CN112588141B - 一种搅拌叶轮及双曲线搅拌器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种搅拌叶轮，包括导流体，导流体上表面均匀交替设置有高叶片和低叶片。同时公开了一种双曲线搅拌器，包括所述的搅拌叶轮，搅拌叶轮的导流体中心通过搅拌轴连接搅拌驱动装置。本发明的叶片为均匀交替设置的高叶片和低叶片，使得水流在旋转运动过程中产生上升与下降的运动，使得流动在垂直方式流速变化更大，搅拌效果更加均匀、充分，提升搅拌效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种搅拌叶轮及双曲线搅拌器，属于搅拌装置领域。
背景技术
在多种水处理工业中，水体搅拌混合是其中很关键的工艺过程之一，搅拌叶轮的导流体上表面为双曲线母线绕轴线旋转形成的双曲面结构，其独特的叶轮结构设计，最大限度的将流体特性与机械运动相结合，决定了搅拌搅拌形态与搅拌效果。现有的搅拌叶轮还有进一步的提升搅拌效果的空间。
发明内容
本发明提供了一种搅拌叶轮及双曲线搅拌器，解决了背景技术中披露的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种搅拌叶轮，包括导流体，导流体上表面均匀交替设置有高叶片和低叶片。
高叶片长度大于低叶片长度。
高叶片末端到导流体中心的距离小于低叶片末端到导流体中心的距离。
高叶片末端到导流体中心的距离与低叶片末端到导流体中心的距离比为0.84：1。
所有高叶片末端在同一圆周上，所有低叶片末端在同一圆周上，高叶片前端和低叶片前端均在同一圆周上。
高叶片高度与低叶片高度比为1.35：1。
高叶片直径与高度之比为7.9：1，低叶片直径与高度之比为9.7：1。
高叶片高度、低叶片高度和叶轮厚度三者之间的比例为2.21：1.63：1。
叶轮半径、高叶片在水平面上的半径以及低叶片在水平面上的半径三者之间的比例为1.68：1.1：1。
一种双曲线搅拌器，包括所述的搅拌叶轮，搅拌叶轮的导流体中心通过搅拌轴连接搅拌驱动装置。
本发明所达到的有益效果：本发明的叶片为均匀交替设置的高叶片和低叶片，使得水流在旋转运动过程中产生上升与下降的运动，使得流动在垂直方式流速变化更大，搅拌效果更加均匀、充分，提升搅拌效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种搅拌叶轮，材质为玻璃钢，耐腐蚀性好，成本低，具体结构包括导流体1，导流体1上表面均匀交替设置有高叶片3和低叶片2。
高叶片3长度大于低叶片2长度。
高叶片3末端到导流体1中心的距离小于低叶片2末端到导流体1中心的距离小于，具体为，高叶片3末端到导流体1中心的距离与低叶片2末端到导流体1中心的距离比为0.84：1。
所有高叶片3末端在同一圆周上，所有低叶片2末端在同一圆周上，高叶片3末端所在圆和低叶片2末端所在圆均以导流体1中心为圆心，两者为同心圆。
高叶片3前端和低叶片前端均在同一圆周上，具体为，高叶片3前端和低叶片前端均与导流体1边缘齐平。
如图2所示，叶轮半径、高叶片3在水平面上的半径以及低叶片2在水平面上的半径三者之间的比例为1.68：1.1：1。
高叶片3高度、低叶片2高度和叶轮厚度三者之间的比例为2.21：1.63：1；高叶片3直径与高度之比为7.9：1，低叶片2直径与高度之比为9.7：1；高叶片3高度与低叶片2高度比为1.35：1。
以导流体1中心为原点，叶轮底面为xy平面建立坐标系，其中某一个低叶片2顶边上的点的三维坐标如下表1所示：
| x | y | z |
| -424.3524 | -245 | 276.7241 |
| -424.969 | -247.518 | 290.9438 |
| -459.627 | -385.673 | 230.4582 |
| -477.399 | -511.948 | 195.2827 |
| -470.228 | -647.214 | 166.8884 |
| -450 | -779.423 | 146.4272 |
| -406.737 | -913.545 | 133.6139 |
| -338.895 | -1043.01 | 125.6497 |
| -249.494 | -1173.78 | 119.9526 |
| -135.887 | -1292.88 | 117.4876 |
| 0 | -1382 | 117.1315 |
某一个高叶片3顶边上的点的三维坐标如下表2所示：
| x | y | z |
| -130.0087 | -452.4934 | 306.7204 |
| -69.5756 | -569.0526 | 270.2283 |
| 9.6019 | -682.8518 | 230.9719 |
| 121.7045 | -787.4 | 197.6774 |
| 232.3168 | -868.9358 | 176.5177 |
| 436.6507 | -960.5433 | 158.7162 |
| 621.2923 | -1002.1127 | 150.8457 |
| 821.8861 | -1009.9966 | 147.4457 |
| 9613568 | -983.1161 | 146.703 |
由上述点组成的曲线是光滑的，大大提高了搅拌效果。
上述搅拌叶轮的制造过程如下：
1)根据搅拌池水深以及水量，确定所需的搅拌叶轮尺寸。
2)根据上述高叶片3与低叶片2之间的比例，高叶片3、低叶片2和叶轮之间的比例，对叶片进行缩放。
3)从线到面拟合叶片曲面。
4)将搅拌器叶轮进行三维建模后，进行工厂铸造生产，并对生产的搅拌器叶轮进行表面打磨。
上述搅拌叶轮的叶片为均匀交替设置的高叶片3和低叶片2，通过此种叶片，使得水流在旋转运动过程中产生上升与下降的运动，使得流动在垂直方式流速变化更大，搅拌效果更加均匀、充分，提升搅拌效果。
一种双曲线搅拌器，包括上述的搅拌叶轮和搅拌驱动装置，搅拌叶轮的导流体1中心通过搅拌轴连接搅拌驱动装置，搅拌驱动装置采用电机，电机安装在放有减震座的桥架上。电机带动搅拌轴旋转，搅拌轴带动搅拌叶轮旋转，从而对流体进行搅拌。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种双曲线搅拌器的搅拌叶轮，包括导流体，其特征在于：导流体上表面均匀交替设置有高叶片和低叶片；所有高叶片末端在同一圆周上，所有低叶片末端在同一圆周上，高叶片前端和低叶片前端均在同一圆周上，高叶片末端和低叶片末端为距离导流体中心较近的一端，高叶片前端和低叶片前端为距离导流体中心较远的一端。
2.根据权利要求1所述的一种双曲线搅拌器的搅拌叶轮，其特征在于：高叶片长度大于低叶片长度。
3.根据权利要求1所述的一种双曲线搅拌器的搅拌叶轮，其特征在于：高叶片末端到导流体中心的距离小于低叶片末端到导流体中心的距离。
4.根据权利要求1所述的一种双曲线搅拌器的搅拌叶轮，其特征在于：高叶片末端到导流体中心的距离与低叶片末端到导流体中心的距离比为0.84：1。
5.根据权利要求1所述的一种双曲线搅拌器的搅拌叶轮，其特征在于：高叶片高度与低叶片高度比为1.35：1。
6.根据权利要求1所述的一种双曲线搅拌器的搅拌叶轮，其特征在于：高叶片直径与高度之比为7.9：1，低叶片直径与高度之比为9.7：1。
7.根据权利要求1所述的一种双曲线搅拌器的搅拌叶轮，其特征在于：高叶片高度、低叶片高度和叶轮厚度三者之间的比例为2.21：1.63：1。
8.根据权利要求1所述的一种双曲线搅拌器的搅拌叶轮，其特征在于：叶轮半径、高叶片在水平面上的半径以及低叶片在水平面上的半径三者之间的比例为1.68：1.1：1。
9.一种双曲线搅拌器，其特征在于：包括权利要求1~8任意一项所述的搅拌叶轮，搅拌叶轮的导流体中心通过搅拌轴连接搅拌驱动装置。
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