专利名称：饱和溶解氧气的混气装置的制作方法
技术领域：
本技术涉及水产养殖领域中，向水里增氧的装置，特别是通过含有氧的气体与水充分混合溶解，使水增加含氧量的增氧装置。
背景技术：
在水产养殖领域，水中供氧不足一直是制约水产业发展的重要因素。为了增加水的含氧量，有向养殖水里分散充氧或含有氧气的空气。也有的是向养殖水中不断补充含氧量高的水，或者将养殖水在循环过程增加氧的含量。这些补充或循环水增加氧的方法都是向这些水里充氧气或含有氧的空气。所用的设备都是为带有水进出口的容器或流道，同时还带有充气的管路。充气的管路出口可以分布在容器内，直接向容器内的水充气；也可以与进水流道连通，先与进水流道的水流混合溶解，再随水流的流动过程不断溶解。但是，这些供氧方法和设备，由于在有限的时间内很难使富氧或空气全部溶于水中，大部分气体没及溶解就冒出水面挥发到大气中或者随水流流入养殖水后冒出水面挥发到大气中，所以大量的气体造成浪费，使得增氧的能耗和成本较高。特别是向水里充氧气，氧气的成本更高，这样造成的氧气浪费，使得增氧的成本更高。同时增氧的水氧气溶解量小，利用率低，有时难以达到饱和。
发明内容
本发明的目的就是要解决在向养殖水里增氧过程，被充入的氧气或含氧气体不能充分利用技术问题，提供一种使得气体充分利用和溶解的增氧混气装置。
饱和溶解氧气的混气装置，有带进出水管路的容器，容器的流道带有输入气体的气体管路，容器的出口管路为位于液面以下位置的出水管路，其特征在于容器液面以上的位置设置有导气管，导气管的出口端与进水管路连通。这样随输入气体的气体管路导入的气体，充入水里与水混合溶解，没有被水溶解的气体上升到液面以上的空间后，又由导气管导入进水管路，再次与水混合溶解。这样没有溶解的气体就不随出水的水流进入养殖水域，分离进入大气产生浪费，而是使得没有溶解的气体循环与进水水流混合，充分的溶解，避免浪费。导气管的出口端与进水管路连通部位最好为微孔扩散器。
为了使供给的气体长时间的与水混合溶解，达到饱和溶解的目的，气体管路最好与进水管路的流道连通，气体管路与进水管路的流道连通。气体管路与进水管路的流道连通部位最好为微孔扩散器。进水管路的气液汇合部位可以为射流器。同样，进水管路进入容器的端口延伸到容器液位以下的位置，增加混合流道长度，并使混合的流体直接充入容器的水里，再次增加混合流体的流程。一般最好是进水管路进入容器内的端口延伸到容器的下部位置。为了使进入的混合流体定向向上反流，并保证混合流体不直接从出水管路流出，容器底部设置有向上敞口并套在进水管路进入容器端口外的简体。进水管的进水流通过连通的进气管时，空气或氧气优选从进水管道(3)内的微孔空气扩散器(1)送入进水管。供给的新鲜气体的量按水量的饱和溶解度计。气体与水流相接触，并在管道(3)内湍动流动，因而当水流进入本溶气装置前已溶解了一定量的气体。这气水混合流进入容器后，气水混合流的流速下降，没有溶解的空气或氧气就会向上流动与水分离。未溶解并分离向上的气体经气体导管再与进水的水流混合。保证加入的气体不会浪费，并充分溶解到水里，使得水内溶解的气体达到饱和。进入进水管内的气体最好通过微孔扩散器(1)释放出来。由于设置了微孔扩散器(1)，循环的气体以细小气泡的形式分散到水中。容器底部设置有向上敞口并套在气液混合流动管路进入容器内的端口外的筒体。由于气泡分散的好，中心管的流速可以相对小些，这样在保证接触时间的前提下可降低溶气装置的高度。因此，中心管的下部直径扩大，水在这里的流速仍大于气泡上升速度。循环气体从微孔扩散器释放出来再次与水接触，并溶入水中，达到向水中充分增氧的目的。
附图表示了一种立式饱和溶解氧气的溶气装置结构剖视示意图，下面结合附图的实例而进一步说明。
具体实施例这种溶气装置如图所示，有带进出水管路的圆柱罐容器7，容器的进水管路3流道带有导入气体的气体管路2，容器的出水管路8位于液面以下的侧壁下部，容器液面以上的端头位置连通有导气管4，导气管的出口端与进水管路连通。气体管路与进水管路的流道连通，形成气液混合流动，他们管路的连通部位气液汇合部位为器微孔气体扩散器1。进水管路进入容器的端口6延伸到容器液位以下的位置，并延伸到容器的下部位置。延伸到容器内的进水管路位于容器的中心，构成中心管。容器底部设置有向上敞口并套在进水管路进入容器端口外的套管6。使用时垂直地面安装。需要溶气的水用泵通过进水管路3打入溶气装置。进气管路(氧气)通过进气管2从进水管道3内的微孔空气扩散器1送入进水管。供给的新鲜气体的量按水量的饱和溶解度计。气体与水流相接触，并在管道3内湍动流动，因而当水流进入本溶气装置前已溶解了一定量的气体。这气——水混合流进入溶气装置的中心管5。中心管5是垂直地面安装的。水在中心管的流速比在进水管3内的流速减少，但水的流速仍大于气泡上升的速度，因而气泡只能随水流向下，而不可能上升聚集。中心管的顶端装有另一个微孔气体扩散器4，未溶解的气体经导入管导到微孔气体扩散器4，导入管将未溶解的气体循环导入进水管路，形成气体循环管，通过微孔扩散器(4)释放出来，进入进水流。由于设置了微孔扩散器(4)，循环的气体以细小气泡的形式分散到水中。由于气泡分散的好，中心管的流速可以相对小些，这样在保证接触时间的前提下可降低溶气装置的高度。因此，中心管(5)的下部直径扩大，水在这里的流速仍大于气泡上升速度。循环气体从微孔扩散器释放出来再次与水接触，并溶入水中。循环的气体的量是供给新鲜气体量的10～30倍，中心管5的气——水体积比可解近1，这样大的气水比，并且气体被分散成微小的气泡，提供了极大的气——液接触面积，从而提高了传质速率。由于实际需要溶解的气体的量只是与水相接触气量的1/30～1/10，因而可以保证在较短时间内达到饱和。中心管是气体溶解的主要区段，将其插入装置底部，有利于传质。从中心管5出来的气——水混合流沿套管6的内环隙上升，在上升区气泡的上升速度大于水的上升速度，在这里气体与水按接触曝气方式进一步溶解。然后水流沿套管的外环隙下跌，进行跌水曝气。未溶解的气体则分离出来，到集气区11。由于集气区11的压力较微孔溶解器4处的压力高，因而这些未溶气体可以沿气体循环管12上升，通过微孔扩散器释放，再与水接触进行溶解。套管6的作用有四①建立了上流接触曝气区9和跌水曝气区10，这样在保证接触时间的情况下降低了设备的总高度，给水处理设备的配套性及工艺管道安装带来方便。②由于建立了上流接触曝气区和下流跌水曝气区，解决了气泡夹带问题。③调整套管6的高度，可以控制溶气装置内的液面的高低，从而控制循环气体的量。④由于套管的设置保证了液面与封盖间有一定的距离，就保证了未溶气体自循环的稳定性。不用任何强迫措施，未溶气体可以自动的稳定的进行循环。水流通过上述几段气——液接触达到饱和，从溶气装置底侧的排出口流出，通过管网分布器将饱和溶氧水直接均匀的分布到水中。
使用本溶氧装置，总停留时间0.5～2.0分钟范围内，可使溶气水达到饱和或超饱和。实例如下本溶氧装置总高度2.6米，中心管直径100mm，壳体直径330mm。以工业上水作充氧试验，供应的氧气纯度≥80％，不同操作压力下达到的溶解氧如下饱和气操作压力(MPa绝对压力) 出水溶解氧(mg/l)0.203 65.2-65.40.193 60.9-64.50.183 56.1-58.50.173 51.9-51.3富氧机产生的富氧气体压力为0.2MPa，供水泵的扬程的20米(0.2MPa)，二者正好匹配。养殖现场所用的富氧机的产气量和水泵的供水量由实际养殖水面决定，按以上实验数据等比例放大就可实用。
权利要求
1.一种饱和溶解氧气的溶气装置，有带进出水管路的容器，容器的流道带有输入气体的气体管路，容器的出水管路为位于容器液面以下的位置，其特征在于容器液面以上的位置设置有导气管，导气管的出口端与进水管路连通。
2.如权利要求1所说的饱和溶解氧气的溶气装置，其特征在于导气管的出口端与进水管路连通部位为微孔扩散器。
3.如权利要求1所说的饱和溶解氧气的溶气装置，其特征在于气体管路与进水管路的流道连通。
4.如权利要求3所说的饱和溶解氧气的溶气装置，其特征在于气体管路与进水管路的流道连通部位为微孔扩散器。
5.如权利要求3或4所说的饱和溶解氧气的溶气装置，其特征在于进水管路进入容器的端口延伸到容器液位以下的位置。
6.如权利要求1或2所说的饱和溶解氧气的溶气装置，其特征在于进水管路进入容器内的端口延伸到容器的下部位置。
7.如权利要求5所说的饱和溶解氧气的溶气装置，其特征在于容器底部设置有向上敞口并套在进水管路端口外的套管。
8.如权利要求6所说的饱和溶解氧气的溶气装置，其特征在于容器底部设置有向上敞口并套在进水管路端口外的套管。
全文摘要
饱和溶解氧气的混气装置，有带进出水管路的容器，容器的流道带有气体管路，容器的出水管路为位于液面以下的位置，容器液面以上的位置连通有导气管，导气管的出口端与进水管路连通。这样随管路导入的气体，充入水里与水混合溶解，没有被水溶解的气体又由导气管导入进水管路，再次与水混合溶解。这样没有溶解的气体就不随出水的水流进入养殖水域，不会分离进入大气，而是使得没有溶解的气体循环与进水水流混合，充分的溶解，避免浪费。
文档编号C02F7/00GK1626462SQ20031011902
公开日2005年6月15日 申请日期2003年12月8日 优先权日2003年12月8日
发明者孙善林, 张永春 申请人:大连广汇气体设备有限公司