CN209901059U - 一种气体过饱和掺混装置 - Google Patents

Abstract

一种气体过饱和掺混装置，包括水气导入系统、掺混系统；所述水气导入系统包括水泵，水泵通过进口管道、转换嘴与掺混系统连接；进口管道上另外通过气管与储气罐连接；所述掺混系统包括蓄水箱，蓄水箱内设置迷宫式管道，迷宫式管道的一端与转换嘴连通、另一端置于蓄水箱内。本实用新型提供的一种气体过饱和掺混装置，结构更加简单。

Description

一种气体过饱和掺混装置

技术领域

本实用新型涉及实验室溶解性气体过饱和发生装置，尤其是一种气体过饱和掺混装置。

背景技术

高坝泄流容易造成总溶解性气体过饱和，即高速下泄的流水在静力压的作用下将空气卷入，一起冲下坝下水体，从而导致下游水体中的氮气、氧气、二氧化碳含量明显增加。下泄水体中过饱和气体对下游鱼类繁殖和生存的影响较大。国外一些专家和学者对海洋过饱和气体进行了大量研究，但国内对坝下过饱和气体的产生机理和对水生生态效应影响的研究成果报道甚少。因此本实用新型为气体过饱和掺混实验提供的一种发生装置，以开展过饱和气体的产生机理和对水生生态效应影响的研究工作。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种气体过饱和掺混装置，既能够实现气体过饱和掺混的目的，同时结构更加简单、方便。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种气体过饱和掺混装置，包括水气导入系统、掺混系统；所述水气导入系统包括水泵，水泵通过进口管道、转换嘴与掺混系统连接；进口管道上另外通过气管与储气罐连接；

所述掺混系统包括蓄水箱，蓄水箱内设置迷宫式管道，迷宫式管道的一端与转换嘴连通、另一端置于蓄水箱内。

所述进口管道、气管上分别设有流量调节阀、气体调压阀。

所述迷宫式管道包括水平管和竖直管，水平管和竖直管交替拼接成整体。

所述水平管和竖直管的横截面为多边形。

所述进口管道直径在5cm-9.4 cm之间，长0.5 m。

本实用新型一种气体过饱和掺混装置，针对现有气体过饱和掺混装置，大多采用将水和气体注入压力罐，从而实现气体过饱和掺混的目的；或者潜水泵带动水体运动，实现水体和气体的过饱和掺混,一般情况需要设置多个潜水泵呈对称分布才能达到气体过饱和掺混的效果，本装置可在不设置压力罐或潜水泵的条件下，通过水泵和储气罐将水体和气体通入进口管道实现气体和水体的混合，模拟大坝泄水将空气卷吸入水体并实现气体过饱和掺混效果。根据公式选用管道尺寸及水泵流量，使进口管道中的水流呈紊流状态，通过矩形直折管道使水体产生更强烈的紊动，从而使气体充分溶解于水体中。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的简易图。

图2为本实用新型中迷宫式管道的示意图。

图中：水泵1，流量调节阀2，储气罐3，气体调压阀4，进口管道5，转换嘴6，迷宫式管道7，水平管7-1，竖直管7-2，蓄水箱8，气管9，排水管10。

具体实施方式

如图1-2所示，一种气体过饱和掺混装置，由水气导入系统、掺混系统组成。

其中，所述水气导入系统包括水泵1、流量调节阀2、储气罐3、气体调压阀4、进口管道5、转换嘴6。水泵1一端通过水管与水箱连接，水泵1的另一端与进口管道5连接。进口管道5通过转换嘴6与迷宫式管道7连接。另外在进口管道5（这里的进口管道5断面为圆形）上还接有气管9，气管9另一端与储气罐3连接。进气和进水分别通过气管9上的气体调压阀4和进口管道5上的流量调节阀2进行控制调节。

所述掺混系统包括迷宫式管道7、蓄水箱8, 迷宫式管道7包括水平管7-1和竖直管7-2，水平管7-1和竖直管7-2交替拼接成整体。水平管7-1和竖直管7-2的断面均为矩形，水平管7-1和竖直管7-2之间的角度为90度。通过设置90度拐角，当水体和气体同时通入矩形直折管道时，可形成比圆管更为强烈的紊动，使水体和气体充分掺混。这里的迷宫式管道7为硬质管，外壁与蓄水箱8刚性连接固定，保证相对蓄水箱8不产生偏移。

所述掺混系统的蓄水箱8采用透明有机玻璃板制作，蓄水后产生的水压加快气体过饱和掺混，同时便于观察水量和对气体过饱和掺混实验进行取样分析。

本装置所用的设备以及结构尺寸：

1. 水泵的功率为50W，流量为150cm3/s；

2. 进口管道直径根据雷诺数公式计算:常温20℃下运动粘度v=0.0101cm2/s，管道内要使水流达到紊流状态需Re>2000,即取进口管道直径5cm，长0.5 m；

3. 直折管截面边长为4 cm，总长度396cm；

4. 蓄水箱长90 cm，宽20 cm，高100 cm；

5.排水管道直径2.5cm。

工作原理及过程：

1）、打开流量调节阀2，水体通入进口管道5、转换嘴6、迷宫式管道7进入到蓄水箱，当蓄水箱水位达到一定高度时，矩形直折管道中7中受到蓄水箱产生的静水压力。

2）、然后打开气体调压阀4，使水体和气体混合通入进口管道5。通过进口管道5与转换嘴6，水气混合后由圆形断面的进口管道5进入矩形断面的矩形直折管道7中。

3）、一方面水气混合物在矩形直折管道中7紊动更强烈，另一方面受到蓄水箱产生的压力的作用，水气混合物水气充分掺混。待制得气体过饱和水体样本之后关闭流量调节阀2和气体调压阀4。这里的气体过饱和状态的确定可通过温室气体分析仪（型号为picarroG2301）进行检测。

Claims (4)

1.一种气体过饱和掺混装置，其特征在于：包括水气导入系统、掺混系统；所述水气导入系统包括水泵（1），水泵（1）通过进口管道（5）、转换嘴（6）与掺混系统连接；进口管道（5）上另外通过气管（9）与储气罐（3）连接；

所述掺混系统包括蓄水箱（8），蓄水箱（8）内设置管道（7），管道（7）的一端与转换嘴（6）连通、另一端置于蓄水箱（8）内；

所述管道（7）包括水平管（7-1）和竖直管（7-2），水平管（7-1）和竖直管（7-2）交替拼接成整体。

2.根据权利要求1所述的一种气体过饱和掺混装置，其特征在于：所述进口管道（5）、气管（9）上分别设有流量调节阀（2）、气体调压阀（4）。

3.根据权利要求1所述的一种气体过饱和掺混装置，其特征在于：所述水平管（7-1）和竖直管（7-2）的横截面为多边形。

4.根据权利要求1所述的一种气体过饱和掺混装置，其特征在于：所述进口管道（5）直径在5cm-9.4 cm之间，长0.5 m。

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