专利名称：表面曝气机叶轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及污水处理设备，具体为一种污水处理曝气充氧用的表面曝气机叶轮。
背景技术：
表面曝气机是城市污水和多种工业废水氧化沟曝气充氧的关键设备，其充氧能力和效果直接取决于叶轮的组合结构形式。传统的表面曝气机叶轮多采用倒伞型设计，安装在氧化沟水面，借助机械减速驱动旋转运行，在运行时，通过若干个附着在叶轮外轮廓面上的叶片主动地拨、抛水体，构建水体与空气的混合充氧环境，同时被移走水体的区域产生负压，被动地混合、搅拌附近水体。对于表层及附近水体容易做到曝气充氧效果，但是对于深层水体就力不从心了，充氧能力出现瓶颈，通常需要增加潜水搅拌设备来辅助，大大增加了累计设计误差和投资成本。
实用新型内容本实用新型根据流体动力学和传质动力学原理，提供一种高效曝气充氧用的表面曝气机叶轮，通过合理布局整个构件的结构，形成完整的导流系统，用来改善水体流态，主动地完成水体混合搅拌，大幅度提高深层水体的曝气充氧效果，降低污水处理的能耗和动力费用。本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现表面曝气机叶轮，包括辅助叶轮系统、法兰连接轴、导流工作板、叶轮主体圆盘、角棚支撑板、叶轮加强盘、叶轮连接法兰盘、导流圆台、负压补气孔和吊耳。其中，辅助叶轮系统上部通过法兰连接轴与主叶轮一起旋转工作。辅助叶轮系统由叶片和支撑圆盘整体焊接而成，形成轴流型的圆盘涡轮式折叶搅拌系统，主动地提升深层水体上升；导流圆台同心焊接在叶轮主体圆盘下方，叶轮主体圆盘上同心焊接叶轮加强盘，叶轮加强盘与导流工作板下部分隔盘相接，形成加强的整体叶轮结构，叶轮加强盘上焊接叶轮连接法兰盘，同时叶轮上焊有吊耳，用于吊装叶轮。导流工作板和角棚支撑板通过焊接与叶轮主体圆盘和导流圆台构为一体。角棚支撑板取材于叶轮主体圆盘切除的准扇形板，用于封闭角棚和支撑导流工作板。导流工作板与叶轮轴向方向平行，与叶轮轴心距离略大于叶轮连接法兰盘的螺孔布置半径。导流工作板工作时，除了采用焊接连接加强其静态结构强度外，同时也通过设计角棚支撑板支撑和水体挤压合力矩平衡来保证其动态结构强度。在本实用新型中，导流工作板的下部分设计成沟型，利用圆角过渡。导流工作板的上部分设计为三角形，沿叶轮主体圆盘隆起的锥角大于或等于导流圆台锥角。在本实用新型中，外围角边与角棚支撑板为配对设计，与叶轮主体圆盘水平面夹角应小于90°。在本实用新型中，所述导流圆台锥角为120° 150°左右。[0013]在本实用新型中，叶轮加强盘与导流工作板下部分隔盘相接的重合部分中，重合尺寸应大于50mm。本实用新型在使用时，电机驱动减速机减速运行，带动主叶轮和辅助叶轮同时旋转工作。这时，辅助叶轮设计以轴向流为主，提升深层水体上升至主叶轮，经导流台面导流至主叶轮导流角棚。经主动导流上移的深层水体和主叶轮附近的被动负压吸入的水体一起在主叶轮的旋转离心作用下向周围抛洒，形成持久的气液混合场，尽可能的裹入空气，增强充氧能力。同时，不断更新了整个氧化沟水面，增大表层水体溶氧浓度压差，提高了曝气溶氧效率。有益效果本实用新型根据水体流体特点，结合结构设计工艺要求，使得整个叶轮结构紧凑，刚度、强度好。同时由于设计了完整的导流系统，改善了水体流态，主动地促进水体混合搅拌，特别是创造了深层水体的曝气充氧可能性，最大极限地提供曝气溶氧效率。
图1为本实用新型提出的表面曝气机叶轮主视图。图2为本实用新型的俯视图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见图1的表面曝气机叶轮，辅助叶轮系统1由叶片和支撑圆盘整体焊接构成，形成轴流型的圆盘涡轮式折叶搅拌系统，主动地提升深层水体上升。通过法兰连接轴2与主叶轮一起旋转工作。如图1、2所示，辅助叶轮系统1主动提升的深层水体和主叶轮附近负压被动引流的水体在导流圆台8的导流作用下均勻的进入导流工作板3间隔的导流角棚内，变水径直角流态为光滑的曲径，减少水头压力损失，降低能耗，同时为水体后阶段的抛洒过程积聚动力。导流圆台8同心焊接在主叶轮主体圆板4下方，在本实施例中，导流圆台锥角为120°。如图1、2所示，导流角棚由导流工作板3和角棚支撑板5组成。导流工作板3和角棚支撑板5通过焊接与叶轮主体圆盘4和导流圆台8构为一体。角棚支撑板5为准扇形， 用于封闭角棚和支撑导流工作板3。导流工作板3与叶轮轴向方向平行，与叶轮轴心距离略大于叶轮连接连接法兰盘 7的螺孔布置半径，导流工作板3的下部分为沟型，上部分为三角形，沿叶轮主体圆盘4隆起的锥角等于导流圆台8锥角。外围角边与角棚支撑板5配对，与叶轮主体圆盘水平面夹角为68°。以保证叶轮不断的旋摆水体，水体在离心作用和导流角棚的引流作用下不断地被甩抛出去。如图2所示，叶轮主体圆盘4在直径2/3以外均勻切除若干准扇形缺口，在与叶轮轴向平行的一边旁开设负压补气孔9，用于补偿甩抛水时产生的局部压力，同时将空气导入水体，进行充氧，孔设计成圆角过渡梯形。叶轮主体圆盘4上同心焊接叶轮加强盘6，与导流工作板3下部分隔盘相接，重合尺寸为60mm，形成加强的整体叶轮结构。在加强盘6上焊接叶轮连接法兰盘7。同时叶轮上焊有吊耳10，用于吊装叶轮。 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.表面曝气机叶轮，其特征在于，辅助叶轮系统由叶片和支撑圆盘整体焊接构成，导流圆台同心焊接在叶轮主体圆盘下方，叶轮主体圆盘上同心焊接叶轮加强盘，叶轮加强盘与导流工作板下部分隔盘相接，形成加强的整体叶轮结构，叶轮加强盘上焊接叶轮连接法兰盘，导流工作板和角棚支撑板通过焊接与叶轮主体圆盘和导流圆台构为一体，角棚支撑板为准扇形板，同时叶轮上焊有吊耳，用于吊装叶轮。
2.根据权利要求1所述的表面曝气机叶轮，其特征在于，所述导流工作板的下部分设计成沟型，利用圆角过渡；导流工作板的上部分设计为三角形，沿叶轮主体圆盘隆起的锥角大于或等于导流圆台锥角。
3.根据权利要求1所述的表面曝气机叶轮，其特征在于，所述导流圆台锥角为 120° 150°左右。
4.根据权利要求1所述的表面曝气机叶轮，其特征在于，所述叶轮加强盘与导流工作板下部分隔盘相接的重合部分中，重合尺寸应大于50mm。
专利摘要本实用新型公开一种高效曝气充氧用的表面曝气机叶轮，通过合理布局整个构件的结构，设置叶轮加强盘，增强整个叶轮的刚性。更为重要的是设计由辅助叶轮系统、导流圆台、以及包括导流工作板和角棚支撑板的导流角棚组成的完整的导流系统，改善水体流态，主动地完成水体混合搅拌，促成了深层水体的曝气充氧的可能，大幅度提高整体水体的曝气充氧效果。
文档编号C02F3/16GK202030583SQ20112012618
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者吴小林, 周青, 肖国伟, 谢兴文, 黄炎 申请人:株洲南方宇航环保工业有限公司