CN102701473A - 一种具有对数螺旋线曲面的曝气机叶轮 - Google Patents

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Abstract

一种具有对数螺旋线曲面的曝气机叶轮，沿空心轴四周均匀一体布置8个竖板，通过螺栓固定搅拌叶片；所述搅拌叶片形状呈曲面，搅拌叶片按照一定的规律型线母线生成，搅拌叶片中部开有圆孔，用于应力卸载；搅拌叶片通过螺栓与联接圆盘连接，搅拌叶片与联接圆盘连接处有折边。本发明的技术效果是：该种结构的曝气机叶轮具有随着推流载荷变化向后弯曲反弹的功能，可以始终基本保持流速和曝气效率的稳定，提高了效率。

Description

一种具有对数螺旋线曲面的曝气机叶轮
技术领域
本发明涉及一种曝气机叶轮，尤其涉及一种具有对数螺旋线曲面的曝气机叶轮。
背景技术
    曝气机是污水处理系统的关键设备，传统的倒伞型表曝机的叶轮都采用大角度倒锥、宽叶片直辐射布置，整机结构型式基本上是一致的，叶轮焊接结构略有不同。而叶轮的水力几何参数，圆锥体的锥角、叶片都很相近。
曝气机设计的关键在于使高速气水充分混合，具有高速气水混合物的喷射等功能，以获得较好的气泡碎化、气水混合效果，减少流体的速度损失。而传统的曝气机叶轮在污水处理过程中，仍经常出现短流、死角、污泥淤积以及处理效率低等问题。要想更好的实现四周和向下的推流，形成更大的空穴，挟裹更多的空气进入，并且使气泡碎化，需要不等径并按照一定规律排列的弧面叶片组合而成的曝气机叶轮。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种具有对数螺旋线曲面的曝气机叶轮，本发明利用了流体力学的有关理论，采用具有函数规律的母线的背曲式叶片，提高了效率。叶片由弹性很高的不锈钢做成。该种叶片在一定程度上能够向后反弹，能随着推流负荷的变化在一定范围内向后弯曲，这种变化至关重要，这样在不同转速下，曝气转子能基本持续保持出水流速，也就是说，在不同运转速度时，转子的曝气效率不会波动很大。而且，叶片侧面的弯曲可以减缓由水流作用于转子而产生的冲击。
本发明是这样来实现的，一种具有对数螺旋线曲面的曝气机叶轮，它包括空心轴、搅拌叶片、联接圆盘，其特征在于：沿空心轴四周均匀一体布置8个竖板，通过螺栓固定搅拌叶片；所述搅拌叶片形状呈曲面，搅拌叶片按照一定的规律型线母线生成，搅拌叶片中部开有圆孔，用于应力卸载；搅拌叶片通过螺栓与联接圆盘连接，搅拌叶片与联接圆盘连接处有折边。
改变传统的直辐射叶片，改用采用对数螺旋线的变径曲面弧形叶片。叶片的母线方程为：
Figure 996123DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 297791DEST_PATH_IMAGE002
，可以按照函数规律变化（
Figure 593119DEST_PATH_IMAGE003
为常数，
Figure 855604DEST_PATH_IMAGE004
为变量
Figure 163089DEST_PATH_IMAGE005
的函数，例如可取为：
Figure 53684DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 788422DEST_PATH_IMAGE007
或
Figure 334941DEST_PATH_IMAGE008
等等）。
本发明的技术效果是：该种结构的曝气机叶轮具有随着推流载荷变化向后弯曲反弹的功能，可以始终基本保持流速和曝气效率的稳定，提高了效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的仰视图。
在图中，1、搅拌叶片 2、空心轴 3、联接圆盘。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明是这样来实现的，沿空心轴2四周均匀一体布置8个竖板，通过螺栓固定搅拌叶片1；所述搅拌叶片1形状呈曲面，搅拌叶片1按照一定的规律型线母线生成，搅拌叶片1中部开有圆孔，用于应力卸载；搅拌叶片1通过螺栓与联接圆盘3连接，搅拌叶片1与联接圆盘3连接处有折边。
改变传统的直辐射叶片，改用采用对数螺旋线的变径曲面弧形叶片。叶片的母线方程为：
Figure 446116DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 394481DEST_PATH_IMAGE002
，可以按照一定函数规律变化。
实施实例：
该叶片的型线方程取值如表1，表2是不同的螺旋转角对应的计算极径。所设计的叶轮总直径为3658mm。（这里取螺旋角函数
Figure 362437DEST_PATH_IMAGE002
中，
Figure 387463DEST_PATH_IMAGE010
）
表1叶片的型线方程取值
表2  螺旋叶片计算参数
Figure 839621DEST_PATH_IMAGE012

Claims (2)

1.一种具有对数螺旋线曲面的曝气机叶轮，它包括空心轴、搅拌叶片、联接圆盘，其特征在于：沿空心轴四周均匀一体布置8个竖板，通过螺栓固定搅拌叶片；所述搅拌叶片形状呈曲面，搅拌叶片按照一定的规律型线母线生成，搅拌叶片中部开有圆孔，用于应力卸载；搅拌叶片通过螺栓与联接圆盘连接，搅拌叶片与联接圆盘连接处有折边。
2.根据权利要求1所述的一种具有对数螺旋线曲面的曝气机叶轮，其特征是一定的规律型线母线为：
Figure 2012102298641100001DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 277551DEST_PATH_IMAGE002
，可以按照函数规律变化，
Figure 2012102298641100001DEST_PATH_IMAGE003
为常数，为变量
Figure 2012102298641100001DEST_PATH_IMAGE005
的函数。
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