CN108467078B - 促进河流过饱和溶解气体释放装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种促进河流过饱和溶解气体释放的装置,由汇流体、汇流孔、进水口、出水口、外展翼、连接底板、支座、支座横梁、叶轮、横轴、离心叶轮、立轴、锥齿轮一、锥齿轮二组成,促进河流过饱和溶解气体释放的装置在汇流体背水面能够形成负压区，设置汇流孔能够增加水流速度，在出水口周围能够出现负压区，由于上述两个负压区域重叠，使得该区域负压增强，能实现促进河流中过饱和溶解气体释放的效果；汇流孔流出的高速水流驱动离心叶轮高速旋转，在离心叶轮中心区域同样形成负压区，促进河流中过饱和溶解气体释放，过饱和溶解气体的释放可以恢复河道水生生态环境，解决鱼类患气泡病,导致水生生物大规模死亡的问题。

Description

促进河流过饱和溶解气体释放装置

技术领域

本发明属于水利工程技术领域， 具体是一种促进河流过饱和溶解气体释放的装置。

背景技术

随着我国西部大开发等战略方针的实施，高坝建设与流域梯级开发均取得了巨大成就；其中，高坝泄水过程中，水流由坝前高水位通过挑流鼻坎后快速跌落至坝下低水位，形成强掺气水流，进入到消力池内时，由于水压增强迫使大量气体溶入水中成为总溶解气体过饱和水体；泄水产生的溶解气体过饱和可能直接导致河道内鱼类患“气泡病”，甚至造成水生生物大规模死亡，从而造成河道水生生态环境的破坏，因此促进溶解气体过饱和的水体快速有效地恢复到正常饱和状态，对于水体水生生态的保护具有重要的现实意义。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种促进河流过饱和溶解气体释放的装置， 由汇流体、汇流孔、进水口、出水口、外展翼、连接底板、支座、支座横梁、叶轮、横轴、离心叶轮、立轴、锥齿轮一、锥齿轮二组成， 所述的汇流体、外展翼、连接底板、支座、支座横梁固定设置在一起，汇流体上开设汇流孔，叶轮固定设置在横轴前端，锥齿轮一固定设置在横轴后端，离心叶轮固定设置在立轴上端，锥齿轮二固定设置在立轴下端。

进一步的，所述的汇流体、外展翼、连接底板、支座、支座横梁由钢筋混凝土浇筑；横轴穿过支座，横轴与支座通过轴承连接，立轴穿过支座横梁，立轴与支座横梁通过轴承连接；进水口直径等于出水口直径的4倍，锥齿轮一直径大于锥齿轮二直径。

本发明的促进河流过饱和溶解气体释放的装置的有益效果是：在汇流体背水面能够形成负压区，汇流孔增加水流速度，在出水口周围形成负压区，利用两个负压区域重叠、负压增强，实现促进河流中过饱和溶解气体释放的目的；汇流孔流出的高速水流驱动离心叶轮高速旋转，在离心叶轮中心区域形成负压区、促进河流中过饱和溶解气体释放；通过制造负压区促进河流中过饱和溶解气体释放，恢复河道水生生态环境，解决鱼类患气泡病,导致水生生物大规模死亡的问题。

附图说明

图1是促进河流过饱和溶解气体释放的装置示意图；

图2是该装置俯视示意图；

图3是该装置纵剖面示意图；

图4是锥齿轮一、锥齿轮二放大示意图；

图5是该装置形成的负压区位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-5所示，本发明的促进河流过饱和溶解气体释放的装置， 由汇流体1、汇流孔2、进水口3、出水口4、外展翼5、连接底板6、支座7、支座横梁8、叶轮9、横轴10、离心叶轮11、立轴12、锥齿轮一13、锥齿轮二14组成， 所述的汇流体1、外展翼5、连接底板6、支座7、支座横梁8固定设置在一起，汇流体1上开设汇流孔2，进水口面积远大于出水口面积，可以使水流流速加快，根据文丘里原理可知，在高速水流出水口周围能够形成负压区；叶轮9固定设置在横轴10前端，锥齿轮一13固定设置在横轴10后端，离心叶轮（11）固定设置在立轴12上端，锥齿轮二14固定设置在立轴12下端，离心叶轮（11)将中心区域水体甩向四周，中心区域处于负压状态。

所述的汇流体1、外展翼5、连接底板6、支座7、支座横梁8由钢筋混凝土浇筑，外展翼5使水流外挑，汇流体1背水面更易形成负压区；横轴(10)穿过支座7，横轴(10)与支座7通过轴承连接，立轴12穿过支座横梁8，立轴12与支座横梁8通过轴承连接；进水口3直径等于出水口4直径的4倍，锥齿轮一13直径大于锥齿轮二14直径。

本发明的促进河流过饱和溶解气体释放的装置使用时，绕过汇流体的水流在汇流体背水面形成负压区；进入汇流孔的水流，过水面积逐渐减小、流速逐渐增大，高速水流流出出水口时，根据文丘里原理可知：在出水口周围形成负压区，上述两个负压区重叠部分，负压效果增强，该区域内过饱和水中的溶解气体快速释放升至水面进入大气，过饱和水的气体饱和度得以降低；其原理为：在压力作用下空气会溶入水中；渗透试验需要少气水时，只需通过抽真空的办法制造负压即可将溶于水中的气体排出；流出出水口的高速水流冲动叶轮、驱动离心叶轮高速旋转，在高速旋转的离心叶轮中心区域形成负压，该区域过饱和水中的溶解气体快速释放升至水面进入大气，过饱和水的气体饱和度得以降低；随着负压区周围过饱和水进入负压区、负压区内被释放过气体的低饱和度水被带走，过饱和水中的溶解气体被连续释放。

附图为该发明的一个单体，实际工程中，应该根据河道宽度、河流过饱和度高低，将许多促进河流过饱和溶解气体释放的装置沿河床布置；促进河流过饱和溶解气体释放的装置布置在河底，特别是叶轮和离心叶轮不得露出水面，以保障叶轮和离心叶轮与空气隔离，以免叶轮和离心叶轮工作时将空气再次压迫溶入水中。

Claims (1)

1.一种促进河流过饱和溶解气体释放的装置， 由汇流体(1)、汇流孔(2)、进水口(3)、出水口（4)、外展翼(5)、连接底板(6)、支座（7）、支座横梁(8)、叶轮(9)、横轴(10)、离心叶轮（11)、立轴(12)、锥齿轮一（13）、锥齿轮二(14)组成， 其特征在于：所述的汇流体(1)、外展翼(5)、连接底板(6)、支座（7）、支座横梁(8)固定设置在一起，汇流体(1)设置有进水口(3)、出水口（4)，汇流体(1) 的出水口（4)设置外展翼(5)，连接底板(6) 设置在汇流孔(2)的出水口（4)和支座（7）之间，支座横梁(8)设置在支座（7）上端；汇流体(1)上开设汇流孔(2)，叶轮(9)固定设置在横轴(10)靠近出水口（4)一端，锥齿轮一（13）固定设置在横轴(10) 远离出水口（4)一端，离心叶轮（11) 固定设置在立轴(12)上端，锥齿轮二(14) 固定设置在立轴(12)下端；所述的汇流体(1)、外展翼(5)、连接底板(6)、支座（7）、支座横梁(8)由钢筋混凝土浇筑；横轴(10)穿过支座（7），横轴(10)与支座（7）通过轴承连接，立轴(12)穿过支座横梁(8)，立轴(12)与支座横梁(8) 通过轴承连接；进水口(3)直径等于出水口（4)直径的4倍，锥齿轮一（13）直径大于锥齿轮二（14）直径。

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