一種倒傘型複合葉輪表面曝氣機

《一種倒傘型複合葉輪表面曝氣機》是張鑫珩於2004年12月29日申請的專利，該專利的申請號為2004101030937，公布號為CN1657445，公布日為2005年8月24日，發明人是張鑫珩。

《一種倒傘型複合葉輪表面曝氣機》電機通過傳動連線件（2）與葉輪體（3）聯接，葉輪體（3）為倒傘狀，葉片（5）呈輻射狀固定在葉輪體（3）上，所述葉輪體骨架支承面（4）以上的錐體外凸面上呈輻射狀均布有氣液混合管（6），氣液混合管（6）內端入口處的葉輪體（3）上設有吸氣通孔（10）。使用該曝氣機，提高了充氧效率，動力效能高，節約了污水水處理的動力費用。

2007年，《一種倒傘型複合葉輪表面曝氣機》獲得第五屆江蘇省專利項目獎優秀獎。

（概述圖為《一種倒傘型複合葉輪表面曝氣機》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種倒傘型複合葉輪表面曝氣機
• 公布號：CN1657445
• 公布日：2005年8月24日
• 申請號：2004101030937
• 申請日：2004年12月29日
• 申請人：張鑫珩
• 地址：江蘇省泰興市國慶新村七區26號樓104室
• 發明人：張鑫珩
• 分類號：C02F7/00
• 代理機構：泰州地益專利事務所
• 類別：發明專利
• 代理人：王楚雲

專利背景

倒傘型表面曝氣機是城市污水處理工程氧化溝使用的關鍵設備，傳統的倒傘型表面曝氣機的所有葉輪，其形狀都象一把倒著打開的紙形雨傘，安裝在氧化溝的水面，採用機械減速驅動旋轉，靠葉輪上若干個葉片刮水推流挾裹空氣靠氧氣溶解水中氧化有機物，達到淨水的目的。由於葉片只能將水推著旋轉，葉片撞擊水造成氣泡碎裂，流向紊亂，當表面溶氧達到一定值後很難再提高，造成曝氣效果不是很好，動力效率低，一般只能達到1.6-2.4千克O₂/千瓦·時，最高也只能達到2.5-2.6千克O₂/千瓦·時，使中國城市污水處理成本中的能耗費用居高不下。

發明內容

專利目的

《一種倒傘型複合葉輪表面曝氣機》提供一種能提高充氧效率，動力效能高的倒傘型複合葉輪表面曝氣機。

技術方案

《一種倒傘型複合葉輪表面曝氣機》電機和減速機通過傳動連線件與葉輪體聯接，葉輪體為倒傘狀，葉片呈輻射狀固定在葉輪體上，所述葉輪體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，氣液混合管內端入口處的葉輪體上設有吸氣通孔。

在該發明中，相鄰的氣液混合管的夾縫間設有吸氣通孔；所述葉片的任一側或兩側的葉輪體上設有多個吸氣通孔；所述氣液混合管的徑向截面為三角形、半圓形、圓形或者矩形。

所述葉片的上端面或者下端面為齒狀，或者上、下端面均為齒狀。

所述傳動連線件包括聯軸器，聯軸器的下端位於葉輪體的中心通孔中，中心通孔的直徑大於聯軸器下端的直徑，在聯軸器的外周面與葉輪體中心通孔之間均勻固定有若干個旋葉片，構成葉片提水機構。

所述葉片的徑向截面為平面，或者為左、右向折彎面，其折彎角大於100度；位於葉輪體外凸面的葉片邊呈直線或者弧線狀。

改善效果

採用如上技術方案後，當葉輪體高速旋轉時，葉輪錐體壓著水面，水就從氣液混合管中通過離心力甩出去，氣液混合管的內端同時成為負壓區，空氣就從氣液混合管內端的葉輪體的負壓吸氣通孔進入氣液混合管，於是水、氣在氣液混合管內充分混合後被連續甩出，提高了曝氣充氧效率。氣液混合管之間的夾縫處也為負壓區，通過該處設有的吸氣通孔，水與氣進行著充分的混合，又進一步提高了充氧效率。葉片旋轉時，在葉片一側也會形成負壓區，負壓區的葉輪體上設有進氣通孔，也提高了充氧效率。葉片上、下端面為齒狀時，對與之接觸的水有梳理作用，起到整流、穩流的效果，使充氧後的水流態改善。葉輪體中心通孔與聯軸器下端外周面之間設有葉片提水機構，使旋轉中心部位的水向上翻滾，這樣中心部位的水就能充分攪拌充氧，消除了曝氣機充氧的中心盲區。《一種倒傘型複合葉輪表面曝氣機》將機械運動原理和流體運動原理巧妙結合，充分利用了葉輪的空間位置，提高了充氧效率，與傳統的表面曝氣機相比，動力效率達到4.0千克O₂/千瓦·時，動力效率提高了70％以上，從而降低了污水處理的能耗費用50％以上。

附圖說明

圖1為《一種倒傘型複合葉輪表面曝氣機》的結構示意圖；

圖2為該發明帶葉片提水機構的葉輪結構示意圖；

圖3為圖2的仰視圖；

圖4為該發明不帶葉片提水機構的葉輪結構示意圖；

圖5為該發明葉片一種呈折彎面狀的徑向截面示意圖。

權利要求

1、《一種倒傘型複合葉輪表面曝氣機》電機和減速機（1）通過傳動連線件（2）與葉輪體（3）聯接，葉輪體（3）為倒傘狀，葉片（5）呈輻射狀固定在葉輪體（3）上，其特徵在於所述葉輪體的骨架支承面（4）以上的錐體外凸面上呈輻射狀均布有氣液混合管（6），氣液混合管（6）內端入口處的葉輪體（3）上設有吸氣通孔（10）。

2、根據權利要求1所述的倒傘型複合葉輪表面曝氣機，其特徵在於相鄰的氣液混合管（6）的夾縫間設有吸氣通孔（10）。

3、根據權利要求1所述的倒傘型複合葉輪表面曝氣機，其特徵在於所述葉片（5）任一側或兩側的葉輪體（3）上設有多個吸氣通孔（10）。

4、根據權利要求1、2或者3所述的倒傘型複合葉輪表面曝氣機，其特徵在於所述葉片（5）的上端面（11）或者下端面為齒狀，或者上、下端面均為齒狀。

5、根據權利要求1、2或者3所述的倒傘型複合葉輪表面曝氣機，其特徵在於所述傳動連線件（2）包括聯軸器（8），聯軸器（8）的下端位於葉輪體（3）的中心通孔中，中心通孔的直徑大於聯軸器（8）下端的直徑，在聯軸器（8）的外周面與葉輪體（3）中心通孔之間均勻固定有若干個旋葉片，構成葉片提水機構（7）。

6、根據權利要求4所述的倒傘型複合葉輪表面曝氣機，其特徵在於所述傳動連線件（2）包括聯軸器（8），聯軸器（8）的下端位於葉輪體（3）的中心通孔中，中心通孔的直徑大於聯軸器（8）下端的直徑，在聯軸器（8）的外周面與葉輪體（3）中心通孔之間均勻固定有若干個旋葉片，構成葉片提水機構（7）。

7、根據權利要求1、2或者3所述的倒傘型複合葉輪表面曝氣機，其特徵在於所述氣液混合管（6）的徑向截面為三角形、半圓形、圓形或者矩形。

8、根據權利要求4所述的倒傘型複合葉輪表面曝氣機，其特徵在於所述葉片（5）的徑向截面（9）為平面，或者為左右向折彎面，其折彎角大於100度。

9、根據權利要求4所述的倒傘型複合葉輪表面曝氣機，其特徵在於位於葉輪體外凸面的葉片邊（12）呈直線狀或者弧線狀。

實施方式

在圖1中，《一種倒傘型複合葉輪表面曝氣機》由電機和減速機1與傳動連線件2固定聯接，傳動連線件2下端的聯軸器8與葉輪體3聯接，葉輪體3為倒傘狀，由骨架支承面4和圓錐體組成，圓錐體的頂部夾角為120-150度。葉片5呈輻射狀固定在葉輪體3的圓錐體的凹、凸面上，可以通過焊接、鉚接或者用螺栓固定。傳動連線件2包括聯軸器8，聯軸器8的下端位於葉輪體3的中心通孔中，中心通孔的直徑大於聯軸器8下端的直徑，在聯軸器8的外周面與葉輪體3中心通孔之間均勻固定有若干個旋葉片，構成葉片提水機構7，固定方法可以是焊接、鉚接或者螺栓緊固。

在圖2、圖3和圖5中，所述葉輪體3的骨架支承面4以上的圓錐體外凸面上呈輻射狀均布有氣液混合管6，氣液混合管6內端入口處的葉輪體3上設有若干個吸氣通孔10，相鄰氣液混合管6之間的夾縫處也設有吸氣通孔10。根據左、右旋轉工況需要，葉片5左側或者右側的葉輪體3上設有多個吸氣通孔10，當葉輪體3旋轉方向不同時，在葉片5的一側形成負壓區，空氣經負壓區的吸氣通孔10對水進行充氧。氣液混合管6的徑向截面為三角形、半圓形、圓形或者矩形。葉片5的上端面11呈齒狀，另外它的下端面也可設定成齒狀，或者上、下端面同時設為齒狀。位於葉輪體3的圓錐體外凸面的葉片邊12可以做成直線狀，也可以做成弧狀，以增加它的強度。葉片5的徑向截面9可以為豎直平面，也可以是折彎面，即由兩個平面相交後形成夾面狀，其折彎角大於100度。在圖4中，葉輪結構與圖2相同，只是在聯軸器8的外周面與葉輪體中心通孔之間沒有葉片提水機構7，在某些工況時不需要該結構。

倒傘型複合葉輪表面曝氣機工作時，葉輪在水面劇烈地攪動，水呈規則形的飛揚，挾帶空氣溶解其中，空氣中的氧氣一方面配合水中的微生物對有機物進行氧化，另一方面增加水中的溶解氧，使污水淨化。

榮譽表彰

2007年，《一種倒傘型複合葉輪表面曝氣機》獲得第五屆江蘇省專利項目獎優秀獎。