CN105366803B - 一种多功能表面曝气机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能表面曝气机，包括电机，联轴器，升降装置和减速箱，所述电机通过所述联轴器驱动所述减速箱，所述减速箱输出端依次连接有倒伞座和叶轮轴，所述叶轮轴上分别安装有倒伞叶轮和倒伞锥面体，所述倒伞叶轮上对应在所述倒伞锥面体的锥面处和水平面处均设有叶片，所述叶片形状均向外延伸，所述倒伞叶轮上在所述倒伞锥面体的水平面处设置的叶片不等高，且所述倒伞叶轮在所述叶轮轴的轴向连接处也设置有叶片。本发明解决了现有曝气机充氧效率不高，推流搅拌能力差的技术问题，具有巨大的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种多功能表面曝气机，适用于印染、石油化工、煤气、农药、造纸、制革等工业废水及城市污水的净化处理技术领域。
背景技术
倒伞形曝气机主要用于印染、石油化工、煤气、农药、造纸、制革等工业废水及城市污水的净化处理，可以安装在活性污泥法的生物化学处理的曝气池中，集搅拌、混合、充氧为一体，高效繁殖好氧菌。倒伞型表面曝气机在曝气池中时刻影响着搅拌推流的效率。当倒伞状的倒伞型叶轮高速旋转时，由于离心力比较大，曝气池中水体随着叶轮旋转沿着叶片曲面上升，并且有部分水体沿着曲面高速被甩向空气，随之急变形成与空气大面积接触的水跃。同时叶片后方会放空，产生瞬时的低压区，由于大气压力而使该区域又瞬间充满空气。叶片旋转产生的离心推流作用，使水甩向四周形成环流，使之充分进行曝气。
中国专利CN100497204C，一种倒伞型叶轮，利用流体力学中旋转叶片的真空抽吸原理和高速流动流体的卷吸作用，以及结构上采用百叶窗结构和导流筒装置，解决了淤泥沉淀问题，但对提高充氧能力的提高不明显。
中国专利CN200981837 新型曝气机的叶轮，叶片延伸倒伞型叶轮锥体平面外上方，成为开放性锥体，以增强径向搅拌力。延伸叶片其主要是为增强推流，而对提升曝气效果作用极小，而且延长叶片运行阻力变大，相应消耗功率增大，充氧动力效率反而降低。
中国专利101624232A，倒伞曝气机，通过在轴的末端区域布置气管或微孔曝气器，且叶轮设计具有锯齿结构，从而极大地提高了曝气机的充氧能力和溶氧浓度，但是由于叶轮上面的锯齿结构使得该形式的曝气机推流搅拌效果降低。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提高水中充氧量、充氧效率高以及推流搅拌能力强的倒伞形曝气机。
为实现上述目的，本发明通过以下的技术方案来实现：一种多功能表面曝气机，包括电机，联轴器，升降装置和减速箱，所述电机通过所述联轴器驱动所述减速箱，所述减速箱输出端依次连接有倒伞座和叶轮轴，所述叶轮轴上分别安装有倒伞叶轮和倒伞锥面体，所述倒伞叶轮上对应在所述倒伞锥面体的锥面处和水平面处均设有叶片，所述叶片形状均向外延伸，所述倒伞叶轮上在所述倒伞锥面体的水平面处设置的叶片不等高，且所述倒伞叶轮在所述叶轮轴的轴向连接处也设置有叶片。
上述方案中，所述倒伞叶轮上在所述倒伞锥面体的水平面处设置的叶片高度满足如下条件：距离所述叶轮轴越远，所述叶片高度越高。
上述方案中，所述倒伞叶轮的叶片上设有锯齿，且所述锯齿的设置区域满足如下条件：所述倒伞叶轮的入口边半径超过所述倒伞锥面体的最大半径2/3的区域上的叶片都没有锯齿，其余区域的叶片上均设有锯齿。
优选的，所述锯齿的深度为8-10mm。
上述方案中，所述倒伞锥面体的锥面与轴向的夹角α为60度，所述倒伞叶轮为8-12片，且所述倒伞叶轮与轴向的夹角β为75度，所述倒伞叶轮的出口边向外倾斜的角度γ为15度，所述倒伞叶轮的入口边最大半径m的长度是所述倒伞锥面体的最大半径n的1.1倍。
本发明的有益效果是：由于叶片结构上采用了在倒伞锥面体的水平面上有叶片，水平面上的叶片不等高，距离轴越远叶片高度越高，倒伞叶轮在叶轮轴的轴向连接处也设置有叶片，以及倒伞叶轮边上除根部外（定义为倒伞叶轮的入口边半径超过所述倒伞锥面体的最大半径2/3的区域），其余部分均带有锯齿且叶片向外延伸，成功解决了水中充氧量、充氧效率高与推流搅拌能力之间的矛盾问题。
附图说明
图1是本发明的曝气机的结构示意图。
图2是本发明的曝气机的叶片结构示意图。
图中：1.电机，2.联轴器，3.升降装置，4.倒伞座，5.叶轮轴，6.倒伞叶轮，7.倒伞锥面体，8.减速箱。
具体实施例
以下结合附图对本发明具体介绍如下：图1是本发明的倒伞形曝气机的结构示意图，包括电机1，联轴器2，升降装置3，倒伞座4，叶轮轴5，倒伞叶轮6，倒伞锥面体7和减速箱8。所述电机1通过所述联轴器2驱动所述减速箱8，所述减速箱8输出端依次连接有倒伞座4和叶轮轴5，所述叶轮轴5上分别安装有倒伞叶轮6和倒伞锥面体7。如图2所示，倒伞叶轮6除了在倒伞锥面体7的锥面上有叶片外，在倒伞锥面体7的水平面上也有叶片，且水平面上的叶片不等高，距离叶轮轴5越远叶片高度越高，这样做的目的是，随着叶轮的高速旋转，倒伞锥面体7水平面上的叶片除了能够增加曝气机的推流搅拌能力外，由于叶片的不等高设计，进一步加大了水体的上升速度，进而提高水跃高度。另外，所述倒伞叶轮6在所述叶轮轴5的轴向连接处也设置有叶片，此处的叶片类似于肋板设计，同时具有搅拌污水和支撑倒伞叶轮6和叶轮轴5的作用。此外，倒伞叶轮6的锥面处的叶片边缘（定义为倒伞叶轮的入口边半径超过所述倒伞锥面体的最大半径2/3的区域）都没有锯齿，其余部分均带有8-10mm深的锯齿，如图2所示，这是由于叶轮高速旋转过程中造成此处真空由于大气压力导致该区域瞬间充满空气，叶片上带有锯齿，可以强化对气泡的切割作用，使卷吸空气在水中形成更细气泡，从而提高溶氧效率。而叶片边缘处没有锯齿，是为了加大曝气机向下推流的能力。本实施例中，所述倒伞锥面体7的锥面与轴向的夹角α为60度，而不是常用的120度，目的是为了增加曝气机的推流搅拌能力，而倒伞叶轮6设计为8-12片，倒伞叶轮6与轴向的夹角β为75度，使得曝气机在旋转过程中，加大离心力，提高曝气池中水体随着叶轮旋转沿着叶片曲面上升的速度，进而提高了水跃的高度，从而提高了曝气机的吸氧能力。倒伞叶轮6的入口边最大半径m的长度是倒伞锥面体7的最大半径n的1.1倍，且将倒伞叶轮6的出口边向外倾斜的角度γ为15度（如图2 所示），在增加曝气机推流搅拌能力的同时，使得在水体沿着叶片曲面上升过程中，降低了叶片对于水体的阻力。经过实践验证，采用本实施例的倒伞形曝气机的结构，无论是在充氧效率和充氧能力方面，还是在推流搅拌能力方面，都比现有的曝气机高许多。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围之内。
Claims (4)
1.一种多功能表面曝气机，包括电机（1），联轴器（2），升降装置（3）和减速箱（8），所述电机（1）通过所述联轴器（2）驱动所述减速箱（8），所述减速箱（8）输出端依次连接有倒伞座（4）和叶轮轴（5），所述叶轮轴（5）上分别安装有倒伞叶轮（6）和倒伞锥面体（7），所述倒伞叶轮（6）上对应在所述倒伞锥面体（7）的锥面处和水平面处均设有叶片，所述叶片形状均向外延伸，其特征在于，所述倒伞叶轮（6）上在所述倒伞锥面体（7）的水平面处设置的叶片不等高，且所述倒伞叶轮（6）在所述叶轮轴（5）的轴向连接处也设置有叶片；所述倒伞叶轮（6）的叶片上设有锯齿，且所述锯齿的设置区域满足如下条件：所述倒伞叶轮（6）的入口边半径超过所述倒伞锥面体（7）的最大半径2/3的区域上的叶片都没有锯齿，其余区域的叶片上均设有锯齿。
2.根据权利要求1所述的一种多功能表面曝气机，其特征在于，所述倒伞叶轮（6）上在所述倒伞锥面体（7）的水平面处设置的叶片高度满足如下条件：距离所述叶轮轴（5）越远，所述叶片高度越高。
3.根据权利要求1或2所述的一种多功能表面曝气机，其特征在于，所述锯齿的深度为8-10mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种多功能表面曝气机，其特征在于，所述倒伞锥面体（7）的锥面与轴向的夹角α为60度，所述倒伞叶轮（6）为8-12片，且所述倒伞叶轮（6）与轴向的夹角β为75度，所述倒伞叶轮（6）的出口边向外倾斜的角度γ为15度，所述倒伞叶轮（6）的入口边最大半径m的长度是所述倒伞锥面体（7）的最大半径n的1.1倍。
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