CN219252360U - 一种水处理混合阶段深水强力搅拌器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水处理混合阶段深水强力搅拌器，包括驱动系统、传动系统以及叶轮系统，驱动系统设在池体顶部的上侧，传动系统竖直布设在池体内侧，传动系统贯穿池体顶部与驱动系统相连；叶轮系统固定设在传动系统上，驱动系统通过传动系统控制叶轮系统在池体内转动；叶轮系统包括直叶式叶轮和涡轮式叶轮，直叶式叶轮和涡轮式叶轮水平固定设在传动系统上，且传动系统穿过直叶式叶轮和涡轮式叶轮的圆心；涡轮式叶轮的中部设有圆形转盘，在圆形转盘中部设有若干个用于增加流场紊动性的小孔。可解决深水混合搅拌时底部沉积、上部死水区和内部分层回流问题，增加紊流、提高混合效率、缩短循环时间、降低能源消耗，达到更好的混合搅拌效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理深水混合搅拌技术领域，具体涉及一种水处理混合阶段深水强力搅拌器。
背景技术
在水处理中缩短混合阶段药剂与原水的混合时间，提高药剂与原水的混合程度，对后续水处理效果有着至关重要的影响。但现水处理混合阶段，特别是在深水混合时，往往由于搅拌器的选型不合理、对搅拌时池内流场认识不清等问题，导致搅拌效果不理想，池体底部出现沉积、池体上方出现死水区、池内形成回流区，造成搅拌分层，不能达到好的混合搅拌效果，造成能量浪费，影响后续水处理效果。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种水处理混合阶段深水强力搅拌器，解决深水混合搅拌时底部沉积、上部死水区和内部分层回流问题，增加紊流、提高混合效率、缩短循环时间、降低能源消耗，达到更好的混合搅拌效果。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种水处理混合阶段深水强力搅拌器，其特征在于：包括驱动系统、传动系统以及叶轮系统，驱动系统设在池体顶部的上侧，传动系统竖直布设在池体内侧，传动系统贯穿池体顶部与驱动系统相连；叶轮系统固定设在传动系统上，驱动系统通过传动系统控制叶轮系统在池体内转动；
叶轮系统包括直叶式叶轮和涡轮式叶轮，直叶式叶轮和涡轮式叶轮水平固定设在传动系统上，且传动系统穿过直叶式叶轮和涡轮式叶轮的圆心；直叶式叶轮位于涡轮式叶轮的正上方，直叶式叶轮安装在距池底高度1/2~2/3池深位置，涡轮式叶轮安装在距池底1/4~1/3池深位置 ；涡轮式叶轮的中部设有圆形转盘，在圆形转盘中部设有若干个用于增加流场紊动性的小孔。
按上述技术方案，直叶式叶轮包括叶轮固定座和第一叶片，叶轮固定座固定设在传动系统上，若干个第一叶轮周向间隔布设在叶轮固定座的周侧；
涡轮式叶轮还包括若干个第二叶片，圆形转盘固定设在传动系统上，若干个第二叶片间隔布设在圆形转盘的周侧，且第二叶片倾斜布设。
按上述技术方案，至少设有两片第一叶片，且第一叶片等间隔布设在叶轮固定座上；至少设有两片第二叶片，且第二叶片等间隔布设在圆形转盘上。
按上述技术方案，第二叶片的倾斜角度30°~60°或120°~150°；直叶式叶轮的叶轮直径为涡轮式叶轮的叶轮直径的2/3~3/4。
按上述技术方案，在转盘上设置若干圈小孔，同一层小孔的半径一致；每层小孔的数量一致，每层小孔的数量至少是三个。
按上述技术方案，同一层的小孔绕着传动系统周向等间隔布设；相邻两层小孔中，较外层小孔的圆心落在较内层相邻两个小孔的对称轴上。
按上述技术方案，小孔选用圆孔、椭圆孔、矩形孔或菱形孔；在选取圆形孔时，小孔的直径取值范围是1cm~3cm。
按上述技术方案，驱动系统包括电机、减速机、电机支座和橡胶止水圈；电机支座固定设在池体顶部的上侧，电机和减速机固定设在电机支座上，且电机的输出轴和减速机的输入轴相连；减速机的输出轴穿过池体的顶部且与传动系统相连，橡胶止水圈设在减速机和池体、电机安装座和池体之间。
按上述技术方案，传动系统包括传动装置、联轴器和搅拌轴，搅拌轴竖直布设，搅拌轴通过传动轴和驱动系统相连；根据池体的深度选取一根或多根搅拌轴，在选取多根搅拌轴时，多根搅拌轴通过联轴器首尾相连构成一个竖直杆状结构；直叶式叶轮和涡轮式叶轮水平固定设在搅拌轴上，且搅拌轴穿过直叶式叶轮和涡轮式叶轮的圆心。
按上述技术方案，在池体底部设有池底支座、轴承和衬套，搅拌轴的底部通过轴承以仅能转动的连接方式设在池底支座内，衬套固定设在池底支座的顶部，且衬套套在搅拌杆上，衬套将设在池底支座内部的轴承密封。
本实用新型具有以下有益效果：
1、首先，在传动系统上设置直叶式叶轮和涡轮式叶轮，直叶式叶轮在搅拌动作下会产生径向流动，将和涡轮式叶轮产生的轴向流场发生强烈的混合作用，减少流场回流区、死水区和低流速区，促进流场内流体的混合。
其次，由于直叶式叶轮和涡轮式叶轮的安装距离不宜过远或过近，过远的两个叶轮在搅拌动作下产生的流场将发生分离，形成单独的循环；过近则两个叶轮的中间区域速度过大，叶轮上部和下部的低速区范围会扩大，降低本深水强力搅拌器的工作效率。因此对直叶式叶轮和涡轮式叶轮的安装深度进行限定，在本实施方式设定的直叶式叶轮和涡轮式叶轮的安装深度区间内，可以有效的加强了池内湍流扩散。
最后，在圆形转盘中部设有若干个小孔，流体在小孔处发生竖向剪切，用于增加流场紊动性。
以上措施的结合，可解决深水混合搅拌时底部沉积、上部死水区和内部分层回流问题，池内溶液可以得到充分混合，有利于药剂快速、充分扩散至池内各处，该深水强力搅拌器的运用可以提高水处理混合阶段深水区的混合效率、缩短循环时间、降低能源消耗，达到更好的混合搅拌效果，为后续水处理流程提供基础保障。
2、在池体底部设有池底支座、轴承和衬套，针对池体深度较大，降低搅拌时因搅拌轴过长、搅拌速度过快造成的晃动，保证搅拌轴工作时的稳定性。
附图说明
图1是本实用新型提供实施例的结构示意图；
图2是本实用新型提供实施例的直叶式叶轮的主视图；
图3是本实用新型提供实施例的直叶式叶轮的俯视图；
图4是本实用新型提供实施例的涡轮式叶轮的主视图；
图5是本实用新型提供实施例的涡轮式叶轮的俯视图；
图6是本实用新型提供实施例的池底支座的主视图；
图7是本实用新型提供实施例的池底支座的俯视图；
图8是本实用新型提供实施例的池底支座的剖视图；
图中，1-电机，2-减速机，3-电机支座，4-橡胶止水圈，5-传动装置，6-搅拌轴，7-联轴器，8-池底支座，9-直叶式叶轮，10-涡轮式叶轮，11-轴承，12-衬套。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
参照图1~图8所示，本实用新型提供的一种水处理混合阶段深水强力搅拌器，包括驱动系统、传动系统以及叶轮系统，驱动系统设在池体顶部的上侧，传动系统竖直布设在池体内侧，传动系统贯穿池体顶部与驱动系统相连；叶轮系统固定设在传动系统上，驱动系统通过传动系统控制叶轮系统在池体内转动；
叶轮系统包括直叶式叶轮9和涡轮式叶轮10，直叶式叶轮和涡轮式叶轮水平固定设在传动系统上，且传动系统穿过直叶式叶轮和涡轮式叶轮的圆心；直叶式叶轮位于涡轮式叶轮的正上方，直叶式叶轮安装在距池底高度1/2~2/3池深位置，涡轮式叶轮安装在距池底1/4~1/3池深位置 ；涡轮式叶轮的中部设有圆形转盘，在圆形转盘中部设有若干个用于增加流场紊动性的小孔。
本实施方式首先，在传动系统上设置直叶式叶轮和涡轮式叶轮，直叶式叶轮在搅拌动作下会产生径向流动，将和涡轮式叶轮产生的轴向流场发生强烈的混合作用，减少流场回流区、死水区和低流速区，促进流场内流体的混合。
其次，由于直叶式叶轮和涡轮式叶轮的安装距离不宜过远或过近，过远的两个叶轮在搅拌动作下产生的流场将发生分离，形成单独的循环；过近则两个叶轮的中间区域速度过大，叶轮上部和下部的低速区范围会扩大，降低本深水强力搅拌器的工作效率。因此对直叶式叶轮和涡轮式叶轮的安装深度进行限定，在本实施方式设定的直叶式叶轮和涡轮式叶轮的安装深度区间内，可以有效的加强了池内湍流扩散。
最后，在圆形转盘中部设有若干个小孔，流体在小孔处发生竖向剪切，用于增加流场紊动性。
以上措施的结合，可解决深水混合搅拌时底部沉积、上部死水区和内部分层回流问题，池内溶液可以得到充分混合，有利于药剂快速、充分扩散至池内各处，该深水强力搅拌器的运用可以提高水处理混合阶段深水区的混合效率、缩短循环时间、降低能源消耗，达到更好的混合搅拌效果，为后续水处理流程提供基础保障。
具体的，直叶式叶轮包括叶轮固定座和第一叶片，叶轮固定座固定设在传动系统上，若干个第一叶轮周向间隔布设在叶轮固定座的周侧；
涡轮式叶轮还包括若干个第二叶片，圆形转盘固定设在传动系统上，若干个第二叶片间隔布设在圆形转盘的周侧，且第二叶片倾斜布设。
进一步，至少设有两片第一叶片，且第一叶片等间隔布设在叶轮固定座上；至少设有两片第二叶片，且第二叶片等间隔布设在圆形转盘上。图中实施例，在直叶式叶轮上设置2片第一叶片，在涡轮式叶轮上设有6片第二叶片，第一叶片和第二叶片的数量根据需求设定。
进一步，直叶式叶轮的叶轮直径为涡轮式叶轮的叶轮直径的2/3~3/4。
进一步，第二叶片的倾斜角度30°~60°或120°~150°。优选地，选用45°、30°或60°，也可以采用其他的角度范围。
优选地，转盘的直径为涡轮式叶轮直径的1/2，也可以采用其他尺寸，优先在1/4~3/4之间选取。
具体的，在转盘上设置若干圈小孔，同一层小孔的半径一致，每层小孔的数量一致；每层小孔的数量至少是三个。图中实施例，小孔的层数选取2层，每层小孔的数量是6个；可以根据转盘的大小、小孔的规格以及所需的工况，选取合适层数的小孔和每层小孔的数量。
进一步，同一层的小孔绕着传动系统周向等间隔布设；相邻两层小孔中，较外层小孔的圆心落在较内层相邻两个小孔的对称轴上。
进一步，小孔选用圆孔、椭圆孔、矩形孔或菱形孔；在选取圆形孔时，小孔的直径取值范围是1cm~3cm。图中实施例选取的圆形孔，直径采用2mm。
具体的，驱动系统包括电机1、减速机2、电机支座3和橡胶止水圈4；电机支座固定设在池体顶部的上侧，电机和减速机固定设在电机支座上，且电机的输出轴和减速机的输入轴相连；减速机的输出轴穿过池体的顶部且与传动系统相连，为防止水汽进入电机支座上方，橡胶止水圈设在减速机和池体、电机安装座和池体之间。
具体的，传动系统包括传动装置5、联轴器7和搅拌轴6，搅拌轴竖直布设，搅拌轴通过传动轴和驱动系统相连（即搅拌轴通过传动轴和减速机的输出轴相连）；根据池体的深度选取一根或多根搅拌轴，在选取多根搅拌轴时，多根搅拌轴通过联轴器首尾相连构成一个竖直杆状结构，从而达到通过联轴器延伸搅拌轴长度的目的；直叶式叶轮和涡轮式叶轮水平固定设在搅拌轴上，且搅拌轴穿过直叶式叶轮和涡轮式叶轮的圆心。
进一步，针对池体深度较大，为降低搅拌时因搅拌轴过长、搅拌速度过快造成的晃动，保证搅拌轴工作时的稳定性，在池体底部设有池底支座8、轴承11和衬套12，搅拌轴的底部通过轴承以仅能转动的连接方式设在池底支座内，衬套固定设在池底支座的顶部，且衬套套在搅拌杆上，衬套将设在池底支座内部的轴承密封。
本实用新型的工作原理（以图中实施例为例）：
该深水强力搅拌器使用时，电机通过减速机的减速和传动通过传动装置传递给搅拌轴，搅拌轴带动直叶式双叶叶轮和涡轮式六叶叶轮发生转动。图5为搅拌池L×B×H=1.8m×1.8m×3m，深水搅拌器直叶式双叶叶轮直径为0.7m、高度为距池底m，涡轮式六叶叶轮直径为1m、高度为距池底1m，转速为500r/min时的流场速度分布云图和速度矢量图，可以发现该深水强力搅拌器产生的流场低速区范围较小，死水区和回流区不明显，同时高速区不集中，达到了较为理想的搅拌效果。涡轮式六叶叶轮的搅拌面积较大，形成了轴向流场，增加了轴向流动范围和流动速度，涡轮式六叶叶轮小孔的剪切效果增加了流体的紊动，故叶轮下方的死水区较一般搅拌器大大缩小，同时由于直叶式双叶叶轮的径向搅拌作用，涡轮式六叶叶轮形成的轴向流场被分割、打乱，在流场内多处形成涡径较大的漩涡，流场混合效果较一般搅拌器得到了大幅提高，有利于深水搅拌时物质的充分混合。
以上的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种水处理混合阶段深水强力搅拌器，其特征在于：包括驱动系统、传动系统以及叶轮系统，驱动系统设在池体顶部的上侧，传动系统竖直布设在池体内侧，传动系统贯穿池体顶部与驱动系统相连；叶轮系统固定设在传动系统上，驱动系统通过传动系统控制叶轮系统在池体内转动；
叶轮系统包括直叶式叶轮和涡轮式叶轮，直叶式叶轮和涡轮式叶轮水平固定设在传动系统上，且传动系统穿过直叶式叶轮和涡轮式叶轮的圆心；直叶式叶轮位于涡轮式叶轮的正上方，直叶式叶轮安装在距池底高度1/2~2/3池深位置，涡轮式叶轮安装在距池底1/4~1/3池深位置；涡轮式叶轮的中部设有圆形转盘，在圆形转盘中部设有若干个用于增加流场紊动性的小孔。
2.根据权利要求1所述的水处理混合阶段深水强力搅拌器，其特征在于：
直叶式叶轮包括叶轮固定座和第一叶片，叶轮固定座固定设在传动系统上，若干个第一叶轮周向间隔布设在叶轮固定座的周侧；
涡轮式叶轮还包括若干个第二叶片，圆形转盘固定设在传动系统上，若干个第二叶片间隔布设在圆形转盘的周侧，且第二叶片倾斜布设。
3.根据权利要求2所述的水处理混合阶段深水强力搅拌器，其特征在于：至少设有两片第一叶片，且第一叶片等间隔布设在叶轮固定座上；至少设有两片第二叶片，且第二叶片等间隔布设在圆形转盘上。
4.根据权利要求2所述的水处理混合阶段深水强力搅拌器，其特征在于：第二叶片的倾斜角度30°~60°或120°~150°；直叶式叶轮的叶轮直径为涡轮式叶轮的叶轮直径的2/3~3/4。
5.根据权利要求1所述的水处理混合阶段深水强力搅拌器，其特征在于：在转盘上设置若干圈小孔，同一层小孔的半径一致；每层小孔的数量一致，每层小孔的数量至少是三个。
6.根据权利要求5所述的水处理混合阶段深水强力搅拌器，其特征在于：同一层的小孔绕着传动系统周向等间隔布设；相邻两层小孔中，较外层小孔的圆心落在较内层相邻两个小孔的对称轴上。
7.根据权利要求1、5或6所述的水处理混合阶段深水强力搅拌器，其特征在于：小孔选用圆孔、椭圆孔、矩形孔或菱形孔；在选取圆形孔时，小孔的直径取值范围是1㎝~3㎝。
8.根据权利要求1所述的水处理混合阶段深水强力搅拌器，其特征在于：驱动系统包括电机、减速机、电机支座和橡胶止水圈；电机支座固定设在池体顶部的上侧，电机和减速机固定设在电机支座上，且电机的输出轴和减速机的输入轴相连；减速机的输出轴穿过池体的顶部且与传动系统相连，橡胶止水圈设在减速机和池体、电机安装座和池体之间。
9.根据权利要求1所述的水处理混合阶段深水强力搅拌器，其特征在于：传动系统包括传动装置、联轴器和搅拌轴，搅拌轴竖直布设，搅拌轴通过传动轴和驱动系统相连；根据池体的深度选取一根或多根搅拌轴，在选取多根搅拌轴时，多根搅拌轴通过联轴器首尾相连构成一个竖直杆状结构；直叶式叶轮和涡轮式叶轮水平固定设在搅拌轴上，且搅拌轴穿过直叶式叶轮和涡轮式叶轮的圆心。
10.根据权利要求1所述的水处理混合阶段深水强力搅拌器，其特征在于：在池体底部设有池底支座、轴承和衬套，搅拌轴的底部通过轴承以仅能转动的连接方式设在池底支座内，衬套固定设在池底支座的顶部，且衬套套在搅拌杆上，衬套将设在池底支座内部的轴承密封。
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