叶轮式增氧机

出处：按学科分类—农业科学 科学普及出版社《淡水养鱼实用技术手册》第645页（5243字）

(1)结构与原理 叶轮增氧机有多种，结构虽有差异，但基本上有以下几个部分组成：电机、减速器、叶轮、托体、支杆、浮筒等六个部分图5－1。现举典型的YL－780型为例，说明结构。

图5－1 叶轮增氧机

1－罩壳；2－电动机；3－皮带传动；4－托架；5－叶轮；6－齿轮传动；7－浮筒

①罩壳 罩在电机外面，以保护电机，由于增氧机在露天野外水池上工作，叶轮搅拌，水珠飞溅，电机容易受潮，所以电机外罩须用塑料或铁皮制成。罩壳上开有百叶窗以散发电机旋转时产生的热量。

②电机 是增氧机的动力，一般采用J02型全封闭三相异步立式电机，电机可直接和减速箱相联接，中间不用联轴节，功率为1．5千瓦。

③增氧机减速器 有皮带传动，蜗轮蜗杆传动，皮带齿轮传动，圆拉齿轮减速箱传动等形式，目前主要是皮带齿轮传动和齿轮箱传动，简介如下：

皮带传动 这是原始的传动型式，通过1－2级皮带减速带动叶轮旋转，其优点是造价低，但传递效率低，高温季节易打滑，目前已很少采用。

蜗轮蜗杆传动 其特点是传动比大，平稳，但缺点是传递效率低，蜗轮易磨损，会影响使用寿命和增氧性能，目前已很少采用。

皮带齿轮传动 即第一级采用皮带，第二级采用齿轮，一般用手扶拖拉机最终传动箱或三卡后桥螺旋伞齿轮传动，其特点是通用性好，但体积大，尤其是后桥伞齿轮容易损坏。

齿轮减速箱 这是目前比较理想的传递形式，采用二级斜圆柱齿轮，第一级主动齿轮直接安装在电机主轴上，结构紧凑，传递效率可达80%以上，能长期连续运转，使用寿命可达2万小时以上，但制造、安装要求高，使用时应经常注意齿轮箱的润滑。

此外还试制过摆线针轮减速器，少齿差减速器等形式，因制造困难，维修不便，成本高而没有推广使用。

④叶轮 是增氧机的关键部件(工作部件)，叶轮的好坏对增氧机的性能起着至关重要的作用。本机采用管伞式叶轮，用钢材制成，主体为一倒锥形，上面焊有长短提水板，在长短叶片之间焊有通气管(顶端和侧面开孔)，当叶轮旋转时通过搅拌造成水跃，液面更新和负压进气，增加水中含氧量。

⑤支杆 以连接浮筒和机体，使机体重量支于浮筒之上。支杆为三根，成放射状均布，支杆有一定长度，以避免造成挡水现象，一般用管材或槽钢制成。

⑥浮筒 使整机浮于水面，能随水上下浮动，浮筒为三只支杆相连，浮筒常为圆柱形，尺寸依整机重量而定，并留有一定的余量，以防沉机。浮筒一般用铁板焊成，也可用塑料制成，以防锈蚀。

⑦托体 本机没有托体，在某些型号中，在减速电机叶轮之间有这一结构，上连减速箱下接叶轮，四周以支杆和浮箱相连，起支承作用。

(2)主要参数 叶轮增氧机的主要参数有三个，即功率、增氧能力和功率效率。

①功率 增氧机的功率是由多方面因素决定的，并且是决定增氧性能的主要因素。功率一般是通过水力学测定获得，然后归纳成经验公式。功率计算有多种，但一般以叶轮为主，功率是叶轮直径转速的函数。

②增氧能力 是增氧机在每小时向水中增氧的能力，常以公斤氧／小时计算。例YL－780增氧能力为885克／小时，这是衡量增氧机性能的主要指标，是选择增氧机型号的主要依据。增氧能力和叶轮参数以及工作状态有关，一般是在特定的无氧水条件下，通过测定、计算获得。计算公式如下：

Q——增氧能力(公斤氧／小时)

Ⅴ——体积(米³)

C——饱和溶解氧(毫克／升)

f₂，f₁——起始和结束增氧时间(分)

CL₁，CL₂——起始和结束时溶解氧(毫克／升)

另外还得乘以各种系数(随温度和水质而定)

③动力效率 是指每千瓦每小时的增氧能力(公斤氧／千瓦／小时)，即单位功率的增氧能力。该参数反映增氧机能力及整机的结构性能和机械效率，是机械、性能和经济综合指标，是衡量增氧机优劣的主要指标之一。例如YL－780型动力效率为750克／千瓦／小时。它是通过实测功率和增氧能力然后计算出来的。动力效率还有二种概念，一种是整机的动力效率，即包括所有传递效率在内，另一种是叶轮动力效率，则是以叶轮消耗功率计算的数值，要比整机的效率高，国外常用此指标来衡量叶轮设计的优劣。

(3)使用要点

①合适的增氧机型号选择。选择合适类型增氧机，不仅能满足鱼类生长发育对氧的需要，而且还能提高机械使用效率，取得明显的经济效益。

选择原则是按实际生产具有足够增氧能力的增氧机，但是所需氧量是一个十分复杂的变量，它不仅受到养殖对象鱼类密度的制约，还受多种环境因子的影响，要精确地计算是有困难的，而且在实际生产上亦没有必要。较简单的办法是先测定在最恶劣环境中水体中总耗氧速率即每小时消耗氧的速度(公斤O₂／小时)，然后选择增氧能力大于耗氧速率的型号，这样才能确保鱼类对氧的需要。例如YL－780型一般可用于8－10亩产量为1000斤以上鱼池。在高密度养鱼池中它一般可满足7000－8000斤鱼类对氧的需要。

②合理使用。这里指的是怎样利用增氧机来取得较好的增氧效果，即在不同的条件下，如何合理使用，至于维修保养将在下面介绍。

养殖水域的一般变化规律 因增氧机目前主要用于池塘养鱼和高密度养鱼池。所以要介绍这二种环境的溶氧规律。

池塘：池塘环境条件错综复杂，溶氧的变化主要取决池水中的生物量、有机物和底质状况，其中浮游生物量起主导作用，因此溶氧具有日变化和垂直变化规律。日变化即昼夜变化，白天由于浮游植物的光合作用，池水表面常常出现过饱和状态，而夜晚由于各类生物的呼吸，出现最低值，即有明显的昼夜变化。一般溶氧最高值(峰值)常出现在黄昏日落之前，而最低值(各值)常出现在夜晚黎明之前，溶氧呈正弦曲线变化。垂直变化，即在水域的垂直断面内有明显的溶氧差，造成此种情况主要是浮游植物的光合作用主要集中在表面，而底部有机物发酵耗氧主要在下层以及表、底层水温差所致。

高密度养鱼池：由于鱼池一般都用水泥制成，排除了底质的因子，而鱼类密度常达数十公斤甚至上百公斤／米³，而且一般还要求水质洁净，所以浮游生物不起主导作用，鱼类的密度成为溶氧变化的主要因子，池水没有明显的昼夜变化和垂直变化，成为较均匀的时间变化曲线，即随着时间的推移，溶氧直趋下降，而每小时的下降速率即为耗氧率。

根据不同的环境因子和各种不同需要应采用不同的使用方法。

合理使用方法

第一，池塘增氧机主要用于高产塘和“救急”，解决鱼类因缺氧浮头现象。高产池塘溶氧要求在4毫克／升以上，充分利用上层过饱和氧水层，使它均匀到整个水层，使池塘溶氧能均匀保持在4毫克／升以上。因此一般在晴天中午开机，把高氧水储藏在底层，以备夜晚使用。而“救急”时，因浮头一般发生在夜晚，应根据气候和水质状况提前开机，待鱼浮头解决后关机，若浮头严重，需到黎明太阳出来以后，鱼停止浮头才能关机。

第二，高密度养鱼池因鱼类生长始终需要补充氧气，因此基本上采用连续增氧的办法。为了节约电耗，要定时测定池水溶解氧，使池水溶氧达到4毫克／升以上才关机。因此常在增氧机上安装定时开关，间歇增氧，以减少电耗。

(4)维护和保养

日常使用时必须注意以下几点：

①使用前，应先检查减速箱内是否已注润滑油，若无油时，应加注10号机油，油面通过视油孔应保持在1／3齿高处，工作2－3月后应换注新油。

②电源应使用三相交流电，电线应采用三相包芯线，要接装接地线，并严格检查有无破损，防止漏电伤人伤鱼。接线框要加弹簧垫圈，接线要牢固，不懂电器者不能接线。接线盒进出线要加橡皮圈，严防进水，平时工作时，严禁用力拖曳电线。需下水操作时，应先关闭机器，严禁带电下水作业。

③本机一般安置在水体中央，亦可按需要移位。机器应用绳索固定，防止运转时机器自行回转移位。緾绕电缆线造成漏电停机时，应关机后再移动。

④在土池泥底水体中使用本机时，水深应超过2米，以防因叶轮提水作用泛起池底污泥，恶化水质。在水泥池中使用，水深以不影响机器转动为限。

⑤每瓩的增氧机承载能力，鱼体重量为4000－5000斤／瓦，鱼池面积为5－6亩／瓩。可按需要选用。

⑥本机可长期连续运转500小时。运转时应注意：有无异声和激烈震动；减速器和电机的温升；电源的电流、电压以及浮筒力平衡情况，以防漏水沉机。出现故障时应排除后再使用。

⑦本机剩余浮力有限，严禁人员攀登上机。

⑧使用本机时，叶轮端面与水面平齐，也可在功率许可范围内，适当调节高度，以满足需要。

⑨在0℃以下工作时，应清除机上结冰。

⑩注意清除叶轮上附着生物，使叶轮保持最佳工作状态。

⑾本机可用于高产鱼池和解决鱼类浮头，使用时应注意和其他养殖措施配合，以取得最大效果。

故障排除见表5－1。

表5－1 故障产生原因及排除方法

每年使用后，冬季空闲时间，应对整机进行保养，保养大致可按下列步骤进行：

①把整机移出水面，放在干燥清洁平地上，逐个拆卸浮筒、支杆、减速箱，叶轮和电机，检查损坏情况。

②电机应用兆欧表检查绝缘情况，以及接线柱是否安全牢靠，电线是否完好无损，如有损坏及时更换。

③减速箱应检查齿轮和轴磨损情况，及时整修更换，油封，轴承是否完好，如有破损应予更换。拆检后，加注新油，平放于木架上待用。

④叶轮应清除附着物和锈斑，叶片变形应予整形，并涂防锈漆后保存。

⑤支杆和紧固件应除锈涂油，螺纹应予整修或更换。

⑥浮筒应检查是否有破损，如有漏损，应予焊补，并涂漆后保存。塑料浮筒应检查是否老化龟裂。

⑦各零部件可分别保管，来年再安装使用。