CN106904735A - 一种提升式倒伞型表面曝气机 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种提升式倒伞型表面曝气机，包括电机、联轴器、升降装置、减速箱和提升式叶轮。电机与减速箱通过联轴器连接；减速箱的下方设有升降装置；倒伞座安装在减速箱的下方；叶轮轴上端与所述倒伞座键相连，叶轮轴与所述倒伞型曝气机键连接；所述提升式叶轮安装在叶轮轴的下端，叶轮轴的下端穿过提升式叶轮的轮毂，且与提升式叶轮可拆卸连接。所述提升式叶轮使水体沿叶轮轴被提升，然后受高速旋转的曝气机直叶片呈低抛射线状向外甩出，造成水跃与空气混合、进行充氧；同时，氧化沟底部提升式叶轮旋转时产生离心推流作用，不断地提水和输水，使曝气池内形成环流，更新气液接触面，进一步进行氧传递，实现氧化沟内污水的充分曝气。

Description

一种提升式倒伞型表面曝气机
技术领域
本发明属于环保设备研究领域，具体涉及一种提升式倒伞型表面曝气机。
背景技术
我国水资源占全球水资源6％，名列世界第四，但中国人口众多，且用水量位居世界前列。在持续进行城市化建设的道路上，水资源作为基础性的自然资源正日益减少，且水污染越来越严重。
秉承保护环境的基本国策，为构建人与自然的和谐社会,促进社会的不断进步，污水处理是重中之重。因此，加大水污染治理，乃是当前迫切的任务。
目前，污水处理方法大部分是活性污泥法，此方法的关键技术在于氧化沟即生物池的曝气，核心机械设备是曝气设备，倒伞曝气机作为一款集搅拌、混合、充氧为一体机械曝气设备被广泛采用。
倒伞型曝气机工作原理是旋转时，在离心力的作用下，水体沿直立叶片被提升，然后呈低抛射线状向外甩出，造成水跃与空气混合、进行充氧；叶片后侧形成低压区，吸入空气充氧。同时，叶轮旋转时产生离心推流作用，不断地提水和输水，使曝气池内形成环流，更新气液接触面，进一步进行氧传递。
由于氧化沟受土地资源的影响，正向深度化发展。倒伞型曝气机作为表面曝气机在运行时叶轮抛出的水体未与空气充分接触,充氧能力一般，无法对氧化沟中下部分提供充足的氧气,未能达到较好的曝气效果,且池底污物沉积，影响曝气环流及污水提升。直接导致曝气充氧效果差。
发明内容
本发明的目的是针对上述由于深度型氧化沟污物沉积，倒伞型叶轮对污水的提升作用不明显，影响曝气效率的问题提供一种与现有技术相比更适合深水型氧化沟，显著提高水中充氧量、充氧效率高以及推流搅拌能力强的一种提升式倒伞型曝气机。本发明在倒伞型曝气机正下方的提升式叶轮，使水体沿叶轮轴被提升，然后受高速旋转的曝气机直叶片呈低抛射线状向外甩出，造成水跃与空气混合、进行充氧；同时，氧化沟底部提升式叶轮旋转时产生离心推流作用，不断地提水和输水，使曝气池内形成环流，更新气液接触面，进一步进行氧传递，实现氧化沟内污水的充分曝气，且本发明设计合理，曝气量大，推流能力强。
本发明的技术方案是：一种提升式倒伞型表面曝气机，包括电机、联轴器、减速箱、升降装置、倒伞座、叶轮轴、倒伞型曝气机和提升式叶轮；
所述电机与所述减速箱通过联轴器连接；所述减速箱的下方设有升降装置；所述倒伞座安装在减速箱的下方；叶轮轴上端与所述倒伞座键相连，所述叶轮轴与所述倒伞型曝气机键连接；所述提升式叶轮安装在叶轮轴的下端，叶轮轴的下端穿过提升式叶轮的轮毂，且与提升式叶轮可拆卸连接。
上述方案中，所述提升式叶轮在倒伞型曝气机正下方距离H与倒伞型曝气机的叶轮外径D相关，距离H为外径D的0.8～1.5倍。
上述方案中，所述提升式叶轮由下至上呈螺旋形上升叶片形状。
上述方案中，当所述倒伞型曝气机叶片数为偶数，提升式叶轮叶片数为倒伞型曝气机叶片数的一半；当倒伞型曝气机叶片数为奇数，提升式叶轮的叶片数＝(倒伞型曝气机叶片数-1)/2。
上述方案中，所述提升式叶轮叶片与水平方向有一夹角θ，夹角θ在30°～45°之间；夹角θ的取值与距离H相关，H越大，夹角θ也越大。
上述方案中，所述提升式叶轮呈倒圆锥状、且与倒伞型曝气机总体呈倒圆锥形，锥角β保持在20°～30°之间。
上述方案中，所述叶轮轴从上至下轴径逐渐减小。
上述方案中，所述减速器下设有支撑部件固定于安装地基上；所述升降装置位于减速器与安装地基之间。
上述方案中，所述提升式叶轮底部设有紧固螺钉与叶轮轴底部螺纹联接。
上述方案中，所述倒伞型曝气机采用直叶片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明所述提升式叶轮的叶片经过设计，呈现由下至上螺旋形上升叶片形状，能够有效的对氧化沟内深层水体提供向上的推力，从倒伞型曝气机边缘甩出水体，在提升式叶轮9推力作用下，水珠在空气中运动时间远大于普通倒伞型曝气机，能卷吸更多的空气，使大量氧气迅速溶于污水中；此外提升式叶轮在氧化沟底部还提供一定的推流作用，在氧化沟内形成一个流动循环，进一步提高了污水曝气效果。
2.本发明中如果倒伞型曝气机叶片数为偶数，提升式叶轮叶片数为倒伞型曝气机叶片数的一半，如果倒伞型曝气机叶片数为奇数，则将(倒伞型曝气机叶片数-1)/2作为提升式叶轮的叶片数，这样的设计使污水抬升同时不会对倒伞型曝气机底部形成较大的冲击力，提升曝气量的同时又不会降低倒伞型曝气机的使用寿命，增加曝气效率。
3.本发明所述提升式叶轮叶片与水平方向有一夹角θ，范围在30°～45°之间，夹角的取值与距离H相关，H越大，夹角θ也越大，在提升式叶轮推力作用下，水珠在空气中运动时间远大于普通倒伞型曝气机，能裹挟更多的空气，使氧化沟内实现大量曝气，大量氧分子迅速溶于污水中。
4.本发明中提升式叶轮与倒伞型曝气机总体呈倒圆锥形，锥角β保持在20°～30°之间，维持锥角β在此范围内，对于污水水体的提升作用显著，加强了污水向上水跃的能力，提升了曝气效率。
5.本发明中所述倒伞型曝气机叶轮为直叶片，提高搅拌作用，增加了污水甩出抛物线的轨迹，增大水体与空气的接触面积和接触时间，增大充氧量。
附图说明
图1为本发明提出的倒伞型表面曝气机的安装结构示意图；
图2为本发明提出的倒伞型表面曝气机的提升叶轮示意图；
图3为本发明提出的倒伞型表面曝气机的总体呈现倒圆锥结构示意图。
图中：1：电机，2：联轴器，3：减速箱，4：支撑装置，5：升降装置，6：安装地基，7：倒伞座，8：叶轮轴，9：倒伞型曝气机，10：提升式叶轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。
图1所示为本发明所述提升式倒伞型表面曝气机的一种实施方式，所述提升式倒伞型表面曝气机包括电机1、联轴器2、减速箱3、支撑装置4、升降装置5、地基平面6、倒伞座7、叶轮轴8、倒伞型曝气机9和提升式叶轮10。
所述减速器3下设有支撑部件4固定于安装地基6上；所述电机1与所述减速箱3通过联轴器2连接；由电机1提供动力，电机1通过所述联轴器2驱动所述减速箱3；所述升降装置5位于减速器3与安装地基6之间。所述倒伞座7安装在减速箱3的下方，用来安装叶轮轴8；所述叶轮轴8从上至下轴径逐渐减小，叶轮轴8上端与所述倒伞座7键相连，所述叶轮轴8与所述倒伞型曝气机9键连接；所述提升式叶轮10安装在叶轮轴8的下端，叶轮轴8的下端穿过提升式叶轮10的轮毂，所述提升式叶轮10底部设有紧固螺钉与叶轮轴8底部螺纹联接。
所述提升式叶轮10在倒伞型曝气机9正下方距离H与倒伞型曝气机9的叶轮外径D相关，距离H为外径D的0.8～1.5倍，可针对不同深度的氧化沟采用不同的深度。
所述叶轮轴8从上至下轴径逐级减小，氧化沟朝着深度化发展，所以为了增加氧化沟内污水的提升和底部的搅拌，叶轮轴8势必会增加长度，从上至下轴径逐级减小的叶轮轴8结构，能够保证叶轮轴8在增加长度的同时增加倒伞型曝气机9旋转的稳定性。
所述倒伞型曝气机9采用直叶片，叶片数为6片，提高搅拌作用，增加了污水甩出抛物线的轨迹，增大水体与空气的接触面积和接触时间，增大充氧量。
所述提升式叶轮10安装在叶轮轴8底部，设置于倒伞型曝气机9正下方，提升式叶轮10上部敞开，下部供叶轮轴8穿过与紧固螺钉螺纹联接。提升式叶轮10叶片数与倒伞型曝气机9叶片数有线性关系，提升式叶轮10叶片数为3片，为倒伞型曝气机9叶片数量的一半。
如图2所示，提升式叶轮9的叶片经过设计，呈现由下至上螺旋形上升叶片形状，提升式叶轮10叶片中间流线与水平方向夹角为θ，范围在30°～45°之间，夹角θ的取值与距离H相关，H越大，夹角θ也越大。这样的叶片形状能够很有效的对氧化沟内深层水体提供向上的推力，与高速旋转的倒伞型曝气机9碰撞，从倒伞型曝气机9边缘甩出水珠，在提升式叶轮10推力作用下，水珠在空气中运动时间远大于普通倒伞型曝气机，能裹挟更多的空气，使氧化沟内实现大量曝气，大量氧分子迅速溶于污水中。所述提升式叶轮10在氧化沟底部提供一定的推流作用，在氧化沟内形成一个曝气循环，使污水充分曝气。
如图3所示，所述提升式叶轮10呈倒圆锥状，与倒伞型曝气机9总体呈倒圆锥形，锥角β保持在20°～30°之间，维持锥角β在此范围内，对于污水水体的提升作用显著，加强了污水向上水跃的能力，提升了曝气效率。
此外，保持锥角β的度数，能够限制提升式叶轮10的大小，使污水抬升同时不会对倒伞型曝气机9底部形成太大的冲击力，提升曝气量的同时又不减少倒伞型曝气机使用寿命，限制了功率，增加曝气效率。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提升式倒伞型表面曝气机，其特征在于，包括电机(1)、联轴器(2)、减速箱(3)、升降装置(5)、倒伞座(7)、叶轮轴(8)、倒伞型曝气机(9)和提升式叶轮(10)；
所述电机(1)与所述减速箱(3)通过联轴器(2)连接；所述减速箱(3)的下方设有升降装置(5)；所述倒伞座(7)安装在减速箱(3)的下方；叶轮轴(8)上端与所述倒伞座(7)键相连，所述叶轮轴(8)与所述倒伞型曝气机(9)键连接；所述提升式叶轮(10)安装在叶轮轴(8)的下端，叶轮轴(8)的下端穿过提升式叶轮(10)的轮毂，且与提升式叶轮(10)可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的提升式倒伞型表面曝气机，其特征在于，所述提升式叶轮(10)在倒伞型曝气机(9)正下方距离H与倒伞型曝气机(9)的叶轮外径D相关，距离H为外径D的0.8～1.5倍。
3.根据权利要求1所述的提升式倒伞型表面曝气机，其特征在于，所述提升式叶轮(10)由下至上呈螺旋形上升叶片形状。
4.根据权利要求1所述的提升式倒伞型表面曝气机，其特征在于，当所述倒伞型曝气机(9)叶片数为偶数，提升式叶轮(10)叶片数为倒伞型曝气机(9)叶片数的一半；当倒伞型曝气机(9)叶片数为奇数，提升式叶轮(10)的叶片数＝(倒伞型曝气机叶片数-1)/2。
5.根据权利要求1所述的提升式倒伞型表面曝气机，其特征在于，所述提升式叶轮(10)叶片与水平方向有一夹角θ，夹角θ在30°～45°之间；夹角θ的取值与距离H相关，H越大，夹角θ也越大。
6.根据权利要求1所述的提升式倒伞型表面曝气机，其特征在于，所述提升式叶轮(10)呈倒圆锥状、且与倒伞型曝气机(9)总体呈倒圆锥形，锥角β保持在20°～30°之间。
7.根据权利要求1所述的提升式倒伞型表面曝气机，其特征在于，所述叶轮轴(8)从上至下轴径逐渐减小。
8.根据权利要求1所述的提升式倒伞型表面曝气机，其特征在于，所述减速器(3)下设有支撑部件(4)固定于安装地基(6)上；所述升降装置(5)位于减速器(3)与安装地基(6)之间。
9.根据权利要求1所述的提升式倒伞型表面曝气机，其特征在于，所述提升式叶轮(10)底部设有紧固螺钉与叶轮轴(8)底部螺纹联接。
10.根据权利要求1所述的提升式倒伞型表面曝气机，其特征在于，所述倒伞型曝气机(9)采用直叶片。
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