形(也可不規(guī)則)槽體，布水槽 200的水面高度與出水槽300的水面高度之差為40 60cm，保證混合腔體100 下部有足夠的高度(約40cm左右)浸沒于水中，以避免氧氣從混合腔體100 下部逃逸。
排水管301的下部開設(shè)有若干排水孔302，進(jìn)入出水槽300的絕大部分水 體通過排水孔302由排水管301排出，盡可能避免經(jīng)過混合腔體100處理后的 水與出水槽300上部空氣接觸，減少未溶于水中的游離態(tài)氧不會因水體與大氣接觸而造成揮發(fā)，剩下僅有的少部分水通過溢流方式由排水管301上部排出， 保持出水槽300的水位而直接進(jìn)入排水管301，純氧利用率大于70%。
工作時，水體通過管道或渠道自流進(jìn)入布水槽200，在布水板400上形成 約6 7cm的均勻水層，保證混合腔體100內(nèi)氧氣不通過布水板400逃逸；水 體通過布水板400上的諸多圓孔401滴流而下，通過與混合腔體100內(nèi)氧氣的 氣液交換實現(xiàn)對水體的增氧。
進(jìn)水時，除主要水體通過布水板400上的圓孔401滴落外，尚有小部分水 體由溢流方式進(jìn)入混合腔體100中心的腔體101，與尚未被完成利用的殘余氧 氣進(jìn)行混合，以盡可能提高氧氣的利用率。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè) 的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中 描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明 還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本 發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1、一種滴流式純氧溶氧器，其特征在于，它包括一組環(huán)形混合腔體、設(shè)置在所述混合腔體上方的布水槽和設(shè)置在所述混合腔體下方的出水槽；所述混合腔體由若干直徑由外而內(nèi)逐步減小的腔體互相套裝構(gòu)成，所述腔體之間通過設(shè)置進(jìn)氣管由外向內(nèi)互相連通，氧氣通過進(jìn)氣管進(jìn)入所述混合腔體，以保證各個腔體中氧氣濃度基本保持一致，在所述出水槽中設(shè)置有具有水位保持功能的排水管。
2、 如權(quán)利要求1所述的滴流式純氧溶氧器，其特征在于，所述混合腔體 的頂部、所述布水槽中設(shè)置有布水板，所述布水板上均勻設(shè)置有若干圓孔，所 述布水槽中的水通過所述布水板上的圓孔形成均勻的水層進(jìn)入所述混合腔體 中。
3、 如權(quán)利要求2所述的滴流式純氧溶氧器，其特征在于，所述布水板上 的圓孔的孔徑為6 10mm，所述布水板上圓孔的開孔率為10%。
4、 如權(quán)利要求1所述的滴流式純氧溶氧器，其特征在于，所述混合腔體 中最外層的腔體上的進(jìn)氣管設(shè)置在所述混合腔體的上部位置，充分保證進(jìn)入所 述混合腔體的氧氣能與所述混合腔體中的大量垂直下落的水流充分混合。
5、 如權(quán)利要求1所述的滴流式純氧溶氧器，其特征在于，所述混合腔體 的中央設(shè)置有一通過溢流方式保持所述布水板上部水位的尾氣回用管，所述尾 氣回用管上端高于所述布水槽底部，以保證在所述滴流式純氧溶氧器工作時所 述布水板上部有一定高度的水層，以防止所述混合腔體中氧氣從上部逃逸。
6、 如權(quán)利要求5所述的滴流式純氧溶氧器，其特征在于，所述尾氣回用 管上端高于所述布水槽底部約6cm。
7、 如權(quán)利要求5所述的滴流式純氧溶氧器，其特征在于，通過各個腔體 后尚未完全溶于水的殘余氧氣進(jìn)入所述尾氣回用管后，與溢流進(jìn)入所述尾氣回 用管的水流進(jìn)行最后混合，以盡量提高氧氣利用率。
8、 如權(quán)利要求1所述的滴流式純氧溶氧器，其特征在于，所述混合腔體 的腔體中可以設(shè)置多層的孔板形成多個腔體，增加氧氣和水的混合效率。
9、 如權(quán)利要求1所述的滴流式純氧溶氧器，其特征在于，所述布水槽的 水面高度與所述出水槽的水面高度之差為40 60cm，保證所述混合腔體下部有足夠的高度浸沒于水中，以避免氧氣從所述混合腔體下部逃逸。
10、如權(quán)利要求1所述的滴流式純氧溶氧器，其特征在于，所述排水管的下部開設(shè)有若干排水孔，進(jìn)入所述出水槽的絕大部分水體通過排水孔由排水管 排出，盡可能避免經(jīng)過所述混合腔體處理后的水與所述出水槽上部空氣接觸，減少未溶于水中的游離態(tài)氧不會因水體與大氣接觸而造成揮發(fā)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種滴流式純氧溶氧器，它包括一組環(huán)形混合腔體、布水槽和出水槽；混合腔體由若干直徑由外而內(nèi)逐步減小的腔體互相套裝構(gòu)成，所述腔體之間通過設(shè)置進(jìn)氣管由外向內(nèi)互相連通，氧氣通過進(jìn)氣管進(jìn)入所述混合腔體，以保證各個腔體中氧氣濃度基本保持一致，在所述出水槽中設(shè)置有具有水位保持功能的排水管；水體通過布水槽中的布水板形成均勻水流進(jìn)入混合腔體內(nèi)，氧氣通過設(shè)置在混合腔體上的進(jìn)氣管進(jìn)入，通過進(jìn)氣管由外而內(nèi)依次進(jìn)入混合腔體的每個腔體中與水體進(jìn)行氣液交換實現(xiàn)對水體的增氧，通過腔體尚未完全溶于水的殘余氧氣進(jìn)入尾氣回用管，與溢流進(jìn)入尾氣回用管的水流進(jìn)行混合，以盡量提高氧氣利用率，增氧后的水體通過出水槽由排水管排出。
文檔編號C02F7/00GK101665288SQ20091019531
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者琦 倪, 宋虹橋, 張宇雷, 管崇武 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機械儀器研究所