詳細(xì)介紹
玻璃鋼葉輪傘形雙曲面攪拌機(jī)多應(yīng)用于市政、化工造紙及其它多種水處理工藝中,水體攪拌混合是其中關(guān)鍵工藝過(guò)程之一。傳統(tǒng)的攪拌機(jī)械分為立軸折槳式和水平(潛水)式兩種常用方式,由于安裝的方式和葉槳形式?jīng)Q定了其攪拌形態(tài),無(wú)論在能耗上還是在攪拌效果上均不太理想,不僅給污水廠的運(yùn)營(yíng)成本帶來(lái)不必要的增加,而且會(huì)直接影響到終的工藝處理效果。針對(duì)以上問題,經(jīng)過(guò)四年的試驗(yàn),借助同行的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),我們終于研制成功具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的雙曲面攪拌機(jī),并申請(qǐng)了國(guó)家(ZL200620068740.X),經(jīng)過(guò)在北京高碑店污水廠和上海吳淞污水廠等單位歷時(shí)三年多的實(shí)際應(yīng)用,獲得了良好的效果,,并成為的產(chǎn)品。我們將在制造和運(yùn)行過(guò)程中的一些成功經(jīng)驗(yàn)與同行分享。
玻璃鋼葉輪傘形雙曲面攪拌機(jī)工作原理及其結(jié)構(gòu)
雙曲面葉輪體上表面為雙曲線母線繞葉輪體軸線旋轉(zhuǎn)形成的雙曲面結(jié)構(gòu),。其的葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),大限度地將流體特性與機(jī)械運(yùn)動(dòng)相。雙曲線的方程為xy=b曲線沿y軸旋轉(zhuǎn)而構(gòu)成的曲面體;為了迎合水體流動(dòng),設(shè)計(jì)從葉輪的中心進(jìn)水,這一方面減少了進(jìn)水紊流,另一方面保證了液體對(duì)葉輪表面的壓力均勻,從而保證整機(jī)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的平衡。在漸開雙弧面上均布有八條導(dǎo)流葉片,借助液體自重壓力作補(bǔ)充進(jìn)水獲得的勢(shì)能與葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力形成動(dòng)能,液體在重力加速度的作用下經(jīng)雙曲面結(jié)構(gòu)過(guò)渡沿葉輪圓周方向作切線運(yùn)動(dòng),在池壁的反射作用下,形成自上而下地循環(huán)水流,故可獲得在軸向(y)和徑向(x)方向的交叉水流(如圖1、2)。正是由于雙曲面攪拌機(jī)葉輪的結(jié)構(gòu)特性和接近池底安裝的特點(diǎn),其工作位置決定了它對(duì)懸浮物的防沉降作用是直接的,在工作中可獲得理想的攪拌效果,能有效地消除攪拌死角。大比表面積可獲得大面積的水體交換。
其葉輪結(jié)構(gòu)由導(dǎo)流體、攪拌部件及傳動(dòng)部分等組成(如圖3)
產(chǎn)品用途
雙曲面攪拌機(jī)整機(jī)由動(dòng)力部分和雙曲面葉輪體及安裝附件組成,為了滿足用戶不同工況條件下的使用,將安裝設(shè)計(jì)為干式(也稱立軸式)和潛水式兩種(如圖4、5)。干式安裝,通過(guò)傳動(dòng)利用橋架定位,由干式電機(jī)和減速機(jī)作動(dòng)力,它用于含固率高,水溫高,含有磨蝕性的液體中,由于葉輪具有自動(dòng)糾偏功能,運(yùn)行較平穩(wěn),減速機(jī)噪音小于60分貝。潛水式安裝,可免去橋架,采用潛水動(dòng)力,利用設(shè)備自重定位,安裝靈活方便,適用在水深較深,且水質(zhì)穩(wěn)定,不含磨蝕性的水體,水溫不大于40℃,PH值6~9之間,其特點(diǎn)是無(wú)噪音,無(wú)視覺障礙。
在實(shí)際應(yīng)用中,葉輪的錐形反曲面設(shè)計(jì)大限度地將液體對(duì)葉輪表面的壓力通過(guò)導(dǎo)流體有效地分布到葉面的擴(kuò)散區(qū),利用葉輪表面漸開的等分凸臺(tái)改變流體運(yùn)動(dòng)方向,沿著葉輪外緣的切線方向,在重力加速下形成離心力,轉(zhuǎn)換成徑向流。它大的優(yōu)點(diǎn)在于葉輪工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生紊流,從而保證了進(jìn)水區(qū)與出水區(qū)的互不干撓,有序的水流循環(huán)加上葉輪工作時(shí)從葉輪中心形成的負(fù)壓,使進(jìn)水區(qū)的能量形成自動(dòng)補(bǔ)充,即形成軸向流,這樣雙曲面攪拌機(jī)即使在沒有池壁的反射下也能形成軸向和徑向流。目前在北京、上海兩家用戶的池深均超過(guò)8米,從實(shí)際工作情況來(lái)看,攪拌效果均很理想。由此可見水深對(duì)雙曲面的影響不大,如果是傳統(tǒng)攪拌機(jī)在這樣的場(chǎng)合下就很難達(dá)到這樣的效果,這正是水平攪拌機(jī)的局限性。因?yàn)樗綌嚢柚荒芙鉀Q一個(gè)層流,它的軸向流和徑向流遠(yuǎn)達(dá)不到雙曲面的服務(wù)面積,尤其是在攪拌機(jī)的邊界水流上很容易產(chǎn)生紊流,加上單向水流很難滿足池底及池角處的*攪拌,尤其在厭氧段,容易產(chǎn)生沉淀物。此外,常用槳式攪拌的方式與水平攪拌的不同在于槳式攪拌機(jī)以徑向流為主,剪切力較強(qiáng),水平攪拌機(jī)主要為軸向流,徑向流較小,推流能力較強(qiáng),如果要提高攪拌效果只能增加動(dòng)力和轉(zhuǎn)速,利用池壁的反射原理才能形成回流。但對(duì)大范圍和有死角的工況,隨著功率和轉(zhuǎn)速的提高,會(huì)帶來(lái)增加能耗、結(jié)構(gòu)可靠性等諸多問題,而且及易發(fā)生纏繞。
產(chǎn)品性能:
雙曲面攪拌機(jī)作為一種高效攪拌混合設(shè)備,適用于各種低黏度的液體之間、固液、氣液之間的混合攪拌;不僅適用于圓形池、方形池,在長(zhǎng)方形水池中分單元布置使用也比較常用。
在我國(guó)現(xiàn)有各種污水處理工藝中,雙曲面攪拌機(jī)主要可以克服傳統(tǒng)葉片(漿)式攪拌易出現(xiàn)死角,曝氣工藝水氣混合效果不佳的問題,發(fā)揮其攪拌均勻的優(yōu)勢(shì)。主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)可以用在各種液體與固體、氣體混合的場(chǎng)合,可現(xiàn)有攪拌設(shè)備,實(shí)現(xiàn)三維立體、螺旋狀的混合,使攪拌更均勻,提高攪拌效率。
?。?)大比表面積葉,功率配備小,循環(huán)水流大,能耗低,在常規(guī)市政污水?dāng)嚢柚邢啾葌鹘y(tǒng)攪拌方式節(jié)能30%-50%。
(3)整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)行可靠,安裝維護(hù)便捷。
?。?)該葉輪由增強(qiáng)纖維或鋼制材料制作而成,能適應(yīng)不同的工況要求,使用壽命長(zhǎng)。
5.應(yīng)用前景
雙曲面攪拌機(jī)作為一種節(jié)能高效的混合攪拌裝置,在雙相固液或三相固液氣的攪拌均具有廣泛的運(yùn)用前景。目前由于環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,以及全社會(huì)環(huán)保意識(shí)的提高,污水治理已越來(lái)越受到重視,國(guó)內(nèi)中小城鎮(zhèn)污水治理率逐步提高,同時(shí)對(duì)現(xiàn)有污水處理廠的工藝技術(shù)升級(jí)改造,必然對(duì)高效節(jié)能的關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)產(chǎn)生迫切的需求,而雙曲面葉輪攪拌方案在水體攪拌效果和節(jié)能方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。所以通過(guò)正確和積極的推廣,我們相信這種雙曲面攪拌方案將成為未來(lái)理想的、主導(dǎo)的攪拌方式,在污水處理工藝及其它攪拌混合場(chǎng)所發(fā)揮重要作用。