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摘 要：现代渔业在国民经济中占的比重在逐年增加，已逐步发展成为农村经济的支柱产业，但生产采用的机械设备科技含量不高已成为制约渔业科学发展的一个瓶颈，其中增氧机就是一个渔业发展的关键环节。目前市场普遍采用的是一种结构简单、增氧效率高效、搅水面积较大的螺旋桨式增氧机。
关键词：螺旋桨式增氧机；结构简单；增氧效率高效；搅水面积较大
中图分类号：F416.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4117（2011）10-0332-01
引言：研究增氧机目的是设计一种能够提高溶氧效率，扩大搅水面积，增加溶解氧扩散速度，并可使较大范围的水体快速均匀充氧。而螺旋桨式增氧机在以上性能方面恰好能满足我们的需求。
一、螺旋桨式增氧机的性能特点
以往我们使用的传统水车式增氧机的增氧范围狭小，溶氧量低，氧气不能达到有效深度，只能在水面增氧，因此使用水车式增氧机不能充分有效地利用水体空间而起到增氧、溶氧及扩大搅水面积的作用。而螺旋桨式增氧机的原理是将空气通过螺旋桨高速旋转所产生的负压吸入水中，并在高速水流的冲击下破碎成微小的高密度雾状气泡扩散至水体的中下层，这样，就极大地增加了气—液传质界面，且使气泡在水中停留的时间长，溶氧时间增加，使得空气能与水体充分混合，同时，气泡暴烈时产生大量负离子，起到充分溶氧和净化水质的作用。另一方面，由于螺旋桨的强大的推力，水流可将氧气送到35米开外的水中，形成动态富氧水流环绕整个水体，大流量的过饱和水流既促成水体中的高效率氧气交换，又形成模拟生态水流，将富氧水送至水体的各个角落, 使死水变成活水。
由于螺旋桨式增氧机的螺旋桨由电机通过空心轴直接驱动，不需配备专门的减速装置，所以结构简单，重量轻，成本低，运转噪音小。由于螺旋桨式增氧机的电机等大部分零部件布置在水面上，螺旋桨与导流罩等水下部分也可随着支承套筒的水平放置而露出水面，所以这种增氧机既安全，又易于保养维修。另外螺旋桨式增氧机运转过程中无浪花飞溅现象,其动、势能损失小,机械效率高；螺旋桨式增氧机运转过程中无波浪产生，不会对水体岸基造成损害；螺旋桨式增氧机不需要液体润滑油润滑，不会出现润滑油渗漏现象而对水体造成污染。
二、螺旋桨式增氧机重要性及在工业、渔业领域的应用
（一）螺旋桨式增氧机在增氧和促进水循环方面的重要性：我们都知道如果池塘中的鱼游到水面上呼吸，说明水体中的氧已不能满足鱼的正常呼吸需求了，接下来将导致部分鱼死亡。这时，再加大增氧就太迟了。即使前期我们增氧不够，鱼的成长也会受阻，抵抗力会明显下降，死亡率较高。例如以放养鱼的水塘为例，其中一个水塘使用螺旋桨式增氧机增氧，另一个使用叶轮式增氧机，过一段时间后会发现使用螺旋桨式增氧机增氧的水塘鱼产量，比使用叶轮式增氧机增氧的水塘鱼产量多一倍，并且前者水塘中的鱼比后者水塘中鱼的体积普遍大些。实践证明，螺旋桨式增氧机在提高鱼池活性和初级生产率,提高亩产，提高养殖增收等方面具有重要意义。水循环会增加氧气，并且把增加的氧气均匀地送到水塘的各个角落。水循环还可以起到消层作用，从而可解决水体中的水温层化、氧气层化、化学层化等问题，并使整个水塘适合水产物种生长。水循环的最大影响是它能够把表层水和下层水混合起来。在白天，水塘表层水的溶解氧过度饱和，但中深层水拥有极少的溶解氧，通过水循环，浮游植物在表层制造的氧可以有效地送到水塘的每个角落，并使水塘中的溶解氧平均分布。
（二）螺旋桨式增氧机在改善水塘底部土质方面的重要性：水塘中的土质和水质是一样重要的，水和空气需要平衡，水和土壤同样也需要平衡，水质会受到底层土的影响。土质对水产物种的重要性不亚于土质对农作物的重要性。因此水产专家对土质和水质是同样看重的，许多在水中悬浮的物质都是来自底层土。水中的固体沉淀形成了一层沉淀物，这种沉淀物与塘底原本的泥土完全不同，如果任由这种沉淀物积累，沉淀物中的有机物质会分解并在泥土表面产生有害气体，这种有毒的气体，如氢气、硫化物会被排入水中，螺旋桨式增氧机不会损害泥土，它会使水塘的水循环流通。在增氧效果良好的水中有机物会自然分解而不会产生有毒气体，达到了有效防止水产动物的患病及死亡的可能性。
（三）螺旋桨式增氧机在工业方面的应用：主要应用在工业废水的净化处理上。在工厂的废水处理车间，排出的大量废水在废水处理车间的废水池中处理，废水含有大量的有毒气体（硫化氢、氨、甲烷、二氧化硫等），他们在自然状态下的挥发是一个比较漫长的过程。在废水池中应用螺旋桨式增氧机，能很快的使有毒气体逸出，速度很快。在工业废水中还有许多杂质待处理，增氧机在工作时，水体在旋转运动的同时，将水中杂质集中到池子中间，能够明显地区分出池中清洁地带和污水地带。因此，螺旋桨式增氧机在工业污水处理上的应用也越来越广。
（四）螺旋桨式增氧机在渔业方面的应用：随着螺旋桨式增氧机在我国水产领域的广泛应用，已逐步淘汰了了以往落后的设备，提高了池塘的增氧效率，极大地增加了渔业的总产量，并使我国的水产养殖已逐步向高密度、集约化方向发展。五、发展方向 虽然螺旋桨式增氧机的广泛应用在我国的工业、渔业等方面起到了很大的作用，但是增氧机选材、生产及质量等方面与发达国家相比还存在差距。为了更好的使该设备服务社会，造福人民，特提出以下建议:首先,政府在加强行业的市场监管的同时，加大对生产企业在科研创新方面政策及资金的支持力度；其次, 生产企业也应该在开发研制新产品方面增加力量,使我国的螺旋桨式增氧机在品种规格、技术指标、质量等方面有一个较大的提高，力争使我国的螺旋桨式增氧机生产企业能在国际竞争中占有一席之地。
作者单位：亓俊国 长江大学电子信息学院
卞祖光 华闽南配集团股份有限公司
余在敏 荆州理工职业学院
参考文献：
[1]张大群．污水处理机械设备设计与应用[M].北京：化学工业出版社,2003.
[2]章建波,宋小文.胡树根.曝气机的创新设计[J].机械制造.2004,3.
[3]庞云芝,李秀金.水-空气引射式冰下深水增氧机的设计与性能试验研究[J].农业工程学报.2003,3.
[4]马兰.机械制图[M].北京:机械工程手册,2006.
关键词：螺旋桨式增氧机；结构简单；增氧效率高效；搅水面积较大
中图分类号：F416.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4117（2011）10-0332-01
引言：研究增氧机目的是设计一种能够提高溶氧效率，扩大搅水面积，增加溶解氧扩散速度，并可使较大范围的水体快速均匀充氧。而螺旋桨式增氧机在以上性能方面恰好能满足我们的需求。
一、螺旋桨式增氧机的性能特点
以往我们使用的传统水车式增氧机的增氧范围狭小，溶氧量低，氧气不能达到有效深度，只能在水面增氧，因此使用水车式增氧机不能充分有效地利用水体空间而起到增氧、溶氧及扩大搅水面积的作用。而螺旋桨式增氧机的原理是将空气通过螺旋桨高速旋转所产生的负压吸入水中，并在高速水流的冲击下破碎成微小的高密度雾状气泡扩散至水体的中下层，这样，就极大地增加了气—液传质界面，且使气泡在水中停留的时间长，溶氧时间增加，使得空气能与水体充分混合，同时，气泡暴烈时产生大量负离子，起到充分溶氧和净化水质的作用。另一方面，由于螺旋桨的强大的推力，水流可将氧气送到35米开外的水中，形成动态富氧水流环绕整个水体，大流量的过饱和水流既促成水体中的高效率氧气交换，又形成模拟生态水流，将富氧水送至水体的各个角落, 使死水变成活水。
由于螺旋桨式增氧机的螺旋桨由电机通过空心轴直接驱动，不需配备专门的减速装置，所以结构简单，重量轻，成本低，运转噪音小。由于螺旋桨式增氧机的电机等大部分零部件布置在水面上，螺旋桨与导流罩等水下部分也可随着支承套筒的水平放置而露出水面，所以这种增氧机既安全，又易于保养维修。另外螺旋桨式增氧机运转过程中无浪花飞溅现象,其动、势能损失小,机械效率高；螺旋桨式增氧机运转过程中无波浪产生，不会对水体岸基造成损害；螺旋桨式增氧机不需要液体润滑油润滑，不会出现润滑油渗漏现象而对水体造成污染。
二、螺旋桨式增氧机重要性及在工业、渔业领域的应用
（一）螺旋桨式增氧机在增氧和促进水循环方面的重要性：我们都知道如果池塘中的鱼游到水面上呼吸，说明水体中的氧已不能满足鱼的正常呼吸需求了，接下来将导致部分鱼死亡。这时，再加大增氧就太迟了。即使前期我们增氧不够，鱼的成长也会受阻，抵抗力会明显下降，死亡率较高。例如以放养鱼的水塘为例，其中一个水塘使用螺旋桨式增氧机增氧，另一个使用叶轮式增氧机，过一段时间后会发现使用螺旋桨式增氧机增氧的水塘鱼产量，比使用叶轮式增氧机增氧的水塘鱼产量多一倍，并且前者水塘中的鱼比后者水塘中鱼的体积普遍大些。实践证明，螺旋桨式增氧机在提高鱼池活性和初级生产率,提高亩产，提高养殖增收等方面具有重要意义。水循环会增加氧气，并且把增加的氧气均匀地送到水塘的各个角落。水循环还可以起到消层作用，从而可解决水体中的水温层化、氧气层化、化学层化等问题，并使整个水塘适合水产物种生长。水循环的最大影响是它能够把表层水和下层水混合起来。在白天，水塘表层水的溶解氧过度饱和，但中深层水拥有极少的溶解氧，通过水循环，浮游植物在表层制造的氧可以有效地送到水塘的每个角落，并使水塘中的溶解氧平均分布。
（二）螺旋桨式增氧机在改善水塘底部土质方面的重要性：水塘中的土质和水质是一样重要的，水和空气需要平衡，水和土壤同样也需要平衡，水质会受到底层土的影响。土质对水产物种的重要性不亚于土质对农作物的重要性。因此水产专家对土质和水质是同样看重的，许多在水中悬浮的物质都是来自底层土。水中的固体沉淀形成了一层沉淀物，这种沉淀物与塘底原本的泥土完全不同，如果任由这种沉淀物积累，沉淀物中的有机物质会分解并在泥土表面产生有害气体，这种有毒的气体，如氢气、硫化物会被排入水中，螺旋桨式增氧机不会损害泥土，它会使水塘的水循环流通。在增氧效果良好的水中有机物会自然分解而不会产生有毒气体，达到了有效防止水产动物的患病及死亡的可能性。
（三）螺旋桨式增氧机在工业方面的应用：主要应用在工业废水的净化处理上。在工厂的废水处理车间，排出的大量废水在废水处理车间的废水池中处理，废水含有大量的有毒气体（硫化氢、氨、甲烷、二氧化硫等），他们在自然状态下的挥发是一个比较漫长的过程。在废水池中应用螺旋桨式增氧机，能很快的使有毒气体逸出，速度很快。在工业废水中还有许多杂质待处理，增氧机在工作时，水体在旋转运动的同时，将水中杂质集中到池子中间，能够明显地区分出池中清洁地带和污水地带。因此，螺旋桨式增氧机在工业污水处理上的应用也越来越广。
（四）螺旋桨式增氧机在渔业方面的应用：随着螺旋桨式增氧机在我国水产领域的广泛应用，已逐步淘汰了了以往落后的设备，提高了池塘的增氧效率，极大地增加了渔业的总产量，并使我国的水产养殖已逐步向高密度、集约化方向发展。五、发展方向 虽然螺旋桨式增氧机的广泛应用在我国的工业、渔业等方面起到了很大的作用，但是增氧机选材、生产及质量等方面与发达国家相比还存在差距。为了更好的使该设备服务社会，造福人民，特提出以下建议:首先,政府在加强行业的市场监管的同时，加大对生产企业在科研创新方面政策及资金的支持力度；其次, 生产企业也应该在开发研制新产品方面增加力量,使我国的螺旋桨式增氧机在品种规格、技术指标、质量等方面有一个较大的提高，力争使我国的螺旋桨式增氧机生产企业能在国际竞争中占有一席之地。
作者单位：亓俊国 长江大学电子信息学院
卞祖光 华闽南配集团股份有限公司
余在敏 荆州理工职业学院
参考文献：
[1]张大群．污水处理机械设备设计与应用[M].北京：化学工业出版社,2003.
[2]章建波,宋小文.胡树根.曝气机的创新设计[J].机械制造.2004,3.
[3]庞云芝,李秀金.水-空气引射式冰下深水增氧机的设计与性能试验研究[J].农业工程学报.2003,3.
[4]马兰.机械制图[M].北京:机械工程手册,2006.