专利名称：曝气转刷的制作方法
技术领域：
本发明是对水处理用曝气转刷的改进，尤其涉及一种充氧动力效率高，入水及运 行阻力小，使用寿命长的曝气转刷。
背景技术：
转刷相对于转盘转速较高，用于水处理具有推流流速快，充氧效率高，这是其优 点。但动力效率低，以及受叶片强度限制，直径一般都小于1米，因此工作水深相对转盘较 浅，工作水深一般不超过3. 5米，这是其不足。现有技术曝气转刷，基本结构包括中心轮毂 轴和固定在其周围呈放射状设置的转刷叶片，典型的如中国专利CN2175226、CN22165M所 述。人们为进一步提高转刷充氧能力，对转刷叶片作了一些改进，例如中国专利CNM25920 所述转刷叶片，在叶片横截面中间设有凹槽，提高充氧能力；中国专利CN2157188水平轴转 刷曝气机剪切式叶片，其两侧采用锯齿形结构。申请人为降低平直叶片入水及在水中运行 阻力，防止叶片长期运行变形和折断，以及提高工作水深，提出采用弯曲弧形叶片(中国专 利CN201386040)。但无论对叶片作何种改进，现有转刷叶片对截面结构并没有作改进，不论 是平直或者弧形叶片，都是平面板条结构。平面板条结构转刷叶片，在工作时高转速转入水中，叶片全平面拍打水面，不仅叶 片入水阻力大，增加了动力消耗，起动电流和运行电流均较大，这也是导致动力效率通常低 于转盘的一个原因；而且高速入水水面对平面叶片冲击力大，长时间连续工作容易导致叶 片(金属或高分子材料)弯曲，最后折断，导致使用寿命缩短，增加了维修更换工作量；其 次，平面叶片在水中运行阻力大，导致转速不能提高(现有最高转速80转/分)，因此难以 再通过提高转速提高充氧效率，并且考虑到拍水及运行阻力以及运行能耗，叶片宽度也通 常被限制，例如通常为8cm，此也限制了充氧效率提高。再就是，因阻力大使得转速被限制， 由此对底部水流作用力小，因而对底部推流能力小，易导致氧化沟易沉泥，使得工作水深相 对较浅，例如直径为1米的传统曝气转刷，一般工作水深被限定为3. 0-3. 5米(水处理沟中 污泥不沉淀流速需15m/s，并保持沟内平均流速为0.3 m/s)。为此，人们通常只能在转 刷曝气器下游3米左右设置导流板，通过降低表面流速增加底部流速。然而设置导流板虽 然增加了底部流速增加了工作水深，也能提高充氧能力，但增设导流板会增加水流阻力，恶 化水力性状，以及增加运行能耗，测试表明增加导流板需增加15%-30%电耗，因而实际总体 动力效率不仅并未提高，反而有所下降，实际并不经济。而且导流板如果设计不周，还会造 成氧化沟内水位变化较大，例如水位降低使挡流板露顶，造成严重水跃溅水现象，此现象在 转刷曝气氧化沟工艺中常有发生。因此，转刷叶片仍有待改进的地方。然而转刷平面板条 叶片，自转刷发明以来均是如此，均未有改变，主要是人们认为要形成推流，必须要有一定 宽度面，以及认为拍打水面充氧也需要一定宽度。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种充氧动力效率高，入水及运行阻力小，使用寿命长的曝气转刷。本发明目的实现，主要改进是将截面呈平面结构的平直叶片或者弯曲弧形叶片， 改成截面为三角或类三角形，使得转刷叶片在转入水面，三角锥尖有一 “劈水”作用(叶片 尖先入水，然后依斜面宽底端逐渐切入水中)，可以极大的减小入水阻力，同时也降低了在 水中运行阻力，入水及运行阻力小，不仅减小了对叶片的损伤，延长了叶片使用寿命，而且 动力消耗降低也提高了充氧动力效率；此外，阻力降低，还有利于提高运行速度，从而也能 提高充氧动力效率，因而克服了上述现有技术的不足，实现本发明目的。具体说，本发明曝 气转刷，包括中心轮毂轴和固定在其圆周呈放射状设置的转刷叶片，其特征在于所说转刷 叶片截面呈三角或类三角形，在轮毂轴上安装以转入水面时以三角尖锥面先入水。本发明所说叶片截面呈三角或类三角形，其可以是标准尖角三角形，也可以是一 头小一头大的类似三角形，例如尖角呈圆弧的三角形，尖角有一小平面的类似梯形。此外，为了进一步提高转刷充氧能力，一种更好为在三角叶片两侧面制有相间凹 坑和/或凸块，通过叶片侧面凹坑(例如圆形)携带更多的空气进入水中，在转出水面时凹 坑又可携带部分水滴抛向空中，增加水滴与空气的接触，两者共同作用提高了充氧能力；叶 片侧面凸块(例如三角形凸块、梯形凸块)，既有利于增强推流作用，以及增加带入空气及 空气与水的接触，同样可以提高充氧能力。一种更好还可以在背水面(宽顶面，尖锥对面) 也制作有相间凹坑，增强叶片转出时抛水功能，同样可以增加充氧能力。圆形凹坑及三角 形、梯形凸块，有利于采用高分子材料模压成型脱模。转刷叶片尖锥面还可以加工成锯齿状，此也有利于提高充氧能力。转刷叶片径向顶端面，一种较好是也可以制成三角体，也有利于减少入水及转动 运行端部阻力，以及增强叶片顶端抗折断能力。转刷叶片在轮毂轴上固定，其根部两侧可以增加有加强筋条，此结构有利于增强 叶片根部与轮毂轴连接强度。 本发明所说转刷叶片，可以是平直结构，也可以是弧形结构。转刷叶片，同现有技术，可以采用金属叶片，其中一种较好采用高分子材料(例如 玻璃纤维树脂基增强塑料)模压成型，有利于提高劳动生产效率，并且可以使转刷叶片与 轮毂轴成整体连接结构，从而减少叶片安装麻烦。模压叶片，一种较是采用对称两半，成型 后组合的结构，此结构形式有利于模压脱模。本发明曝气转刷，由于采用不同于现有技术截面为平面叶片，采用截面呈三角或 类三角形叶片，并使叶片入水及运行从三角尖锥开始，这样转刷快速转入水面，叶片尖端先 “劈入”水中，极大减小了叶片入水及在水中运行阻力，从而降低了运行能耗，提高了充氧动 力效率，与同规格传统曝气转刷设备相比动力效率提高20% ；同时入水及运行阻力小，克服 了叶片入水阻力大长期运行变形和折断的问题，确保叶片长的使用寿命。叶片两侧面的凹 坑和/或凸块，不仅可以提高推流动力，而且也提高了充氧效率。并且入水及运行阻力小， 还可以通过提高转速提高充氧能力，此外，转速的提高(相同消耗功率可以提高转速25%)， 提高了推流流速，因而可以加大工作水深，试验比较直径为1米的曝气转刷，工作水深最高 可达5米。本发明曝气转刷，较现有同规格转刷叶片，充氧能力可以提高35%，每米长度可以 达到11. Ikg02/h，相同电耗下整体动力效率可以提高25%，动力效率可达3. 125kg02/kw. h。 本发明曝气转刷，采用横截面三角或类三角形叶片，达到在降低能耗的同时提高了充氧效率，并且延长了使用寿命。以下结合二个具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解本发明实质，但实施例 具体细节仅是为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部技术方案，因此不应理解为对 本发明总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离本发明构思的非实质性增加和/ 或改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属本发明保护范围。
图1为本发明曝气转刷第一实施例结构示意图。图2为图1的侧视结构示意图。图3为图1转刷叶片截面示意图。图4为图1转刷叶片端面示意图。图5为图1转刷叶片侧面示意图。图6为图1转刷叶片顶面示意图。图7为本发明曝气转刷第二实施例转刷叶片侧面示意图。
具体实施例方式实施例1 参见图1-6，本发明曝气转刷，由中心轴1和外周放射状固定的平直转刷 叶片2组成，其中转刷叶片截面呈三角形，转刷叶片在转轴上固定，以使曝气转刷运行时叶 片三角尖锥先入水。转刷叶片三角两侧面分别相间有圆形凹坑3和三角形凸块4(其中凸 块三角与叶片截面三角同向)，相邻叶片上凸块错开排列，背水面(三角顶面)5有相间圆形 凹坑6，叶片端面也呈三角形(图4)。转刷叶片由玻璃纤维增强树脂模压对称的二片对合 组成，转刷叶片在轮毂轴上固定，其根部两侧有加强筋条叶片根部两侧有加强筋条。实施例2 参见图7，如实施例1，其中转刷叶片两侧面三角形凸块4与转刷叶片截 面三角相反设置，转刷叶片三角尖锥部有锯齿7。对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利公 开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，例如本领域普通技术人员将意识到也可采用 其他方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征间的相互不同组合，例如转刷叶片 可以是一个整体，转刷叶片材料的改变，例如其他树脂基增强纤维或其他高分子材料、金属 叶片，叶片与轮毂轴固定连接方式的改变，凹坑、凸块形状的改变，或单独只有凹坑或凸块， 或两侧面无凹坑、凸块，叶片还可以是弯曲弧形，等等这些非实质性改动，同样可以被应用， 都能实现与上述实施例基本相同功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护 范围。
权利要求
1.曝气转刷，包括中心轮毂轴和固定在其圆周呈放射状设置的转刷叶片，其特征在于 所说转刷叶片截面呈三角或类三角形，在轮毂轴上安装以转入水面时以三角尖锥面先入 水。
2.根据权利要求1所述曝气转刷，其特征在于三角叶片两侧面有相间凹坑和/或凸块。
3.根据权利要求2所述曝气转刷，其特征在于三角叶片背水面有相间凹坑。
4.根据权利要求1所述曝气转刷，其特征在于转刷叶片径向顶端面成三角体。
5.根据权利要求1所述曝气转刷，其特征在于叶片由纤维树脂基增强塑料模压成型。
6.根据权利要求5所述曝气转刷，其特征在于叶片由对称二半对合组成。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述曝气转刷，其特征在于叶片尖锥面成锯齿状。
8.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述曝气转刷，其特征在于转刷叶片在轮毂轴上固定， 其根部两侧有加强筋条。
9.根据权利要求2或3所述曝气转刷，其特征在于凹坑为圆形，凸块为三角状或梯形。
全文摘要
本发明是对水处理用曝气转刷的改进，其特征是转刷叶片截面呈三角或类三角形，在轮毂轴上安装以转入水面时以三角尖锥面先入水。转刷快速转入水面，叶片尖端先“劈入”水中，极大减小了叶片入水及在水中运行阻力，从而降低了运行能耗，提高了充氧动力效率；同时入水及运行阻力小，不仅克服了叶片入水阻力大长期运行变形和折断的问题，确保叶片长的使用寿命，而且可以通过提高转速提高充氧能力，并提高了推流流速，1米曝气转刷，工作水深最高可达5米。叶片两侧面的凹坑和/或凸块，不仅可以提高推流动力，而且也提高了充氧效率。较现有同规格转刷叶片，充氧能力可以提高35%，每米长度可以达到11.1kgO2/h，相同电耗下整体动力效率可以提高25%，动力效率可达3.125kgO2/kw.h。
文档编号C02F1/74GK102120642SQ201110031458
公开日2011年7月13日 申请日期2011年1月29日 优先权日2011年1月29日
发明者何凤杨, 周敏, 梁艳杰, 潘家宝, 潘明霞, 王永君, 饶政柱 申请人:凌志环保有限公司, 无锡市联创市政工程设计有限公司, 江苏凌志环保工程有限公司, 江苏凌志环保设备有限公司