直接利用風(fēng)能曝氣增氧系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種直接利用風(fēng)能曝氣增氧系統(tǒng)，包括葉片、傳動(dòng)軸、齒輪箱、旋轉(zhuǎn)軸、空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、曝氣裝置，所述齒輪箱輸入端通過(guò)傳動(dòng)軸連接葉片，輸出端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸連接空壓機(jī)，葉片通過(guò)傳動(dòng)軸、齒輪箱、旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)空壓機(jī)壓縮空氣；空壓機(jī)連接儲(chǔ)氣罐，將壓縮空氣存儲(chǔ)在儲(chǔ)氣罐內(nèi)，儲(chǔ)氣罐連接曝氣裝置，使壓縮空氣通過(guò)曝氣裝置進(jìn)入水中。該系統(tǒng)直接利用風(fēng)能，避免了能量間的多次轉(zhuǎn)換，提高風(fēng)能利用率；使用曝氣軟管從水底曝氣，增氧均勻、效果好；高壓空氣經(jīng)由儲(chǔ)氣罐進(jìn)入曝氣裝置，有效解決了風(fēng)能利用的不穩(wěn)定性問(wèn)題；可維持水中氧氣含量穩(wěn)定，節(jié)省人工成本；可集群化發(fā)展，適應(yīng)范圍廣闊。
【專利說(shuō)明】
直接利用風(fēng)能曝氣増氧系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種城市污水處理和飲用自來(lái)水廠水處理的曝氣增氧系統(tǒng)，尤其是一種直接利用風(fēng)能曝氣增氧系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為一種無(wú)污染和可再生的新能源有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ覈?guó)是季風(fēng)盛行的國(guó)家，風(fēng)能資源量大面廣，因此開發(fā)利用風(fēng)能有著十分重要的意義。
[0003]大量的城市污水處理和飲用自來(lái)水廠水處理過(guò)程都需要曝氣增氧技術(shù)。自來(lái)水廠用于曝氣的羅茨風(fēng)力機(jī)能耗占廠總能耗的80%?90%。而一般這類廠址多在郊區(qū)，風(fēng)受城市建筑影響較小加之風(fēng)能直接利用對(duì)風(fēng)質(zhì)量要求不高，風(fēng)力曝氣增氧技術(shù)將在這些領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
[0004]近幾年對(duì)于風(fēng)能利用裝置的研究設(shè)計(jì)層出不窮，在利用風(fēng)能曝氣增氧方面也已經(jīng)取得了一些顯著的研究成果。申請(qǐng)?zhí)枮?01310659508.8，公布號(hào)為CN104692520A的發(fā)明公開了一種新型風(fēng)能曝氣裝置，在風(fēng)能推動(dòng)下，自助力風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)連接軸的攪拌槳對(duì)水進(jìn)行攪拌，使水和空氣混合增加水的溶解氧。此裝置在水中的攪拌器易受水流影響，而且水體較深時(shí)增氧效果不理想。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201220192084，公開號(hào)為CN202588099U的實(shí)用新型公開了一種利用風(fēng)能的曝氣增氧系統(tǒng)，通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，并通過(guò)逆變器將轉(zhuǎn)換的電能變成交流電，經(jīng)穩(wěn)壓處理后輸出到鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣增氧。這種方法經(jīng)過(guò)風(fēng)能-電能-機(jī)械能的兩次轉(zhuǎn)換，降低了風(fēng)能利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是要提供一種直接利用風(fēng)能曝氣增氧系統(tǒng)，該系統(tǒng)直接利用風(fēng)能，避免了能量間的多次轉(zhuǎn)換，提高風(fēng)能利用率;使用曝氣軟管從水底曝氣，增氧均勻、效果好;高壓空氣經(jīng)由儲(chǔ)氣罐進(jìn)入曝氣裝置，有效解決了風(fēng)能利用的不穩(wěn)定性問(wèn)題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種直接利用風(fēng)能曝氣增氧系統(tǒng)，包括葉片、傳動(dòng)軸、齒輪箱、旋轉(zhuǎn)軸、空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、曝氣裝置，所述齒輪箱輸入端通過(guò)傳動(dòng)軸連接葉片，輸出端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸連接空壓機(jī)，葉片通過(guò)傳動(dòng)軸、齒輪箱、旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)空壓機(jī)壓縮空氣；空壓機(jī)連接儲(chǔ)氣罐，將壓縮空氣存儲(chǔ)在儲(chǔ)氣罐內(nèi)，儲(chǔ)氣罐連接曝氣裝置，使壓縮空氣通過(guò)曝氣裝置進(jìn)入水中。
[0008]所述葉片(I)為三葉片升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片。所述齒輪箱為換向和變速齒輪箱。所述空壓機(jī)為螺桿式空壓機(jī)。所述空壓機(jī)與儲(chǔ)氣罐之間連接有安全閥，當(dāng)空壓機(jī)產(chǎn)生的空氣壓強(qiáng)大于儲(chǔ)氣罐中氣壓時(shí)，安全閥自動(dòng)打開，空氣進(jìn)入儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)存；當(dāng)空壓機(jī)產(chǎn)生的空氣壓強(qiáng)低于儲(chǔ)氣罐中氣壓時(shí)，安全閥自動(dòng)關(guān)閉，用于防止高壓氣體回流破壞空壓機(jī)。所述曝氣裝置為一系列并連在儲(chǔ)氣罐出氣口的軟管，當(dāng)曝氣時(shí)，軟管膨脹，當(dāng)停止曝氣時(shí)，軟管受靜水壓力作用被壓扁;所述軟管周圍分布出氣孔，出氣孔為狹長(zhǎng)的細(xì)縫。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
通過(guò)垂直軸風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸依次通過(guò)換向和變速齒輪，帶動(dòng)空壓機(jī)壓縮空氣存儲(chǔ)至儲(chǔ)氣罐，然后壓縮空氣通過(guò)曝氣管進(jìn)入水中，達(dá)到均勻、迅速增氧的目的。同時(shí)在水中設(shè)置測(cè)氧傳感器，根據(jù)氧氣含量自動(dòng)控制儲(chǔ)氣罐排氣閥門開關(guān)，維持水中所需氧氣含量。
[0010]該系統(tǒng)直接利用風(fēng)能，避免了能量間的多次轉(zhuǎn)換，提高風(fēng)能利用率;使用曝氣軟管從水底曝氣，增氧均勻、效果好;高壓空氣經(jīng)由儲(chǔ)氣罐進(jìn)入曝氣裝置，有效解決了風(fēng)能利用的不穩(wěn)定性問(wèn)題;可維持水中氧氣含量穩(wěn)定，節(jié)省人工成本;可集群化發(fā)展，適應(yīng)范圍廣闊。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的直接利用風(fēng)能曝氣增氧系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]如圖1所示，本發(fā)明的直接利用風(fēng)能曝氣增氧系統(tǒng)，包括葉片1、傳動(dòng)軸2、塔架3、齒輪箱4、旋轉(zhuǎn)軸5、空壓機(jī)6、安全閥7、儲(chǔ)氣罐8、排氣閥9、曝氣裝置1。
[0014]齒輪箱4輸入端通過(guò)傳動(dòng)軸2連接葉片I，輸出端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸5連接空壓機(jī)6，葉片I通過(guò)傳動(dòng)軸、齒輪箱、旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)空壓機(jī)壓縮空氣；空壓機(jī)6連接儲(chǔ)氣罐8，將壓縮空氣存儲(chǔ)在儲(chǔ)氣罐內(nèi)，儲(chǔ)氣罐8連接曝氣裝置10，使壓縮空氣通過(guò)曝氣裝置10進(jìn)入水中。葉片I為三葉片升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片。齒輪箱4為換向和變速齒輪箱，空壓機(jī)6為螺桿式空壓機(jī)，空壓機(jī)6與儲(chǔ)氣罐8之間連接有安全閥7。
[0015]風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，傳動(dòng)軸2依次通過(guò)齒輪箱4中的換向和轉(zhuǎn)速齒輪，帶動(dòng)空壓機(jī)6旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮空氣產(chǎn)生高壓氣體。若此氣體壓力大于儲(chǔ)氣罐8中氣壓，安全閥7自動(dòng)打開，空氣進(jìn)入儲(chǔ)氣罐8儲(chǔ)存，若小于儲(chǔ)氣罐8中氣壓，安全閥7自動(dòng)關(guān)閉，防止高壓氣體倒流破壞空壓機(jī)裝置。當(dāng)水中的傳感器監(jiān)測(cè)到水中氧氣含量低于所需氧氣最小值時(shí)，儲(chǔ)氣罐8排氣閥9打開，系統(tǒng)開始曝氣，當(dāng)達(dá)到所需氧氣最大值時(shí)，排氣閥9關(guān)閉，系統(tǒng)停止曝氣。
[0016]曝氣裝置10為一系列并連在儲(chǔ)氣罐出氣口的軟管，當(dāng)曝氣時(shí)，軟管膨脹，當(dāng)停止曝氣時(shí)，軟管受靜水壓力作用被壓扁；軟管周圍分布出氣孔，出氣孔為狹長(zhǎng)的細(xì)縫。曝氣裝置10可根據(jù)工程規(guī)模、原水水質(zhì)、曝氣程度及處理工藝流程等選定，可替代曝氣軟管實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直接利用風(fēng)能曝氣增氧系統(tǒng)，包括葉片(1)、傳動(dòng)軸(2)、齒輪箱(4)、旋轉(zhuǎn)軸(5)、空壓機(jī)(6)、儲(chǔ)氣罐(8)、曝氣裝置(10)，其特征在于:所述齒輪箱(4)輸入端通過(guò)傳動(dòng)軸(2)連接葉片(I)，輸出端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸(5)連接空壓機(jī)(6)，葉片(I)通過(guò)傳動(dòng)軸(2)、齒輪箱(4)、旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)空壓機(jī)(6)壓縮空氣；空壓機(jī)(6)連接儲(chǔ)氣罐(8)，將壓縮空氣存儲(chǔ)在儲(chǔ)氣罐(8)內(nèi)，儲(chǔ)氣罐(8)連接曝氣裝置(10)，使壓縮空氣通過(guò)曝氣裝置(10)進(jìn)入水中。2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的直接利用風(fēng)能曝氣增氧系統(tǒng)，其特征在于:所述葉片(I)為三葉片升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接利用風(fēng)能曝氣增氧系統(tǒng)，其特征在于:所述齒輪箱(4)為換向和變速齒輪箱。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接利用風(fēng)能曝氣增氧系統(tǒng)，其特征在于:所述空壓機(jī)(6)為螺桿式空壓機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接利用風(fēng)能曝氣增氧系統(tǒng)，其特征在于:所述空壓機(jī)(6)與儲(chǔ)氣罐(8)之間連接有安全閥(7)，當(dāng)空壓機(jī)(6)產(chǎn)生的空氣壓強(qiáng)大于儲(chǔ)氣罐(8)中氣壓時(shí)，安全閥(7)自動(dòng)打開，空氣進(jìn)入儲(chǔ)氣罐(8)中儲(chǔ)存；當(dāng)空壓機(jī)(6)產(chǎn)生的空氣壓強(qiáng)低于儲(chǔ)氣罐(8)中氣壓時(shí)，安全閥(7)自動(dòng)關(guān)閉，用于防止高壓氣體回流破壞空壓機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接利用風(fēng)能曝氣增氧系統(tǒng)，其特征在于:所述曝氣裝置(10)為一系列并連在儲(chǔ)氣罐(8)出氣口的軟管，當(dāng)曝氣時(shí)，軟管膨脹，當(dāng)停止曝氣時(shí)，軟管受靜水壓力作用被壓扁;所述軟管周圍分布出氣孔，出氣孔為狹長(zhǎng)的細(xì)縫。
【文檔編號(hào)】C02F7/00GK105923798SQ201610406355
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】張楠, 李春, 王東華, 袁全勇, 王淵博, 丁勤衛(wèi), 楊陽(yáng)
【申請(qǐng)人】上海理工大學(xué)