CN200988805Y - 潜浮式曝气机及潜水空心轴电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于污水净化生物处理方法中向深水区域曝气增氧，以提高污水中溶解氧饱和度的潜浮式曝气机。潜浮式曝气机采用一种潜水空心轴电机，使流经通风管的空气通过该电机的空心传动轴进入水下，通过高速旋转的射流叶轮送入水中，经推流螺旋桨搅拌实现水气混合，提高水中溶解氧的饱和度。本实用新型广泛适用于石油、化工、印染、制革、造纸、医药等工业领域，以及城镇居民生活污水处理，水产养殖和江河湖泊治理，适用于各种曝气池、氧化塘、湖泊、河流等的充氧。

Description

潜浮式曝气机及潜水空心轴电机

技术领域

本发明涉及一种适用于污水净化生物处理方法中向深水区域曝气增氧，以提高污水中溶解氧饱和度的潜浮式曝气机。

背景技术

在自然界中存在着大量的微生物，它们具有氧化分解复杂的有机物和某些无机物，并将这些物质转化成简单的物质，或将有毒物质转化为无毒物质的能力。实践表明，利用微生物处理废水中的有机物，具有投资少、效率高、操作稳定，运行费用低，出水水质较好，污泥沉降性能好，且可用作肥料等优点。在生物处理方法中，活性污泥法又以其基本没有臭气，处理所需时间比较短，处理增长率高等特点而占有极其重要的地位，在该方法中，曝气是必不可少的，其作用是供应充足的氧，并对混合液进行搅拌，使活性污泥保持悬浮状态，以便与废水进行接触混合。

目前国内外常用的曝气方法有鼓风曝气法，机械搅拌法和射流曝气法等，其关键设备以离心鼓风机、罗茨鼓风机及各种表曝机为主，功率多为290千瓦和630千瓦，重量一般在3.5吨以上。从1919年起在活性污泥法中开始使用陶瓷微孔曝气器，及后来的开发使用的不同材质，不同类型的微孔曝气器，均因微孔堵塞等技术问题，影响其应用。我国自七十年代开始，引进各种类型的鼓风曝气设备，先后又研制开发了应用于较深层曝气的螺旋曝气器，散流曝气器等，但普通存在曝气深度浅，氧的利用率偏低，布气也不均匀等问题。

中国发明专利CN 1090592C提出了一种聚氧活化曝气增氧机(参见图6)，其采用稀土永磁材料片等制成的聚氧器和向心叶轮来富集氧气。空心主导轴9和螺旋磁化浆叶20在电机1的带动下旋转，从而磁化污水并形成负压，将负氧空气压入污水中。然而该发明的电机是位于水上，由于其通过空心轴带动水下的螺旋磁化浆叶旋转的传输距离过长，致使空心轴的抗扭性降低。因此长期使用易使空心轴损坏，且因为置于水下，维修保养都很难进行。而空心轴若要保持刚性，就必须要加大其横截面的尺寸，这又会导致成本的增加。

本发明就是为解决上述问题而设计的对深水区域曝气的机器。

实用新型内容

本发明的目的是为了提供一种充氧能力强、提高深水区域的溶解氧饱和度的曝气机。

本发明的目的由如下曝气机来实现：

本发明所述的潜浮式曝气机，主要由往水下输送空气的离心风机、在风机座正中央与该风机出风口相连接的进气口，与进气口连接的通风管、连接该通风管的密封旋转接头、同轴连接该旋转接头和潜水空心轴电机的法兰、潜水空心轴电机、与该电机同轴连接并随电机的空心轴同速转动的推流螺旋桨和射流叶轮组合组成。其特征是，作为动力源的电机置于水下运行，其传动轴为空心轴，作为输送空气的通道。潜浮式曝气机采用密封旋转接头同轴连接在该机运行时静止不旋转的通风管和高速旋转的电机空心轴。该曝气机还采用浮球作为漂浮系统，使该机悬浮于水中。

本发明还提供了一种潜水空心轴电机，其通过下述技术方案来实现：

电机在水下运行，其传动轴(8)为空心轴，作为输送气体或液体的通道；电机上下两端分别有上轴伸(14)和下轴伸(18)；电机内分为三个相对独立的油室，各自充油，并分别用油管(23)与水面空气连通；其中上油室(15)和下油室(17)内有机械密封(31)；中油室(16)内有电机的定子(21)和转子(22)；中油室(16)上端接引线电缆(25)，穿过上油室(15)，通过机械密封(3 1)引出。

对比现有技术，本发明的有益效果如下：

潜浮式曝气机采用潜水空心轴电机，经过通风管的空气顺利通过电机的空心轴输送到水下，电机又置于水面以下运行，使通过空心轴的空气和水同时冷却电机内部和外部，避免了电机在水面以上运行造成的发热甚至烧坏的问题；电机与推流螺旋浆和射流叶轮采用键槽连接，无须连轴器。

此外，该曝气机用通风管代替其他曝气设备的空心传动轴，通风管长度任意增加，使本发明向水下输送空气的深度大幅增加。空心传动轴长度的增加，

导致传动轴同心度不高，在随电机轴高速旋转时易造成轴套和轴承的磨损。由

于通风管固定在进气口和旋转接头的输入接口之间，不随电机的空心轴旋转，无须使用轴套和轴承，则避免了上述问题。由于送气深度增加，增强了氧与深水区域的污水的亲和力，污水的溶解氧饱和度提高，充分实现了本发明目的。

附图说明

图1为本发明潜浮式曝气机整体结构示图

图2为潜水空心轴电机结构原理图

图3为密封旋转接头与通风管和电机的空心轴连接示意图

图4为推流螺旋桨和射流叶轮组合的示意图

图5将曝气机斜插入水中的浮球系统示意图

图6为现有聚氧活化曝气增氧机的结构示意图

具体实施方式

实施例1

参照图2，潜水空心轴电机主要由传动轴8和上、中、下三个相对独立的油室组成。传动轴8为空心轴，作为输送气体或液体的通道。电机上下两端分别有上轴伸14和下轴伸18，上轴伸14与上油室15的连接处有甩砂环24，下轴伸18开有键槽32。电机的三个油室各自充油，并用油管23与水面空气连通。其中上油室15和下油室17内有机械密封31；中油室16内有电机的定子21和转子22。中油室16上端接引线电缆25，穿过上油室15，通过机械密封31引出。

实施例2

参照图1，风机座2固定在主机外罩5上端，风机座2中心开有进气口3，离心风机1固定在风机座2上，该风机的出风口与通风管4的上端，即气体进口端，通过进气口3密封连接。通风管4的下端，即气体出口端，与密封旋转接头6上端的气体输入接口26密封连接。根据实施例1所述的潜水空心轴电机9安装在主机外罩5下端，上油室15上部的法兰19与主机外罩5下端固定在一起。电机的上轴伸14与密封旋转接头6下端的气体输出接口28通过法兰7同轴连接。潜水空心轴电机的下轴伸18与推流螺旋浆10和射流叶轮11组合同轴连接，与电机的传动轴8同步旋转，构成出气结构。

参照图3，密封旋转接头6的上端为气体输入接口26，下端为气体输出接口28。其特征是，上述两个接口没有接触，但中间有一个空腔27使气体顺利通过。气体输入接口26与通风管4的下端同轴连接，由于通风管4固定在风机座2的底部，所以与通风管4连接的气体输入接口26不旋转。气体输出接口28与实施例1所述的潜水空心轴电机9的上轴伸14通过法兰7同轴连接，并且随电机的传动轴8同步旋转。

参照图4，实施例1所述的潜水空心轴电机9下端有出气机构，即下轴伸18开口端与推流螺旋桨10和射流叶轮11的组合通过键槽32连接，并在开口前设导气装置30。推流螺旋桨10前面是射流叶轮11，以上两个桨轮均与电机的传动轴8同步旋转。

实施例3

潜浮式曝气机进入水中的定位可以有多种方式，本实施例采取浮球加绳索，参照图1，浮球12为三个(第三个浮球位于曝气机后，无法显示)，均匀分布在风机座2四周，通过浮球支杆13与风机座2底部可调性连接。

浮球的分布还可以改变曝气机入水的角度，如图5所示。

Claims (3)

1、一种潜水空心轴电机，其特征在于，电机在水下运行，其传动轴(8)为空心轴，作为输送气体或液体的通道；电机上下两端分别有上轴伸(14)和下轴伸(18)；电机内分为三个相对独立的油室，各自充油，并分别用油管(23)与水面空气连通；其中上油室(15)和下油室(17)内有机械密封(31)；中油室(16)内有电机的定子(21)和转子(22)；中油室(16)上端接引线电缆(25)，穿过上油室(15)，通过机械密封(31)引出。

2、一种潜浮式曝气机，主要由权利要求1所述的潜水空心轴电机(9)、推流螺旋浆(10)和射流叶轮(11)组合、密封旋转接头(6)、通风管(4)、离心风机(1)、风机座(2)和主机外罩(5)；其特征在于，风机座(2)位于主机外罩(5)上端，风机座(2)中心开有进气口(3)，离心风机(1)的出风口与通风管(4)的上端通过进气口(3)密封连接；通风管(4)的下端与密封旋转接头(6)上端的气体输入接口(26)密封连接；潜水空心轴电机上油室法兰(19)与主机外罩(5)下端密封连接；电机的上轴伸(14)与密封旋转接头(6)下端的气体输出接口(28)通过法兰(7)同轴连接；潜水空心轴电机的下轴伸(18)与推流螺旋浆(10)和射流叶轮(11)组合同轴连接，并在下轴伸(18)开口处前端设置一个导气装置(30)，构成出气结构。

3、根据权利要求2所述的潜浮式曝气机，其特征在于，在主机外罩(5)上端，通过风机座(2)安装一至四个浮球(12)，通过浮球支杆(13)与风机座(2)进行可调角度的连接。

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