CN203513373U - 一种风力驱动增氧与曝气装置 - Google Patents

Abstract

一种风力驱动增氧与曝气装置，属于风力发电技术领域。包括储气罐、曝气器和曝气池，还包括干燥过滤器和风力驱动压气机，所述储气罐置于塔筒内，风力驱动压气机通过干燥过滤器与储气罐连接，储气罐的出口管路与曝气池中的曝气器连接。本实用新型采用目前兆瓦级风力发电机组的增速箱通过液力耦合器与双螺杆压气机连接，压气机出口与塔筒中的储气罐连接，空气通过预埋在风力机基础中的管道通往中心气站到达微孔曝气器。采用管状可变曝气器，在间歇与连续曝气过程中具有防堵塞、有效服务面积大、气泡直径小和氧利用率高等特点。且其钻孔精度高，曝气效果好、检修方便，维护简单，不易被腐蚀，使用寿命长。

Description

一种风力驱动增氧与曝气装置

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体是涉及一种风力驱动增氧与曝气装置。

背景技术

曝气是指人为通过适当设备向生化曝气池中通入空气，以达到预期的目的。曝气不仅使池内液体与空气接触充氧，而且由于搅动液体，加速了空气中氧向液体中转移，从而完成充氧的目的；此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物与溶解氧接触的目的，从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用。曝气装置的好坏，不仅影响污水生化处理效果，而且直接影响到处理场占地，投资及运行费用。

微孔曝气装置是60年代发展起来的高效节能曝气装置之一。这种曝气装置的氧利用率可达20%～25%，标准动力效率达4kgO2/kwh，以上，比穿孔管曝气器的效果提高4倍左右。目前，国内主要使用的曝气系统是鼓风机曝气系统，曝气鼓风机产生足够的压力，提供净化的空气，通过管道系统送入生物池底的专用微孔曝气器。鼓风机曝气是一个非常耗能的过程，一般情况下曝气的耗能要占整个处理系统能耗的60%～80%。同时，微孔曝气器充氧效率高，耗能低，但是曝气器的阻力损失随着使用年限的增加而增大，停止或间歇运行时会出现微孔受堵现象，在实际工程应用中就存在一定的局限性。

 发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种风力驱动增氧与曝气装置。它曝气效果好、检修方便。

 本发明包括储气罐、曝气器和曝气池，还包括干燥过滤器和风力驱动压气机，所述储气罐置于塔筒内，风力驱动压气机通过干燥过滤器与储气罐连接，储气罐的出口管路与曝气池中的曝气器连接。

进一步地，所述曝气器为管状可变微孔曝气器。

进一步地，所述曝气器由多个单列曝气组并列设置构成，所述单列曝气组由多个纵向布置的曝气管构成，曝气管为U型管，一端与进气管相连，另一端与出气管连接，各进气管通过与曝气池内的布气管连接进行布气，各出气管与曝气池内的集气管连接进行集气；布气管与集气管上分别设有提升装置；所述曝气管纵向深入曝气池中，其上开有多个狭缝和钻孔。

进一步地，所述狭缝长度和钻孔密度随支管深入曝气池的深度均匀增加。

进一步地，所述曝气管为U型管。

进一步地，所述曝气管管体外层设置曝气膜片，曝气膜片上均匀开有多个曝气孔。

进一步地，所述提升装置是分别固定所述布气管和集气管的不锈钢丝绳，所述不锈钢丝绳另一端固定于曝气池两侧。

本发明的有益效果：

1.本发明采用目前兆瓦级风力发电机组的增速箱通过液力耦合器与双螺杆压气机连接，压气机出口与塔筒中的储气罐连接，空气通过预埋在风力机基础中的管道通往中心气站到达微孔曝气器。

2.本发明针对风力发电机组工作受环境和风速的影响，采用管状可变曝气器，在间歇与连续曝气过程中具有防堵塞、有效服务面积大、气泡直径小和氧利用率高等特点。曝气器上设有可提升装置，便于安装和维修。

3.本发明充分利用风能资源，自备发电机，在无电网环境下亦可以正常工作。同时区别于小型压气机，兆瓦级风力压气机压气量大，氧气利用率高，能源消耗低，工作压力均匀；管式可变曝气器，钻孔精度高，曝气效果好、检修方便，维护简单，不易被腐蚀，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中的曝气器结构示意图。

图3为本发明中曝气池中的俯视示意图。

图4为图2中曝气管局部放大示意图。

图中：1.风轮，2.机舱，3.主轴，4.液压站，5.液力耦合器，6.干燥过滤装置，7.压气机，8.电气柜，9.蓄电池，10.发电机，11.储气罐，12.塔筒，13.安全阀，14.风力发电机基础，15.空气管道，16.曝气器，161.曝气管，162.曝气孔，163.连接件，164.进气管，165.出气管，166.曝气膜片，167.布气管，168.集气管，17.曝气池，18.提升装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：

实施例：如图1所示，本发明包括储气罐11、曝气器16和曝气池17，还包括干燥过滤器6和风力驱动压气机7，所述储气罐11置于塔筒12内，风力驱动压气机7通过干燥过滤器6与储气罐11连接，储气罐11的出口管路与曝气池17中的曝气器16连接。其中与储气罐11连接的空气管道15上连接有安全阀13，干燥过滤器6为现有结构。

本发明采用兆瓦级风力驱动压气机组，有效利用风能资源的同时，减少了鼓风机的噪音污染。压气机7出口气体通过干燥过滤器6通入安装在塔筒内的储气罐11，净化后的空气通过预埋在风力发电机基础14中的出口空气管路15通往中心气站最终到达曝气池17。由于在风机启动时，为了避免发生水击的可能性，在出口空气管路15中安装安全阀13，保证单位通气量为14～20m3/m·h，中心气站管道处安装有压力计、温度计等。

本发明中所述曝气器16为管状可变微孔曝气器。具体结构如图2、图3所示，为增加曝气面积，所述曝气器16由多个单列曝气组并列设置构成，高密度布置，实现高效率充氧；所述单列曝气组由多个纵向布置的U型曝气管161构成，曝气管161的一端与进气管164螺纹连接，曝气管161的另一端与出气管165螺纹连接，实现空气的流通；进气管164一端与曝气池17内的布气管167连接，布气管167与空气管道15相连，出气管165一端与曝气池17内的集气管168连接，布气管167与集气管168分别通过不锈钢绳固定于曝气池18两侧。所述曝气池较大时，可以并列设置多组个布气管167、集气管168及与其连接的多列曝气组，其连接方式和单组布气管167和集气管168的连接方式相同；所述曝气管161纵向深入曝气池17中，其上开有多个狭缝和钻孔。由于在曝气管161低端的空气阻力最大，采用精准钻孔技术，随着曝气管161深入曝气池17的深度，狭缝长度和钻孔密度均匀增加，从而保证曝气器16扩散的气泡直径在2.8～3.1mm之间，布气均匀，使气水泥三相充分接触。

所述曝气管161为U型管，如图2所示。如图4所示，所述曝气管161管体外层设置曝气膜片166，曝气膜片166上均匀开有多个曝气孔162。所述提升装置18为固定于布气管167和集气管168上的不锈钢丝绳。

所述曝气器16为可提升的结构，在检修时，只需要逐渐收紧固定于布气管167和集气管168上的不锈钢丝绳，直到曝气器上升到水位以上，将不锈钢丝绳固定，即可进行检修、更换，无需排掉池中的污水。覆盖在曝气管161管体上的曝气膜片166布满曝气孔162，利用曝气膜片166良好的伸缩性，气体通过曝气管161管体上的曝气孔162将气压作用在曝气膜片166上，曝气孔162随着气压升降而变化，使得空气通过曝气孔162向水中均匀扩散，从而实现充氧的目的；当停气时，曝气孔162在自身的弹力作用下收缩封闭，避免污水倒流堵塞气孔，如图4所示。

Claims (7)

1.一种风力驱动增氧与曝气装置，包括储气罐、曝气器和曝气池，其特征在于：还包括干燥过滤器和风力驱动压气机，所述储气罐置于塔筒内，风力驱动压气机通过干燥过滤器与储气罐连接，储气罐的出口管路与曝气池中的曝气器连接。

2.如权利要求1所述风力驱动增氧与曝气装置，其特征在于：所述曝气器为管状可变微孔曝气器。

3.如权利要求2所述风力驱动增氧与曝气装置，其特征在于：所述曝气器由多个单列曝气组并列设置构成，所述单列曝气组由多个纵向布置的曝气管构成，曝气管为U型管，一端与进气管相连，另一端与出气管连接，各进气管通过与曝气池内的布气管连接进行布气，各出气管与曝气池内的集气管连接进行集气；布气管与集气管上分别设有提升装置；所述曝气管纵向深入曝气池中，其上开有多个狭缝和钻孔。

4.如权利要求3所述风力驱动增氧与曝气装置，其特征在于：所述狭缝长度和钻孔密度随支管深入曝气池的深度均匀增加。

5.如权利要求3所述风力驱动增氧与曝气装置，其特征在于：所述曝气管为U型管。

6.如权利要求5所述风力驱动增氧与曝气装置，其特征在于：所述曝气管管体外层设置曝气膜片，曝气膜片上均匀开有多个曝气孔。

7.如权利要求3所述风力驱动增氧与曝气装置，其特征在于：所述提升装置是分别固定所述布气管和集气管的不锈钢丝绳，所述不锈钢丝绳另一端固定于曝气池两侧。

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