一种用于微藻开放式跑道池的新型搅拌叶轮的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于微藻开放式跑道池的新型搅拌叶轮。它包括转轴和叶片，转轴上沿转轴轴向设有若干个搅拌叶，所述的搅拌叶包括若干个固定于转轴上的固定环板，所述的固定环板上分别设有相对应的插槽，所述的叶片插入相对应的插槽中并固定于固定环板上，所述的叶片呈“L”状，前端呈弯折状，弯折角度为α，转轴中心距培养液面的高度a，转轴轴心距插槽下沿的距离e，插槽长度d，插槽上沿距离叶片折角处的距离c，折弯的叶片长度b，它们关系满足下述关系：本实用新型优化了搅拌叶轮的结构，保证叶片可以垂直入水，降低了搅拌叶轮的入水阻力，最大程度保护了电机和叶轮，从而大幅提高藻液的循环效率、降低电机的电能消耗和使用寿命。
【专利说明】一种用于微藻开放式跑道池的新型搅拌叶轮
【技术领域】：
[0001] 本实用新型属于微藻养殖领域，具体涉及一种用于微藻开放式跑道池的新型搅拌 叶轮。
【背景技术】：
[0002] 微藻是一类体积较小、可进行光合作用的低等植物，它在生物制药、营养品、保健 品、生物肥料、天然食品加工、生物饵料、污水处理和可再生能源生产等领域具有重要的开 发和利用价值，随着全球石化能源的日益枯竭和环境的恶化，微藻作为一种潜在的可再生 能源生产者，更加受到各国科学家的关注。
[0003] 开放式跑道池是微藻规模化养殖的主要设备，最典型的开放式培养系统由 Oswald(1969)设计完成，该反应器以自然光为光源，依靠搅拌叶轮的转动，使培养液在环形 池中混合和循环。开放式跑道池中藻液的循环主要依靠电机带动搅拌叶轮产生的推动力， 搅拌叶轮的结构对藻液循环效率和电机电能消耗具有重要影响。目前被广泛应用在微藻规 模化跑道池中的搅拌叶轮如图1所示，搅拌叶轮包括两个主要结构：1)转轴，连接电机和搅 拌叶片，起传动作用；2)叶片，产生推动力，促使藻液在跑道池中循环；3)支撑钢管，起固定 和支撑作用。叶片固定在支撑钢管上，支撑钢管通过焊接的方式连接在转轴上，在电机的驱 动下，带动搅拌叶轮水平转动。叶片每次入水产生一次推动力，通常情况下每个搅拌叶轮设 置三组叶片，搅拌叶轮每转动一周，将会产生三次推动力，叶片通常选用铝片、木片或塑料 片等制作而成。从结构设计和材料选择方面考虑，上述传统搅拌叶轮存在许多缺陷：1)传 统搅拌叶轮入水时需要克服较大的"入水阻力"，这一过程耗费大量能量，此外，极易造成搅 拌叶轮支撑钢管和叶片的损坏；2)搅拌叶轮的机械强度小，抗折弯能力弱，搅拌叶轮放大 成本高；3)传统搅拌叶轮的制作材料混乱，美观性差。搅拌叶轮的设计缺陷制约了开放式 跑道池的整体升级，影响了微藻养殖技术的进步。 实用新型内容：
[0004] 本实用新型的目的是提供一种能够减低搅拌叶轮的入水阻力，最大限度的保护电 机，并且可以提高藻液的循环效率、降低电能消耗和延长跑道池的使用寿命的用于微藻开 放式跑道池的新型搅拌叶轮。
[0005] 本实用新型的用于微藻开放式跑道池的新型搅拌叶轮，包括转轴和叶片，其特征 在于，所述的转轴上沿转轴轴向设有若干个搅拌叶，所述的搅拌叶包括若干个固定于转轴 上的固定环板，所述的固定环板上分别设有相对应的插槽，所述的叶片插入相对应的插槽 中并固定于固定环板上，所述的叶片呈"L"状，前端呈弯折状，弯折角度为a，转轴中心距 微藻开放式跑道池的培养液面的高度a，转轴轴心距插槽下沿的距离e，插槽长度d，插槽上 沿距离叶片折角处的距离c，折弯的叶片长度b，它们关系满足下述关系：
[0006] a=arcsm(-7-7-7-) + 90。 'c +' rf十e. 〇
[0007] 优选，所述的若干个搅拌叶，其为1个或3个搅拌叶。
[0008] 优选，所述的固定环板是通过固定件固定于转轴上。所述的固定件可以由若干螺 栓、螺母和L型固定片组成，主要起连接和稳固叶轮结构的作用。
[0009] 所述的叶片优选为不锈钢或硬质塑料叶片，所述的转轴为不锈钢转轴，所述的固 定环板为不锈钢固定环板，其形状可以为多边形或圆形，主要起固定叶片的作用。选用易加 工、硬度高且抗腐蚀性的不锈钢材料制作叶片、转轴和固定环板，极大提高了搅拌叶轮的使 用寿命和美观度。
[0010] 本实用新型通过对叶片入水角度的计算，优化了搅拌叶轮的结构，保证叶片可以 垂直入水，降低了搅拌叶轮的入水阻力，最大程度保护了电机和叶轮，从而大幅提高藻液的 循环效率、降低电机的电能消耗和使用寿命。本实用新型通过利用固定环板连接叶片和转 轴，极大的提高了叶片和转轴的机械强度和使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】：
[0011] 图1是现有技术中的搅拌叶轮的结构示意图；
[0012] 图2是实施例1的用于微藻开放式跑道池的新型搅拌叶轮的结构示意图；
[0013] 图3是实施例1的用于微藻开放式跑道池的新型搅拌叶轮的纵切面，以及与培养 液的结构示意图；
[0014] 图4是实施例2的用于微藻开放式跑道池的新型搅拌叶轮的结构示意图。
[0015] 其中1、转轴；2、叶片；3、固定环板；31、插槽；4、固定件。
【具体实施方式】：
[0016] 以下实施例是对本实用新型的进一步说明，而不是对本实用新型的限制。
[0017] 实施例1 :室内小型跑道池的搅拌叶轮
[0018]如图2和图3所示，本实施例的用于微藻开放式跑道池的新型搅拌叶轮包括不锈 钢转轴1和不锈钢叶片2,所述的转轴上沿转轴轴向设有一个搅拌叶，所述的搅拌叶包括2 个固定于转轴上的六角形的固定环板3,所述的固定环板是通过固定件4固定于转轴上，该 固定件是由螺栓、螺母和L型固定片组成，螺栓穿过固定环板和L型固定片再用螺母栓住， 从而固定住。所述的固定环板上分别设有六对相对应的插槽31，所述的叶片2插入相对应 的插槽31中并固定于固定环板3上，所述的叶片2呈"L"状，前端呈弯折状，弯折角度为a， 转轴中心距微藻开放式跑道池的培养液面的高度a，转轴轴心距插槽下沿的距离e，插槽长 度d，插槽上沿距离叶片折角处的距离c，折弯的叶片长度b，它们关系满足下述关系：
【权利要求】
1. 一种用于微藻开放式跑道池的新型搅拌叶轮，包括转轴和叶片，其特征在于，所述 的转轴上沿转轴轴向设有若干个搅拌叶，所述的搅拌叶包括若干个固定于转轴上的固定环 板，所述的固定环板上分别设有相对应的插槽，所述的叶片插入相对应的插槽中并固定于 固定环板上，所述的叶片呈"L"状，前端呈弯折状，弯折角度为α，转轴中心距微藻开放式 跑道池的培养液面的高度a，转轴轴心距插槽下沿的距离e，插槽长度d，插槽上沿距离叶片 折角处的距离c，折弯的叶片长度b，它们关系满足下述关系：
〇
2. 根据权利要求1所述的新型搅拌叶轮，其特征在于，所述的若干个搅拌叶，其为1个 或3个搅拌叶。
3. 根据权利要求1所述的新型搅拌叶轮，其特征在于，所述的固定环板是通过固定件 固定于转轴上。
4. 根据权利要求1所述的新型搅拌叶轮，其特征在于，所述的叶片为不锈钢或硬质塑 料叶片，所述的转轴为不锈钢转轴，所述的固定环板为不锈钢固定环板。
【文档编号】C12R1/89GK204079955SQ201420472811
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】李涛, 向文洲, 潘建平, 吴华莲, 范洁伟, 王广华, 戴世鲲 申请人:中国科学院南海海洋研究所