CN103768813A - 一种机械蒸发器的叶轮装置的叶片 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械蒸发器的叶轮装置的叶片，该叶片包括前表面和后表面，其特征在于该叶片的前表面具有多个凸部。本发明的机械蒸发器的叶轮装置的叶片，可以降低机械蒸发器运行时的噪音及提高蒸发效率。

Description

一种机械蒸发器的叶轮装置的叶片

技术领域

本发明涉及一种叶轮装置的叶片，具体地涉及在废水处理中所用的机械蒸发器的叶轮装置的叶片。

背景技术

蒸发是处理大量的废水的一种应用技术。参考图1，目前用于废水蒸发的机械蒸发器1，其可以固定在支架上（未示出）使用，包括外壳2、顶盖3、电动机4、叶轮装置5以及进水装置6；该电动机4包括传动轴7；该顶盖3具有开口8，该顶盖8固定于外壳2上；该叶轮装置5包括轮毂9和固定到轮毂9上的多个叶片10；该电动机4通过传动轴7穿过顶盖3的开口8而连接轮毂9以带动叶片10旋转，该进水装置6包括进水管11，该进水管11包括进水口12和出水口13，该出水口13位于叶片10的下方。

工作时，进水口12通过潜入泵（未示出）等装置将水供应给进水管11，水由进水管11的出水口13向上喷射到叶片10上，通过叶片10的旋转进行水的蒸发。

叶轮装置的叶片是机械蒸发器的核心部件，适当的叶片结构产生尽可能向上且精细的小液滴。通常，叶片均采用光滑表面，表面光洁度一般要求较高，认为流体经过物体时其表面越光滑流动阻力越小，流动中的能量损失也就越小。

但是，本案发明人在实践中发现，机械蒸发器的叶轮装置的叶片并不是越光滑越高，而是具有一定表面粗糙度的叶轮装置的叶片在机械蒸发器中更有优势，由此提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械蒸发器的叶轮装置的叶片，可以降低机械蒸发器运行时的噪音及提高蒸发效率。

为此，本发明提供了一种机械蒸发器的叶轮装置的叶片，该叶片包括前表面和后表面，其特征在于：该叶片的前表面具有多个凸部，进一步地该叶片的后表面也具有多个凸部，进一步地该叶片的前表面和后表面还具有多个凹部。进一步地，该多个凸部和凹部是连续的。进一步，该凸部为尖状凸起，特别地为三角棱形凸起。

本发明的一种机械蒸发器的叶轮装置的叶片，其进一步特征在于：该前表面和后表面的表面粗糙度范围在6.3μm-50μm之间，优选地该前表面和后表面的表面粗糙度范围在12.5μm-25μm之间。

本发明的一种机械蒸发器的叶轮装置的叶片，其进一步特征还在于：叶片的前表面和后表面的表面粗糙度从叶片根部向叶片尖端递减，这有利于水滴初期刺破和后期被快速甩出。

本发明的具有上述特征的机械蒸发器的叶轮装置的叶片，具有下列有益效果：

1.由于废水内杂质多，成分复杂，所以经过叶片的水流大部分在紊流状态下运行。而本发明这种具有粗糙度的非光滑的叶片，在紊流流场中的阻力较光滑表面的流动阻力更小。

2.破碎效果好：叶片旋转过程中的离心力克服水滴表面张力使大水滴变成小水滴。而粗糙的表面可有直接刺破薄膜，改变液滴尺寸，由于喷射水的压力和叶片的旋转，小液滴还没有来得及聚集成大液滴而被甩出。摩擦阻力的增大，延长了液滴停留在叶片上的时间，增加了液滴被甩出时的离心效果。

3.粗糙度降低，降低了制造成本。叶片多是铸造出来的，由于工艺所限，往往会出现砂眼、气孔、缩孔、毛刺等缺陷。这些缺陷至少影响表面粗糙度，所以残品率很高，增加了制造成本。但是，只有上述缺陷在本发明所限定的粗糙度范围内，不但不影响产品质量，还可以提高蒸发效率。

4.降低叶片运转时的噪音。虽然水流、气流摩擦增大导致噪音音源增加，但是叶片表面凸凹不平可能也导致声源多相，在空气传播中有抵消作用。

本发明叶片的制造方法，只需要在常规的叶片成形后施以外力（包括机械）打磨即可获得。当然，叶片表面也可以涂层，这不影响本发明的技术效果。

为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细地说明。所述具体实施方式仅仅是示例的目的，不意指对本发明的任何限制。

附图说明

图1是现在所使用的机械蒸发器的示意图。

图2是本发明叶片的示意图，包括多个凸部。

图3是包括本发明叶片的机械蒸发器的噪音-转速图，图中横坐标是转速（转/分钟），纵坐标是噪音量（分贝）。

图4是包括本发明叶片的机械蒸发器的蒸发率-入口流量曲线图。图中横坐标是蒸发器的入口流量，纵坐标为蒸发量，单位吨/小时(t/h)。

具体实施方式

参考图2，通过常规精密铸造方法，铸造机械蒸发器的不锈钢叶轮装置的叶片22，通过在每个叶片22的前表面和后表面上分别地制造凸部23，图2仅仅示出了一部分的叶片22的前表面24以及其中3个三角棱形凸起的凸部23。其中一个叶轮装置的一组12个叶片的每个叶片是传统光滑的叶片，另外一个叶轮装置的一组12个叶片22的每个叶片22的表面粗糙度是50μm。

在中国内蒙，分别将包括这两种叶片的叶轮装置安装在机械蒸发器上进行实验，平均温度25℃、平均湿度43%、风速8-20m/s、水流量10吨/小时、叶片转速1000-3000转/分钟，测定的数据如图3所示。可见粗糙的叶片表面可有效地降低噪音。

另外，在上述工况下测定蒸发率，测定的数据如图4所示。可见粗糙的叶片表面可有效地提高蒸发效率。

此外，本发明也对表面粗糙度6.3μm、12.5μm、25μm和50μm，叶片的前表面或后表面带有锥状凸起的叶片做了上述相同的实验，结果和上述相似。

本发明人对表面粗糙度6.3μm，前表面和后表面上带有连续的针尖状凸起和凹部的叶片做了上述相同的实验，结果和上述相似。

本发明人对表面粗糙度12.5μm，前表面和后表面上带有连续的锥状凸起和凹部的叶片，做了上述相同的实验，结果和上述相似。

本发明人对表面粗糙度25μm，前表面和后表面上带有连续的锥状凸起和凹部的叶片，做了上述相同的实验，结果和上述相似。

本发明人对表面粗糙度50μm，前表面和后表面上带有连续的针尖状凸起和凹部的叶片，做了上述相同的实验，结果和上述相似。

本发明也验证了叶片的前表面和后表面的表面粗糙度从叶片根部向叶片尖端递减，比均一的表面粗糙度具有更高的蒸发效率。

但是，叶片的表面粗糙度低于6.3μm和高于50μm时候，降低噪音和提高蒸发率效果不明显。

上述实验进一步验证了表面粗糙的叶片在机械蒸发器中可以降低机械蒸发器运行时的噪音及提高蒸发效率的有益效果。

Claims (10)

1.一种机械蒸发器的叶轮装置的叶片，该叶片包括前表面和后表面，其特征在于：该叶片的前表面具有多个凸部。

2.根据权利要求1所述的机械蒸发器的叶轮装置的叶片，其特征在于：该叶片的后表面也具有多个凸部。

3.根据权利要求2所述的机械蒸发器的叶轮装置的叶片，其特征在于：该叶片的前表面和后表面还具有多个凹部。

4.根据权利要求3所述的机械蒸发器的叶轮装置的叶片，其特征在于：该多个凸部和是凹部连续的。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的机械蒸发器的叶轮装置的叶片，其特征在于：该前表面和后表面的表面粗糙度范围在6.3μm-50μm之间。

6.根据权利要求5所述的一种机械蒸发器的叶轮装置的叶片，其特征在于：该前表面和后表面的表面粗糙度范围在12.5μm-25μm之间。

7.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的机械蒸发器的叶轮装置的叶片，其特征在于：叶片的前表面和后表面的表面粗糙度从叶片根部向叶片尖端递减。

8.根据权利要求1或2所述的一种机械蒸发器的叶轮装置的叶片，其特征在于：该凸部为尖状凸起。

9.一种机械蒸发器的叶轮装置的叶片，该叶片包括前表面和后表面，其特征在于：该叶片的后表面具有多个凸部。

10.根据权利要求9所述的一种机械蒸发器的叶轮装置的叶片，其特征在于：该凸部为尖状凸起。

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