CN208716972U - 一种用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机，包括至少两个设置在水面上的浮筒以及设置在所述浮筒内的动力机构，所述动力机构上横向设有第一轮轴，所述第一轮轴通过支架与浮筒相连，所述第一轮轴上设有至少两个第一叶轮，所述动力机构下部设有纵向贯穿浮筒、垂直于第一轮轴并向水面以下延伸的第二轮轴，所述第二轮轴上设有至少一个第二叶轮，所述第一叶轮包括明轮以及设置在所述明轮上的第一叶片，所述第一叶片上设有若干圆孔，所述第二叶轮包括转轴以及设置在所述转轴上的扇形的第二叶片。本实用新型的水车式增氧机增强了增氧机的推流效果和增氧效果，满足较深层水体对氧气的需求，大大加强了水体的自净能力。

Description

一种用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机

技术领域

本实用新型涉及水体修复领域，主要涉及一种用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机，适用于水流不畅、流速缓慢的城市景观河道、封闭型人工湖等。

背景技术

当前，大部分城市景观水体是一个封闭系统，水系缺少循环，水体流动性弱，自净能力非常差，加上外界尘土、落叶、垃圾等侵入，以及雨水地表径流带来有机物和氮磷营养元素，使得水中藻类疯长，造成水体富营养化。

常用的城市景观水治理方法包括曝气复氧技术、添加化学药剂法、动植物生态修复法、间接净化法以及一些新兴技术(例如超磁分离技术、电磁脉冲高压离子景观水处理技术等)。上述方法均有其各自的优缺点，例如添加化学药剂虽见效快、费用低，但易造成二次污染，短期见效快但不适合长期治理；间接净化法则需要建立机房、管道，工程量大，投资运营费用高，治理周期长；而仅用动植物生态修复法的治污周期长，且效果十分不明显。曝气复氧技术是景观水体最为常见的水质维护方法，曝气充氧方式主要有直接水底布管曝气方式和机械搅拌曝气方式；布管曝气往往投资费用过高，而机械搅拌曝气投资运营费用低，效果良好，而且往往还能与景观建设结合起来，具有优良的发展前景。

水车式增氧机是常用的一种机械搅拌曝气装置，其显著特点是可以形成一股较大的定向水流，其以水平推流为主，对河道底泥扰动少，主要适用于1.0～1.5m深的水体增氧。水车式增氧机能够形成定向水平推流，同时又能增加水体溶氧，是改善景观水体水质的优良设备。

水车式增氧机的一般工作原理是：以电动机为动力，通过减速器降低到一定转速而带动旋转轴，通过安装在旋转轴上叶轮的叶片排挤水、翻水，从而发挥机械搅水的作用。水车式增氧机安装的叶轮与水面相切，叶片进入水面和离开水面时将产生4个作用力。当前身叶片刚进入水中时，冲击水表面激起水花，把空气带入水中，同时产生一个作用力，一方面将表层水压入池底，另一方面促使水向后流动；当叶片与水表面垂直时，则产生一个与水面平行的作用力，压迫水体造成一股较大的水流；当叶片继续转动而尚未离开水面时，这时产生的作用力一方面加速水流，一方面由于叶片背面形成负压，使下层水上升；当叶片离开水面后，在离心力的作用下，叶片面带上的水和叶片及轮缘上附着水均被抛向空中，溅起水花增加水与空气的接触，同时由于叶轮转动形成气流，加速空气中的氧溶解于水。这样循环往复，使静止的水域变成流动状态，同时产生一股较大的定向推流。

但是现有的水车式增氧机增氧效果和推流效果往往不佳，且通常只对1m以内的水体增氧效果明显而对较深层水氧气含量无明显改善，因此研究新型水车式增氧机就显得尤为必要了。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对水车式增氧机增氧效果和推流效果不佳，且对较深层水氧气含量无明显改善的问题，提出一种用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机，以增强水体流动性和自净能力。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机，包括至少两个设置在水面上的浮筒以及设置在所述浮筒内的动力机构，所述动力机构上横向设有第一轮轴，所述第一轮轴通过支架与浮筒相连，所述第一轮轴上设有至少两个第一叶轮，所述动力机构下部设有纵向贯穿浮筒且垂直于第一轮轴并向水面以下延伸的第二轮轴，所述第二轮轴上设有至少一个第二叶轮，所述第一叶轮包括明轮以及设置在所述明轮上的第一叶片，所述第一叶片上设有若干圆孔，所述第二叶轮包括转轴以及设置在所述转轴上的扇形的第二叶片。

优选地，所述动力机构包括设置在浮筒内的电机以及与所述电机相连的减速器。

优选地，所述第一叶片包括两片腰边垂直相连的梯形板、设置在所述梯形板上底边上向外翻折的叶板以及与所述梯形板下底边相连的为尾插板。

优选地，所述明轮的直径为20～30cm，宽度为4～6cm，并且每个明轮上设有4～8个第一叶片。

优选地，所述梯形板腰边的长度为10～12cm，下底边的长度为3～5cm，上底边的长度为7～9cm。

优选地，靠近第一叶片下底边的圆孔设置密集，并且所述圆孔自下而上逐渐设置稀疏。

优选地，所述第二轮轴垂直于第一轮轴并向水面下部延伸设置。

优选地，所述第二叶轮平行于水面设置在水面下部。

优选地，沿第二轮轴向水下延伸的方向设有两组第二叶轮，每组第二叶轮上设有一个转轴和三个扇形的第二叶片，并且最上一组的第二叶轮距离水面的距离为0.7～1m。

基于上述技术方案，本实用新型的优点是：

本实用新型的用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机对现有水车式增氧机的改进，同时增强了增氧机的推流效果和增氧效果；此外增加了第二叶轮能够将部分上层水体中的氧气带入到下层水体中，满足较深层水体对氧气的需求，大大加强了水体的自净能力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机示意图；

图2为第一叶轮示意图；

图3为第一叶片侧视示意图；

图4为第一叶片正视示意图；

图5为第二叶轮示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机，主要包括电机、减速器、轮轴、叶轮和浮筒等部分组成。如图1～图5所示，其中示出了本实用新型的一种优选实施方式。

具体地，所述水车式增氧机包括至少两个设置在水面上的浮筒1以及设置在所述浮筒1内的动力机构2，所述动力机构2上横向设有第一轮轴4，所述第一轮轴4通过支架5与浮筒1相连，所述第一轮轴4上设有至少两个第一叶轮3，所述动力机构2下部设有纵向贯穿浮筒1且垂直于第一轮轴4并向水面以下延伸的第二轮轴6，所述第二轮轴6上设有至少一个第二叶轮7，所述第一叶轮3包括明轮8以及设置在所述明轮8上的第一叶片9，所述第一叶片9上设有若干圆孔12，所述第二叶轮7包括转轴13以及设置在所述转轴13上的扇形的第二叶片14。

如图1所示，浮筒1的设置能够使得整个水车式增氧机漂浮在水面上。所述动力机构2包括设置在浮筒1内的电机以及与所述电机相连的减速器。通过以电动机为动力，通过减速器降低到一定转速而带动第一轮轴4、第二轮轴6旋转，进而通过安装在第一轮轴4、第二轮轴6上的第一叶轮3、第二叶轮7的叶片排挤水、翻水、搅动水，从而发挥机械搅水的作用。由于所述第一轮轴4，为横向设置，通过支架5与浮筒1相连，支架5设置在浮筒1上，起到支撑的作用，保证第一轮轴4保持稳定。

如图2所示，第一叶轮3为水车式叶轮，主要由明轮8以及设置在所述明轮8上的第一叶片9构成。优选地，所述明轮8的直径为20～30cm，宽度为4～6cm，并且每个明轮8上设有4～8个第一叶片9。

传统叶片主要有四边形、凹面形和三角形三种类型，本实用新型的第一叶片9为立体的倒三角形。如图3、图4所示，所述第一叶片9包括两片腰边垂直相连的梯形板10、设置在所述梯形板10上底边上向外翻折的叶板以及与所述梯形板10下底边相连的为尾插板11。所述第一叶片9的两片梯形板10的内角夹角为90°。优选地，所述梯形板10腰边的长度为10～12cm，下底边的长度为3～5cm，上底边的长度为7～9cm。所述第一叶片9的上底边即长边设有向外折的叶板，叶板与梯形板10之间的折角约为120°。所述梯形板10下底边连接有尾插板11，所述尾插板11用于将整个第一叶片9安插在明轮8上。

进一步，所述第一叶片9上分布多个直径为1cm的圆孔12，靠近第一叶片9下底边的圆孔12设置密集，并且所述圆孔12自下而上逐渐设置稀疏，即靠近第一叶片9下底边(即短边)的圆孔12较为密集，越靠近上底边(即长边)的圆孔12越为稀疏。

优选地，所述第二轮轴6垂直于第一轮轴4并向水面下部延伸设置，所述第二叶轮7设置在第二轮轴6上，并且平行于水面设置在水面下部。如图5所示，所述第二叶轮7由转轴13和第二叶片14组成，其中第二叶片14是扇形叶片，设置在转轴13上。优选地，沿第二轮轴6向水下延伸的方向设有两组第二叶轮7，每组第二叶轮7上设有一个转轴13和三个扇形的第二叶片14，并且最上一组的第二叶轮7距离水面的距离为0.7～1m。

本实用新型的用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机对现有水车式增氧机的改进，同时增强了增氧机的推流效果和增氧效果；此外增加了第二叶轮能够将部分上层水体中的氧气带入到下层水体中，满足较深层水体对氧气的需求，大大加强了水体的自净能力。

本实用新型的用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机取得上述技术效果的原理如下：

推流效果的增强：本发明的第一叶轮3的第一叶片9设置为立体倒三角形状，第一叶轮3的旋转方式如图2中箭头方向。当第一叶片9进入水中时，第一叶片9的竖直方向的腰边和上底边(长边)首先进入水中，这种特殊设置使得第一叶片9进入水中时阻力减小；第一叶片9随着明轮8的转动不断向下，受到水的压力也在逐渐增大，而由于第一叶片9的上底边(长边)与水的接触面积大，从而水对第一叶片9产生的阻力越大，因此产生的推流效果则越好。靠近第一叶片9上底边(长边)的圆孔12设置稀疏，相对均匀设置圆孔的叶片，本发明的第一叶片9与水接触面积更大，产生的推流效果也更强。此外，第一叶片9的下底边(短边)部分位于水面上层位置，所受的水压较小，对推流作用起到的效果也小，因此本发明将下底边设置较短，不会对设备推流效果产生明显的影响。

增氧效果的加强：第一叶片9的倒三角形状的设计相比常用四边形叶片，其对水面的冲击作用更大，溅起的水花更大，使得溶解氧更有利于溶于水中。靠近第一叶片9下底边(短边)处设置有密集的开孔12，增加了第一叶片9与空气的接触，有效加强了增氧效果。设置的第二叶轮7在转动时能产生漩涡扰动，能够将部分上层水体中的氧气带入到下层水体中，增强了深层水体的氧气含量。

针对水车式增氧机通常只对1m以内的水体增氧效果明显而对较深层水氧气含量无明显改善的缺点，在第一叶轮3的基础上增加了第二叶轮7。当第一叶轮3转动使得上层水体中氧含量明显增多时，第二叶轮7的转动产生漩涡扰动，能够将部分上层水体中的氧气带入到下层水体中，能满足较深层水体对氧气的需求。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机，其特征在于：包括至少两个设置在水面上的浮筒(1)以及设置在所述浮筒(1)内的动力机构(2)，所述动力机构(2)上横向设有第一轮轴(4)，所述第一轮轴(4)通过支架(5)与浮筒(1)相连，所述第一轮轴(4)上设有至少两个第一叶轮(3)，所述动力机构(2)下部设有纵向贯穿浮筒(1)且垂直于第一轮轴(4)并向水面以下延伸的第二轮轴(6)，所述第二轮轴(6)上设有至少一个第二叶轮(7)，所述第一叶轮(3)包括明轮(8)以及设置在所述明轮(8)上的第一叶片(9)，所述第一叶片(9)上设有若干圆孔(12)，所述第二叶轮(7)包括转轴(13)以及设置在所述转轴(13)上的扇形的第二叶片(14)。

2.根据权利要求1所述的用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机，其特征在于：所述动力机构(2)包括设置在浮筒(1)内的电机以及与所述电机相连的减速器。

3.根据权利要求1所述的用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机，其特征在于：所述第一叶片(9)包括两片腰边垂直相连的梯形板(10)、设置在所述梯形板(10)上底边上向外翻折的叶板以及与所述梯形板(10)下底边相连的为尾插板(11)。

4.根据权利要求3所述的用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机，其特征在于：所述明轮(8)的直径为20～30cm，宽度为4～6cm，并且每个明轮(8)上设有4～8个第一叶片(9)。

5.根据权利要求3所述的用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机，其特征在于：所述梯形板(10)腰边的长度为10～12cm，下底边的长度为3～5cm，上底边的长度为7～9cm。

6.根据权利要求3所述的用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机，其特征在于：靠近第一叶片(9)下底边的圆孔(12)设置密集，并且所述圆孔(12)自下而上逐渐设置稀疏。

7.根据权利要求1所述的用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机，其特征在于：所述第二叶轮(7)平行于水面并设置在水面下部。

8.根据权利要求1所述的用于城市景观水体生态修复的水车式增氧机，其特征在于：沿第二轮轴(6)向水下延伸的方向设有两组第二叶轮(7)，每组第二叶轮(7)上设有一个转轴(13)和三个扇形的第二叶片(14)，并且最上一组的第二叶轮(7)距离水面的距离为0.7～1m。