专利名称：一种水体风能复氧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环保类水质净化技术领域，具体涉及一种水体风能复氧装置。
技术背景随着我国经济的快速发展，环境污染形势日益严峻，城市河流、湖泊等自然水体不 同程度地受到污染，特别是中小型水体长期处于富营养化状态，甚至出现黑臭现象，严重影 响了居民 生活和城市坏境，制约了生态型城市建设。城市污染水体均表现出共同的现象， 即溶解氧含量过低，甚至趋近于零，其根本原因是水中污染物引起异养微生物大量生长繁 殖，造成水体的耗氧速率大于复氧速率，耗尽了水体中的溶解氧，使好氧微生物逐渐失去生 长优势，厌氧微生物占据主导，水体呈现厌氧状态，有机污染物被厌氧微生物分解生成h2S、 CH4, NH3等物质，水体散发异味，水质变差。提高水体溶解氧含量的最直接措施是采用人工向水体充入空气的方法，弥补自然 复氧的不足，加速水体复氧过程，以提高水体的溶解氧水平，恢复和增强水体中好氧微生物 的活力，使水体中的污染物得以净化，改善水体的环境质量，尽快恢复水体生态系统。传统 的充氧方式是在岸边设置电动鼓风机房，通过管道将空气引入水体中，达到增氧的目的。用 于充氧的电动鼓风机功率一般都比较大，因此这种充氧方式存在的最大问题是在治理水体 污染的同时，需要消耗大量电能，给污染治理部门带来沉重负担，无法达到我国的节能降耗 要求。此外，电动鼓风机，特别是大功率的电动鼓风机，其噪音一般都比较大，会给周围环境 带来噪音污染
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种无动力消耗、无噪音污染、供氧效果好、能源利用 效率高、可美化环境的水体风能复氧装置，重点解决传统的充氧方式存在的动力消耗大、噪 音污染严重的问题，实现利用自然风力资源有效提高水体溶解氧含量的目的。为了实现上述目的，本实用新型的方案是一种水体风能复氧装置，包括地上部分 和水下部分，其特征在于地上部分为风能供氧机，包括塔架，塔架上设有风力机机身，风力 机机身与风力机叶片和尾舵连接，风力机机身包括空气压缩机和增速器，风力机叶片通过 轮毂及增速器与空气压缩机相连，机身外面有机舱罩；水下部分为浮动式曝气装置，包括设 有浮球的穿孔管，空气压缩机通过空气管道与穿孔管连接。根据本实用新型的一个实施例，塔架直立在地上，塔架上部一端为风力机叶片，另 一端设置尾舵，尾舵通过连接杆与空气压缩机相连，尾舵设有风力反馈调节尾舵偏角的反 馈装置。塔架内设有气囊，气囊进口通过输气管与空气压缩机连接，气囊出口与塔架下部的 出气口连通，塔架下部的出气口通过空气管道与浮动式曝气装置的穿孔管连通。风力机的叶片与机身相连，风力机的叶片设在转轴上，转轴通过轮毂及增速机与 压缩机连接，叶片转动过程中，通过增速机带动压缩机产生压缩空气，通过输气管输送至气 囊，当风力较大时气囊能储存多余空气，当风力较小时，气囊能释放储存的空气。气囊的出口与塔架下部出气口连通，排出的空气通过空气管道，进入穿孔管，通过空气扩散作用实现 对水体的充氧曝气。本实用新型的积极效果体现在水体风能复氧装置利用自然风能对水 体进行充氧曝气，节省了电力资源，降低了噪声，具有节能降耗、降噪效果；水体风能复氧装 置可提高水体溶解氧含量，改变水体微生态环境，强化水体自净能力，改善水环境质量；水 体风能复氧装置直接将风能转化为压缩空气能对水体进行充氧曝气，减少了能量损失，能 源利用效率高；组团式的水体风能复氧装置可构成一道亮丽风景线，美化水体景观。
图1为本实用新型的结构示意图图2为浮动式曝气装置的俯视图
具体实施方式
如图所示，一种水体风能复氧装置，一种水体风能复氧装置，包括地上部分和水下 部分，其特征在于地上部分为风能供氧机，包括塔架1，塔架上设有风力机机身3，风力机 机身3包括空气压缩机和增速器(图中未示出)，风力机机身3与风力机叶片2和尾舵4连 接，机身3外面设有机舱罩；水下部分为浮动式曝气装置，包括设有浮球5的穿孔管6，空气 压缩机通过空气管道7与穿孔管6连接。根据本实用新型的一个实施例，塔架1直立在地 上，塔架1的高度为10m，塔架高度能使叶片处于空气流畅的环境，塔架1上部一端为风力机 叶片2，水平安装，四叶型，叶片2通过轮毂及增速器与空气压缩机相连，塔架1另一端设置 尾舵4，用于控制叶片转速，尾舵4通过连接杆与空气压缩机相连，尾舵4还设有风力反馈调 节尾舵偏角的反馈装置。塔架内设有气囊(图中未示出)，气囊进口通过输气管与空气压缩 机连接，气囊出口与塔架下部的出气口 8连通，塔架下部的出气口 8通过空气管道7与浮动 式曝气装置的穿孔管6连通。曝气装置包括穿孔管6，穿孔管6上方通过连接杆9与浮球5连接，曝气装置的浮 球5浮在水面，穿孔管6位于水下0. 8 1. 5m。穿孔管6表面设有出气孔10，出气孔的孔径 为3 5mm，穿孔管6中心设有空气通道(图中未示出)与出气孔10连通，连接件9中心也 设有空气通道(图中未示出)与穿孔管6的空气通道连通，连接杆9的空气通道连接进气口 11，该进气口 11通过空气管道7连接风能供氧机塔架下部的出气口 8。在叶片转动过程中， 通过增速机带动空气压缩机产生压缩空气，压缩空气通过塔架中的气囊再经塔架底部出气 口进入空气管道，最后再进入穿孔管，通过穿孔管的空气扩散作用实现对水体的充氧曝气。 叶片采用高升力系数、高升阻比翼型，主体部分为薄壁空腹玻璃钢结构，比金属材料轻20% 以上，实现叶片的轻量化，叶片在风速2. 5m/s 20m/s范围内都能转动做功，穿孔管始终保 持在液面以下0. 8 1. 5m深。尾舵主体部分也为薄壁空腹玻璃钢结构。本实用新型利用风力资源对水体进行充氧曝气，其具体特征如下1、利用叶片旋转过程产生的压缩空气对水体供氧，无需消耗电力能源，在治理水 体污染的同时，实现了节能降耗，具有显著的环境效益和社会效益。2、通过将风能直接转化为压缩空气能，减少了能量转换的损失，提高了能源利用 效率。3、风能供氧机的外表面设有荧光层，既可在夜间形成亮丽的视觉效果，又可起到警示、保护作用。4、机舱罩对叶片产生高效率的气动性能提供了良好的促进作用，同时保证了空气 压缩机能够长期使用，延长维护周期。5、采用浮动式曝气装置，可随水位变化而上下浮动，使穿孔管 始终保持在液面以 下0. 8 1. 5m深。由于连接杆的长度固定，因此，穿孔管始终保持在液面以下同一深度位 置，保证穿孔管出气口压力恒定，维持充氧效率稳定。6、水体风能复氧装置不但本身无噪音污染，组团式的风能复氧装置可在滨岸带形 成一道亮丽的风景线，在净化水体的同时，提高了水体景观的美学效果。
权利要求一种水体风能复氧装置，包括地上部分和水下部分，其特征在于地上部分为风能供氧机，包括塔架，塔架上设有风力机机身，风力机机身与风力机叶片和尾舵连接，风力机机身包括空气压缩机和增速器，风力机叶片通过轮毂及增速器与空气压缩机相连，机身外面有机舱罩；水下部分为浮动式曝气装置，包括设有浮球的穿孔管，空气压缩机通过空气管道与穿孔管连接。
2.根据权利要求1所述的一种水体风能复氧装置，其特征在于塔架直立在地上，塔架 上部一端为风力机叶片，另一端设置尾舵，尾舵通过连接杆与空气压缩机相连，尾舵设有风 力反馈调节尾舵偏角的反馈装置。
3.根据权利要求2所述的一种水体风能复氧装置，其特征在于塔架内设有气囊，气囊 进口通过输气管与空气压缩机连接，气囊出口与塔架下部的出气口连通，塔架下部的出气 口通过空气管道与浮动式曝气装置的穿孔管连通。
4.根据权利要求1或2所述的一种水体风能复氧装置，其特征在于曝气装置包括 穿孔管，穿孔管上方通过连接杆与浮球连接，曝气装置的浮球浮在水面，穿孔管位于水下 0. 8 1. 5m，通过穿孔管的空气扩散作用实现对水体的充氧曝气。
5.根据权利要求1所述的一种水体风能复氧装置，其特征在于机舱罩为哈夫型薄壁 玻璃钢。
6.根据权利要求2所述的一种水体风能复氧装置，其特征在于叶片和尾舵均为薄壁 空腹玻璃钢结构。
专利摘要本实用新型提供了一种水体风能复氧装置，其特征在于地上部分为风能供氧机，包括塔架，塔架上设有风力机机身，风力机机身与风力机叶片和尾舵连接，机身外面有机舱罩；水下部分为浮动式曝气装置，包括设有浮球的穿孔管，空气压缩机通过空气管道与穿孔管连接。本实用新型的水体风能复氧装置利用自然风能对水体进行充氧曝气，节省了电力资源、降低了噪声，具有节能降耗、降噪效果；水体风能复氧装置可提高水体溶解氧含量，改变水体微生态环境，强化水体自净能力，改善水环境质量；水体风能复氧装置直接将风能转化为空气压缩能对水体进行充氧曝气，减少了能量损失，能源利用效率高；组团式的水体风能复氧装置可构成一道亮丽风景线，可美化水体景观。
文档编号C02F7/00GK201770545SQ201020213668
公开日2011年3月23日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者丁玉平, 周研, 张辰, 徐平, 王国华, 虞国光, 谭学军, 陈嫣 申请人:上海市政工程设计研究总院;上海尔华杰机电装备制造有限公司