一种轴流式防缠绕搅拌器叶轮的制作方法

本实用新型属于水处理设备，涉及一种叶轮，尤其是一种轴流式防缠绕搅拌器叶轮，用于厨余垃圾，家禽养殖等领域的污水处理，在污水处理过程中推力/功率比值高，适用于水深较浅，水池较长且低粘液体的搅拌场合。

背景技术：
：

目前水处理的主要方法是活性污泥法和生物膜法，活性污泥法得以广泛应用，其优点是成本较低，运行稳定。活性污泥法有不同的处理工艺，其中，A2O工艺是应用最广泛的处理工艺。A2O工艺中，在选择区、厌氧区、缺氧区中，需要搅拌器对污水进行搅拌，防止发生沉淀，其作用是搅拌混合液使泥、水充分接触和向微生物供氧。搅拌有两种方式，一种是使同时进曝气池的泥和水充分混合并一直保持到流出池子，而不和已在池中的混合液相混以免发生短路现象。曝气池采用长条形就是以保证同时入池的泥和水都同时出池,使同时入池的废水有相同的曝气时间。另一种搅拌方式是使进入池子的泥和水立即与全池的混合液充分混合，达到混合液的水质均匀,有可能使微生物的生长处在最佳的生活环境中,使过程处在最好的条件下运行。还有一种环形曝气长槽，深度较浅，混合液在槽中以较高的流速回流。搅拌器叶轮的种类繁多，通常，搅拌器分成低粘液体用和高粘液体用的两大类。桨式、弯叶涡轮式、折叶涡轮式、圆盘涡轮式、推进式、布鲁马金式和齿片式适合于低粘液体的搅拌，在湍流状态下操作，其叶轮直径d与槽内径D之比d/D通常为0.3-0.6左右。锚式、螺带式和螺杆式适合于高粘液体的搅拌，在层流或过渡流状态下操作。在混合高粘液体时，为减少混合不良的滞留区，d/D通常为0.9左右，其中，螺杆式叶轮是例外，它或者偏置安装，或者与导流筒配合使用，其d/D一般为0.4-0.5。搅拌槽内的液体进行着三维流动，它可按圆柱坐标系分解为轴向流、径向流和周向流(或称切向流)。在湍流状态下，推进式叶轮除了产生径向流动外，还产生大量轴向流动，是典型的轴向流叶轮；齿片式、桨式、弯曲叶涡轮式和直叶盘式涡轮在无挡板搅拌槽中除了使液体产生与叶轮在一起回转的周向流外，还由于叶轮的离心力使液体沿叶片向槽壁射出，即形成强有力的径向流，故这些叶轮称径向流叶轮。在弯曲叶涡轮和直叶圆盘涡轮相比，折叶涡轮的轴向流成分要多，故常用于需要较多轴向流的场合。螺带式和螺杆式叶轮使高粘液体产生轴向流动；锚式叶轮主要使液体产生周向流动。中国专利CN102145264B公开了潜水搅拌器后掠式叶轮，其后掠式上叶片连接在上半圆轮毂上，后掠式下叶片连接再下半圆轮毂上，上半圆轮毂和下半圆轮毂通过连接螺钉连接在一起，在上半圆轮毂和下半圆轮毂左右两侧分别开有上半圆轮毂左轮毂空腔、上半圆轮毂右轮毂空腔和下半圆轮毂左轮毂空腔、下半圆轮毂右轮毂空腔，在上下半圆轮毂的中分对称结合面中开有的上、下半圆轮毂半圆弧叶轮轴孔中穿装有叶轮轴，仅适用于液体介质的PH值在6-9之间，而且其两片式结构的轴流式叶轮易被缠绕且搅拌效率较低；中国专利CN201694893U公开一种潜水推流搅拌器叶轮，主要用于在污水处理氧化沟工艺的厌氧段中起推流和搅拌作用，包括与动力输出轴构成同轴转动连接的轮毂以及沿轮毂周面向外延伸的两个工作叶片，叶片与轮毂整体浇铸成型，叶片与轮毂的连接部呈螺旋角状；其两片式结构的轴流式叶轮易被缠绕且搅拌效率较低，推力/功率的比值较小，尤其对于厨余垃圾，家禽养殖等领域，水池水深较浅，水池较长的情况，搅拌效果往往满足不了处理要求。

技术实现要素：
：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，寻求提供一种轴流式防缠绕搅拌器叶轮，解决搅拌效率低且易缠绕的难题，有效满足污水处理，厨余垃圾，家禽养殖等领域的应用需求。

为实现上述目的，本实用新型涉及的轴流式防缠绕搅拌器叶轮的主体结构包括与动力输出轴构成同轴转动连接的轮毂以及沿轮毂周面均匀分布且向外延伸的三个工作叶片，叶片与碗状结构的轮毂整体浇铸成型，叶片由轮毂的周面螺旋状向外伸展，叶片主要由第一叶片、第二叶片和第三叶片组成，第一叶片、第二叶片和第三叶片与轮毂之间的连接缝均呈螺旋线状，为沿轮毂周面的延伸轨迹，且与水平面的夹角∠α大小相同且均为锐角，第一叶片、第二叶片和第三叶片沿轮毂的周面均分分布，相邻叶片之间的夹角为120度，每个叶片在垂直于轮毂轴向的投影面上的投影轮廓呈扇形状向外延伸，即叶片端部相对于轮毂前倾，每个叶片的横截面的形状为柳叶状，叶片根部厚度大于叶片端部，叶片根部与轮毂的轴向根部和轴线之间夹角为β，0＜β≤30，叶片端部与轮毂的轴向根部之间夹角为σ，50≤σ≤80，叶片由根部向端部边缘轮廓光滑过渡，以增大输出压力，减少紊流；整个叶片的板面边缘光滑过渡，以减少叶轮转动的阻力提高装置使用寿命，其叶轮直径d与槽内径D之比d/D为0.3-0.6。

作为本实用新型的一种改进：轴流式防缠绕搅拌器叶轮整体采用不锈钢材质，叶片数为3个，叶片结构前倾，叶片形状后掠，具有很强的防缠绕功能，防腐蚀性能好。

作为本实用新型的又一种改进：叶片的端部板面最宽，解决由于端部介质流速相对根部较快，出口压力不一致，导致二次回流的现象，提高效率。

本实用新型的涉及的轴流式防缠绕搅拌器叶轮的设计原理为：前倾式的叶片与介质的流向一致；工作特点为介质轴向流入，轴向流出。

本实用新型的涉及的轴流式防缠绕搅拌器叶轮的具体工艺步骤为：

(1)安装叶轮：首先将叶轮通过轮毂与功率相匹配的潜水电机安装在一起，共享一根轴；

(2启动电机：接着将潜水电机接通电源，电机带动轮毂和叶轮一起旋转；

(3)叶片进出水：然后叶片接触的介质因压力沿着叶片表面流动且沿着叶片进口流入，经过叶片做功后，再沿着叶片出水口轴向流出；由于叶片进口周围的水流被叶片吸入，在叶片进口处形成负压，周围的介质被吸入补充流走的介质，被叶片加压，从而循环流动；

(4)完成搅拌：被叶轮增加压力和速度后的介质，因为剪切力的作用，带动周围介质运动，最后完成搅拌工作。

本实用新型与现有技术相比，其整体结构简单，原理可靠，成型容易，产品一致性好，耐磨损，防缠绕，搅拌效果好，具有良好的经济效益和广阔的市场前景。

附图说明：

图1为本实用新型的实施例1的结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明。

实施例1：

本实施例涉及轴流式防缠绕搅拌器叶轮主体结构包括与动力输出轴构成同轴转动连接的轮毂1以及沿轮毂周面均匀分布且向外延伸的三个工作叶片2，叶片2与碗状结构的轮毂1整体浇铸成型，叶片2由轮毂1的周面螺旋状向外伸展，叶片2主要由第一叶片21、第二叶片22和第三叶片23组成，第一叶片21、第二叶片22和第三叶片23与轮毂1之间的连接缝4均呈螺旋线状，为沿轮毂1周面的延伸轨迹，且与水平面的夹角∠α大小相同且均为锐角，第一叶片1、第二叶片2和第三叶片3沿轮毂1的周面均分分布，相邻叶片2之间的夹角为120度，每个叶片2在垂直于轮毂1轴向的投影面上的投影轮廓呈扇形状向外延伸，即叶片2端部相对于轮毂1前倾，每个叶片2的横截面的形状为柳叶状，叶片2根部厚度大于叶片2端部，叶片2根部与轮毂1的轴向根部和轴线之间夹角为β，0＜β≤30，叶片2端部与轮毂1的轴向根部之间夹角为σ，50≤σ≤80，叶片2由根部向端部边缘轮廓光滑过渡，以增大输出压力，减少紊流；整个叶片2的板面边缘也光滑过渡，以减少叶轮转动的阻力提高装置使用寿命；叶轮直径d与槽内径D之比d/D为0.4。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：轴流式防缠绕搅拌器叶轮整体采用不锈钢材质，叶片数为3个，叶片结构前倾，叶片形状后掠，具有很强的防缠绕功能，防腐蚀性能好。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于：叶片2的端部板面最宽，解决由于端部介质流速相对根部较快，出口压力不一致，导致二次回流的现象，提高效率。

实施例4：

本实施例与实施例1的区别在于：其叶轮直径d与槽内径D之比d/D为0.3。

实施例5：

本实施例与实施例1的区别在于：其叶轮直径d与槽内径D之比d/D为0.6。