CN201458843U - 一种垂直轴式风力曝气机 - Google Patents
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Abstract
一种垂直轴式风力曝气机。本实用新型属于一种采用风力驱动,解决水污染的风力曝气机,属于水体净化技术领域。本实用新型所述的曝气机的风轮轴垂直设置,且风轮轴通过传动机构分别与水泵和充气泵连接,水泵和充气泵通过管道连接水气混合室后再连接曝气头。本垂直轴式风力曝气机的曝气效果好,无需外接电源、适合任何风向,风能利用率高、移动方便灵活、结构简单及成本低。
Description
技术领域
本实用新型属于一种采用风力驱动,解决水污染的风力曝气机,属于水体净化技术领域。
技术背景
目前我国许多水库、湖泊、河道等大型水体都出现了严重的富营养化、黑臭等问题,严重影响了我们生存环境。向污染的水中充氧,提高水体中的氧含量,加速水体中微生物对有机物的氧化分解过程,改变水体中的微生物种群,从而提高水体的自净力是解决水体富营养化问题的有效方法。传统曝气机多采用外接电源或采用柴油发电机驱动,能耗大,运行成本高。我国专利“一种曝气机”(授权公告号:CN 2642772Y)所采用风力机,轴是水平放置,只有风向基本垂直风力机时风力机叶片才工作,具有挑风向的缺点。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提出一种垂直轴式风力曝气机,其曝气效果好,无需外接电源、适合任何风向,风能利用率高、移动方便灵活、结构简单及成本低。
解决本实用新型的技术问题所采用的方案是:风轮轴垂直设置,且风轮轴通过传动机构分别与水泵和充气泵连接,水泵和充气泵通过管道连接水气混合室后再连接曝气头。
为了进一步提高风能的利用效率,本装置的风轮的叶片可采用金属蜂窝板的叶片、高分子有机材料的叶片或普通金属叶片,可达到大幅度减轻叶片的目的,也使整个装置移动更加方便灵活。
本实用新型所述的风力曝气机可在岸边安装使用,也可放在较宽阔的水域中使用。当在宽阔水域进行曝气时,风轮的安装机架下部装有浮筒,风轮轴与安装机架的重心重合,传动机构采用相互啮合的齿轮组。
本实用新型的有益效果是:
(1)效率高及成本低
传统水平轴式风力曝气机,由于轴呈水平放置,只有在风向与风力机转动轴基本平行时才可工作,具有挑风向的缺点,工作效率低;虽然可以采用追风系统调整风力机风向,但由于追风系统复杂,制造成本高。
采用本实用新型的垂直轴式风力曝气机,风轮叶片永远与风向垂直,任何风向均可高效率地工作,无需昂贵的追风系统,风能利用效率高,制造成本低。
(2)曝气效果好
传统曝气机选择动力系统直接驱动曝气机,单纯将气体直接压入到水体中,气泡直径大,气泡上浮快,气体在水体中停留时间短,水体增氧量少,曝气效果差。
本实用新型采用风力机直接驱动高压充气泵和水泵,使高压气体与水混合再经曝气头释放形成超细微水气泡,单位体积内氧含量较普通曝气机高.超细气泡上浮过程缓慢,可以充分与水体接触,使各层水体含氧量增高;同时超细水气泡在水体中停留时间长,扩散面积广,使得曝气面积广,处理能力强.
(3)安全性及稳定性高
水平轴式风力机,需要在轴尾端进行配重(重心朝前),同时严格要求叶片重量相差不能太大,需做动平衡试验才能保证风力机正常运行,安全性和稳定性差。
采用本实用新型的垂直轴式风轮,重心始终处在叶轮中心,无需配重,无需进行动平衡试验。抗强风能力强,安全性和稳定性高。
附图说明
图1为本实用新型垂直轴式风力曝气机示意图。
图1各标号表示:风轮1、水泵2、充气泵3、传动齿轮4、水气混合室5、浮筒6、曝气头7、安装机架8。
具体实施方式
参见图1所示的水中漂浮式风力曝气机,风轮1的转轴垂直设置,且风轮转轴通过传动机构分别与水泵2和充气泵3连接,水泵2和充气泵3通过管道连接到水气混合室5,水与高压空气充分混合后,再通到连接的曝气头7。风轮1的转轴垂直装配在安装机架8上,风轮轴与安装机架8的重心重合,在水中漂浮遇到较大风力时不会倾倒,安装机架8下部装有浮筒6,传动机构采用相互啮合的传动齿轮4的齿轮组,直接驱动水泵2和充气泵3工作。风轮1的叶片可采用金属蜂窝板的叶片、高分子有机材料的叶片或普通金属叶片,从而减轻重量,提高风能的利用效率,并且移动方便。
实施例1:
采用3.5mm厚度的蜂窝板制成直径为4m,高3.5m的垂直轴式风力机的叶片,增速比为12∶1,与高压气泵、水泵和一个曝气头连接形成垂直轴式风力机。此方案制备的垂直轴式风力机结构简单,启动风速为2m/s,水气泡生成率为95~150L/min,污水处理面积为20m2以上。
实施例2:
采用3mm厚度的金属铝板制成直径为6m,高6m的垂直轴式风力机的叶片,增速比为15∶1,与充气泵、水泵和三个曝气头连接形成垂直轴式风力机,利用浮筒漂浮在水面上。此方案制备的垂直轴式风力机结构简单,启动风速为2.5m/s,水气泡生成率为260~500L/min,污水处理面积为55m2以上。取用高原湖泊某污染严重的蓝藻水经过3个月试验后,水质明显好转,其中氮磷含量明显降低。
Claims (3)
1.一种垂直轴式风力曝气机,其特征是:风轮轴垂直设置,且风轮轴通过传动机构分别与水泵和充气泵连接,水泵和充气泵通过管道连接水气混合室后再连接曝气头。
2.按权利要求1所述的垂直轴式风力曝气机,其特征是:风轮的叶片采用金属蜂窝板的叶片、高分子有机材料的叶片或普通金属叶片。
3.按权利要求1或2所述的垂直轴式风力曝气机,其特征是:风轮的安装机架下部装有浮筒,风轮轴与安装机架的重心重合,传动机构采用相互啮合的齿轮组。
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CN2009201115295U CN201458843U (zh) | 2009-06-16 | 2009-06-16 | 一种垂直轴式风力曝气机 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104016524A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-03 | 苏州创维晟自动化科技有限公司 | 一种风能组合式污水处理装置 |
CN105417681A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-03-23 | 东北师范大学 | 一种水体风能复氧装置及其方法 |
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2009
- 2009-06-16 CN CN2009201115295U patent/CN201458843U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100512 Termination date: 20130616 |