CN212740901U - 导流元件、切割元件、旋流曝气器和曝气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及曝气装置领域，解决了现有技术中曝气器不具有导流机构导致曝气效果不佳的问题。旋流曝气器用导流元件，包括第一支撑框架，第一支撑框架内壁上圆周均布有导流片。旋流曝气器用切割元件，包括第二支撑框架，第二支撑框架的内壁上圆周均布有切割柱。一种旋流曝气器，包括壳体，壳体内设有导流元件和切割元件，切割元件与导流元件间隔分布，不同导流元件上的导流片错位排布，不同切割元件上的切割柱错位排布，所述第二支撑框架形状与壳体内壁相匹配，所述第一支撑框架形状与壳体内壁相匹配，壳体上设有进气机构。一种曝气系统，包括依次连接的供气装置、输气管道、曝气器。

Description

导流元件、切割元件、旋流曝气器和曝气系统

技术领域

本实用新型涉及曝气装置领域，尤其涉及导流元件、切割元件、旋流曝气器和曝气系统。

背景技术

曝气器是给排水曝气充氧的必备设备，申请号为 CN201720318672.6的中国专利公开了一种水力剪切曝气器，解决了传统曝气器工作效率不强，产生气泡数量不多，充氧不全面的问题，并且具有以下优点：能实现曝气时，气与水形成旋流，并在曝气筒体内充分混合；可以实现曝气器下面的水体也处于流动状态，卷吸底部的沉积淤泥，从而达到不积泥、降低曝气阻力、使细菌代谢活跃，大幅提高生化处理效率，整个曝气池无充氧盲区；翼型叶片和锥型叶片形成多层碰撞切割器，可以实现气与水的充分混合和多层切割，提高了氧利用率；无论正常运行还是间歇运行条件下，曝气器都不会堵塞，溶氧效率始终维持不变。由于其不具有导流机构，无法对水流进行导流导致曝气效果不佳。

发明内容

本实用新型提供一种导流元件、切割元件、旋流曝气器和曝气系统，解决了现有技术中曝气器不具有导流机构导致曝气效果不佳的问题。

一种旋流曝气器，包括壳体，壳体内设有导流元件和切割元件，壳体上设有进气机构。进气机构将空气输送至曝气器内，空气带动水体流动，通过切割元件和导流元件，切割元件与水流撞击，使气体分散在水中，导流元件使水流产生水平方向的运动，加剧了水流与切割元件的撞击，产生更加微小的气泡，空气与水的接触面积增大，提高了曝气效果。

进一步，所述切割元件包括形状与壳体内壁相匹配的第二支撑框架，第二支撑框架的内壁上设有切割柱，切割柱圆周均匀分布，一端与第二支撑框架固定连接，另一端悬空设置，第二支撑框架与所述第一支撑框架连接。第二支撑框架形状与壳体内壁相匹配，使得固定在其内壁上的切割柱能够与绝大多数通过切割元件的水流发生碰撞，进而使水流中的大气泡分散为多个小气泡，增大了空气与水的接触面积，提高曝气器的效果。

进一步，所述切割柱上设有轴向凹槽和多个环形凹槽，切割柱上设有多个用于切割水流的切割凸块，不同切割元件上的切割柱错位排布。切割柱用于与水流碰撞，使水流内的大气泡分散为众多的小气泡，增大空气与水的接触面积，环形凹槽能够作为水流通过的通道，一定程度上降低切割柱对水流的阻力。切割凸块优选为三棱锥状，一条棱正对水流，用于切割水流。不同切割元件上的切割柱错位排布能够避免多个切割元件的切割柱正对而导致出现切割盲区，导致曝气效果不佳。

进一步，所述第二支撑框架内壁设有用于撞击水流的撞击凸块。撞击凸块在撞击柱之间的空间内等距分布，用于撞击水流。

进一步，所述导流元件包括形状与壳体内壁相匹配的第一支撑框架，第一支撑框架内壁上设有用于使水流产生横向运动的导流片，导流片圆周均匀分布，一端与第一支撑框架固定连接，另一端悬空设置。第一支撑框架形状与壳体内壁相匹配，使得固定在其内壁上的导流片能够对绝大多数通过导流元件的水流进行导流，进而使水流在曝气器内持续时间增大，并且使带有气泡的水流离开曝气器后保持螺旋上升，有利于气泡在水体中的扩散。

进一步，所述导流片的一面上设有用于撞击水流的撞击条，相对的另一面为弧形,不同导流元件上的导流片错位排布。导流片用于对水流进行导向，使其产生水平方向的运动。撞击条用于与水流撞击。不同导流元件上的导流片错位排布能够避免多个导流元件的导流片正对而导致出现导流盲区，导致导流效果不佳。

进一步，所述进气机构包括弯管，弯管的一端设有喷嘴，喷嘴位于壳体内，弯管的另一端位于壳体外，壳体上设有供弯管通过的通道，弯管与壳体固定连接。弯管能够改变气流方向，使其变为竖直向上，喷嘴为变径喷嘴，能够提高进入曝气器的空气的速度，进而提高被气流带动的水流的速度，加剧水流与导流切割组件的撞击。

进一步，所述壳体为两端开口的圆筒状，一端上设有用于对导流元件和切割元件进行限位的顶盖，顶盖上设有供水流通过的通孔，壳体内固定连接有用于对切割元件进行限位的环形支撑板，壳体内设有至少两个导流元件和至少两个切割元件，导流元件和切割元件间隔设置。壳体用于容纳、固定导流元件、切割元件和进气机构，导流元件和切割元件位于支撑板和顶盖之间，壳体侧壁、支撑板、顶盖配合将导流元件和切割元件限位。

进一步，所述第一支撑框架和第二支撑框架的两端均设有定位凸块，第一支撑框架和第二支撑框架的两端均设有与所述定位凸块匹配的定位凹槽。一种曝气系统，包括依次连接的供气装置、输气管道、曝气器，所述曝气器为上述任意一项所述的旋流曝气器。供气装置通过输气管道向曝气器输送空气。

进一步，所述输气管道包括依次连接的主输气管、横管管道、立管管道，主输气管与所述供气装置连接，立管管道远离横管管道的一端与所述弯管远离喷嘴的一端连接。空气依次通过主输气管、横管管道、立管管道到达曝气器，并通过喷嘴喷出。

进一步，所述横管管道上连接有用于将横管管道支撑在地面上的支架，所述供气装置为罗茨风机。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

进气机构将空气输送至曝气器内，空气带动水体流动，通过切割元件和导流元件，切割元件与水流撞击，使气体分散在水中，导流元件使水流产生水平方向的运动，水流整体流动速度加快，加剧了水流与切割元件的撞击，产生更加微小的气泡，空气与水的接触面积增大，提高了曝气效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型旋流曝气器结构示意图。

图2为本实用新型导流元件结构示意图。

图3为本实用新型导流元件主视图。

图4为本实用新型切割元件结构示意图。

图5为本实用新型切割元件主视图。

图6为本实用新型导流元件与切割元件组合结构示意图。

图7为本实用新型曝气系统结构示意图。

1、壳体，2、第一支撑框架，3、导流片，4、第二支撑框架， 5、切割柱，6、弯管，7、喷嘴，8、法兰，9、顶盖，10、轴向凹槽，11、环形凹槽，12、切割凸块，13、撞击条，14、定位凸块，15、定位凹槽，16、主输气管，17、横管管道，18、立管管道，19、撞击凸块，20、支撑板，21、供气装置。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

实施例1

如图1-6所示，一种旋流曝气器，包括壳体1，壳体1内设有导流元件和切割元件，壳体1上设有进气机构。进气机构将空气输送至曝气器内，空气带动水体流动，通过切割元件和导流元件，切割元件与水流撞击，使气体分散在水中，导流元件使水流产生水平方向的运动，水流不仅与切割元件底部撞击，还能与切割元件侧面撞击，加剧了水流与切割元件的撞击，产生更加微小的气泡，空气与水的接触面积增大，提高了曝气效果。切割元件包括形状与壳体1内壁相匹配的第二支撑框架4，第二支撑框架4的内壁上设有切割柱5，切割柱5圆周均匀分布，一端与第二支撑框架4固定连接，另一端悬空设置，第二支撑框架4与所述第一支撑框架2连接。第二支撑框架4形状与壳体1内壁相匹配，使得固定在其内壁上的切割柱5 能够与绝大多数通过切割元件的水流发生碰撞，进而使水流中的大气泡分散为多个小气泡，增大了空气与水的接触面积，提高曝气器的效果。切割柱5上设有轴向凹槽10和多个环形凹槽11，切割柱5上设有多个用于切割水流的切割凸块12，不同切割元件上的切割柱5 错位排布。切割柱5用于与水流碰撞，使水流内的大气泡分散为众多的小气泡，增大空气与水的接触面积，环形凹槽11能够作为水流通过的通道，一定程度上降低切割柱5对水流的阻力。切割凸块12 优选为三棱锥状，一条棱正对水流，用于切割水流。不同切割元件上的切割柱5错位排布能够避免多个切割元件的切割柱5正对而导致出现切割盲区，导致曝气效果不佳。第二支撑框架4内壁设有用于撞击水流的撞击凸块19。撞击凸块19在撞击柱之间的空间内等距分布，用于撞击水流。导流元件包括形状与壳体1内壁相匹配的第一支撑框架2，第一支撑框架2内壁上设有用于使水流产生横向运动的导流片3，导流片3圆周均匀分布，一端与第一支撑框架2 固定连接，另一端悬空设置。第一支撑框架2形状与壳体1内壁相匹配，使得固定在其内壁上的导流片3能够对绝大多数通过导流元件的水流进行导流，进而使水流在曝气器内持续时间增大，并且使带有气泡的水流离开曝气器后保持螺旋上升，有利于气泡在水体中的扩散。导流片3的一面上设有用于撞击水流的撞击条13，相对的另一面为弧形,不同导流元件上的导流片3错位排布。导流片3用于对水流进行导向，使其产生水平方向的运动。撞击条13用于与水流撞击。不同导流元件上的导流片3错位排布能够避免多个导流元件的导流片3正对而导致出现导流盲区，导致导流效果不佳。进气机构包括弯管6，弯管6的一端设有喷嘴7，喷嘴7位于壳体1内，弯管6的另一端位于壳体1外，壳体1上设有供弯管6通过的通道，弯管6与壳体1固定连接。弯管6能够改变气流方向，使其变为竖直向上，喷嘴7为变径喷嘴7，能够提高进入曝气器的空气的速度，进而提高被气流带动的水流的速度，加剧水流与导流切割组件的撞击。壳体1为两端开口的圆筒状，一端上设有用于对导流元件和切割元件进行限位的顶盖9，顶盖9上设有供水流通过的通孔，壳体1内固定连接有用于对切割元件进行限位的环形支撑板20，壳体1内设有至少两个导流元件和至少两个切割元件，导流元件和切割元件间隔设置。壳体1用于容纳、固定导流元件、切割元件和进气机构，导流元件和切割元件位于支撑板20和顶盖9之间，壳体1 侧壁、支撑板20、顶盖9配合将导流元件和切割元件限位。第一支撑框架2和第二支撑框架4的两端均设有定位凸块14，第一支撑框架2和第二支撑框架4的两端均设有与所述定位凸块14匹配的定位凹槽15。

实施例2

如图7所示，一种曝气系统，包括依次连接的罗茨风机、主输气管16、横管管道17、立管管道18、曝气器，所述曝气器为上述任意一项所述的旋流曝气器。供气装置21通过输气管道向曝气器输送空气。立管管道18远离横管管道17的一端通过法兰8与所述弯管6远离喷嘴7的一端连接。空气依次通过主输气管16、横管管道17、立管管道18到达曝气器，并通过喷嘴7喷出。横管管道 17上连接有用于将横管管道17支撑在地面上的支架。旋流曝气器的壳体1为竖直状态，弯管6固定设置在壳体1下端，喷嘴7竖直向上，壳体1内由下向上依次交替设有切割元件和导流元件，壳体1内共设有四个导流元件和四个切割元件，导流片3设有撞击条 13的一面向下(即朝向水流来的方向，以便于与水流发生撞击)。主输气管16与横管管道17连接处设有控制阀门，横管管道17水平，其上焊接多个竖直短管，竖直短管通过法兰与立管管道18连接，立管管道18竖直，立管管道18下端焊接有水平短管，水平短管通过法兰与弯管6连接。

曝气系统的工作原理为：曝气池内装有待处理的污水，罗茨风机出气口与主输气管16连接，其产生压缩空气依次通过主输气管16、横管管道17、立管管道18到达旋流曝气器，压缩空气经变径喷嘴后速度进一步提高，竖直向上喷射，带动附近壳体1内的污水向上流动，此时污水中含有大气泡，水流经过切割元件时，与切割柱5和切割凸块12撞击，使水流中的大气泡分散为小气泡，污水经过导流元件时，导流片3使其产生横向的运动，水流的总速度增大，撞击条13与水流撞击，避免大气泡融合。经过多层导流元件和切割元件后，大气泡变为微小气泡，增大了空气与水的接触面接，提高了空气中氧气溶解于水的速度，增加了氧气的溶解量，有利于污水中的菌类繁殖，从而将污水中的COD、BOD、氨氮等物质消耗掉。曝气池的底部会沉积一层污泥，大量前述菌类会集中在污泥中，污泥沉积与污水接触面积减小，不利于菌类消耗有害物质。气流带动壳体1内污水向上流动，到达水面后落下，由于惯性，水流会向下流动，壳体1 内的上升水流与壳体1外部的下降水流形成循环，曝气器接近曝气池底，水流冲击曝气池底部污泥，使其分散，增大了与污水的接触面积，有利于消耗有害物质。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.旋流曝气器用导流元件，其特征在于，包括第一支撑框架(2)，第一支撑框架(2)内壁上设有用于使水流产生横向运动的导流片(3)，导流片(3)圆周均匀分布，一端与第一支撑框架(2)固定连接，另一端悬空设置。

2.根据权利要求1所述的旋流曝气器用导流元件，其特征在于，所述导流片(3)的一面上设有用于撞击水流的撞击条(13)，相对的另一面为弧形。

3.旋流曝气器用切割元件，其特征在于，包括第二支撑框架(4)，第二支撑框架(4)的内壁上设有切割柱(5)，切割柱(5)圆周均匀分布，一端与第二支撑框架(4)固定连接，另一端悬空设置。

4.根据权利要求3所述的旋流曝气器用切割元件，其特征在于，所述切割柱(5)上设有轴向凹槽(10)和多个环形凹槽(11)，切割柱(5)上设有多个用于切割水流的切割凸块(12)。

5.根据权利要求4所述的旋流曝气器用切割元件，其特征在于，所述第二支撑框架(4)内壁设有用于撞击水流的撞击凸块(19)。

6.一种旋流曝气器，其特征在于，包括壳体(1)，壳体(1)内设有如权利要求1或2所述的旋流曝气器用导流元件和如权利要求3－5任意一项所述的旋流曝气器用切割元件，旋流曝气器用切割元件与旋流曝气器用导流元件间隔分布，不同导流元件上的导流片(3)错位排布，不同切割元件上的切割柱(5)错位排布，所述第二支撑框架(4)形状与壳体(1)内壁相匹配，所述第一支撑框架(2)形状与壳体(1)内壁相匹配，壳体(1)上设有进气机构。

7.根据权利要求6所述的旋流曝气器，其特征在于，所述进气机构包括弯管(6)，弯管(6)的一端设有喷嘴(7)，喷嘴(7)位于壳体(1)内，弯管(6)的另一端位于壳体(1)外，壳体(1)上设有供弯管(6)通过的通道，弯管(6)与壳体(1)固定连接。

8.根据权利要求6所述的旋流曝气器，其特征在于，所述壳体(1)为两端开口的圆筒状，一端上设有用于对导流元件和切割元件进行限位的顶盖(9)，顶盖(9)上设有供水流通过的通孔，壳体(1)内固定连接有用于对切割元件进行限位的环形支撑板(20)，壳体(1)内设有至少两个导流元件和至少两个切割元件，导流元件和切割元件间隔设置。

9.一种曝气系统，其特征在于，包括依次连接的供气装置(21)、输气管道、曝气器，所述曝气器为权利要求6-8任意一项所述的旋流曝气器。

10.根据权利要求9所述的曝气系统，其特征在于，所述输气管道包括依次连接的主输气管(16)、横管管道(17)、立管管道(18)，主输气管(16)与所述供气装置(21)连接，立管管道(18)远离横管管道(17)的一端与弯管(6)远离喷嘴(7)的一端连接。

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