CN218478601U - 一种无溢气的高溶解气水产生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水产养殖及河湖生态修复技术领域，公开了一种无溢气的高溶解气水产生装置。该无溢气的高溶解气水产生装置，通过将注气组件设置于第一水泵和第二水泵之间，且第二水泵的扬程和流量均大于第一水泵的扬程和流量，故第二水泵和第一水泵运行过程中必对注气组件产生一定的负压作用，避免制气设备较难将气体注入装置内导致溶气效果差的情况，同时由于第二水泵的叶轮高速旋转与进入第二水泵内部的水及气体相互作用形成水气混合流体，加速气体溶解效率。水气交换器进行垂直布置，可使经过水泵混合的气泡和水体产生速度差，提高气泡与水体的接触面积和时间，增加气体的溶解效率并避免微小气泡排出装置，实现产生无气泡的高溶解气水的效果。

Description

一种无溢气的高溶解气水产生装置

技术领域

本实用新型涉及水产养殖及河湖生态修复技术领域，具体为一种无溢气的高溶解气水产生装置。

背景技术

季节变化对水产养殖中溶解氧变化有着直接的影响，调控措施方面也存在差异，所以养殖场需要依据季节特点对水产养殖池塘中溶解氧采取针对性的调控措施。同时，由于池塘中排泄物会在池塘底部不断地累积，使池塘下层溶氧量迅速下降，池塘底部淤泥中与水中生物的生长与繁殖会因为缺氧而受到抑制，所以需要使用各种增氧技术对水体进行增氧。增加池塘溶氧量和将池塘下层水中的还原物质进行氧化，以确保池塘溶氧量可以满足生物的生长与繁殖要求。

例如中国专利公开号为ZL202111388961.0的一种高溶解气水制备装置、高溶解气水制备方法及应用，其能够实现基本的溶气性能，但仍存在如下不足：一是注气头均在水泵后方，一旦水泵扬程过高，一般制气设备较难直接将气体注入装置内导致增氧效果差，若添加辅助高压储气设施则导致成本高；二是装置内未溶解的气体直接排放，使得增气设备要一直打开才能满足出水溶气浓度，导致能源浪费，若所溶气体为温室气体或有害气体，还将产生空气污染；故而提出一种无溢气的高溶解气水产生装置来解决上述技术问题。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种无溢气的高溶解气水产生装置，具备溶气效果好且生产成本相对较低等优点，解决了例如中国专利公开号为ZL202111388961.0的一种高溶解气水制备装置、高溶解气水制备方法及应用，其能够实现基本的溶气性能，但仍存在如下不足：一是注气头均在水泵后方，一旦水泵扬程过高，一般制气设备较难直接将气体注入装置内导致增氧效果差，若添加辅助高压储气设施则导致成本高；二是装置内未溶解的气体直接排放，使得增气设备要一直打开才能满足出水溶气浓度，导致能源浪费，若所溶气体为温室气体或有害气体，还将产生空气污染。

(二)技术方案

为实现上述增氧效果好且生产成本相对较低的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无溢气的高溶解气水产生装置，包括进水管，进水管的排水端连通有第一水泵，第一水泵的排水端连通有注气组件，注气组件的排水端连通有第二水泵，第二水泵的扬程和流量均大于第一水泵的扬程和流量，第二水泵的排水端连通有水气交换器，水气交换器的排水端连通有压力调节罐，压力调节罐的顶部连通有排气调压管，压力调节罐内设置有与外部连通的排水管，排水管内设置有出水阀。

优选的，注气组件包括第一注气头、第二注气头和制氧机，第一注气头的进水端与第一水泵的排水端连通，第一注气头的进气端与制氧机的排气端连通，第二注气头的进水端与第一注气头的排水端连通，第二注气头的排水端与第二水泵的进水端连通，第二注气头进气端延伸至压力调节罐内且位于压力调节罐内部液面上方。

优选的，第一注气头包括第一连接水管、第一连接气管和第一单向阀，第一连接水管的进水端与第一水泵的排水端连通，第一连接水管的排水端与第二注气头的进水端连通，第一连接气管的一段与制氧机的排气端连通，第一连接气管的另一端贯穿延伸至第一连接水管内，第一单向阀设置于第一连接气管内；

第二注气头包括第二连接水管、第二连接气管和第二单向阀，第二连接水管的进水端与第一连接水管的排水端连通，第二连接水管的排水端与第二水泵的进水端连通，第二连接气管的一段与压力调节罐连通，第二连接气管的另一端贯穿并延伸至第二连接水管内，第二单向阀设置于第二连接气管内。

优选的，第二水泵的扬程和流量均大于第一水泵扬程和流量的1.5倍。

优选的，水气交换器包括管道和外壳，管道的进水端与第二连接水管的排水端连通，管道的排水端贯穿并延伸至压力调节罐内，外壳设置于管道的外侧。

优选的，管道由PE管通过180°连接头串连布置形成，外壳为不锈钢制件。

优选的，管道进行垂直平行排列，展直长度为30-50米。

优选的，压力调节罐包括罐壁、压力表和安全阀，压力表贯穿并延伸至罐壁内，罐壁上设置有安全阀，水气交换器的排水端贯穿并延伸至罐壁内，排气调压管设置于罐壁的顶部，罐壁内设置有与外部连通的排水管。

优选的，压力调节罐还包括液位计，罐壁的外壁设置有与其内部连通的液位计。

优选的，压力调节罐还包括排污口和排污阀，罐壁的底部设置有排污口，排污口内设置有排污阀。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种无溢气的高溶解气水产生装置，具备以下有益效果：

1、该无溢气的高溶解气水产生装置，通过将注气组件设置于第一水泵和第二水泵之间，且第二水泵的扬程和流量均大于第一水泵的扬程和流量，故第二水泵和第一水泵运行过程中必对注气组件产生一定的负压作用，进而避免制气设备较难直接将气体注入装置内导致增氧效果差的情况发生，同时由于第二水泵的叶轮高速旋转并与进入第二水泵内部的水及气体相互作用形成水汽混合流体，进一步加速水体重氧的溶解速率，并使得进入水气交换器中气体中的气体充分与水接触且增大水体中的，实现高溶解汽水的效果。

2、该无溢气的高溶解气水产生装置，通过注气组件采用第一注气头、第二注气头和制氧机配合使用，从而使得第二水泵对第二注气头产生负压时能够将压力调节罐中未完全溶解的气体进行循环利用，进一步降低该气水产生装置的运行能耗并提高了水体的增氧效率，且本技术方案相对于中国专利公开号为ZL202111388961.0未采用气泡石，从而避免使用过程中由于管道内流速过大导致气泡石与连接气管容易脱落的情况发生，而且气泡石还容易产生生物膜而堵塞气孔而降低注气量影响增氧效率，增加装置运维成本，进而相对简化生产工艺降低生产成本并提高增氧效率。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种无溢气的高溶解气水产生装置结构示意图；

图2为本实用新型中第一注气头的局部结构示意图；

图3为本实用新型与中国专利ZL202111388961.0的实验效果对比图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，一种无溢气的高溶解气水产生装置，包括进水管1，进水管1的排水端连通有第一水泵2，第一水泵2的排水端连通有注气组件3，注气组件3的排水端连通有第二水泵4，第二水泵4的扬程和流量均大于第一水泵2的扬程和流量，第二水泵4的排水端连通有水气交换器5，水气交换器5的排水端连通有压力调节罐6，压力调节罐6的顶部连通有排气调压管7，压力调节罐6内设置有与外部连通的排水管8，排水管8内设置有出水阀9；通过同时启动第一水泵2和第二水泵4，由于第二水泵4的扬程和流量均大于第一水泵2的扬程和流量，故第二水泵4必对注气组件3产生一定的负压作用，进而避免制气设备较难直接将气体注入装置内导致增氧效果差的情况发生，同时由于第二水泵4的叶轮高速旋转并与进入第二水泵4内部的水及气体相互作用形成水汽混合流体，使得进入水气交换器5中气体中的氧充分与水接触并增大水体的含氧量，实现高溶解汽水的效果。

优选的，注气组件3包括第一注气头31、第二注气头32和制氧机33，第一注气头31的进水端与第一水泵2的排水端连通，第一注气头31的进气端与制氧机33的排气端连通，第二注气头32的进水端与第一注气头31的排水端连通，第二注气头32的排水端与第二水泵4的进水端连通，第二注气头32进气端延伸至压力调节罐6内且位于压力调节罐6内部液面上方；通过制氧机33对第一注气头31内部补充高浓度的氧气，同时通过第二注气头32将第二水泵4的进水端与压力调节罐6连通，使得第二水泵4启动时对注气组件3上第一注气头31和第二注气头32均产生负压，第一注气头31在负压作用下，使得制氧机33排气端的气体便于快速导入第一注气头31中并进入第二注气头32和第二水泵4中，第二注气头32在负压作用下将压力调节罐6中为未完全溶剂的气体抽入第二注气头32和第二水泵4中，实现部分气体的循环利用并提高该气水产生装置的增氧效率，同时可降低制氧机33的运行成本。

优选的，第一注气头31包括第一连接水管311、第一连接气管312和第一单向阀313，第一连接水管311的进水端与第一水泵2的排水端连通，第一连接水管311的排水端与第二注气头32的进水端连通，第一连接气管312的一段与制氧机33的排气端连通，第一连接气管312的另一端贯穿延伸至第一连接水管311内，第一单向阀313设置于第一连接气管312内；第二注气头32包括第二连接水管321、第二连接气管322和第二单向阀323，第二连接水管321的进水端与第一连接水管311的排水端连通，第二连接水管321的排水端与第二水泵4的进水端连通，第一连接水管311和第二连接水管321均为不锈钢管制件，第二连接气管322的一段与压力调节罐6连通，第一连接气管312和第二连接气管322均为透明PVC气管，第二连接气管322的另一端贯穿并延伸至第二连接水管321内，第二单向阀323设置于第二连接气管322内；通过第一注气头31采用第一连接水管311、第一连接气管312和第一单向阀313及第二注气头32采用第二连接水管321、第二连接气管322和第二单向阀323配合使用，从而相对于中国专利公开号为ZL202111388961.0的一种高溶解气水制备装置、高溶解气水制备方法及应用未采用气泡石，从而避免使用注气头由连接水管、连接气管和曝气头组成且曝气头由气泡石制成时易导致在管道内流速过大时连接气管和气泡石容易脱落，而且气泡石还容易产生生物膜而堵塞气孔而降低注气量，增加装置运维成本，故本技术方案能够相对于中国专利公开号为ZL202111388961.0降低维护成本，并提高增氧效率，同时通过设置第一单向阀313和第二单向阀323，避免第一连接气管312和第二连接气管322中水体逆流的情况发生，进一步提高了该气水产生装置的运行稳定性。

优选的，通过将第二水泵4的扬程和流量均设置为大于第一水泵2扬程和流量的1.5倍，从而使得第二水泵4对第一连接气管312和第二连接气管322的负压作用力足够大，保证压力调节罐6中为未完全溶剂的气体能够抽入第二注气头32和第二水泵4中。

优选的，水气交换器5包括管道51和外壳52，管道51的进水端与第二连接水管321的排水端连通，管道51的排水端贯穿并延伸至压力调节罐6内，外壳52设置于管道51的外侧，管道51由PE管通过180°连接头串连布置形成，外壳52为不锈钢制件，管道51的展直长度为30-50米，压力调节罐6包括罐壁61、压力表62和安全阀63，压力表62贯穿并延伸至罐壁61内，罐壁61上设置有安全阀63，水气交换器5的排水端贯穿并延伸至罐壁61内，排气调压管7设置于罐壁61的顶部，罐壁61内设置有与外部连通的排水管8，压力调节罐6还包括液位计64，罐壁61的外壁设置有与其内部连通的液位计64，压力调节罐6还包括排污口65和排污阀66，罐壁61的底部设置有排污口65，排污口65内设置有排污阀66；通过水气交换器5采用外壳52对管道51进行包裹，从而提高水气交换器5的防护性能及稳定性，通过管道51的展直长度设置为30-50米，从而使得进入管道51中的水与气体能够充分溶解，通过压力调节罐6上的压力表62和安全阀63，从而便于实时监控压力调节罐6内部压强并提高该气水生产装置的安全性能，最后通过排污口65和排污阀66便于对压力调节罐6内部进行及时清理，避免压力调节罐6内部污渍淤泥沉积而影响该气水产生装置增氧效果的情况发生。

图3为本实用新型的使用案例相对于中国专利公开号为ZL202111388961.0的使用效果对比图。

在使用时，首先关闭出水阀9，打开排气调压管7；然后打开用第一水泵2和第二水泵4，在负压的作用下待处理水体通过进水管1依次经过第一水泵2、第一注气头31和第二注气头32后被送入第二水泵4内，经水气交换器5后进入压力调节罐6；当压力调节罐6内部空气排完后打开出水阀9并关闭排气调压管7；再启动制氧机33并将目标气体经第一注气头31注入管道51的PE管内；进入第二水泵4的水体与气泡经第二水泵4的叶轮搅拌后形成压力水气混合流体，经水气交换器5充分溶解混合后进入压力调节罐6中；在压力调节罐6内，由于未完全溶解的气体密度小于水体密度，故未完全溶解的气体向上运动至罐壁61的内壁顶部，另外由于第二水泵4扬程和流量均大于第一水泵2扬程和流量的1.5倍，故第二水泵4启动所产生的负压远大于第一水泵2启动产生的负压，由于第一水泵2和第二水泵4中间连通第一注气头31和第二注气头32，由连通器原理可知：第二水泵4启动过程中必对第一注气头31和第二注气头32产生负压，第二注气头32在负压作用下通过第二连接气管322将罐壁61中的气体回抽至第二水泵4中，形成循环并充分利用未溶剂的气体中的氧气，进而降低制氧机33的运行成本并提高该高溶解气水产生装置的增氧效率，高溶解气水则从罐壁61上的排水管8流出装置；再通过调节排气调压管7的排气流量与排水管8上出水阀9的排水流量，直至出水阀9排出的水溶气浓度达到目标浓度，同时使得排气调压管7对压力调节罐6中多余气体排出，使得压力调节罐6的进气和排气之间的平衡，实现部分气体循环利用及高溶解汽水的目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种无溢气的高溶解气水产生装置，包括进水管(1)，其特征在于：进水管(1)的排水端连通有第一水泵(2)，第一水泵(2)的排水端连通有注气组件(3)，注气组件(3)的排水端连通有第二水泵(4)，第二水泵(4)的扬程和流量均大于第一水泵(2)的扬程和流量，第二水泵(4)的排水端连通有水气交换器(5)，水气交换器(5)的排水端连通有压力调节罐(6)，压力调节罐(6)的顶部连通有排气调压管(7)，压力调节罐(6)内设置有与外部连通的排水管(8)，排水管(8)内设置有出水阀(9)。

2.根据权利要求1所述的一种无溢气的高溶解气水产生装置，其特征在于：注气组件(3)包括第一注气头(31)、第二注气头(32)和制氧机(33)，第一注气头(31)的进水端与第一水泵(2)的排水端连通，第一注气头(31)的进气端与制氧机(33)的排气端连通，第二注气头(32)的进水端与第一注气头(31)的排水端连通，第二注气头(32)的排水端与第二水泵(4)的进水端连通，第二注气头(32)进气端延伸至压力调节罐(6)内且位于压力调节罐(6)内部液面上方。

3.根据权利要求2所述的一种无溢气的高溶解气水产生装置，其特征在于：第一注气头(31)包括第一连接水管(311)、第一连接气管(312)和第一单向阀(313)，第一连接水管(311)的进水端与第一水泵(2)的排水端连通，第一连接水管(311)的排水端与第二注气头(32)的进水端连通，第一连接气管(312)的一段与制氧机(33)的排气端连通，第一连接气管(312)的另一端贯穿延伸至第一连接水管(311)内，第一单向阀(313)设置于第一连接气管(312)内；

第二注气头(32)包括第二连接水管(321)、第二连接气管(322)和第二单向阀(323)，第二连接水管(321)的进水端与第一连接水管(311)的排水端连通，第二连接水管(321)的排水端与第二水泵(4)的进水端连通，第二连接气管(322)的一段与压力调节罐(6)连通，第二连接气管(322)的另一端贯穿并延伸至第二连接水管(321)内，第二单向阀(323)设置于第二连接气管(322)内。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种无溢气的高溶解气水产生装置，其特征在于：第二水泵(4)的扬程和流量均大于第一水泵(2)扬程和流量的1.5倍。

5.根据权利要求3所述的一种无溢气的高溶解气水产生装置，其特征在于：水气交换器(5)包括管道(51)和外壳(52)，管道(51)的进水端与第二连接水管(321)的排水端连通，管道(51)的排水端贯穿并延伸至压力调节罐(6)内，外壳(52)设置于管道(51)的外侧。

6.根据权利要求5所述的一种无溢气的高溶解气水产生装置，其特征在于：管道(51)由PE管通过180°连接头串连布置形成，外壳(52)为不锈钢制件。

7.根据权利要求6所述的一种无溢气的高溶解气水产生装置，其特征在于：管道(51)竖直平行布置，且展直长度为30-50米。

8.根据权利要求1所述的一种无溢气的高溶解气水产生装置，其特征在于：压力调节罐(6)包括罐壁(61)、压力表(62)和安全阀(63)，压力表(62)贯穿并延伸至罐壁(61)内，罐壁(61)上设置有安全阀(63)，水气交换器(5)的排水端贯穿并延伸至罐壁(61)内，排气调压管(7)设置于罐壁(61)的顶部，罐壁(61)内设置有与外部连通的排水管(8)。

9.根据权利要求8所述的一种无溢气的高溶解气水产生装置，其特征在于：压力调节罐(6)还包括液位计(64)，罐壁(61)的外壁设置有与其内部连通的液位计(64)。

10.根据权利要求8所述的一种无溢气的高溶解气水产生装置，其特征在于：压力调节罐(6)还包括排污口(65)和排污阀(66)，罐壁(61)的底部设置有排污口(65)，排污口(65)内设置有排污阀(66)。

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