专利名称：节能型增氧机的制作方法
技术领域：
本实用新型属渔业机械。
增氧机主要用于水产养殖业，也用于工业污水处理。鱼塘的增氧方式有通气增氧、叶轮式增氧和泵喷射增氧三种基本方式。与其他两种方式相比、叶轮式增氧效果好，结构简单，是目前应用最广泛的一种鱼塘增氧装置。
江苏农机所、无锡太湖渔机厂联合研制的ZY型叶轮增氧机，它出口东南亚及其他第三世界国家在我国的使用面最为广泛，是比较典型的叶轮增氧装置，图1为其结构示意图。(1)为电动机、(2)为减速齿轮箱、(3)为叶轮轮毂、(4)为叶轮之叶片、(5)为支承浮筒、(6)为支承杆。
电动机1的动力通过减速齿轮箱2，传给下部叶轮的轮毂3，驱动叶轮旋转。轮毂是个倒立锥台，锥台的半锥角为50°～60°，上、下底面半径之比为31～41，在其锥面上装有内、外两层大、小叶片4，每层各12片叶片，与锥面母线有一定的夹角，且不垂直于锥面。整个装置用浮筒5通过支承杆6固定而浮于水面。
叶轮旋转时，推动叶片邻近的水沿着锥面向外喷洒出去，并在锥面附近造成低压区，把下层的水吸引上来。喷洒出来的水珠跟空气充分混合，使氧气溶解于水。获得溶氧的水落到水面溅起水花，使水再度溶氧。这样，鱼塘下层缺氧的水被不断地吸引上来，喷洒出去，溶氧后又落入水中。如此循环往复，开机一定时间后，原来缺氧的水就有了维持水中动物生命的足够溶氧。
这种装置中起增氧作用的关键部件是叶轮。目前，国内、外生产叶轮增氧机的有几百个厂家，叶轮的结构形式多种多样。但从1987年我国举行的一次叶轮增氧机性能测量结果看，增氧效率还普遍较低。十台参试的3KW叶轮增氧机的增氧效率平均值为1.46(千克氧／千瓦小时)，最低值1.17，最高值1.66。农牧渔业部颁布的3KW叶轮增氧机增氧效率的A级和B级标准分别是1.65、1.49，可见，这次测量的平均值尚达不到B级标准。虽然这类增氧机已在国内鱼塘普遍使用，并已出口东南亚，但从节能的角度考虑，尚不够理想，其原因是叶轮下缘缺少边壁约束，使刚刚进入叶轮的水质团在未达到水面进而穿越水面之前就离开了叶轮，它们吸收叶轮的能量使自己获得在水中旋转之能，却未能越出水面与空气混渗，达不到增氧的目的。很有改进之必要。
本实用新型着眼于改进叶轮的流体动力性能，增加边壁约束，通过合理设计叶片、在叶片的下缘折边，设置导流罩，减少叶轮的无用功损耗，提高叶轮的增氧效率，从而达到节能目的。
本实用新型对增氧机的叶轮机的叶轮部分作了重大改进，叶轮的轮毂，以及轮毂以上部分，包括整个装置的传动及安装固定方式均与前述ZY型基本相合。
本实用新型可分为两种型式。图2、图3分别表示I型、Ⅱ型。
I型叶轮不带导流罩，采用叶片下缘折边，形成对水质团的部分边壁约束，与ZY型叶轮的主要区别在于叶片形状及安装不同，其结构形式如下在锥台形的轮毂上，有8～12片平板叶片与锥面的母线成35°～45°角并垂直安装于锥面，叶片外端，向后折角10°～20°，叶片下缘向前直角折边，以提高叶片的效率，折边宽度为叶宽的0.2～1.2。叶片的长宽比为3～5，叶轮转速110～160r／min。叶片可用钢板也可用高强度塑料或其他复合材料制成。
Ⅱ型叶轮带导流罩，使罩体对水质团形成整体的边壁约束，其结构形式如下轮毂形状与I型相似，叶片作成圆弧形，外端不再向后折角，下缘也不再向前折边。在叶轮外，套一个导流罩7，导流罩的锥角设计成使水流的圆形进口截面积等于或略大于环形出口截面积。为减少水流的进口损失，导流罩的进口设计成喇叭形。此导流罩可固定于叶轮，随叶轮作同步转动，也可固定于整个装置的不动部位，叶轮旋转时，导流罩保持不动。与I型相比叶轮的转速可适当提高(1.5～5倍)，两级齿轴传动可改为一级传动。在同样功率下，叶轮的尺寸可相应缩小。
叶轮转动时，Ⅱ型叶轮导流罩内的水域被I型叶轮折边叶片所限的水，极大部分将被叶片推动旋转，在获得一定的压力能和动能后，从导流罩或折边叶片上口喷射出去。这样，在导流罩内或折边叶片邻近就形成低压区，把下层水源源不断地吸引上来并喷洒出去。导流罩或叶片下缘折边的存在，减少了无导流罩或叶片不折边时叶轮消耗于使一部分水作原地打转的无用功，可使叶轮的水动力效率提高15～20％，从而提高增氧效率。
本实用新型与普通增氧机相比，具有下列显著优点1.流体动力性能好，无用功损耗少，增氧效率可提高10～15％。若以提高增氧效率10％计算，则每台增氧机每年至少可减少开机时间70～80小时，节电210～240度。
2.Ⅱ型转速高，两级齿轮传动可改为一级传动。虽然附加了导流罩，但叶轮尺寸缩小了，总的用料仍可减少。若能采用低速电机(传速低于750r／min)，则可进一步省去减速齿轮箱，浮筒也可缩小、省工、省料，估计每台增氧机造价至少可降低20～30％。
图1.ZY型叶轮增氧机示意图图2.I型叶轮结构示意图图3.Ⅱ型叶轮结构示意图
权利要求1.一台增氧机由驱动电机、减速齿轮箱、叶轮毂、叶片及支承装置所组成。本实用新型的技术特征在于锥台形的轮毂上，与锥台母线成30°-45°角，垂直于锥面装有8-12片平面叶片，叶片外端向后折角10°-20°，下缘向前直角折边，折边宽为叶宽的0.2-1.2倍，叶片长宽比为3-5。
2.根据权利要求1所述的增氧机，其特征还在于，叶片可作为园弧形，叶端不作折边处理，而在叶轮外装上一个导流罩，导流罩的锥角作成水流园形进口的截面积等于或略大于环形出口的截面积，并在水流进口处，将导流罩修成喇叭形。
专利摘要节能型增氧机采用改变叶轮机叶片形式、安装要素及加置导流罩等方法，增加叶轮体对水质团所作部分的或整体的边壁约束，使进入叶轮的绝大部分水质团能穿越水面与空气充分混渗，提高增氧效果，减少了叶轮机没有边壁约束时，仅使水质团吸取能量，增加旋转动能的无用功消耗，从而达到节能的目的。
文档编号A01K63/04GK2035351SQ882135
公开日1989年4月5日 申请日期1988年8月30日 优先权日1988年8月30日
发明者袁昌华, 杨占明 申请人:中船总公司第七研究院第七○二研究所