CN100545101C - 表面曝气机的叶轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种表面曝气机的叶轮，它包括叶轮体和叶片(4)，叶片(4)呈辐射状固定在叶轮体上，所述叶轮体的锥体(3)上呈辐射状布有水射器(9)，所述水射器(9)由喷射管(10)、真空吸气室(11)和气液混合扩散管(13)顺次同轴联接构成，喷射管(10)的进口端(14)通向叶轮体的中心通孔(1)，真空吸气室(11)上设有吸气通孔(12)，吸气通孔(12)通向叶轮体锥体(3)的凹面一侧。表面曝气机叶轮旋转工作时，水射器提升浅或中层水离心喷射，负压吸气混合扩散，在不增加动力消耗的前提下，使充氧能力大幅度上升，从而降低污水净化费用，提高污水处理能力。

Description

表面曝气机的叶轮
技术领域
本发明涉及一种污水处理曝气充氧用的表面曝气机的叶轮。
背景技术
表面曝气机是城市污水处理工程氧化沟使用的关键设备，传统的倒伞型表面曝气机的叶轮，其形状都象一把倒着打开的纸形雨伞，安装在氧化沟的水面，采用机械减速驱动旋转，靠叶轮上若干个叶片刮水推流挟裹空气，靠氧气溶解水中氧化有机物，达到净水的目的。由于叶片只能将水推着旋转，叶片撞击水造成气泡碎裂，流向紊乱，当表面溶氧达到一定值后很难再提高，造成曝气效果不是很好，动力效率低，一般只能达到1.6-2.4kgO2/kWh，最高也只能达到2.5-2.6kgO2/kW·h，使我国城市污水处理成本中的能耗费用居高不下。
发明内容
本发明提供一种表面曝气机的叶轮，采用该叶轮的曝气机能改变污水流态，大幅度提高氧化沟浅层及中层水的曝气充氧效率，降低污水处理的能源消耗和动力费用。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种表面曝气机的叶轮，它包括叶轮体和叶片，叶轮体为倒伞状，其中部设有中心通孔，叶片呈辐射状固定在叶轮体上，所述叶轮体的锥体上呈辐射状布有水射器，所述水射器由喷射管、真空吸气室和气液混合扩散管顺次同轴联接构成，喷射管的进口端通向叶轮体的中心通孔，真空吸气室上设有吸气通孔，吸气通孔通向叶轮体锥体的凹面一侧。
所述喷射管的尾端逐渐向水射器轴线靠拢形成锥台状并伸入真空吸气室中。所述气液混合扩散管尾端呈喇叭状。所述水射器任一侧或两侧的叶轮体上设有吸气通孔。
所述叶轮体的骨架支承面以上的锥体外凸面上呈辐射状均布有气液混合管，气液混合管内端入口处的叶轮体上设有吸气通孔。所述气液混合管任一侧或两侧的叶轮体上设有多个吸气通孔。
所述叶片任一侧或两侧的叶轮体上设有多个吸气通孔。所述叶片的上端面或者下端面为齿状，或者上、下端面均为齿状。位于叶轮体外凸面的叶片边呈直线状或者弧线状。
采用以上技术方案后，叶轮锥体紧压水面旋转，表层水随旋转的叶片和气液混合管被离心甩出，叶片的侧面、气液混合管的侧面以及内端都形成负压区，空气则通过负压吸气通孔进入气液混合管与水充分混合后形成环向喷洒。浅层或中层水则在叶轮旋转所致的离心力作用下进入水射器，水射器的喷射管借离心力高速喷射，在真空吸气室区段产生负压吸气，空气从真空吸气室的吸气通孔吸入，水则从喷射管高速喷入，由于喷射管尾端呈锥台状，进一步提高了水的流速。所吸的空气与水在真空吸气室汇合后同时进入气液混合扩散管，由于气液混合扩散管尾端呈喇叭状，水和空气在气液混合扩散管中充分剧烈混合后扩散，气液混合体由离心作用向四周环向喷射。叶片上、下端面为齿状时，对与之接触的水有梳理作用，起到整流、稳流的效果，使充氧后的水流态改善。
污水的表层水由曝气叶轮的叶片环向推流，气液混合管借助于离心作用进行气液混合，浅层、中层水则借水射器的离心作用负压提升进行气液混合，这样三位一体，充分地利用了机械运动和流体运动特性，在不增加动力消耗的前提下，将空气与水进行充分溶解混和，使空气中的氧气得到充分利用，达到曝气充氧的最佳效果，与现有传统曝气机相比，能使曝气充氧的动力效率提高到80％以上，降低曝气充氧的动力消耗费用，每处理1m3污水能节约1角钱以上。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为图1的仰视图
图3为叶片呈折弯面状的径向截面示意图
图4为水射器结构示意图
具体实施方式
根据图1、图2所示，表面曝气机的叶轮主要由叶轮体、叶片4组成，叶轮体为倒伞状，由骨架支承面2和锥体3组成，锥体3的顶部夹角为120-150度，中部设有中心通孔1。叶片4呈辐射状固定在叶轮体的锥体3的凹、凸面上，可以通过焊接、铆接或者用螺栓固定。所述叶轮体的锥体3上呈辐射状均布有水射器9，水射器9可以固定在锥体3的凹面，也可以固定在锥体3的凸面，或者嵌装在锥面中。
所述叶轮体的骨架支承面2以上的锥体外凸面上呈辐射状均布有气液混合管7，气液混合管7内端入口处的叶轮体上设有若干个吸气通孔8。根据左、右旋转工况需要，气液混合管7以及叶片4的左侧或者右侧的叶轮体上设有多个吸气通孔8，当叶轮体旋转方向不同时，在气液混合管7或者叶片4的一侧形成负压区，空气经负压区的吸气通孔8对水进行充氧。气液混合管7的径向截面可以为三角形、半圆形、圆形、矩形、六角形或其它几何形状。叶片4的上端面5呈齿状，另外它的下端面也可设置成齿状，或者上、下端面同时设为齿状。位于叶轮体的圆锥体外凸面的叶片边6可以做成直线状，也可以做成凹弧状，以增加它的强度。
根据图3所示，叶片的径向截面15可以为竖直平面，也可以是折弯面，即由两个平面相交后形成夹面状，其折弯角在120度至180度之间。
根据图4所示，所述水射器9由喷射管10、真空吸气室11和气液混合扩散管13顺次同轴联接构成，喷射管10的进口端14通向叶轮体的中心通孔1，真空吸气室11上设有吸气通孔12，吸气通孔12通向叶轮体锥体的凹面一侧。如果水射器9固定在锥体3的凸面上，则吸气通孔12通过连接管通向叶轮体锥体的凹面。
所述喷射管10的尾端逐渐向水射器轴线靠拢形成锥台状并伸入真空吸气室11中。所述气液混合扩散管13尾端呈喇叭状。根据左、右旋转工况的需要，水射器9左侧或者右侧的叶轮体上设有吸气通孔8，当叶轮体旋转方向不同时，在水射器9的一侧形成负压区，空气经负压区的吸气通孔对水进行充氧，在充氧同时消除了负压而不增加曝气机的能耗。
表面曝气机叶轮旋转工作时，叶片剧烈地搅动表层水推流吸气混合，气液混合管压水挟流，负压吸气混合、离心喷洒，水射器提升浅或中层水离心喷射，负压吸气混合扩散，在不增加动力消耗的前提下，三位一体，使充氧能力大幅度上升，从而降低污水净化费用，提高污水处理能力。

Claims (9)

1、一种表面曝气机的叶轮，它包括叶轮体和叶片(4)，叶轮体为倒伞状，其中部设有中心通孔(1)，叶片(4)呈辐射状固定在叶轮体上，其特征在于所述叶轮体的锥体上呈辐射状布有水射器(9)，所述水射器(9)由喷射管(10)、真空吸气室(11)和气液混合扩散管(13)顺次同轴联接构成，喷射管(10)的进口端(14)通向叶轮体的中心通孔(1)，真空吸气室(11)上设有吸气通孔(12)，吸气通孔(12)通向叶轮体锥体的凹面一侧。
2、根据权利要求1所述的表面曝气机的叶轮，其特征在于所述喷射管(10)的尾端逐渐向水射器轴线靠拢形成锥台状并伸入真空吸气室(11)中。
3、根据权利要求1所述的表面曝气机的叶轮，其特征在于所述气液混合扩散管(13)尾端呈喇叭状。
4、根据权利要求1所述的表面曝气机的叶轮，其特征在于所述水射器(9)一侧的叶轮体上设有吸气通孔。
5、根据权利要求1或4中所述的表面曝气机的叶轮，其特征在于所述叶轮体的骨架支承面(2)以上的锥体外凸面上呈辐射状均布有气液混合管(7)，气液混合管(7)内端入口处的叶轮体上设有吸气通孔(8)。
6、根据权利要求5所述的表面曝气机的叶轮，其特征在于所述气液混合管(7)任一侧或两侧的叶轮体上设有吸气通孔(8)。
7、根据权利要求1-4中任一项所述的表面曝气机的叶轮，其特征在于所述叶片(4)任一侧或两侧的叶轮体上设有吸气通孔(8)。
8、根据权利要求1-4中任一项所述的表面曝气机的叶轮，其特征在于所述叶片的上端面(5)或者下端面为齿状，或者上、下端面均为齿状。
9、根据权利要求1-4中任一项所述的表面曝气机的叶轮，其特征在于位于叶轮体外凸面的叶片边(6)呈直线状或者弧线状。
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Denomination of invention: Vane wheel of surface aerator

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