CN113354110A - 一种水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备，具体涉及水利工程领域，包括叶轮驱动箱和压缩充氧机构，叶轮驱动箱的表面开设有出水端口和进水端口，叶轮驱动箱的内部固定安装有稳定轴承架，叶轮驱动箱的内部通过稳定轴承架转动安装有水动力叶轮，压缩充氧机构的内部开设有驱动腔和压缩腔，驱动腔和压缩腔的内部分别活动安装有往复驱动座和往复压缩杆。上述方案，该充氧设备采用压缩充氧的方式，利用往复驱动座的旋转驱动带动往复压缩杆进行往复运动，在往复压缩杆运动的过程中，通过往复压缩杆的运动吸入水液与气体并压缩挤出，利用压缩的方式提高水液中气体充入率，从而提高水体的富氧含量，提高充氧效果。

Description

一种水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，更具体地说，本发明具体为一种水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备。

背景技术

湖泊水产养殖中由于水域面积广，水体溶解氧含量较低，水体中水生动物粪便使水体营养富集以及各种生活垃圾，导致蓝藻大量繁殖、消耗溶解氧，均对水体造成很大危害，藻类在表层水体中能得到光照，进行光合作用而生长繁殖，在下层水体中无光，将不能生长繁殖。蓝藻细胞内存在气囊，为蓝藻提供浮力，使蓝藻能长时间悬浮在表层水体中生长繁殖，因而蓝藻比其他藻类更容易生长繁殖，蓝藻腐烂后细胞内藻毒素释放到水中，对人体、水生动物有毒害作用，其他藻类，如绿藻、硅藻等不释放藻毒素，且对养殖有利，却由于蓝藻的竞争得不到生长，传统控制养殖水体藻类生长繁殖的方法是，向水中投加化学药剂、生物制剂等杀藻剂，化学药剂有CuSO4、HClO、H2O2等，铜离子使藻类叶绿素重金属中毒，HClO、H2O2等氧化剂能氧化藻细胞，生物制剂中的特殊细菌能破坏藻细胞蛋白质，化学药剂、生物制剂会将所有藻类杀死，包括有益的绿藻和硅藻。化学药剂、生物制剂会对水生生物和人体产生较大危害，威胁生态安全和人体健康，水中的溶解氧是水生动物呼吸的氧气来源，水中溶解氧一般不得低于4mg/L，否则会引起动物缺氧窒息死亡。

因此，湖泊养殖改造中需要设置专门的曝气充氧设备，常用的充氧设备有倒伞形叶轮式表面曝气机，安装在水面，将水旋转甩向空中，从而将空气掺入水中充氧，充氧效果低下，公布号CN205045892U公开的能有效提高人工湿地水体含氧量的一种人工湿地的曝气增氧系统，它包括曝气机、曝气总管、曝气支管一、曝气支管二，曝气总管的竖直部分的开口端与曝气机连接，曝气总管水平部分开有通孔一和通孔二，曝气支管一一端开口、另一端密封，曝气支管二一端开口、另一端密封，曝气支管一和曝气支管二上均设有多个曝气细管，曝气总管上设有曝气总阀，曝气支管一上设有曝气支阀一，曝气支管二上设有曝气支阀二，曝气机上设有控制器，水液与气体无法充分混入，且睡着水液的运动，冲入水液中的气流易进行析出，导致充氧效果下降。

另外，传统充氧设备主要通过电力带动，通过电机旋转运动带动曝气增氧设备或水液运动机构进行运动，水液在运动过程中夹杂气流进入水中，该充氧方式需要额外进行供能，耗能较高且充氧率低下，在设备安装中需铺设线路并进行定期养护，投入成本过高，经济实用性低。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备，利用往复驱动座的旋转驱动带动往复压缩杆进行往复运动，在往复压缩杆运动的过程中，通过往复压缩杆的运动吸入水液与气体并压缩挤出，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备，包括叶轮驱动箱和压缩充氧机构，所述叶轮驱动箱的表面开设有出水端口和进水端口，所述叶轮驱动箱的内部固定安装有稳定轴承架，所述叶轮驱动箱的内部通过稳定轴承架转动安装有水动力叶轮，所述压缩充氧机构的内部开设有驱动腔和压缩腔，所述驱动腔和压缩腔的内部分别活动安装有往复驱动座和往复压缩杆，所述往复驱动座的一端贯穿至叶轮驱动箱的内部并与进水端口的一侧固定连接，所述压缩充氧机构的表面开设有与压缩腔相连通的进水端管、出液管口和进气口；

所述往复驱动座包括驱动转轴和往复驱动盘，所述往复驱动盘固定套接于驱动转轴的一端，所述驱动转轴的外侧固定套接有惯性配重轴，所述往复压缩杆包括运动杆、顶块和压缩活塞，所述运动杆和压缩活塞分别固定安装于运动杆的两端，所述往复驱动盘的底面开设有环形滑轨，所述顶块滑动安装于所述环形滑轨的内部，所述压缩活塞的表面嵌入安装有单向溢流阀；

所述单向溢流阀的内部设有进液环口、溢流阀片和支顶格栅，所述进液环口和支顶格栅分别固定安装于单向溢流阀内侧的两端，所述溢流通孔滑动安装于进液环口的内部，所述溢流阀片的表面开设有若干分布于溢流阀片边缘的溢流通孔。

优选地，所述进水端管和出液管口的端部分别与压缩活塞两侧的驱动腔相连通，所述出液管口的内部活动安装有阻尼挡片。

优选地，所述出液管口的内部固定安装有位于阻尼挡片一侧的限位抵块，所述阻尼挡片为橡胶材质构件，所述阻尼挡片的一端于出液管口的内壁相铰接，所述阻尼挡片的周侧与出液管口的内壁相抵接。

优选地，所述进水端管的内壁卡接有防护滤网，所述防护滤网为金属滤网结构，所述压缩活塞的周侧固定套接有活塞环，所述压缩活塞的周侧与压缩腔的内壁和进水端管的外侧相抵接。

优选地，所述往复驱动盘与顶块的抵接面呈斜面结构，所述顶块的顶面与往复驱动盘的底面相平行，所述顶块的顶面嵌入安装有若干滚珠，所述滚珠与顶块的底面滑动抵接。

优选地，所述往复压缩杆的两端分别位于驱动腔和压缩腔的内部，所述驱动腔与压缩腔的内侧开设有相连通的通孔，所述通孔的内侧固定安装有动密封环，所述动密封环套接于运动杆的外侧。

优选地，所述出液管口和进气口的端部与压缩活塞同一侧的压缩腔相连通，所述进气口的端部固定连接有气管，所述进气口的内部设有阻气阀所述阻气阀用于限制气流进入压缩腔内部的速度。

优选地，所述水动力叶轮包括限位盘和叶轮齿片，所述限位盘位于出水端口相反方向的一侧，所述叶轮齿片的数量为若干且呈圆周方向均匀分布于限位盘的一侧，所述限位盘和叶轮齿片为不锈钢材质构件。

本发明的技术效果和优点：

1、上述方案中，该充氧设备采用压缩充氧的方式，利用往复驱动座的旋转驱动带动往复压缩杆进行往复运动，在往复压缩杆运动的过程中，通过往复压缩杆的运动吸入水液与气体并压缩挤出，利用压缩的方式提高水液中气体充入率，从而提高水体的富氧含量，提高充氧效果；

2、上述方案中，该充氧设备利用水流动力进行驱动，利用叶轮驱动箱内部水动力叶轮在水流运动的冲刷作用下进行旋转驱动无需外部电源提供，结构简单且环保，在水流冲刷运动的过程中，通过水动力叶轮的旋转带入外界气流，进一步通过水旋转的方式将空气掺入水中充氧，进而提高充氧效果；

3、上述方案中，该充氧设备利用往复驱动座的旋转运动驱动多个往复压缩杆进行同步运动，利用环周布置的多个往复压缩杆在往复驱动座的联动下循环压缩水体与空气，提高单转作用下的充氧量，从而提升该充氧设备的整体工作效率，提高充氧量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的叶轮驱动箱结构示意图；

图3为本发明的往复驱动座结构示意图；

图4为本发明的水动力叶轮结构示意图；

图5为本发明的压缩腔内部结构示意图；

图6为本发明的单向溢流阀结构示意图；

图7为本发明的图1的A处结构示意图。

附图标记为：

1、叶轮驱动箱；2、压缩充氧机构；3、往复驱动座；4、往复压缩杆；5、单向溢流阀；11、出水端口；12、进水端口；13、稳定轴承架；14、水动力叶轮；141、限位盘；142、叶轮齿片；21、驱动腔；22、压缩腔；23、进水端管；24、出液管口；25、进气口；231、防护滤网；241、阻尼挡片；242、限位抵块；31、驱动转轴；32、往复驱动盘；33、惯性配重轴；41、运动杆；42、顶块；43、压缩活塞；44、滚珠；51、进液环口；52、溢流阀片；53、支顶格栅；54、溢流通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1至附图7本发明的实施例提供一种水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备，包括叶轮驱动箱1和压缩充氧机构2，叶轮驱动箱1的表面开设有出水端口11和进水端口12，叶轮驱动箱1的内部固定安装有稳定轴承架13，叶轮驱动箱1的内部通过稳定轴承架13转动安装有水动力叶轮14，压缩充氧机构2的内部开设有驱动腔21和压缩腔22，驱动腔21和压缩腔22的内部分别活动安装有往复驱动座3和往复压缩杆4，往复驱动座3的一端贯穿至叶轮驱动箱1的内部并与进水端口12的一侧固定连接，压缩充氧机构2的表面开设有与压缩腔22相连通的进水端管23、出液管口24和进气口25；

往复驱动座3包括驱动转轴31和往复驱动盘32，往复驱动盘32固定套接于驱动转轴31的一端，驱动转轴31的外侧固定套接有惯性配重轴33，往复压缩杆4包括运动杆41、顶块42和压缩活塞43，运动杆41和压缩活塞43分别固定安装于运动杆41的两端，往复驱动盘32的底面开设有环形滑轨，顶块42滑动安装于环形滑轨的内部，压缩活塞43的表面嵌入安装有单向溢流阀5；

单向溢流阀5的内部设有进液环口51、溢流阀片52和支顶格栅53，进液环口51和支顶格栅53分别固定安装于单向溢流阀5内侧的两端，溢流通孔54滑动安装于进液环口51的内部，溢流阀片52的表面开设有若干分布于溢流阀片52边缘的溢流通孔54；

具体的，在往复压缩杆4运动的过程中，在单向溢流阀5的作用下，水液通过进水端管23进入压缩腔22的内部并通过单向溢流阀5进入压缩活塞43的一侧，同时气流通过进气口25进入与水液混合，在水液进入压缩腔22中，由于水液的反向推动溢流阀片52进液环口51贴合，从而实现单向封堵，当压缩活塞43的另一侧产生负压后，溢流阀片52的另一侧与支顶格栅53贴合，水液可轻松通过溢流阀片52，实现水液的单向运动。

在该实施例中，进水端管23和出液管口24的端部分别与压缩活塞43两侧的驱动腔21相连通，出液管口24的内部活动安装有阻尼挡片241；

进一步的，出液管口24的内部固定安装有位于阻尼挡片241一侧的限位抵块242，阻尼挡片241为橡胶材质构件，阻尼挡片241的一端于出液管口24的内壁相铰接，阻尼挡片241的周侧与出液管口24的内壁相抵接。

具体的，当压力达到一定值后，推动阻尼挡片241打开将充氧完成的水液挤出，实现对水液与气体的压缩，提高水体的气体富集量。

在该实施例中，进水端管23的内壁卡接有防护滤网231，防护滤网231为金属滤网结构，压缩活塞43的周侧固定套接有活塞环，压缩活塞43的周侧与压缩腔22的内壁和进水端管23的外侧相抵接。

在该实施例中，往复驱动盘32与顶块42的抵接面呈斜面结构，顶块42的顶面与往复驱动盘32的底面相平行，顶块42的顶面嵌入安装有若干滚珠44，滚珠44与顶块42的底面滑动抵接，利用往复驱动盘32与顶块42之间的滑动将转动机械能，转换为运动杆41的往复运动机械能。

在该实施例中，往复压缩杆4的两端分别位于驱动腔21和压缩腔22的内部，驱动腔21与压缩腔22的内侧开设有相连通的通孔，通孔的内侧固定安装有动密封环，动密封环套接于运动杆41的外侧。

在该实施例中，出液管口24和进气口25的端部与压缩活塞43同一侧的压缩腔22相连通，进气口25的端部固定连接有气管，进气口25的内部设有阻气阀，阻气阀用于限制气流进入压缩腔22内部的速度，当水液与气流同时进入压缩腔22内部时，通过对气流的阻碍保证水液的顺畅进入。

在该实施例中，水动力叶轮14包括限位盘141和叶轮齿片142，限位盘141位于出水端口11相反方向的一侧，叶轮齿片142的数量为若干且呈圆周方向均匀分布于限位盘141的一侧，限位盘141和叶轮齿片142为不锈钢材质构件，提高该水动力叶轮14的结构强度，防止气蚀损伤。

本发明的工作过程如下：

该充氧设备使用时，首先将该设备布置于水流湍急处，或将进水端口12的端口与水泵泵送端口进行连接组合，在水液供给的过程中进行充氧，在水流冲刷水动力叶轮14的过程中带动水动力叶轮14进行旋转转动，提供动力驱动，同时通过水动力叶轮14的旋转带入外界气流，进一步通过水旋转的方式将空气掺入水中充氧，提高充氧效果；

在水动力叶轮14带动往复驱动座3转动的过程中，通过往复驱动盘32与运动杆41的滑动抵接，从而使得往复压缩杆4进行往复运动，在往复压缩杆4运动的过程中，在单向溢流阀5的作用下，水液通过进水端管23进入压缩腔22的内部并通过单向溢流阀5进入压缩活塞43的一侧，同时气流通过进气口25进入与水液混合，之后压缩活塞43进行推挤挤压，使得气流压缩进入水液中，当压力达到一定值后，推动阻尼挡片241打开将充氧完成的水液挤出，之后，压缩活塞43反向运动，阻尼挡片241闭合，水液重新通过单向溢流阀5进入压缩活塞43的一侧，依次往复实现水液的持续充氧；通过往复压缩杆4的运动吸入水液与气体并压缩挤出，利用压缩的方式提高水液中气体充入率，从而提高水体的富氧含量，提高充氧效果。

最后应说明的几点是，首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次，本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备，包括叶轮驱动箱(1)和压缩充氧机构(2)，所述叶轮驱动箱(1)的表面开设有出水端口(11)和进水端口(12)，其特征在于，所述叶轮驱动箱(1)的内部固定安装有稳定轴承架(13)，所述叶轮驱动箱(1)的内部通过稳定轴承架(13)转动安装有水动力叶轮(14)，所述压缩充氧机构(2)的内部开设有驱动腔(21)和压缩腔(22)，所述驱动腔(21)和压缩腔(22)的内部分别活动安装有往复驱动座(3)和往复压缩杆(4)，所述往复驱动座(3)的一端贯穿至叶轮驱动箱(1)的内部并与进水端口(12)的一侧固定连接，所述压缩充氧机构(2)的表面开设有与压缩腔(22)相连通的进水端管(23)、出液管口(24)和进气口(25)；

所述往复驱动座(3)包括驱动转轴(31)和往复驱动盘(32)，所述往复驱动盘(32)固定套接于驱动转轴(31)的一端，所述驱动转轴(31)的外侧固定套接有惯性配重轴(33)，所述往复压缩杆(4)包括运动杆(41)、顶块(42)和压缩活塞(43)，所述运动杆(41)和压缩活塞(43)分别固定安装于运动杆(41)的两端，所述往复驱动盘(32)的底面开设有环形滑轨，所述顶块(42)滑动安装于所述环形滑轨的内部，所述压缩活塞(43)的表面嵌入安装有单向溢流阀(5)；

所述单向溢流阀(5)的内部设有进液环口(51)、溢流阀片(52)和支顶格栅(53)，所述进液环口(51)和支顶格栅(53)分别固定安装于单向溢流阀(5)内侧的两端，所述溢流通孔(54)滑动安装于进液环口(51)的内部，所述溢流阀片(52)的表面开设有若干分布于溢流阀片(52)边缘的溢流通孔(54)。

2.根据权利要求1所述的水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备，其特征在于，所述进水端管(23)和出液管口(24)的端部分别与压缩活塞(43)两侧的驱动腔(21)相连通，所述出液管口(24)的内部活动安装有阻尼挡片(241)。

3.根据权利要求2所述的水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备，其特征在于，所述出液管口(24)的内部固定安装有位于阻尼挡片(241)一侧的限位抵块(242)，所述阻尼挡片(241)为橡胶材质构件，所述阻尼挡片(241)的一端于出液管口(24)的内壁相铰接，所述阻尼挡片(241)的周侧与出液管口(24)的内壁相抵接。

4.根据权利要求1所述的水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备，其特征在于，所述进水端管(23)的内壁卡接有防护滤网(231)，所述防护滤网(231)为金属滤网结构，所述压缩活塞(43)的周侧固定套接有活塞环，所述压缩活塞(43)的周侧与压缩腔(22)的内壁和进水端管(23)的外侧相抵接。

5.根据权利要求1所述的水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备，其特征在于，所述往复驱动盘(32)与顶块(42)的抵接面呈斜面结构，所述顶块(42)的顶面与往复驱动盘(32)的底面相平行，所述顶块(42)的顶面嵌入安装有若干滚珠(44)，所述滚珠(44)与顶块(42)的底面滑动抵接。

6.根据权利要求1所述的水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备，其特征在于，所述往复压缩杆(4)的两端分别位于驱动腔(21)和压缩腔(22)的内部，所述驱动腔(21)与压缩腔(22)的内侧开设有相连通的通孔，所述通孔的内侧固定安装有动密封环，所述动密封环套接于运动杆(41)的外侧。

7.根据权利要求1所述的水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备，其特征在于，所述出液管口(24)和进气口(25)的端部与压缩活塞(43)同一侧的压缩腔(22)相连通，所述进气口(25)的端部固定连接有气管，所述进气口(25)的内部设有阻气阀所述阻气阀用于限制气流进入压缩腔(22)内部的速度。

8.根据权利要求1所述的水利工程湖泊养殖改造水体蓝藻生长控制用充氧设备，其特征在于，所述水动力叶轮(14)包括限位盘(141)和叶轮齿片(142)，所述限位盘(141)位于出水端口(11)相反方向的一侧，所述叶轮齿片(142)的数量为若干且呈圆周方向均匀分布于限位盘(141)的一侧，所述限位盘(141)和叶轮齿片(142)为不锈钢材质构件。

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