CN106396090B - 一种悬挂式水下推流曝气机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种悬挂式水下推流曝气机，它包括挂架、设置在挂架上的电机、以及罗茨风机；所述电机的动力输出轴端连接有竖直向下延伸的传动轴；所述传动轴的下端与转向传动箱传动连接，所述转向传动箱的动力输出轴端安装有桨叶座，在桨叶座与转向传动箱之间安装有机械密封；所述罗茨风机的出风口通过依次连通的上输气管、竖直设置在挂架上的不锈钢机架方管以及下输气管与机械密封和转向传动箱的动力输出轴所围成的环腔相连通；所述环腔通过开设在桨叶座侧壁上的通气孔与桨叶座的内腔相连通；在所述桨叶座的周壁上分别通过联接法兰均布安装有多个桨叶。

Description

一种悬挂式水下推流曝气机
技术领域
本发明属于城镇及工业污水处理设备领域，具体而言是涉及一种悬挂式水下推流曝气机。
背景技术
绝大多数的污水处理厂采用的工艺都是活性污泥（微生物消解）法，活性污泥与污水的混合以及给微生物供氧是其最主要的工艺条件，因此推流和曝气设备是污水处理厂最主要工艺装备之一。
常规的推流曝气装置有两类。一类是以奥贝尔氧化沟工艺为代表的砖碟式推流曝气机或倒伞式推流曝气机，俗称表曝机。其工作原理是利用旋转的碟片或叶片将水抛起和空气接触以达到充氧的目的，同时起到推流的作用，这种装置的特点是集推流曝气功能于一身，结构简单、设备在水面之上，安装维修方便。缺点是其推流和曝气作用都集中的水体上半部，对于目前国内多采用的深沟型氧化沟效率较差，能耗较高，一般还需要另配水下推流器，以万吨级污水处理设施为例，其推流曝气装机功率通常达到300kw以上。
另一种类型是底曝加推流工艺，即在沟（池）底安装曝气器，如橡胶微孔曝气盘等，由鼓风机通过底部曝气器向水体供氧，由另外配置的推流器如潜水推流器等推动水体流动。该类型的优点是推流和充氧效率较高，比较节能，以万吨级污水处理厂为例，其推流曝气总装机功率只有100kw左右，能耗约为表曝推流的1/3—1/2，该技术在领域中呈上升趋势，部分表曝工艺已向这种类型进行改造。其缺点是池底部的曝气器系统投资较大，其橡胶微孔膜片的长时间运行也会造成堵塞和破裂，使污水处理不能正常运行，通常时隔几年要放水清池更新维护，这给企业和环境都会造成损失和压力。
发明内容
本发明目的是针对上述现有技术的不足而提供悬挂式水下推流曝气机。
本发明实现上述目的所采取的技术方案是：一种悬挂式水下推流曝气机，它包括安装在水池边沿处的挂架、设置在挂架上的电机、以及安装在水池边沿的罗茨风机；所述电机的动力输出轴端连接有竖直向下延伸的传动轴；所述传动轴的下端与转向传动箱传动连接，所述转向传动箱的动力输出轴端安装有桨叶座，在桨叶座与转向传动箱之间安装有机械密封；所述罗茨风机的出风口通过依次连通的上输气管、竖直设置在挂架上的不锈钢机架方管以及下输气管与机械密封和转向传动箱的动力输出轴所围成的环腔相连通；所述环腔通过开设在桨叶座侧壁上的通气孔与桨叶座的内腔相连通；在所述桨叶座的周壁上分别通过联接法兰均布安装有多个桨叶；所述桨叶是由正面平板和背面弧板所围成的空心腔体结构，所述桨叶的内腔通过联接法兰和桨叶座周壁上开设的通孔与桨叶座内腔相连通，所述背面弧板上开设有若干个爆气孔。
进一步的，所述背面弧板的外侧覆盖有一层密植化纤绒布，所述密植化纤绒布边沿部位通过多个不锈钢压条固定在桨叶上。
进一步的，在所述桨叶座与机械密封的配合端安装有硬质合金滑动环，它与机械密封的硬质合金静止环形成密封摩擦幅。
本发明的原理及有益效果是：本发明结构简单，它集曝气和推流功能于一身，可不放水进行安装维修，节能高效。其工作原理是这样的：推流器工作（旋转）时其桨叶正面起推流作用，水压力较大，在桨叶的背面形成了低压强区，它是利用桨叶背面的低压区域将来自鼓风机的空气扩散到水中，以比较节能的方式达到增加水体溶解氧的目的；这种在水沟（池）下部进行推流和曝气的装置即有结构简单、维修简便、集曝气推流于一身的特点，又有底曝充氧效率高的特点，其能耗甚至低于底曝工艺，且维修更新曝气膜不需放水清池，不需停产。
需要指出的是，本发明与现有技术相比有本质的不同，在此以前的推流曝气器均是以高速射流的方式将空气带入水中，其能耗高，推力有限，需要另外配置推流器等。而本发明是利用低速推流器特制不锈钢空心桨叶将空气扩散到水中去，在国际和国内均居首创。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为桨叶的结构示意图。
图3为图2的A-A剖视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1、2所示，本发明的悬挂式水下推流曝气机，它包括安装在水池边沿处的挂架12、设置在挂架上的电机3、以及安装在水池边沿的罗茨风机1；所述电机的动力输出轴端连接有竖直向下延伸的传动轴5；所述传动轴5的下端与转向传动箱6传动连接，所述转向传动箱6的动力输出轴端安装有桨叶座10，在桨叶座10与转向传动箱6之间安装有机械密封8；所述罗茨风机1的出风口通过依次连通的上输气管2、竖直设置在挂架上的不锈钢机架方管4以及下输气管7与机械密封和转向传动箱的动力输出轴所围成的环腔15相连通；所述环腔15通过开设在桨叶座侧壁上的通气孔13与桨叶座的内腔相连通；在所述桨叶座的周壁上分别通过联接法兰16均布安装有多个桨叶11；所述桨叶11是由正面平板11-1和背面弧板11-2所围成的空心腔体结构，所述桨叶的内腔通过联接法兰和桨叶座周壁上开设的通孔与桨叶座内腔相连通，所述背面弧板11-2上开设有若干个爆气孔14。
如图3所示，所述背面弧板11-2的外侧覆盖有一层密植化纤绒布11-3，所述密植化纤绒布边沿部位通过多个不锈钢压条11-4固定在桨叶上。
本发明在所述桨叶座与机械密封的配合端安装有硬质合金滑动环，它与机械密封8的硬质合金静止环形成密封摩擦幅9。
更具体的说：本发明的不锈钢机架方管4悬挂在挂架12上，机架上部安装有电机3（配有减速机），其动力通过传动轴5传输到水下的转向传动箱6，转向传动箱的输出轴带动桨叶座10，连同桨叶11旋转，实现推流功能；本发明在现有技术的基础上增加了外置带外壳的机械密封8，外置的机械密封套在转向箱输出轴上，置于转向传动箱6和桨叶座10之间，其空腔是通向旋转的桨叶座腔体的空气通道；本发明改进了桨叶座10的结构，在桨叶座的进气端安装了硬质合金滑动环，与机械密封8的硬质合金静止环形成密封摩擦幅9，在桨叶座的密封环与轴套之间开有数个通气孔13，以便使空气经过机械密封腔体进入桨叶座腔体进而进入由不锈钢制成的空心桨叶11；本发明利用罗茨风机1通过桨叶向水体扩散空气，罗茨风机置于水池（沟）上平面，通过上输气管2、不锈钢机架方管4和下输气管7将空气输送至机械密封腔体进而输送到工作部位；特制的不锈钢空心桨叶11是实现推流曝气功能的关键部件，其结构如附图2-3所示，空心桨叶的正面平板（推流面）截面形状是平面，旋转时起推流作用，承受水压力较大，而背面弧板截面形状是弧形，主要目的是增加桨叶的刚度。该截面形状类似飞机翅膀，当桨叶旋转时，弧面一侧水流速较高，压强较小，利用该弧面向水中扩散空气能耗较小；在桨叶背面弧板的板面开有密布的爆气孔，是通过桨叶向水中扩散空气的通道。在桨叶背面弧板的爆气孔表面履盖有一层密植化纤绒布，其作用是利用密植化纤绒布的绒毛和水流的切割作用细化气泡，以提高传质效率，提高溶氧率。绒布的另一作用是当鼓风停止时阻止污泥和杂质进入桨叶腔体，造成爆气孔堵塞。密植化纤绒布由不锈钢压条固定在桨叶本体上，为增加曝气面积，增加通气量，本发明改传统的2片桨叶为3片桨叶，调整了桨叶倾角以兼顾推力和曝气能力。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种悬挂式水下推流曝气机，其特征在于：它包括安装在水池边沿处的挂架（12）、设置在挂架上的电机（3）、以及安装在水池边沿的罗茨风机（1）；所述电机的动力输出轴端连接有竖直向下延伸的传动轴（5）；所述传动轴（5）的下端与转向传动箱（6）传动连接，所述转向传动箱（6）的动力输出轴端安装有桨叶座（10），在桨叶座（10）与转向传动箱（6）之间安装有机械密封（8）；所述罗茨风机（1）的出风口通过依次连通的上输气管（2）、竖直设置在挂架上的不锈钢机架方管（4）以及下输气管（7）与机械密封和转向传动箱的动力输出轴所围成的环腔（15）相连通；所述环腔（15）通过开设在桨叶座侧壁上的通气孔（13）与桨叶座的内腔相连通；在所述桨叶座的周壁上分别通过联接法兰（16）均布安装有多个桨叶（11）；所述桨叶（11）是由正面平板（11-1）和背面弧板（11-2）所围成的空心腔体结构，所述桨叶的内腔通过联接法兰和桨叶座周壁上开设的通孔与桨叶座内腔相连通，所述背面弧板（11-2）上开设有若干个爆气孔（14），所述背面弧板（11-2）的外侧覆盖有一层密植化纤绒布（11-3），所述密植化纤绒布（11-3）上设置有用于切割细化气泡的绒毛，所述密植化纤绒布边沿部位通过多个不锈钢压条（11-4）固定在桨叶上。
2.根据权利要求1所述的悬挂式水下推流曝气机，其特征在于：在所述桨叶座与机械密封的配合端安装有硬质合金滑动环，它与机械密封（8）的硬质合金静止环形成密封摩擦幅（9）。
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