專(zhuān)利名稱(chēng)：倒傘曝氣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)用新型是對(duì)污水處理例如Carrousel氧化溝用表面曝氣設(shè)備一倒傘曝氣機(jī)的 改進(jìn)，尤其涉及一種可以較大幅度高充氧能力的鼓風(fēng)充氧混合型倒傘曝氣機(jī)。
背景技術(shù)：
Carrousel氧化溝作為城市污水處理工藝之一，其特定的溝型，通常采用豎軸式形 狀像一把倒開(kāi)著的傘一倒傘型表面曝氣機(jī)，作為推流、混合及充氧機(jī)械，同時(shí)承擔(dān)推流、混 合、充氧功能。其充氧是利用流體力學(xué)中旋轉(zhuǎn)液體真空抽吸原理，和高速流動(dòng)液體卷吸作 用，靠葉輪上若干個(gè)葉片刮水推流產(chǎn)生旋流，裹挾空氣向水中充氧。由于僅靠葉輪高速旋轉(zhuǎn) 產(chǎn)生旋流對(duì)液面上部空氣抽吸、卷吸，不僅挾裹空氣量有限，而且空氣和水只是在水淺表面 混合，推流旋轉(zhuǎn)水流撞擊氣泡碎裂，氣泡大小不均，無(wú)法達(dá)到細(xì)氣泡效果，部分大氣泡極易 從水面溢出，因此這種表面淺層充氧，當(dāng)表面溶氧達(dá)到一定值后很難再提高，實(shí)際充氧效果 不高，無(wú)法達(dá)到轉(zhuǎn)碟等表曝機(jī)的充氧能力。其次，如果僅是推流只需滿足一定轉(zhuǎn)速即可，但 為同時(shí)提高充氧能力，則必須加大轉(zhuǎn)速，以形成更強(qiáng)大的對(duì)空氣抽吸、卷吸裹挾能力，這樣 必須增加轉(zhuǎn)速，從而需增大電機(jī)功率，即使在推流滿足條件下也仍需保持高的轉(zhuǎn)速，以滿足 充氧要求，造成所需電機(jī)功率較大。標(biāo)準(zhǔn)Carrousel氧化溝通常配備45kw電機(jī)，為提高充氧 能力需提高至55kw，而Carrousel2000型氧化溝，其倒傘型表面曝氣機(jī)葉輪直徑Φ3500πιπι 至Φ3750πιπι，配備電機(jī)功率介于90kw至160kw。大的運(yùn)行功率，整體動(dòng)力效率較低，能源消 耗過(guò)大，并且充氧一般只能達(dá)到1. 6-2. 4kg02/kwh，最高也只能達(dá)到2. 5-2. 6kg02/kwh。雖然 人們對(duì)倒傘曝氣機(jī)在傘形結(jié)構(gòu)、傘形材質(zhì)、轉(zhuǎn)速方面等做了大量改進(jìn)，并也能提高一些充氧 能力和溶氧量，但由于充氧仍然是“葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋流抽吸、卷吸挾裹空氣”方式，以及溶氧 僅在水體淺表面，因此實(shí)際真正提高充氧能力有限。此外，倒傘曝氣機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)，還易造 成水體流向紊亂，也會(huì)影響處理效果。中國(guó)專(zhuān)利CN1657445公開(kāi)的倒傘型復(fù)合葉輪表面曝氣機(jī)，通過(guò)在葉輪骨架支承面 以上的錐體外凸面上呈輻射狀均布有氣液混合管，氣液混合管內(nèi)端入口處的葉輪體上設(shè)有 吸氣通孔，葉片上端面和下端面呈齒狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)葉輪高速 旋轉(zhuǎn)，葉輪錐體壓著水面，水從 氣液混合管通過(guò)離心力甩出去，使氣液混合管內(nèi)端同時(shí)成為負(fù)壓區(qū)，空氣從氣液混合管內(nèi) 端葉輪體負(fù)壓吸氣進(jìn)入氣液混合管，水氣在氣液混合管內(nèi)混合被連續(xù)甩出，以提高充氧能 力。然而由于實(shí)際充氧仍然為攪動(dòng)水流“抽吸、卷吸挾裹”，雖然設(shè)置有帶吸氣孔的氣液混合 管，由于是在水下，實(shí)際靠負(fù)壓吸入空氣量仍然有限，所以實(shí)際提高充氧能力仍然有限。另 夕卜，設(shè)置在傘面上氣液混合管內(nèi)無(wú)壓力，在停機(jī)或轉(zhuǎn)速較低情況下，污水中污泥容易進(jìn)入堵 塞氣液混合管，造成其功能喪失，所以實(shí)際增加效果作用不大。中國(guó)專(zhuān)利CN101125709公開(kāi)的新型倒傘型葉輪，通過(guò)在相鄰葉片間以若干階梯形 幅板連接，從而形成百頁(yè)窗結(jié)構(gòu)，通過(guò)工作高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生吸氣提升力，其解決的是氧化溝內(nèi) 污泥沉淀問(wèn)題，對(duì)提高充氧基本無(wú)作用。因此現(xiàn)有倒傘曝氣機(jī)，雖然各有不同改進(jìn)，但并沒(méi)有改變實(shí)際充氧原理，充氧仍?xún)H是依靠旋流產(chǎn)生負(fù)壓裹挾空氣，并且為表面淺層混合溶氧，當(dāng)表面溶氧達(dá)到一定值后很難 再提高，充氧效率低下局面沒(méi)有得到本質(zhì)改變，曝氣效果不是很好，動(dòng)力充氧效率低，例如 在面積較大的曝氣池里，需安裝多臺(tái)且不同方向同時(shí)推流曝氣才能滿足充氧要求，處理能 耗較高，為倒傘曝氣機(jī)長(zhǎng)期以沒(méi)有得到有效解決的技術(shù)難題。因此仍有值得改進(jìn)的地方。
實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種能夠改變充氧方式，且在 基本不增加動(dòng)力下，可以較大幅度提高充氧能力的倒傘曝氣機(jī)。實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)，主要改進(jìn)是使將倒傘曝氣機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸，由原來(lái)的實(shí)心改為中 空結(jié)構(gòu)，通過(guò)向中空軸注入空氣，向水中強(qiáng)制注氣，注入空氣經(jīng)倒傘機(jī)葉片的切割、混合，成 為細(xì)小氣泡，從而大大提高了充氧量和水體深層充氧，以及溶解氧濃度，克服了現(xiàn)有技術(shù)的 不足，實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的。具體說(shuō)，實(shí)用新型倒傘曝氣機(jī)，包括轉(zhuǎn)軸和固定在轉(zhuǎn)軸上的倒傘 葉片，其特征在于轉(zhuǎn)軸呈中空結(jié)構(gòu)，至少末端區(qū)通過(guò)布?xì)夤芑蛭⒖灼貧馄飨蛩衅貧?。?shí)用新型所說(shuō)至少末端區(qū)向水中曝氣，可以包括轉(zhuǎn)軸末端曝氣，還可以在中空轉(zhuǎn)軸水中部分的 軸向表面開(kāi)有曝氣孔，同時(shí)向水中曝氣。末端向水中曝氣，一種較好方式為在倒傘曝氣機(jī)末 端連接有若干放射狀分布的曝氣管，以增加曝氣面積和均勻曝氣，以及降低注氣阻力，降低 注氣動(dòng)力。此外，為進(jìn)一步提高注入空氣的溶氧能力，防止氣泡過(guò)大容易上浮溢出水面，降低 溶氧效果，一種更好為使倒傘葉片上邊或上下二邊加工成鋸齒結(jié)構(gòu)，以及還可以在布?xì)夤?徑向外設(shè)置鋸齒環(huán)，葉片兩面設(shè)置若干相間鋸齒條等方式，通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的鋸齒對(duì)氣泡切 害I]，提高注入水體中空氣破碎程度，產(chǎn)生類(lèi)似微孔曝氣的微細(xì)氣泡效應(yīng)，進(jìn)一步提高注入空 氣在水中的溶解能力。此外，鋸齒結(jié)構(gòu)還具有對(duì)水流的整流、穩(wěn)流功能，有利于改善曝氣池 或氧化溝內(nèi)水流流態(tài)，從而提高處理效果。此外，對(duì)于一些深度較深的曝氣池或溝型較深的氧化溝，還可以加長(zhǎng)下伸中空主 軸，下伸部分表面有曝氣孔和/或軸向有一或若干層曝氣管、或微孔曝氣器，增加深度充氧。實(shí)用新型倒傘曝氣機(jī)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)倒傘曝氣機(jī)，由于將倒傘曝氣機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸 改為中空軸，利用空心軸作為氣源通入管道，向水中注入空氣進(jìn)行充氧，使得倒傘曝氣機(jī)， 既有旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋流的裹挾空氣充氧，并且向水中充氧更多來(lái)自強(qiáng)制注入空氣充氧，注入空 氣經(jīng)葉輪旋轉(zhuǎn)對(duì)通入水中氣泡進(jìn)行切割、攪拌，尤其是鋸齒切割使得氣泡更細(xì)，成為類(lèi)似微 孔曝氣的微細(xì)氣泡，充氧效果可以基本接近底曝效果，從而大大提高了充氧量和水體深層 充氧，以及實(shí)際溶解氧濃度。由于充氧主要依靠通過(guò)中空軸向水中注入空氣，因此在配置 動(dòng)力時(shí)，可以只需考慮推流、混合，這樣可以降低電機(jī)功率，小試比較通?？梢詼p小功率約 10-20%，而向水中注入空氣只需增加一低壓鼓風(fēng)機(jī)例如5千瓦，使得在基本保持相同電機(jī) 功率下，較大提高了充氧能力，充氧量至少可以增加20-50%，提升了好氧例如氧化溝處理 的處理效能。此外，由于采用以注氣充氧為主，因而使倒傘曝氣機(jī)能夠適應(yīng)深水型氧化溝和 好氧池，這是現(xiàn)有倒傘曝氣機(jī)所不能達(dá)到的。再就是，根據(jù)處理水情況，倒傘曝氣機(jī)工作能 夠滿足處理溶氧要求，可以停開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)，也降低運(yùn)行能耗。注氣風(fēng)機(jī)還可以通過(guò)變頻控制， 根據(jù)需要調(diào)節(jié)氣量，也能節(jié)省能耗。由于充氧效率提高，還使得在卡魯塞爾氧化溝可以減少倒傘曝氣機(jī)開(kāi)啟臺(tái)數(shù)，也能降低運(yùn)行能耗。葉片上切割劇齒，不僅具有切割氣泡作用，而且 還具有整流、穩(wěn)流功能，能夠改善氧化溝內(nèi)水流流態(tài)，從而提高處理效果。布?xì)庵Ч茉O(shè)置于 倒傘曝氣機(jī)背面，以及布?xì)夤軆?nèi)有氣壓，有效避免了污泥可能造成的堵塞，確保長(zhǎng)期運(yùn)行有 效。實(shí)用新型倒傘曝氣機(jī)，由于改變了充氧方式，從而解決了倒傘曝氣機(jī)以高能耗來(lái)提高充 氧問(wèn)題技術(shù)難題，本質(zhì)上提高了充氧能力，而且總體造價(jià)并未增加，在造價(jià)、施工、運(yùn)行上更 具優(yōu)勢(shì)。以下結(jié)合三個(gè)優(yōu)化具體實(shí)施例，示例性說(shuō)明及幫助進(jìn)一步理解實(shí)用新型，但實(shí)施 例具體細(xì)節(jié)僅是為了說(shuō)明實(shí)用新型，并不代表實(shí)用新型構(gòu)思下全部技術(shù)方案，因此不應(yīng)理 解為對(duì)實(shí)用新型總的技術(shù)方案限定，一些在技術(shù)人員看來(lái)，不偏離實(shí)用新型構(gòu)思的非實(shí)質(zhì) 性增加和/或改動(dòng)，例如以具有相同或相似技術(shù)效果的技術(shù)特征簡(jiǎn)單改變或替換，均屬實(shí) 用新型保護(hù)范圍。
圖1為實(shí)用新型第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1倒傘葉輪放大結(jié)構(gòu)示意。圖3為圖2仰視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖2A部放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為實(shí)用新型另一實(shí)施例倒傘葉輪結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為另一種布?xì)夥绞绞疽鈭D。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 參見(jiàn)圖1-4，實(shí)用新型倒傘曝氣機(jī)，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)1和減速裝置3，減速 裝置輸出軸及倒傘葉輪6的轉(zhuǎn)軸5為空心慣通軸，上端口 2通過(guò)活接輸入壓縮空氣，整個(gè)曝 氣機(jī)呈豎向擱置在安裝座4上。倒傘葉輪6環(huán)錐面上幅射狀相間分布的各葉片下端為鋸齒 邊7，各葉片兩面上有相間的鋸齒條8，最前端有倒傘形布?xì)忮F9，傘面上分布有若干與中空 軸連通的曝氣管12，其上開(kāi)有曝氣微孔，外圈有鋸齒環(huán)10，布?xì)夤荛g還相間分布有若干幅 射狀鋸齒條11。曝氣機(jī)旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，低壓鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)活接、中空軸上端口 2，將空氣通過(guò)倒傘曝氣 機(jī)中空軸注入，注入空氣經(jīng)中空軸、及連接的輻射狀分布的曝氣管12向水中曝氣。氣泡經(jīng) 倒傘曝氣機(jī)6的葉片、葉片底邊鋸齒7、側(cè)面鋸齒條8、底部倒傘面上的鋸齒條11及環(huán)齒10 的，不斷反復(fù)切割形成細(xì)小微氣泡(相當(dāng)于底曝氣)，從而提高了向水中充氧能力、溶氧效率。實(shí)施例2 參見(jiàn)圖5，如實(shí)施例1，倒傘葉輪6中空轉(zhuǎn)軸5向下延伸例如加長(zhǎng)lm，末 端有另一個(gè)相間倒傘形布?xì)忮F13，傘面上如例1分布有曝氣管、鋸齒環(huán)、鋸齒條，可進(jìn)一步 提高深度充氧，此結(jié)構(gòu)特別適用于深溝形氧化溝或曝氣池。實(shí)施例3 參見(jiàn)圖6，如前述，倒傘形布?xì)忮F上相間輻射狀分布的曝氣管14呈彎曲 弧形。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本專(zhuān)利構(gòu)思及具體實(shí)施例啟示下，能夠從本專(zhuān)利公 開(kāi)內(nèi)容及常識(shí)直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的一些變形，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到也可采用其他 方法，或現(xiàn)有技術(shù)中常用公知技術(shù)的替代，以及特征間的相互不同組合，例如倒傘上各葉片 上下兩面均有鋸齒，僅倒傘葉輪轉(zhuǎn)軸中空(減速機(jī)軸非中空)，空氣通過(guò)側(cè)面由轉(zhuǎn)動(dòng)活接通入，底部曝氣管形式的改變例如采用曝氣頭，省略倒傘曝氣機(jī)葉片上鋸齒(效果稍有降 低)，等等的非實(shí)質(zhì)性改動(dòng)，同樣可以被應(yīng)用，都能實(shí)現(xiàn)與上述實(shí)施例基本相同功能和效果， 不再一一舉例展開(kāi)細(xì)說(shuō)，均屬于本專(zhuān)利保護(hù)范圍。 為描述上的方便，實(shí)用新型所說(shuō)布?xì)夤芎推貧夤転榈攘x詞。
權(quán)利要求倒傘曝氣機(jī)，包括轉(zhuǎn)軸和固定在轉(zhuǎn)軸上的倒傘葉片，其特征在于轉(zhuǎn)軸呈中空結(jié)構(gòu)，至少末端區(qū)通過(guò)布?xì)夤芑蛭⒖灼貧馄飨蛩衅貧狻?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述倒傘曝氣機(jī)，其特征在于倒傘曝氣機(jī)末端連接有若干放射狀分 布的曝氣管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述倒傘曝氣機(jī)，其特征在于曝氣孔管徑向外有鋸齒環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述倒傘曝氣機(jī)，其特征在于倒傘葉片上邊或上下二邊呈鋸 齒狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述倒傘曝氣機(jī)，其特征在于倒傘葉片兩面上有若干相間鋸齒條。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述倒傘曝氣機(jī)，其特征在于倒傘曝氣機(jī)中空軸下伸加長(zhǎng)，下 伸部分表面有曝氣孔和/或軸向有一或若干層曝氣管、或微孔曝氣器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述倒傘曝氣機(jī)，其特征在于倒傘曝氣機(jī)中空軸下伸加長(zhǎng)，下伸部 分表面有曝氣孔和/或軸向有一或若干層曝氣管、或微孔曝氣器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、3、5或7所述倒傘曝氣機(jī)，其特征在于與中空軸連通的若干放射狀 曝氣管呈彎曲弧形。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是對(duì)污水處理用表面曝氣設(shè)備－倒傘曝氣機(jī)的改進(jìn)，其特征是轉(zhuǎn)軸呈中空結(jié)構(gòu)，至少末端區(qū)通過(guò)布?xì)夤芑蛭⒖灼貧馄飨蛩衅貧?。使得倒傘曝氣機(jī)，既有旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋流的裹挾空氣充氧，并且向水中充氧更多來(lái)自強(qiáng)制注入空氣，注入空氣經(jīng)葉輪旋轉(zhuǎn)對(duì)通入水中氣泡進(jìn)行攪拌、切割，尤其是鋸齒切割使得氣泡更細(xì)，成為微細(xì)氣泡，從而大大提高了倒傘曝氣機(jī)的充氧能力和溶氧濃度，以及水體深層充氧。
文檔編號(hào)C02F3/16GK201567266SQ20092023346
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
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