CN201684562U - 水处理用立式搅拌波轮 - Google Patents

Abstract

水处理用立式搅拌波轮，包括其搅拌面为回转曲线围绕搅拌轴线旋转构成回转曲面的伞形搅拌波轮体，其特征在于所述回转曲线为一段阿基米德螺线，且在该波轮体轴线方向上，该段螺线曲率大的线端在上，曲率小的线端在下，所述回转曲线为该段阿基米德螺线绕波轮体轴线旋转形成的回转曲面。本实用新型改进了搅拌流态，能消除搅拌死角，功耗低。

Description

水处理用立式搅拌波轮

技术领域

本实用新型涉及一种水处理搅拌装置的改进，尤其是一种立式低速搅拌波轮。

背景技术

水处理工艺中需使用搅拌机对水体进行搅拌，实现固与液、液与液、液与气的混合，这些混合通常采用搅拌装置来实现。现有使用的搅拌装置多为桨叶形式的叶轮，如：

中国专利200520084251.9号公开的立式桨叶搅拌机；

中国专利02290541.3号公开的搅拌机中的桨叶组。

上述桨叶旋转单向推流搅拌，其主要不足之处有：1、搅拌均匀性差，易产生搅拌死角；2、水中杂物易缠绕在叶片上，影响搅拌效果甚至导致搅拌机损坏；3、在较深水池中因搅拌轴过长需在水池下方设置轴承，造成维修不方便；4、搅拌机能耗高，需4-8W/m³。

中国专利200620074943.X公开的水处理用搅拌圆盘，圆盘呈伞形，伞形表面曲线取自椭圆弧线。该专利对搅拌流态有了改善，无死角区，使用功率减低。但是，由于搅拌圆盘始终在进行高速旋转，椭圆弧线曲率半径的变化不能吻合水流从轴向转为径向过程中流速由慢到快的变化，水流阻力仍然较大，并形成一定的死角，因此造成搅拌机能耗高。

实用新型内容

针对现有水处理搅拌装置技术上的缺陷和不足，本实用新型提出一种进一步改进搅拌流态，能消除搅拌死角，功耗低，故障率低的水处理用立式搅拌波轮。

本实用新型的技术内容如下：

水处理用立式搅拌波轮，包括其搅拌面为回转曲线围绕搅拌轴线旋转构成回转曲面的伞形搅拌波轮体，其特征在于所述回转曲线为一段阿基米德螺线，且在该波轮体轴线方向上，该段螺线曲率大的线端在上，曲率小的线端在下，所述回转曲线为该段阿基米德螺线绕波轮体轴线旋转形成的回转曲面。

所述阿基米德螺线极坐标方程为ρ＝αθ(α＝υ/ω)。

所述搅拌波轮体回转曲面上有多条凸起的弧形导流肋，所述弧形导流肋沿径向呈均匀分布。

所述弧形导流肋起始于波轮体外缘，结束于波轮体高度的1/3-1/2处。

所述搅拌波轮体的轮缘为圆形光滑过渡的轮缘。

所述弧形导流肋高度自搅拌波轮边缘向中心方向递减。

所述弧形导流肋横截面为直角三角形，拐角为圆弧过渡。

所述弧形导流肋迎水凸弧面为垂直面。

所述搅拌波轮体为中空薄壁件。

所述波轮体采用非金属材料制造，所述弧形导流肋与波轮体回转曲面铸成一体。

本实用新型的技术效果为：

本实用新型水处理用立式搅拌波轮由于其构成回转曲面的回转曲线为一段从上往下曲率依次减小的阿基米德螺线，这种曲线曲率半径的变化吻合了水流从轴向转为径向过程中流速由慢到快的变化，减小了水流阻力，使顺流向下的水流能够在波轮边缘聚集形成迅速向四周排开的冲击水流，相当于在相同的旋转动力下甩击力更强，因此进一步改进了搅拌流态，而且功耗低，故障率低。

设置导流肋能进一步祈祷推流作用，搅拌波轮体在水体中运转时，池底部的水在导流肋的推流作用下迅速向四周排开，在到达池壁后借助池壁阻挡效应沿池壁上升，靠水位势能回补至涡流中心，即波轮体上方，最后再流向波轮体，从而使池内的水体形成：低部自内向外、周边自下而上、上部从外向内，中心从上往下的轴向循环和整个水体绕轴心作圆周运动的涡流流态，达到固、液、气三相流或二相流的充分搅拌与混合，消除了搅拌死角的缺陷。

实用新型所述波轮体的中空薄壁结构不仅减轻了波轮体自身的重量，而且旋转时，由于波轮下方中空处产生负压，该处负压可使波轮体保持中心定位，自动纠偏，阻止波轮体晃动。圆形和光滑的轮缘可防止被纤维物缠绕。回转曲面表面由于该波轮不被纤维物等杂物所缠绕，重量轻。

实用新型所述搅拌波轮采用非金属材料制造，弧形导流肋与波轮回转曲面铸成一体，重量轻，耐腐蚀。

附图说明

图1为本实用新型水处理用搅拌波轮的结构示意图；

图2为本实用新型水处理用搅拌波轮弧面曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。

实施例1

图1中的水处理用立式搅拌波轮，包括其搅拌面2为回转曲线围21绕搅拌轴线旋转构成回转曲面的伞形搅拌波轮体1，回转曲线21为一段阿基米德螺线(见图2)，且在该波轮体1轴线方向上，该段螺线曲率大的线端在上，曲率小的线端在下，即回转曲面2(即搅拌面2)为一段阿基米德螺线绕波轮体1轴线旋转形成的回转曲面。优选地，所述阿基米德螺线极坐标方程为ρ＝αθ(α＝υ/ω)。这种曲线曲率半径的变化吻合了水流从轴向转为径向过程以及水流沿圆周方向旋转运动过程中流速由慢到快的变化，因此不仅使水流顺利上下翻滚，得到均匀的搅拌，避免了死角，而且减少从波轮上方流向波轮下方的水流阻力，使池内水向下和向四周的流动更畅通，进而减少能耗，同时在向外抛时形成的整体势能更大，在到达池壁后的撞击力也更大，因此搅拌更充分。

在搅拌波轮体1搅拌面2有多条凸起的弧形导流肋3，弧形导流肋3沿径向呈均匀分布。弧形倒流肋3之间的距离最好相等。优选地，弧形导流肋3起始高度h1起始于波轮体1外缘4，结束于波轮体1高度h2的1/3-1/2处，弧形导流肋3在波轮体1回转曲面上往上延伸得太高，反而不利于水流的顺势下流，增大能耗。弧形导流肋3高度自搅拌波轮体1边缘4向中心方向递减。弧形导流肋3横截面a为直角三角形，直角三角形的拐角为圆弧过渡。垂直于波轮体1回转曲面2的弧形倒流肋3的弧面b为迎水面，可有效的推动水流运动。当然，横截面a的形状也可以为其他多边形，可根据不同的作用流体和功率进行调整。

优选地，搅拌波轮体1的轮缘4(即外缘4，也即边缘4)即为圆形和光滑的轮缘4，可防止纤维物缠绕在波轮体上。回转曲面表面由于该波轮不被纤维物等杂物所缠绕，重量轻。

搅拌波轮体1为中空薄壁件，并采用非金属材料制造。优选地，弧形导流肋3与波轮体1回转曲面铸成一体。中空薄壁结构不仅减轻了波轮体1自身的重量，而且旋转时，由于波轮体1下方中空处产生负压，该处负压可使波轮体1保持中心定位，自动纠偏，阻止波轮体晃动。所述的波轮体1与导流肋3采用玻璃钢，并铸成一体，该材料重量轻，耐腐蚀，提高其使用寿命。该波轮体1也可以采用纤维增强塑料或其它轻质材料制作。

该搅拌波轮尤其适用于水处理工艺中的搅拌工艺，如调节池、厌氧池、好氧池、硝化和反硝化池、污泥池等搅拌与混合。

本实用新型波轮体旋转时，可使池内水体获得径向推流和轴向循环流态，形成涡流。较现有桨叶式搅拌叶轮具有：搅拌均匀，无死角，混合效率高；自动纠偏，池底无定位轴承，可靠性高；功率消耗仅2-3W/m³，能耗低；回转体形状，防缠绕；非金属薄壁结构，重量轻，耐腐蚀。尤其适用水处理工艺中的调节池、厌氧池、好氧池、硝化和反硝化池、污泥池等的搅拌与混合。

Claims (10)

1.水处理用立式搅拌波轮，包括其搅拌面为回转曲线围绕搅拌轴线旋转构成回转曲面的伞形搅拌波轮体，其特征在于所述回转曲线为一段阿基米德螺线，且在该波轮体轴线方向上，该段螺线曲率大的线端在上，曲率小的线端在下，所述回转曲线为该段阿基米德螺线绕波轮体轴线旋转形成的回转曲面。

2.根据权利要求1所述水处理用立式搅拌波轮，其特征在于：所述阿基米德螺线极坐标方程为ρ＝αθ，其中α＝υ/ω。

3.根据权利要求1所述水处理用立式搅拌波轮，其特征在于：所述搅拌波轮体回转曲面上有多条凸起的弧形导流肋，所述弧形导流肋沿径向呈均匀分布。

4.根据权利要求1或2所述水处理用立式搅拌波轮，其特征在于：所述搅拌波轮体的轮缘为圆形光滑过渡的轮缘。

5.根据权利要求3所述水处理用立式搅拌波轮，其特征在于：弧形导流肋起始于波轮体外缘，结束于波轮体高度的1/3-1/2处。

6.根据权利要求3或5所述水处理用立式搅拌波轮，其特征在于：所述弧形导流肋高度自搅拌波轮边缘向中心方向递减。

7.根据权利要求3或5所述水处理用立式搅拌波轮，其特征在于：所述弧形导流肋横截面为直角三角形，拐角为圆弧过渡。

8.根据权利要求7所述水处理用立式搅拌波轮，其特征在于：所述弧形导流肋迎水凸弧面为垂直面。

9.根据权利要求1或2所述水处理用立式搅拌波轮，其特征在于：所述搅拌波轮体为中空薄壁件。

10.根据权利要求3或5所述水处理用立式搅拌波轮，其特征在于：所述波轮体采用非金属材料制造，所述弧形导流肋与波轮体回转曲面铸成一体。 

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