CN102583798A - 低速推流曝气搅拌两用机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低速推流曝气搅拌两用机，具有电机轴、电机机封的潜水电机、一侧与潜水电机的电机轴相连并有搅拌轴输出的减速箱、与减速箱的另一侧固定相连的连接件、搅拌叶片组、与搅拌叶片组相连接固定的旋转头、以及设置在连接件和搅拌叶片组之间的密封环，其中连接件、搅拌叶片组、旋转头、密封环四者轴向依次相连，并通过搅拌轴、键带动搅拌叶片组和旋转头同轴旋转。本发明污水搅动时不会导致活性污泥被破坏；处理同样量的污水，损耗电机功率较小，从而运行成本比较低；无论在单独搅拌、还是在曝气方面均比现有的曝气搅拌机效果强得多；不仅可以对水和气体进行雾化、破碎，还能起到向前更大推流功能且消耗功率较小运行成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种低速推流曝气搅拌两用机，尤其是一种应用于各种污水处理行业中的低速推流曝气搅拌两用机。
背景技术
现有的曝气搅拌机具有以下缺点：1)、叶轮转速高，容易破坏活性污泥结构；2)、同样污水量和工艺要求所消耗的电机功率很大，设备运行费用高；3)、对污水推流、曝气效果相对弱些；4)、需配置空心轴、外罩，且需达到一定长度才能保证设备有效运行，而过长的空心轴、外罩使设备加工困难、费用增高，且空心轴的平衡性很难控制，导致设备运行可靠性减弱；5)、因搅拌轴过长还需配置水润滑轴承，而水润滑轴承用于含泥沙、细小纤维较多的环境就容易损坏，如果采用油室用滚动轴承来代替水润滑轴承，则需再配置机械密封，这样在成本上就增加了费用，且制造、维修困难。
发明内容
本发明目的是：提供一种性能优越、结构简单紧凑、溶氧效率高的低速推流曝气搅拌两用机，更好地运用到各个不同污水领域之中。
本发明的第一技术方案是：一种低速推流曝气搅拌两用机，具有电机轴、电机机封的潜水电机、一侧与潜水电机的电机轴相连并有搅拌轴输出的减速箱、一端与减速箱的另一侧固定相连的连接件、与连接件另一端连接并通过键固定的搅拌叶片组、与搅拌叶片组相连接固定的旋转头、以及设置在连接件和搅拌叶片组之间的密封环，其中连接件、搅拌叶片组、旋转头、密封环四者轴向依次相连，并通过搅拌轴、键带动搅拌叶片组和旋转头同轴旋转。
在上述技术方案的基础上，进一步包括附属技术方案：
所述连接件包括位于其内的进气室、与进气室相连通的进气口、固定于进气室一侧的密封法兰、与搅拌轴密封的轴机封、以及用于固定搅拌叶片组的键。
所述搅拌叶片组包括一组搅拌叶片、一体设置在相应搅拌叶片一侧的第一空气雾化器、以及设置在搅拌叶片之间的中空轮毂。
所述第一空气雾化器为内部中空，其内部与进气室、中空轮毂内腔相连通，且设置有用于空气雾化的若干个微孔。
所述旋转头包括形成于周侧的若干个剪切螺旋片、环绕周侧设置并轴向延伸的若干个破碎叶片、轴向设置于一端的第二空气雾化器、和设置于另一端且与搅拌轴相连的轴孔。
所述第二空气雾化器周围被破碎叶片所环绕，并具有若干个蜂窝状且与中空轮毂内腔相连通的狭长孔。
本发明的第二技术方案是：一种低速推流曝气搅拌两用机，具有电机轴、电机机封的潜水电机、一侧与潜水电机的电机轴相连并有搅拌轴、轴机封的减速箱、一端与减速箱的另一侧固定相连的连接件、与连接件另一端连接并通过键固定的搅拌叶片组、与搅拌叶片组相连接固定的旋转头、以及设置在连接件和搅拌叶片组之间的密封环，其中连接件、搅拌叶片组、旋转头和密封环四者轴向依次相连，并通过搅拌轴、键带动搅拌叶片组和旋转头同轴旋转，所述搅拌叶片组包括一组搅拌叶片、和一体设置在相应搅拌叶片一侧且径向延伸的第一空气雾化器，而所述旋转头包括轴向延伸的第二空气雾化器。
在第二技术方案的基础上，进一步包括附属技术方案：
所述连接件包括位于其内的进气室、与进气室相连通的进气口、和固定于进气室一侧并与密封环配合的密封法兰，所述搅拌叶片组还包括连接各搅拌叶片的中空轮毂。
所述第一空气雾化器为内部中空，其内部与进气室、中空轮毂内腔相连通，且设置有用于空气雾化的若干个微孔。
所述旋转头进一步包括形成于周侧的若干个剪切螺旋片、环绕周侧设置并轴向延伸的若干个破碎叶片、和设置于另一端且与搅拌轴相连的轴孔，其中第二空气雾化器周围被破碎叶片所环绕，并具有若干个蜂窝状且与中空轮毂内腔相连通的狭长孔。
本发明优点是：
本发明的低速推流曝气搅拌两用机具有以下优点：1、叶轮低速运转，转速范围在40r/min～290r/min，污水搅动时不会导致活性污泥被破坏；2、处理同样量的污水，损耗电机功率较小，从而运行成本比较低；3、无论在单独搅拌、还是在曝气方面均比现有的曝气搅拌机效果强得多；4、不仅可以对水和气体进行雾化、破碎，还能起到向前更大推流功能且消耗功率较小运行成本低。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的立体示意图；
图2为图1的剖视示意图；
图3为本发明的分解示意图；
图4为本发明的旋转头的结构示意图。
具体实施方式
实施例：参考图1-4所示，本发明提供了一种低速推流曝气搅拌两用机的实施例，其包括具有电机轴12、电机机封14的潜水电机10、一侧与潜水电机10的电机轴12相连并固定潜水电机10的减速箱20、一端与减速箱20的另一侧固定相连的连接件30、与连接件30另一端连接并通过键61固定的搅拌叶片组40、与搅拌叶片组40相连接固定的旋转头50、以及设置在连接件30和搅拌叶片组40之间的密封环60。其中潜水电机10的安装深度可达20米。减速箱20内有一端与电机轴12相连的齿轮传动结构，并通过另一端的搅拌轴22进行输出。连接件30、搅拌叶片组40、旋转头50和密封环60四者轴向相连，并通过搅拌轴22、键61带动搅拌叶片组40和旋转头50同轴旋转。电机机封14用于减速箱20和潜水电机10之间的密封，以防止水渗透。潜水电机10采用滚动轴承，而搅拌轴22由减速机输出轴替代，因此搅拌轴22较短无需再增加轴承，这样就使设备制造工艺简单、维护方便，节约制造、维护费用。
连接件30包括位于其内的进气室32、与进气室32相连通的进气口34、固定于进气室32一侧并与密封环60密封配合的密封法兰36、与搅拌轴22密封的轴机封38、以及用于固定搅拌叶片组40的键61。其中进气口34与气泵(未图示)相连通。
如图2并结合图3所示，搅拌叶片组40包括一组搅拌叶片41、一体设置在相应搅拌叶片41一侧的第一空气雾化器42、以及设置在搅拌叶片41之间的中空轮毂44。其中第一空气雾化器42的径向长度要小于搅拌叶片41的径向长度，且大于搅拌叶片41一半的径向长度，优选为搅拌叶片41的90％径向长度。搅拌叶片41的个数优选为3个，也可以为2个或4个以上。第一空气雾化器42优选为中空半圆弧形，其内部与进气室32、中空轮毂44内腔相连通，且表面设置有用于空气雾化且在两个方向延伸的若干个微孔46。中空轮毂44呈圆筒形，通过键61、锁紧螺母、防松螺栓等固定在搅拌轴22。该防松螺栓用于防止锁紧螺母松动。
如图4所示，旋转头50中空圆筒形，至少部分伸入到中空轮毂44内固定，其包括形成于周侧的若干个剪切螺旋片51、环绕设置并轴向延伸的若干个破碎叶片52、轴向设置于一端的第二空气雾化器54、和设置于另一端且与搅拌轴22相连的轴孔56。其中第二空气雾化器54呈筒形，其周围被破碎叶片52所环绕，并具有若干个蜂窝状且与中空轮毂44内腔相连通的狭长孔。
消化过程工作时，将本发明低速推流曝气搅拌两用机放在距池底≥1000毫米处，搅拌叶片41低速旋转，在水下形成负压，在负压和气泵形成的正压的共同作用下，将空气由进气室32、中空轮毂44内腔进入第二空气雾化器54和分布于搅拌叶片41上的第一空气雾化器42，空气被位于头部的空气雾化器54、第一空气雾化器42进行雾化、又被破碎叶片52、搅拌叶片41破碎切割成极细微的气泡。同时由搅拌叶片41和剪切螺旋片51组成的混合螺旋桨对水体具有超强推流作用，微小的气泡裹挟在水流中的时间也大大延长，混合螺旋桨推动这些气泡到更深、更远的区域从而充氧动力效率得到大幅度的提高。
反消化过程工作时，仅开启潜水电机10，关闭气泵无空气注入水中，本发明低速推流曝气搅拌两用机仅起到低速推流搅拌作用，由此将消化与反消化功能集于一身，并能抑制水雾飞沫，是曝气搅拌机设计的一次创举。同时可根据不同的工艺要求由控制柜自动控制运行时间段，以获得最佳的污水处理工艺效果和最低的能耗。
经过大量的实验和实际运用表明，本发明具有以下特点：
1、气泡和水接触的时间长、接触的表面积大。气泡能与池底污水充分混合，气泡在水中移动的距离长，气泡在水中扩散的速度快，气泡从水底释放出水面，气泡在水中相互碰撞合并的几率少，这就大大提高了污水充氧效率、增加了服务面积。气泡经第一空气雾化器、剪切叶片和搅拌叶片雾化、破碎切割、搅动后与污水混合。气泡比表曝机、射流曝气机、离心曝气机更小，同时根据需氧量可配套不同功率气泵和不同数量叶片，充氧效果比抽吸式曝气机好得多，本发明的搅拌叶片直径是抽吸式曝气机螺旋桨直径的4倍，且只需抽吸式曝气机1/4的能耗便可推动等量甚至更多的水体。气泡在与水充分混合后，又迅速被搅拌螺旋桨向前推向远方并扩散开来。可大大减少剪切螺旋桨附近充氧过饱和及气泡碰撞合并几率。由于水体在搅拌螺旋桨作用下螺旋线方式向前推进的，小气泡在向前移动和缓慢上升过程中也随水流呈螺旋形上下翻动，其运动轨迹加长，大大延长了与水接触的时间和在水中的行程。因此比管道微孔曝气器(气泡直线上升)、射流曝气机(呈斜线上升)离心曝气机(呈水平螺旋上升)、转碟曝气机及其他表曝机(呈表面四周水平扩散，池底几乎无充氧能力)具有更高的溶氧效率。
2、工艺适应性好，能耗比高。本发明的曝气与搅拌时间可任意调整，同时可根据需氧要求调整不同大小气泵提供气源和不同数量叶片，以达到最佳的污水处理效果。本发明在停止供气时，仅叶浆旋转而达到搅拌作用，而射流曝气机、离心曝气机、仅仅在曝气时才能起到搅拌作用，若让它们仅用于搅拌，则要消耗更大的动力，且表曝机对池底污水无法搅拌、这些曝气搅拌效果都无法与本发明相比。
3、结构紧凑，一机两用，设备无土建费用，安装检修方便。本发明曝气、搅拌合一，无水下管网、无土建。安装、提升、检修时，不用排水，这是管道微孔曝气机所没有的优势，管道微孔曝气器检修时需要放尽池内污水，且管道曝气头容易堵塞、故障率高。
4、运行可靠，无堵塞、无缠绕、工作噪音小，除电机、减速机需要维护外，其余部件使用寿命长，长期无需更换、维护。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低速推流曝气搅拌两用机，其特征在于其包括：具有电机轴(12)、电机机封(14)的潜水电机(10)、一侧与潜水电机(10)的电机轴(12)相连并有搅拌轴(22)输出的减速箱(20)、一端与减速箱(20)的另一侧固定相连的连接件(30)、与连接件(30)另一端连接并通过键(61)固定的搅拌叶片组(40)、与搅拌叶片组(40)相连接固定的旋转头(50)、以及设置在连接件(30)和搅拌叶片组(40)之间的密封环(60)，其中连接件(30)、搅拌叶片组(40)、旋转头(50)、密封环(60)四者轴向依次相连，并通过搅拌轴(22)、键(61)带动搅拌叶片组(40)和旋转头(50)同轴旋转。
2.根据权利要求1所述的低速推流曝气搅拌两用机，其特征在于：所述连接件(30)包括位于其内的进气室(32)、与进气室(32)相连通的进气口(34)、固定于进气室(32)一侧的密封法兰(36)，与搅拌轴(22)密封的轴机封(38)、以及用于固定搅拌叶片组(40)的键(61)。
3.根据权利要求2所述的低速推流曝气搅拌两用机，其特征在于：所述搅拌叶片组(40)包括一组搅拌叶片(41)、一体设置在相应搅拌叶片(41)一侧的第一空气雾化器(42)、以及连接各搅拌叶片(41)的中空轮毂(44)。
4.根据权利要求3所述的低速推流曝气搅拌两用机，其特征在于：所述第一空气雾化器(42)为内部中空，其内部与进气室(32)、中空轮毂(44)内腔相连通，且设置有用于空气雾化的若干个微孔(46)。
5.根据权利要求4所述的低速推流曝气搅拌两用机，其特征在于：所述旋转头(50)包括形成于周侧的若干个剪切螺旋片(51)、环绕周侧设置并轴向延伸的若干个破碎叶片(52)、轴向设置于一端的第二空气雾化器(54)、和设置于另一端且与搅拌轴(22)相连的轴孔(56)。
6.根据权利要求5所述的低速推流曝气搅拌两用机，其特征在于：所述第二空气雾化器(54)周围被破碎叶片(52)所环绕，并具有若干个蜂窝状且与中空轮毂(44)内腔相连通的狭长孔。
7.一种低速推流曝气搅拌两用机，其特征在于其包括：具有电机轴(12)、电机机封(14)的潜水电机(10)、一侧与潜水电机(10)的电机轴(12)相连并有搅拌轴(22)、轴机封(38)的减速箱(20)、一端与减速箱(20)的另一侧固定相连的连接件(30)、与连接件(30)另一端连接并通过键(61)固定的搅拌叶片组(40)、与搅拌叶片组(40)相连接固定的旋转头(50)、以及设置在连接件(30)和搅拌叶片组(40)之间的密封环(60)，其中连接件(30)、搅拌叶片组(40)、旋转头(50)和密封环(60)四者轴向依次相连，并通过搅拌轴(22)、键(61)带动搅拌叶片组(40)和旋转头(50)同轴旋转，所述搅拌叶片组包括一组搅拌叶片(41)、和一体设置在相应搅拌叶片(41)一侧且径向延伸的第一空气雾化器(42)，而所述旋转头(50)包括轴向延伸的第二空气雾化器(54)。
8.根据权利要求7所述的低速推流曝气搅拌两用机，其特征在于：所述连接件(30)包括位于其内的进气室(32)、与进气室(32)相连通的进气口(34)、和固定于进气室(32)一侧并与密封环(60)配合的密封法兰(36)，所述搅拌叶片组(40)还包括连接各搅拌叶片(41)的中空轮毂(44)。
9.根据权利要求8所述的低速推流曝气搅拌两用机，其特征在于：所述第一空气雾化器(42)为内部中空，其内部与进气室(32)、中空轮毂(44)内腔相连通，且设置有用于空气雾化的若干个微孔(46)。
10.根据权利要求9所述的低速推流曝气搅拌两用机，其特征在于：所述旋转头(50)进一步包括形成于周侧的若干个剪切螺旋片(51)、环绕周侧设置并轴向延伸的若干个破碎叶片(52)、和设置于另一端且与搅拌轴(22)相连的轴孔(56)，其中第二空气雾化器(54)周围被破碎叶片(52)所环绕，并具有若干个蜂窝状且与中空轮毂(44)内腔相连通的狭长孔。
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