CN113508779A - 单检压舱多闸门蓄能气爆增氧 - Google Patents
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Abstract
单检压舱多闸门蓄能气爆增氧的有益效果的是，可以在一个空气收集器中设置多个放气口，大大加快了蓄能气泡的同时释放，有了这一设计才可以把空气收集器的容积做得更大，对于大水体而言，才可以获得更大的推动能量，只有一个检压舱的设计，使增压口和泄压口分别连接引压管和气导管上，并且引压管的最低点所在的水平面是水和气泡汇合面下降到达时打开空气闸门，而检压口所在的水平面是水和气泡汇合面上升到达时关闭空气闸门，这样每次放出的蓄能气泡量就是由这两个平面加上空气收集器内壁所包含的体积决定的，这样的设计，明确地知道可以同时关闭和打开多个空气闸门。
Description
技术领域
本发明涉及一种水体增氧系统，特别是在水生物养殖和臭河道水治理过程中需要大面积，深水体增氧的时候，就可以用低能耗的气泵推动整个水体，从而使得整个水体可以换气增氧。
背景技术
目前，公知有效水体增氧的方法大致可以分为四大类。
1）气泵加气石或气盘等直接投在水里，气泡不断地释放在水中，这一方法一般只适合用于小面积水体。2）螺旋桨及水趴车增氧，这一般用于鱼塘和水库等的大面积水产养殖，但只能搅动水体的表层。3）水泵式增氧，就是利用抽水泵把水提高，然后回落。4）本发明人于2011年获得的专利（专利号:ZL201120192020.5和ZL201010177387.X）气爆增氧，这种增氧方式比较适合大而且深的水体增氧。
发明内容
首先有弄清什么才是有效水体增氧，因为现在普遍认为增氧就是往水里加氧气。但根据亨利原理，水溶解气体是有一个饱和度的，而水在一定的时间段内，其气压、盐度、水温不变的情况下，水往往是处在溶解气的饱和状态的，而这饱和度状态内能溶解的气体的总量，包括了水所能溶解的每一种气体的混合总量。而一般来说，这总量中所包含的氧气和二氧化碳，其数值是互为升降的。要水溶解更多的某种气体，首先第一步是要把原先水所溶解的气体释放，才可以有饱和值给这种气体加入。现在普遍所谓的增氧，基本都只是让更大空气体量和水中仅有的气体作一次混合，由于大体量的空气氧含量固定在21%。而水中的氧值在水中生物消耗了氧气之后，氧值往往是下降的，如果一旦混合成功，其氧值就会得到提升，这就是通常所说的增氧。根据上述的理论，我得出一个结论，就是水体的增氧是和水体脱气的能力成正比的，而要脱去水里的气体，必须按照亨利原理的三大要素来改变，这当中我选择了改变压力。而水中气体压力的改变，最有效的方法就是水和气体之间产生一个相对运动的速度，可以水在空气中流动（例如：现有就是水泵式、飞水式、爬水式等），同样也可以气在水中滑动（例如：气泵通过气石在水中放出气泡）。而且我认为这个相对运动的速度越大，就如龙卷风一样，在水中产生的低压区越大，从而脱去水中气体越多，大体量的空气混合到水中的量就越大，也就是增氧效果越好。
大水体和深水体的增氧一直都是比较困难的，本发明人之前的专利气爆增氧在一定的程度上是可以在水下利用气泡蓄能，然后释放，再利用气泡产生的巨大动能推动整个水体。但有一个关键问题，只有一个放气口，难以瞬间把空气收集器内的气泡完全放出，大大地减慢了能量的瞬间释放，因为浮力大小是由气泡的体积来决定的，而气泡由水底浮到水面是有时间限制的，因此需要在气泡还没有到达水面之前尽量多地聚集那些可自由上浮的气泡，而这气泡组成的体积越大，对整个水体的冲击力越大。本发明提供一种新的水体增氧装置，就是一个单检压舱多闸门蓄能气爆增氧。由于有多个释放口，可以大大地加快蓄能气泡的释放，这是提高水体增氧效率的关键。
简略而说就是只有一个检压舱，却拥有多闸门并且可同时控制关闭和打开的气爆增氧装置。
单检压舱多闸门蓄能气爆增氧，首先在一个灌满水的容器中，在水下固定一个空气收集器，这空气收集器的上部是开有多个放气口的，每一个放气口都穿过空气收集器上部外壁，然后伸入一个检压舱的上部，在每一个放气口的下面都有一个空气闸门，各空气闸门把各自的导气口和放气口和检压舱下部隔绝，每个空气闸门凸起的时候，就会阻断各自对应的导气口和放气口之间的通连，检压舱下方开有泄压口和增压口，这两个口分别连接到引压管和气导管，引压管往下垂落，到达最低点之后拐弯180°往上连通固定在空气收集器上部的引压口，并且突出空气收集器外壁，引压管中段有一开口并入一条向上的检压管，末端为检压口，空气收集器的底部开有进排水口，空气压缩机通过气导管把的气泡往空气收集器内部送，气导管有个缺口可以把气泡直接通过增压口往检压舱送，剩余的气泡通过气导管末端口排放在空气收集器内部，随着空气收集器内部的气泡增多，原先灌满水的空气收集器被气泡慢慢往下压，此时部分的水通过进排水口排出空气收集器，当水和气泡的交汇面下降越过引压管最低点时，检压舱的气泡就穿过泄压口到达引压管最后在引压口排出空气收集器外部，由于这一排放引发了检压舱内压的降低，各空气闸门被往下拉，各导气口和放气口的阻断被消除，于是空气收集器储存的气泡通过各导气口到达各个放气口，蓄能的气泡被释放在空气收集器外部，产生向上的推力，与此同时下面的水从进排水口涌入，水和气泡的交汇面上升到检压口，水被检压口吸入，阻断引压口排放气泡，然后水随着负压进入检压舱，检压舱压力提升，把各空气闸门往上顶，再次阻断各导气口和放气口的通连，于是空气收集器关闭向外排放气泡，再一次回到蓄能的状态，就这样在空气压缩机长期打开的情况下，空气收集器在存气泡和释放气泡之间不断循环。
每一个放气口都和一个空气闸门相对应，并且插入检压舱那一端的放气口都受到其空气闸门的控制，空气闸门凸起的时候就会阻断导气口和放气口之间的通连，相反在空气闸门凹下去的时候，导气口和放气口就可以互通，气泡可以在两个口之间流动。
检压舱上部所开的导气口与空气收集器上壁是有一定的空隙距离，气泡可以通过这个位置进入导气口到达检压舱上部。
从泄压口开始都往下垂落一条引压管，最后引压管到达最低点之后拐弯180°往上连通固定在空气收集器上部的引压口，这个拐弯点一定要比进排水口要高，当水和气泡交汇平面下降到达时，空气闸门凹下，气泡可以通过导气口进入放气口，最后放出空气收集器之外。
泄压口和引压口是通过一条引压管连通的，在引压管的中段开了一个口并入检压管，检压管必须往上，其末端就是检压口，检压口所处的位置必须比引压管的最低点要高，当水和气泡交汇平面上升到达时，空气闸门从凹下的状态改变为凸起的状态，于是阻断导气口和放气口的通连，关闭了气泡从空气收集器内释放。
所有的空气闸门都是一个可以上下凹凸的软垫，其面积要覆盖住所在的的放气口和导气口，而且空气闸门能挡住导气口和放气口的水和气不进入检压舱下部，但由于是软垫的缘故，舱体下部和空气闸门对应的每一个放气口和导气口是可以传递压力的。
本发明的有益效果的是，可以在一个空气收集器中设置多个放气口，大大加快了蓄能气泡的同时释放，有了这一设计才可以把空气收集器的容积做得更大，对于大水体而言，才可以获得更大的推动能量，检压舱的增压口和泄压口可以接到引压管和气导管上，并且引压管的最低点所在的水平面是水和气泡汇合面下降到达时打空气闸门，而检压口所在的水平面是水和气泡汇合面上升到达时关闭空气闸门，这样每次放出的蓄能气泡量就是由这两个平面加上空气收集器内壁所包含的体积决定的，这样的设计，明确地知道可以同时关闭和打开多个空气闸门。
附图说明
下面结合附图和实施案例对本发明进一步说明。
图1是所有空气闸门关闭正在进行气泡累积。
图2是空气收集器的气泡累积到一定的程度，空气收集器里的水和气泡汇合面下降越过了引压管最低点，所有的空气闸门打开，气泡被多个的放气口同时放出。
图1、图2中的名称：1.盛水容器，2.空气压缩机，3.气导管，4.水，5.空气收集器，6a.6b.放气口，7.引压口，8.检压舱，9a.9b.空气闸门，10.检压口，11.引压管，12. 进排水口，13.气泡，14a.14b.导气口，15.泄压口，16.增压口，17.检压管，18.气导管末端口。
如图1空气收集器5是拥有多个的放气口6a.6b，空气收集器5被固定在盛水容器1底部，并且各放气口6a.6b朝上，盛水容器1装满了水4，空气压缩机2和空气收集器5之间用气导管3连接起来，开动空气压缩机2，气泡13通过气导管3的缺口连通增压口16，并向唯一的检压舱8灌入气泡13，而剩余的气泡13是通过气导管末端口18排放到空气收集器5的内部，并且在空气收集器5的内部顶层累积，水4慢慢被往下压，并且这时水4通过进排水口12在下部排出空气收集器5，由于检压舱8的内压高于各放气口6a.6b，各空气闸门9a.9b被往上顶压而处于关闭状态，各放气口6a.6b这时没有气泡13放出。
如图2：检压舱8都以空气闸门9a.9b为界限，空气闸门9a.9b以下是一个互相通的仓体，而空气闸门9a.9b以上是互为独立的导气口14a.14b和放气口6a.6b,随着送过来的气泡13的越来越多，在空气收集器5里面的水4和气泡13的交合面不断下降，最后越过引压管11的最低位置，在各检压舱8各空气闸门9a.9b下部的气泡13进入各泄压口15，再通过引压管11到达引压口7，排放出空气收集器5的上端外部，最后释放在盛水容器1中，在引压口7被排出的气泡13当中，除了来自各泄压口15之外，部分还有来自检压口10从空气收集器5内部吸入的气泡13，这时各检压舱8的压力减低，各空气闸门9a.9b被往下拉，在空气收集器5内部的气泡13立即通过各个的导气口14a.14b进入各放气口6a.6b，就这样气泡13通过了多个放气口6a.6b把气泡13释放到盛水容器1中，对在盛水容器1中的水4产生向上的推力。同时在盛水容器1下部的水4通过进排水口12从下往上涌进空气收集器5，当到达并超过了检压口10，水4会被检压口10的负压吸入，首先水4会阻断引压口7的排放气泡13，接着水4随着负压进入各检压舱8，重新恢复检压舱8的内压，各空气闸门9a.9b被往上顶，于是处于关闭状态，整个空气收集器5又回复到如图1的所示状态下。
如此类推在空气压缩机2没有被关闭的情况下，空气收集器5先储存气泡13，等蓄满了之后就通过各放气口6a.6b瞬间释放，然后再进入储存气泡13的状态，如此不断地重复。
Claims (6)
1.单检压舱多闸门蓄能气爆增氧，先在水下固定一个空气收集器，空气收集器上部开有多个放气口，放气口穿过空气收集器上部外壁之后，直接伸入检压舱的上部，在每一个放气口的下面都有空气闸门，空气闸门相对应的放气口和导气口与检压舱下部分隔开，检压舱下方开有泄压口和增压口，检压舱的这两个口分别连接引压管和气导管，引压管从泄压口开始往下垂落并且拐弯180°往上连通固定在空气收集器上部的引压口，并且突出空气收集器外壁，引压管中段有一开口并入一条向上的检压管，末端为检压口，空气收集器的底部开有进排水口，空气压缩机通过气导管把的气泡往空气收集器内部输送，气导管有个缺口可以把气泡直接通过各增压口往检压舱送，剩余的气泡通过气导管末端口排放在空气收集器内部，随着空气收集器内部的气泡增多，原先灌满水的空气收集器被气泡慢慢往下压，此时部分的水通过进排水口排出空气收集器，当水和气泡的交汇平面下降越过引压管最低点时，检压舱的气泡就穿过泄压口和引压管最后在引压口排出空气收集器外部，由于这一排放引发了检压舱内压的降低，各空气闸门被往下拉，于是空气收集器储存的气泡通过各导气口到达各个放气口，蓄能的气泡被释放在空气收集器外部，产生向上的推力，此时下面的水从进排水口涌入，水和气泡的交汇面上升到检压口，水被检压口吸入，阻断引压口排放气泡，然后水随着负压进入各检压舱，各检压舱压力提升，把各空气闸门往上顶，关闭空气收集器向外排放气泡，再一次回到蓄能的状态，其特征是：在空气压缩机长开的情况下，空气收集器在储存气泡和释放气泡之间不断循环。
2.根据权利要求1所述的多闸门蓄能气爆增氧，其特征是：各放气口是与各个检压舱的上部连通的，并且受到各空气闸门的开关控制。
3.根据权利要求1所述的多闸门蓄能气爆增氧，其特征是：检压舱上部的导气口与空气收集器上壁有一定的空隙距离，气泡可以从这里流入导气口。
4.根据权利要求1所述的多闸门蓄能气爆增氧，其特征是：从泄压口开始都往下垂落一条引压管，最后引压管到达最低点拐弯180°往上连通固定在空气收集器上部的引压口，这个拐弯点就是水和气泡交汇平面下降到达时，空气闸门打开放出蓄能气泡。
5.根据权利要求1所述的多闸门蓄能气爆增氧，其特征是：泄压口和引压口是通过引压管连通的，在引压管的中段开了一个口，并入一条检压管，检压管必须往上延伸，其末端就是检压口，检压口所处的位置当水和气泡交汇平面上升到达时，空气闸门就关闭释放气泡。
6.根据权利要求1所述的多闸门蓄能气爆增氧，其特征是：所有的空气闸门都是一个可以上下凹凸的软垫，其面积可以覆盖当中的放气口和导气口，并且把对应的放气口和导气口与检压舱下部隔绝，但由于是软垫的缘故，空气闸门上下面可以传递压力的。
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