脱气增氧设备的制作方法

本发明涉及水产养殖技术领域，且更具体地涉及一种脱气增氧设备。

背景技术：

随着国家环保要求加大，社会对食品安全，尤其是水产品安全的重视，工厂化循环水养殖模式得到大力推广，循环水养殖相关设备也得到大力发展。目前大部分循环水养殖系统都是单体设备经过管道连接而成，占地大，空间利用率低，发明一款集约型设备能有效节约用地，提高空间利用率，同时减少设备购买成本和维护成本。

脱气和增氧是循环水养殖系统中水处理的两个重要环节，主要通过脱气装置和增氧装置完成。脱气装置和低压增氧装置都是利用水的自重，自上而下分散流动，扩大空气和水体的交换面，达到脱去二氧化碳，溶入更多氧气的目的。

现有的两个装置通常是独立设置，可以选择分别地对养殖水进行脱气工序和增氧工序。如图1所示，脱气装置10设置在增氧装置20的上游，脱气装置10的顶部设置进水管11，养殖水通过设置在进水管11上的水提升泵被输送至脱气装置10。底部设置鼓风机12和出水管13，脱气装置10的出水管13与增氧装置20的进水管21通过管道连接，以对养殖水先进行脱气工序再进行增氧工序。增氧装置20设置有多个带孔隔板22和多个进氧管23，以分别地向隔板形成的腔室输送氧气，增氧处理后的养殖水从增氧装置20的底部出水管24排出。

现有脱气增氧装置存在的不足是：

1)两个装置需要独立放置，占地大，空间利用率低。

2)当两个装置的高度差不够时，需要在两者之间增加水提升泵，这样设备系统中则需要进行两次水力提升，不能有效利用空间，增加了设备的能耗。

3)两个装置的投入成本较高，故障率和维护成本也相应地增加。

4)设置的管道较复杂，管道的长度和采用的连接接头会增加水提升泵的能耗，不利于节能。

因此，需要一种脱气增氧设备，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供了一种脱气增氧设备，该脱气增氧设备包括：

用于脱除水流中的二氧化碳的脱气室，所述脱气室设置有进水管；和

用于使氧气溶入水流中的增氧室，所述增氧室位于所述脱气室的下方，并且设置有进氧管和出水管，

其中，所述脱气室与所述增氧室设置于同一设备本体内并且彼此液体连通，以使所述水流能够先后通过所述脱气室和所述增氧室。

根据本方案，脱气增氧设备构造成使得养殖水能够从进水管进入，然后水流在自上而下的自然流动的过程中，先后进行二氧化碳的脱除和氧气的溶入，脱气效果好，养殖水的溶氧量高。本发明提供的脱气增氧设备的设备构造简单，成本低，占地面积小，提高了空间利用率。

优选地，所述脱气室和所述增氧室的进水流量设置成进入至所述脱气室的所述水流的流量大于或等于进入至所述增氧室的所述水流的流量，以使得所述脱气室与所述增氧室彼此气体隔绝。由此，可以避免增氧室内的纯氧气从与脱气室连通的部分处逸出，避免了氧气的浪费和安全隐患的发生。

优选地，所述脱气室包括连通外界大气与所述脱气室的内部的多个进风通道，每个所述进风通道构造成沿所述设备本体的周向方向由外向内逐渐朝向所述脱气室的内部倾斜。由此，可以充分搅动和均匀混合空气和水流，并且带动水流一起旋转式地向上流动，延长了空气与水流的接触时间，提高了二氧化碳的脱气效率和脱气效果。

优选地，所述脱气室设置有溢流管路，所述溢流管路的进口设置在所述进风通道之下，以防止液面达到进风通道所处高度。由此，可以防止脱气室内汇集的养殖水越来越多而从进风通道处溢出。

优选地，还包括相对于所述脱气室具有一定高度的排气装置，以使外界空气经由所述进风通道进入所述脱气室并且从所述排气装置排出。由此，可以使得空气自下而上的流动，与自上而下流动水流逆向地接触，带走水流中的二氧化碳后从排气装置处排。

优选地，所述脱气室在所述进水管和所述进风通道之间设置有填料层。由此，使得能够减缓水流向下流动的速度，进一步分散水流，增加空气与水流的接触面积。

优选地，所述脱气室在进口管处设置有第一布水装置，以使所述水流以水帘的形式向下流动。由此，可以分散水流，增加空气与水流的接触面积。

优选地，所述脱气室和所述增氧室之间设置有第二布水装置，以使所述水流以水帘的形式从所述脱气室进入所述增氧室。由此，可以分散水流，增加氧气与水流的接触面积。

优选地，所述第二布水装置为多孔隔板，所述多孔隔板的连通孔构造成孔径沿竖直方向由上至下逐渐减小。由此，

优选地，所述增氧室设置有进氧管，所述进氧管上设置有防止氧气与水的混合液回流的单向阀。由此，可以方便水流从多孔隔板上流下，并且一定程度上限制了进入增氧室的水流的流量。

优选地，所述出水管的位于所述增氧室内的一端开口朝下并且位于液面以下，以形成液封结构。由此，可以使得氧气不能从出水管逸出，避免了氧气的浪费和安全隐患的发生。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1为已有的脱气增氧设备的结构示意图；

图2为根据本发明的优选实施方式的脱气增氧设备的立体示意图；

图3为图2中所示的脱气增氧设备的内部的结构示意图；

图4为沿图2中a-a线所截的进风通道的一种优选实施方式的结构示意图；以及

图5为沿图2中a-a线所截的进风通道的另一种优选实施方式的结构示意图。

附图标记说明

10：脱气装置11：进水管

12：鼓风机13：出水管

20：增氧装置21：进水管

22：隔板23：进氧管

24：出水管

100：设备本体110：筒体

120：上封头130：下封底座

200：脱气室210：进水管

220：第一布水装置230、230’：进风通道

231：挡板240：排气装置

241：排气管242：排气扇

250：填料层251：排污管

260：溢流管路

300：增氧室310：进氧管

311：单向阀320：出水管

330：第二布水装置331：连通孔

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明。显然，本发明的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施例。

应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制，单数形式的“一”“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本发明中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。

以下，将参照附图对本发明的具体实施例进行更详细地说明，这些附图示出了本发明的代表实施例，并不是限定本发明。

本发明提供了一种脱气增氧设备，用于对循环水养殖系统中的养殖水连续地进行脱气工序和增氧工序。

如图2和图3所示，该脱气增氧设备包括设备本体100。设备本体100形成上下两个部分，分别为用于脱除水流中的二氧化碳的脱气室200和用于使氧气溶入水流中的增氧室300。

具体地，设备本体100的上部构造成使得设备内外的空气能够流通的开放式的脱气室200，脱气室200的顶部设置有进水管210。设备本体100的下部构造成容纳低压氧气的增氧室300，增氧室300位于脱气室200的下方，与脱气室200彼此液体连通，并且设置有进氧管310和出水管320。

本发明能够使得循环水养殖系统中的待养殖水通过设置在进水管210上的水提升泵(未示出)的作用，从进水管210流入至脱气室200内，进行脱气工序，以脱除水流中的二氧化碳。然后，养殖水流入至充满从进氧管310进入的氧气的增氧室300，与进行增氧工序。水流在自上而下的流动的过程中，溶解在水流中的二氧化碳会随着流通的空气而被带离，氧气能够被溶入至水流中，以提高养殖水中氧的溶解量。

进一步地，设备本体100包括等直径、等厚度的诸如圆形或方形等形状的筒体110、与筒体110连接的上封头120和下封底座130。优选地，筒体110选择能够耐压的圆形筒体，上封头120可以为平板封头、球形封头、椭圆形封头等中的一种，下封底座130与设备本体100密封连接，并且构造成使得设备本体100能够平稳的放置。

进一步地，进水管210设置在脱气室200的顶部，养殖水通过设置在进水管210处的第一布水装置220以水帘的形式均匀地分散至脱气室200，并且向下流动。优选地，第一布水装置220为带孔的管道。可以将进水管210的出水端延伸至设备本体100内，进水管210的位于设备本体100内的部分设置有若干通孔。优选地，通孔设置在底部和使得水流能向下分散的侧部。或者，第一布水装置220为设置在进水管210上的一个或多个喷头。可以将进水管210的出水端延伸至设备本体100内，进水管210的位于设备本体100内的部分设置喷头，以使水流向下喷洒。

为了形成流通的空气，脱气室200包括连通外界大气与脱气室200的内部的多个进风通道230和设置在脱气室200顶部的排气装置240。进风通道230设置在脱气室200的中下部，通过排气装置240的作用使得外界空气能够被吸入至脱气室200，并且使得空气能够自下而上的流动，与自上而下流动水流逆向地接触，带走水流中的二氧化碳后从排气装置240处排出。进风通道230为设备本体100上开的通孔，多个进风通道230沿设备本体100的周侧均匀地布置，以使空气能够与水流充分接触。

优选地，每个进风通道230构造成沿着设备本体100的周向方向由外向内逐渐朝向脱气室200的内部倾斜，以使空气以斜切的方式进入。进风通道230需要构造成使得脱气室200内的水流在流动的过程中不会溅落至设备外。空气在进入的过程中形成旋转气流(涡流)，这样可以充分搅动和均匀混合空气和水流，并且带动水流一起旋转式地向上流动，延长了空气与水流的接触时间，提高了二氧化碳的脱气效率和脱气效果。并且形成的旋转气流可以更容易进入至下述的填料层250中，进一步提高脱气效率。需要说明的是多个进风通道230的设置方式均相同，以使进入的空气彼此不干扰。

优选地，如图4所示，当设备本体100的厚度较厚时，可以在设备本体100上斜切以形成相对于设备本体100的周侧倾斜的进风通道230。如图5所示，当设备本体100的厚度较薄时，可以在设备本体100开大致方形的通孔，然后在通孔沿竖直方向的一侧处设置一倾斜的挡板231，以形成进风通道230’。

排气装置240可以为管道排气扇242。具体地，设备本体100的上封头120处设置与脱气室200连通的排气管241，排气扇242设置在排气管241内，并且设置在相对于脱气室200具有一定高度处，这样可以避免从进水管210流出的水流溅至排气扇242上，保证排气扇242能够正常高效的运转。

进一步地，为了提高脱气的效果，脱气室200在进水管210和进风通道230之间设置有填料层250。填料层250能够减缓水流向下流动的速度，进一步分散水流，加大空气与水流的接触面积。填料层250优选地为s波纹板填料。由于填料层250长时间的使用会在填料的表面形成增生物膜，生物膜会随水流落入至增氧室300，影响水体的质量。由此，本发明在设备本体100的底部设置有安装阀门的排污管251，以方便定期对填料层250进行清洗。

脱气室200和增氧室300之间设置有第二布水装置330，以使水流以水帘的形式从脱气室200进入增氧室300。从填料层250流出的水流在第二布水装置330之上被汇集，经由第二布水装置330均匀分散地滴落至增氧室300。为了防止增氧室300内的氧气逸出，需要在第二布水装置330处始终储存有一定的养殖水。由此，需要脱气室200和增氧室300的进水流量设置成进入至脱气室200的水流的流量大于或等于进入至增氧室300的水流的流量，以使得脱气室200与增氧室300彼此气体隔绝。可以在进水管210处设置流量控制装置，以根据实际情况适时调节进水量。

优选地，第二布水装置330为多孔隔板。多孔隔板上的若干连通孔331构造成孔径沿竖直方向由上至下逐渐减小，这样可以方便水流从多孔隔板上流下，并且一定程度上限制了进入增氧室300的水流的流量。为了方便开孔，连通孔331构造成锥形孔。连通孔331的上孔的孔径与下孔的孔径的直径比约为2:1，多孔隔板的厚度约为下孔的直径的1.5倍。可以根据实际设备本体100构造的大小，选择下孔的孔径为4～8mm。

为了使得氧气能够更好地融进水流中，多孔隔板设置在设备本体100的中上部，具体地为四分之三的高度处，这样可以使得进入至增氧室300的水流有一定的自由下落的高度，能够在自上而下的过程中能够更好地溶入氧气。

为了避免脱气室200内汇集的养殖水越来越多而从进风通道230处溢出，脱气室200设置有溢流管路260。溢流管路260的进口设置在进风通道230之下，以防止液面达到所处高度，溢流管路260的出口与出水管320连通，溢流出的养殖水直接外排。或者，溢流管路260的出口设置在增氧室300处，溢流出的养殖水直接流至增氧室300。

进一步地，增氧室300内的氧气压力一般控制在约0.01mpa以下，以防止氧气外逸。进氧管310设置有诸如止回阀等的单向阀311，可以防止形成的水汽回流。出水管320的位于增氧室300内的一端开口朝下并且位于液面以下，以形成液封结构，保证氧气不能从出水管320逸出。具体地，出水管320为开口朝下的l形弯管。出水管320设置的位置高于上述排污管251，以在填料层250清洗时，能够从排污管251排出液体。

需要说明的是本发明中的相应管路上可设置阀门等部件，譬如在排污管251设置阀门。设备本体100及相应的阀门、管路等部件可以选用不锈钢材质制成，也可以是其它材质，其中，设备本体100的材质需要保证足够的支撑力。

本发明提供的脱气增氧设备，能够实现已有的两个独立设置的脱气装置和增氧装置的功能，相对于已有设备具有占地面积小，安装和运输简单方便，节省了维护成本。并且管路布置简单，只需要在进水管210处设置一个水提升泵，节约了能耗。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。