专利名称：一种高效自吸式离心潜水曝气机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种污水处理设备，具体涉及自吸式离心潜水曝气机。
背景技术：
自吸式离心潜水曝气机，在水处理工艺中是一种用于向水体中曝气充氧的专用设备。其工作原理是潜水电机传动轴直接驱动内置于曝气盘中的半开式叶轮高速旋转，在旋转叶轮离心力的作用下产生高压，空气和水分别从曝气盘上、下两端的进气口被吸入；叶轮与通入水上的进气管相通，导入空气。曝气盘四周布有多个流道，水、气混合液进入流道内被充分混合后从出口处沿径向方向高速喷出，并迅速向四周扩散，细碎的微小气泡充分与池中的水体融合，使大气中的氧溶解于水中，从而达到向水体曝气充氧的目的。该种曝气机由于靠叶轮旋转排水时所产生的负压吸入空气，不需要配置鼓风设备，设备设备投资少，因此被广泛在污水处理工艺中使用。但目前使用的该种曝气机存在如下缺陷1、曝气机工作时，空气是通过进气管从叶轮轴心孔被吸入到叶轮腹腔内，由于电机是放置在曝气盘上方，且与叶轮同轴，使得进气管无法与叶轮上方的轴心孔对接。为解决此问题，曝气机的进气方式目前有两种结构形式一是进气管弯成180度从叶轮下方的轴心孔进入；二是在混气室上方与潜水电机之间设置一中间气室，与进气管相通，中间气室下方的孔与叶轮轴心孔相通，将空气导入。这两种结构存的缺陷是高速空气经过管道弯头或气室时产生附加阻力，造成进气负压压头损失，进气量减少，降低了曝气机的曝气效率。2、曝气机混气室四周的流道呈水平散射形分布，在工作时水、气混合液从出口也沿水平方向喷出。安装时，为了使池底污泥不沉淀，曝气机需紧贴池底放置，这样曝气机进水口和流道容易被污泥中的杂物堵塞，易造成叶轮损坏。虽然有的厂家在曝气机进水口处安装了拦渣网，但拦渣网也会被水中的纤维物堵塞，导致曝气机曝气量下降甚至不能正常工作。3、曝气盘为一盘状铸件，中间空腔放置叶轮，四周分布多条流道与其相通，流道出口在曝气盘圆周边上，曝气时曝气盘周边会形成一个环形气泡带。环形气泡带中的大量小气泡会因不能及时扩散而迅速合并变大，使气泡表面积急剧减少，导致水的溶氧效率下降。同时，随着单个气泡直径的变大，其在水中的浮力增大，加快了气泡的上升速度，减少了气泡在水中的停留时间，也造成了水的溶氧效率下降。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种工作可靠的高效自吸式离心潜水曝气机。为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是一种潜水曝气机，包括潜水电机的传动轴连接 位于曝气盘内腔的叶轮，曝气盘上端设置进气口、下端设置进水口，曝气盘周边设置将水、气混合液排入水中的流道，其特征在于所述曝气盘周边的流道斜向下设置。优选的，所述的流道出口连接喷射管，喷射管设置多个，多个喷射管按长度绕曝气盘周边规律布置。优选的，所述的喷射管的轴向沿曝气盘的切线方向设置。优选的，所述的进水口由设置在曝气盘上的进水板中间位置的通孔构成，所述通孔的边缘向内均匀设置多个齿形凸起。优选的，所述的潜水电机设置在曝气盘下方，进气口连接的进气管与叶轮同轴布置，并竖直延伸到水池液面以上。优选的，所述的潜水电机下部连接底座。采用本发明的技术方案后，曝气盘中的流道由原来的水平改成向下倾斜，使喷出的水、气混合流体对池底污泥进行搅动，防止污泥沉淀。同时，延长了气泡在水中的停留时间。流道出口外接喷射管，喷射管的长度长短不一，避免了曝气时曝气盘周边环形气泡带的形成，减少了气泡合并变大的概率。曝气机进水板上的通孔边缘设置凸起，使得圆形进水口变成内齿形，叶轮与进水口底板之间的间隙很小，且与凸起构成剪刀状，当污水中的纤维物或片状物被吸入通过进水口时，旋转的叶轮上的叶片将其在凸起上剪断、撕裂，从而达到防堵塞和保护叶轮的目的。潜水电机倒置安装在曝气盘下方，进气管安装在曝气盘上方，形成下进水、上进气的结构。由于进气管与叶轮同一轴心，空气直接从进气管进入叶轮腹腔内，不会产生附加阻力，无负压压头损失，提高了曝气机的曝气效率。
图1是本发明的结构 示意图；图2是图1的一种实施方式的俯视图；图3是图1的另一种实施方式的俯视图；图4是图1中的进水口的仰视图。
具体实施例方式如图1到4所述的潜水曝气机，包括潜水电机I，潜水电机I的传动轴连接位于曝气盘2内腔的叶轮3，曝气盘2上端设置进气口、下端设置进水口，曝气盘2周边设置将水、气混合液排入水中的流道4，这些都是与本发明的改进相关的现有技术，至于传动轴如何传动、固定，曝气盘2、叶轮3的具体结构和布置方式则是本领域技术人员根据现有技术或者自身创造力进一步改进可以实现的，具有许多种实施方式。本发明的一个改进在于所述曝气盘2周边的流道4斜向下设置。该流道4可以有多种实施方式如图1所示的，曝气盘2是中空的盘状结构，盘边缘部分设置均匀的通道连通盘外和盘中间用于布置叶轮3的内腔。也可以是曝气盘2由上下两个板体和板体外边缘附近的固定连接杆构成。固定连接杆既能支撑两个板体，同时杆与杆之间的区域就自然构成流道4。如图1所示的，进气口位于曝气盘2和叶轮3上方，并由进气管7内吸入空气；空气流向如图1中箭头8所示。进水口位于曝气盘2下端中间位置。连接架10上端连接曝气盘2、下端连接潜水电机I。连接架10周边为镂空结构，水流如图1中箭头9所示的方向进入连接架10内并向上由进水口进入曝气盘2 ;然后空气和水在叶轮3的作用下混流并由流道4斜向下喷射到水池中。曝气盘2中的流道4由原来的水平改成向下倾斜，使喷出的水、气混合液对池底污泥进行搅动，防止污泥沉淀。同时，水、气混合液斜向下，然后在浮力作用下向上运动，整个运动路径类似于开口朝上的抛物线，运动路径加长，延长了气泡在水中的停留时间；显著提高向水池中充氧的效果。进一步的改进是所述的流道4出口连接喷射管5，喷射管5设置多个，多个喷射管5按长度绕曝气盘2周边规律布置。喷射管5通常就是一段直管，连接在曝气盘2周边上即可。然后水、气混合液经流道4和喷射管5内腔冲射到水池中。当曝气盘2的尺寸与叶轮3直径相当时，喷射管5直接连接在叶轮3边缘的曝气盘2外壁，此时喷射管5的管腔也就是流道4的一种实施方式了。在这样的改进中，通常曝气盘2直径可适当缩小，节省铸造加工成本；流道4出口外接喷射管5，喷射管5的长度长短不一，避免了曝气时曝气盘2周边环形气泡带的形成，减少了气泡合并变大的概率。至于所谓“按长度” “规律布置”，其目的就是要利用喷射管5将水、气混合液分散地喷入水池中，避免形成环形气泡带和气泡聚合。因此，可以是如图2所示的，喷射管5设置多组，每组中依次设置管长不同的长喷射管51、中喷射管52、短喷射管53，然后多组喷射管5沿曝气盘2周边均匀布置。或者如图3所示的，喷射管5包括长喷射管组54、短喷射管组55，每组中的喷射管5长短大致相同，长喷射管组54与短喷射管组55沿曝气盘2周边均匀、间隔地布置。相邻喷射管5之间的曝气盘2外边缘可以封闭；也可以是流道4直接与外部相通，以排出少量水、气混合液。还可根据池平面形状及大小设计成不同长度，增大曝气服务面积，使布气趋于均匀。例如图3所示的实施方式就适合长方形的污水池中使用。喷射管5与曝气盘2为装配式结构，可在使用现场组装，便于运输。更好的是，所述的喷射管5的轴向沿曝气盘2的切线方向设置。这样可以减小水、气混合液喷射的阻力损失，便于向水池中喷射地更远、更均匀；进一步避免气泡团聚。如图4所示的，所述的进水口由设置在曝气盘2上的进水板21中间位置的通孔构成，所述通孔的边缘向内均匀设置多个齿形凸起22。曝气盘2通常是铸造加工而成，进水板21可以便于叶轮3的装配。将进水板21上的圆形通孔边缘设置齿形凸起22，那么进水口就相应地形成锯齿形或称齿轮形。叶轮3的叶片与进水板21之间的间隙通常很小，且与凸起22构成剪刀状结构，当污水中的纤维物或片状物被吸入通过进水口时，旋转的叶片将其在凸起22上剪断、撕裂，从而达到防堵塞和保护叶轮3的目的。如图1所示，所述的潜水电机I设置在曝气盘2下方，进气口连接的进气管7与叶轮3同轴布置，并竖直延伸到水池液面以上；所述的潜水电机I下部连接底座6。潜水电机I倒置安装在曝气盘2下方，进气管7安装在曝气盘2上方，形成下进水、上进气的结构。由于进气管7与叶轮3同一轴心，空气直接从进气 管7进入叶轮3工作区域内，不会产生附加阻力，无负压压头损失，提高了曝气机的曝气效率。同时，潜水电机I下部安装的底座6构成曝气的支座，提高了进水口高度，有效减少了因吸入污泥造成的堵塞和叶轮3的损坏可能性，并且省去和简化了潜水电机I设置在曝气盘2上方时较大的支座，简化了结构，降低了制作成本。
权利要求
1.一种潜水曝气机，包括潜水电机(I)的传动轴连接位于曝气盘(2)内腔的叶轮(3)，曝气盘(2)上端设置进气口、下端设置进水口，曝气盘(2)周边设置将水、气混合液排入水中的流道(4)，其特征在于所述曝气盘(2)周边的流道(4)斜向下设置。
2.根据权利要求1所述的潜水曝气机，其特征在于所述的流道(4)出口连接喷射管(5)，喷射管(5)设置多个，多个喷射管(5)按长度绕曝气盘(2)周边规律布置。
3.根据权利要求2所述的潜水曝气机，其特征在于所述的喷射管(5)的轴向沿曝气盘(2)的切线方向设置。
4.根据权利要求1或2或3所述的潜水曝气机，其特征在于所述的进水口由设置在曝气盘(2)上的进水板(21)中间位置的通孔构成，所述通孔的边缘向内均匀设置多个齿形凸起(22)。
5.根据权利要求4所述的潜水曝气机，其特征在于所述的潜水电机(I)设置在曝气盘(2)下方，进气口连接的进气管(7)与叶轮(3)同轴布置，并竖直延伸到水池液面以上。
6.根据权利要求5所述的潜水曝气机，其特征在于所述的潜水电机(I)下部连接底座(6)。
全文摘要
本发明涉及污水处理设备，具体涉及自吸式离心潜水曝气机。目的是提供一种工作可靠的高效自吸式离心潜水曝气机。潜水曝气机包括潜水电机的传动轴连接位于曝气盘内腔的叶轮，曝气盘上端设置进气口、下端设置进水口，曝气盘周边设置将水、气混合物排入水中的流道，其特征在于所述曝气盘周边的流道斜向下设置。优选的，所述的流道出口连接喷射管，喷射管设置多个，多个喷射管按长度绕曝气盘周边规律布置。所述的潜水电机设置在曝气盘下方。采用本发明的技术方案后，曝气盘中的流道由原来的水平改成向下倾斜，使喷出的水、气混合流体对池底污泥进行搅动，防止污泥沉淀。
文档编号C02F7/00GK103058401SQ201310029819
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者何祖汉 申请人:重庆晨鸣水处理设备有限公司