CN203869853U - 一种用于探究多个文丘里空气射流器增氧效果的试验装置 - Google Patents

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程香菊
许挺达
林雯欣
邝韵琪
谢骏
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Abstract

本实用新型公开了一种用于探究多个文丘里空气射流器增氧效果的试验装置,包括立方形有机玻璃水缸、流量计、水泵,所述水泵的吸水口通过串接有粗调节阀的抽水管连至有机玻璃水缸内,所述水泵的排水口通过输水总管串接流量计及细调节阀,所述有机玻璃水缸前、后侧各并列设置有三排输水支管,文丘里空气射流器的输入端通过连接装置连接到输水支管上,位于有机玻璃水缸前、后侧的三排输水支管相同方向的一端经两个四通接头汇合后,再经一个三通接头共同连至输水总管。本实用新型可实现对多种工况下多个文丘里空气射流器水体增氧的效果作研究,操作简单便捷,易于观察和测量,同时能耗较低。

Description

一种用于探究多个文丘里空气射流器增氧效果的试验装置
技术领域
本实用新型涉及增氧实验装置,尤其涉及一种用于探究多个文丘里空气射流器增氧效果的试验装置。
技术背景
目前国内在水产养殖中主要通过水车式、充气式等增氧机来达到增氧效果。叶轮式与水车式增氧机主要通过机械搅拌,使水体与表面氧气充分接触,但其能耗过大;而充气式增氧机主要工作原理是在外接能源的基础上,在空间底部设置空气喷射器,实现原位深层增氧,但其影响范围较局限,达到所需溶解氧用时过长,如果需要使水体循环利用,则还需增加外接能源抽转水体。而通过文丘里空气射流器原理来达到自动增氧是由国外首先提出的,其理论基础为文丘里效应,即由于文丘里管喉部管径较出入口管径小,根据连续性方程与伯努利方程可知,喉部流速较出入口大,形成负压区段,在大气压的作用下,空气自动被吸进文丘里管中,与水体充分混掺后进入有限空间,以补充空间内溶解氧消耗。
但现阶段国内外所研究的基本内容局限在文丘里空气射流器内部结构、串并联连接等方面,在对文丘里空气射流器安装位置的研究尚不成熟。针对这一现状,我们团队设计并制作了这台用于探究多文丘里空气射流器不同工况下水体增氧效果的试验装置,仅需要一个外接能源,就能达到既快速增加水体溶解氧含量,又使水体循环利用。作为国内第一台此类试验装置,这套装置具有操作简单便捷,耗能较低,易于观察和测量等优点,因此有一定的推广前景和社会需求。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种用于探究多个文丘里空气射流器增氧效果的试验装置,便于科研工作者们对多文丘里空气射流器增氧效果进行研究和比较,找出文丘里空气射流器设置的最优水深、分布位置,以及入水流量等因素,旨在为今后在国内推广文丘里空气射流器增氧技术提供了实验条件和科研支持。
本实用新型采用如下技术方案来实现:
一种用于探究多个文丘里空气射流器增氧效果的试验装置,包括立方形有机玻璃水缸、流量计、水泵,所述水泵的吸水口通过串接有粗调节阀的抽水管连至有机玻璃水缸内,所述水泵的排水口通过输水总管串接流量计及细调节阀,所述有机玻璃水缸的前、后竖壁上均匀设置有三行八列通孔,所述通孔上连接设置有文丘里空气射流器,所述有机玻璃水缸前、后侧各并列设置有三排输水支管,所述文丘里空气射流器的输入端通过连接装置连接到输水支管上,位于有机玻璃水缸前、后侧的三排输水支管相同方向的一端经两个四通接头汇合后,再经一个三通接头共同连至输水总管,所述连接装置包括相串接的不锈钢软件及阀门。
进一步地,所述文丘里空气射流器中部设置有供空气进入的进气软管,所述进气软管上端的垂直高度高于有机玻璃水缸内的液面高度。
进一步地,所述流量计为涡轮流量计。
进一步地,所述水泵还设置有连接回水管的回水口,所述回水管与抽水管的进水口通过三通管在有机玻璃水缸内相汇合。
相比现有技术,本实用新型具有如下有益效果:本实用新型仅需要一个外接能源,就能达到既快速增加水体溶解氧含量,又使水体循环利用,具有操作简单便捷,耗能较低,易于观察和测量等优点,因此有一定的推广前景和社会需求。
附图说明
图1为本实用新型实施例的主视示意图。
图2为本实用新型实施例的左视示意图。
图3为本实用新型实施例的俯视示意图。
图4为本实用新型实施例的文丘里空气射流器结构示意图。
图中所示为:
1-输水总管;2-流量计;3-水泵;4-抽水管;5-连接装置;6-输水支管;7-有机玻璃水缸;8-文丘里空气射流器;9-进气软管,10-粗调节阀,11-细调节阀。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步具体的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1至4所示,一种用于探究多个文丘里空气射流器增氧效果的试验装置,包括立方形有机玻璃水缸7、流量计2、水泵3,所述水泵3采用Y2-801-2型号水泵,所述水泵3的吸水口通过串接有粗调节阀11的抽水管连至有机玻璃水缸7内,所述水泵3的排水口通过输水总管1串接流量计2及细调节阀10,所述有机玻璃水缸7的前、后竖壁上均匀设置有三行八列通孔,所述通孔上连接设置有连通文丘里空气射流器8,本实施例的文丘里空气射流器8采用的是由广州创环臭氧电器设备有限公司生产的CH25100型号文丘里空气射流器,进出水口外径为9mm,喉部外径为3.5mm,所述有机玻璃水缸7前后侧各并列设置有三排输水支管6,所述文丘里空气射流器8的输入端通过连接装置5连接到输水支管6上,位于有机玻璃水缸7前、后侧的三排输水支管6相同方向的一端经两个四通接头汇合后,再经一个三通接头共同连至输水总管1,所述连接装置5包括串接的不锈钢软件及阀门。
进一步地,所述文丘里空气射流器8中部设置有供空气进入的进气软管9,所述进气软管9上端的垂直高度高于有机玻璃水缸7内的液面高度,防止水体倒流溢出。
所述流量计2为涡轮流量计,本实施例中采用LWGYN-25型号涡轮流量计。
所述水泵3还设置有连接回水管的回水口,所述回水管与抽水管的进水口通过三通管在有机玻璃水缸7内相汇合,形成共同的水体入口。
本装置的核心部分是48个由广州创环臭氧电器设备有限公司生产的CH25100型号文丘里空气射流器8。
文丘里空气射流器8的结构如图4所示,文丘里空气射流器8喉部直径比入口直径小,根据伯努利方程可知,喉部处于负压状态,由于气压差作用,外部空气通过气孔通道进入文丘里空气射流器8与水体混掺,达到增加水中溶解氧的效果。
文丘里空气射流器8的规格可见表一所示。
表一文丘里空气射流器规格:
然后由工厂利用切割好的有机玻璃板(厚度为15mm)拼装成长2m、宽0.8m、高0.8m的有机玻璃水缸7,将文丘里空气射流器8于有机玻璃水缸7两侧对称布置成三行,每行均匀布置8个相同规格的文丘里空气射流器8,共计48个,本实施例中,文丘里空气射流器8行间距为200mm,列间距为222mm,且最底下一行文丘里空气射流器8距离有机玻璃水缸7底部的距离为200mm,再将每一个文丘里空气射流器8与位于有机玻璃水缸7相同侧外的输水支管6用串接的不锈钢软件及阀门相连接,共48根不锈钢软管和48个阀门,各个文丘里空气射流器8由各自的阀门控制,从而实现精确控制每个文丘里空气射流器8的开闭。
为了能节约用水,本实施例由水泵3、流量计2、输水总管1、输水支管6及抽水管4构成水循环体系,并通过其他连接部件与有机玻璃水缸7连接。连接零部件如PVC圆管、不锈钢软管和若干个二通三通四通连接头等。
水泵3通过抽水管4将有机玻璃水缸7中的水抽起进入水泵3的吸水口,在水泵3的吸水口安装有粗调节阀门10(用于粗调节水流量),水经过水泵3由排水口流出,接着流经流量计2和细调节阀门11(用于细调节水流量),然后流经流量计2的水通过管道通向机玻璃水缸7两侧的输水支管6,继而由串接的不锈钢软件及阀门组成的连接装置5分别再与各个文丘里空气射流器8相连。
所述的试验装置的使用方法,具体包括以下步骤:
1、实验前先通过外接水源使有机玻璃水缸7充满水,并打开实验要求指定位置的文丘里空气射流器8的阀门。
2、开启水泵3,通过转动粗调节阀门10和细调节阀门11将循环系统中的水流量调节到实验所需的数值,然后关闭水泵3。
3、通过在水中加入适量亚硫酸钠或其他脱氧剂来消耗水中原本的氧气,实现水体的氧亏过程。
4、开启水泵3,阀门处于打开状态的文丘里空气射流器8将发生掺气射流,水体开始增氧。
5、整个增氧过程可利用溶氧仪记录水中溶解氧含量的数值并绘制相应的曲线,以便于做实验结果的讨论和分析。
6、当溶氧仪读数达到稳定不再增加,说明水体中溶解氧含量达到饱和,关闭水泵,实验结束。
本实用新型可以达到以下功能:
(1)实现装置的水循环,可用于长期观测试验数据,进行重复试验,同时可避免水资源的浪费;
(2)文丘里空气射流器8布置间距和个数合理,能实现多种工况,便于对多个文丘里空气射流器8对提高水中溶解氧浓度的影响做多种工况下的研究;
(3)阀门系统与文丘里空气射流器分开布置,能够在有效控制文丘里空气射流器使用的同时,一定程度上避免设备在使用过程中由于水压力过大,阀门及管道本身自重对水缸边壁产生的弯矩过大导致设备的损坏,延长设备的使用寿命。
(4)所设置的回路管道能保证输水流量稳定在所需值,同时利用三通接头将回路管与抽水管4相连,仅留一抽水口,保证抽水的平稳,对主要水体不构成紊动影响。
本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于探究多个文丘里空气射流器增氧效果的试验装置,其特征在于:包括立方形有机玻璃水缸(7)、流量计(2)、水泵(3),所述水泵(3)的吸水口通过串接有粗调节阀(11)的抽水管(4)连至有机玻璃水缸(7)内,所述水泵(3)的排水口通过输水总管(1)串接流量计(2)及细调节阀(10),所述有机玻璃水缸(7)的前、后竖壁上均匀设置有三行八列通孔,所述通孔上连接设置有文丘里空气射流器(8),所述有机玻璃水缸(7)前、后侧各并列设置有三排输水支管(6),所述文丘里空气射流器(8)的输入端通过连接装置(5)连接到输水支管(6)上,位于有机玻璃水缸(7)前、后侧的三排输水支管(6)相同方向的一端经两个四通接头汇合后,再经一个三通接头共同连至输水总管(1),所述连接装置(5)包括相串接的不锈钢软件及阀门。
2.根据权利要求1所述的用于探究多个文丘里空气射流器增氧效果的试验装置,其特征在于:所述文丘里空气射流器(8)中部设置有供空气进入的进气软管(9),所述进气软管(9)上端的垂直高度高于有机玻璃水缸(7)内的液面高度。
3.根据权利要求2所述的用于探究多个文丘里空气射流器增氧效果的试验装置,其特征在于:所述流量计(2)为涡轮流量计。
4.根据权利要求3所述的用于探究多个文丘里空气射流器增氧效果的试验装置,其特征在于:所述水泵(3)还设置有连接回水管的回水口,所述回水管与抽水管(4)的进水口通过三通管在有机玻璃水缸(7)内相汇合。
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