带有切割功能的潜水曝气机的制作方法

本发明属于环境保护设备技术领域，具体涉及的是有切割功能的潜水曝气机。

背景技术：

潜水曝气机广泛应用于城市污水和工业废水处理中的曝气池，对污水进行充氧、混合及进行生化处理，是污水处理的主要设备。其进气管的上端吸入口位于水面之上，下端与进气室连通，工作时由于叶轮旋转，高速水流从叶轮出口流出，经混气室形成负压，因而空气被吸入并与液体混合，混合液从周边出口流出，完成对液体的充氧。

污水介质成分复杂，含有大量的毛发、塑料、废纸和玻璃纤维类等纤维物质。虽然经过拦污格栅进行拦截和分离器进行固液分离去除固体类杂质的处理，仍有一部分纤维物进入到后续工艺中。运行中这些纤维物会缠绕在旋转的叶轮上，堵塞流道，致使曝气机不能正常工作。

技术实现要素：

本发明提供一种有切割功能的潜水曝气机，对纤维类缠绕物进行切割，使其不能缠绕在叶轮上及堵塞流道，确保曝气机安全有效运行；同时旋转刀片对气泡混合液进行切割，增加氧的接触面积，提高氧的转移率。

本发明采用的技术方案是：带有切割功能的潜水曝气机，包括进气管、潜水电泵、进气室、叶轮装置、混气室和底盖，所述潜水电泵的转子轴端依次装配进气室和混气室，底盖用于封闭混气室的底部，叶轮装置位于混气室内，潜水电泵伸入混气室内后连接并带动叶轮装置旋转；其特征在于：所述叶轮装置包括轮毂和叶片；每片叶片的下端均设置为刀口状，形成旋转刀片；所述底盖上部设置固定刀片，固定刀片包括轴向主刀片和径向辅助刀片；所述旋转刀片和轴向主刀片构成轴向剪切副，旋转刀片和径向辅助刀片构成径向剪切副。

叶片下端形成的旋转刀片分别和固定刀片上的轴向主刀片、径向辅助刀片组成剪切副；接通电源后，高速水流经混气室使之形成负压，空气被吸入并与液体混合，混合液从混气室周边出口流出。当混气室的腔体内进入纤维类缠绕物体时，切割装置将其快速切割成碎段，并通过混气室的流道向外流出。与此同时，空气流经叶轮时，叶轮上的旋转刀片对气泡混合液进行快速切割，气泡被打碎成更细小的微气泡，细密的气泡提高了空气与曝气介质的接触面积，有效提高了氧的转移率。

具体的，所述轴向主刀片和径向辅助刀片均为双面刀片，数量均为3~5片。双面刀片即正反面都能作为刀片使用，正反两面可任意安装，当一面磨损后可调换另一面继续使用。

具体的，所述旋转刀片的数量为3~5片。刀片数目过多，增加成本，刀片数目过少，不利于充分切割，试验发现，该范围内最有利于在低成本下实现充分切割的效果。

进一步，混气室的四周均匀的设有使混合液流出的通道。用于保证曝气机四周均匀的溶入含有氧的空气。

本发明的优点是：一方面可对进入到混气室腔体内的纤维类物质快速切割，去除叶轮装置中的缠绕物；另一方面在旋转刀片的切割下，有效提高了氧的转移率。

附图说明

图1为带有切割功能的潜水曝气机；

图2为叶轮结构示意图；

图3为叶轮气体流动俯视示意图；

图4为固定刀片示意图。

图中：1为进气管，2为潜水电泵，3为进气室，4为叶轮，5为混气室，6为固定刀片，7为底盖41为轮毂，42为叶片，43为气体流道（Ⅰ），44为气体流道（Ⅱ），45为旋转刀片，61为轴向主刀片，62为径向辅助刀片。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括进气管1、潜水电泵2、进气室3、叶轮装置4、混气室5、固定刀片6和底盖7。空气通过进气管1进入进气室3，再被吸入混气室5内，因此，进气室3是空气进入到混气室5前的中间过渡体，用于保证气体能均匀的进入到混气室5。

高速水流在混气室5的腔体内形成负压，用于吸入进气室3内的空气，气体与水在混气室5内形成气、液混合液，混气室5的四周均匀的设有使混合液流出的通道，保证曝气机四周均匀的溶入含有氧的空气，进入到周围的液体中，从而完成充氧过程。

潜水电泵2组装后，在其下端的转子轴上依次装配进气室3和混气室5，底盖7用于封闭混气室5底部，潜水电泵2的转子轴伸入混气室5内连接叶轮装置4，并带动叶轮装置4旋转，底盖7上部还设置固定刀片6。

固定刀片装置6通过紧固件装配在底盖7上，底盖7固定在混气室上。

如图2所示，叶轮4包含轮毂41和叶片42；每个叶片42的下端设置为刀口状，形成旋转刀片45；旋转刀片45位于叶片42下端，旋转刀片数量为3~5。气体流入混气室内后，一部分顺着叶片42上部排出，该部分气体形成气体流道（Ⅰ）43，气体流道（Ⅰ）43除进气端和出气端外被叶片42包容，气体流动方向为图2中水平箭头指示方向；另一部分流入叶片42下部，形成气体流道（Ⅱ）44，气体流道（Ⅱ）44位于气体流道（Ⅰ）的底板上，气体流动方向为图2中竖直箭头指示方向，该部分气流被旋转刀片45切割，形成细小气泡，增进气液混合体的含氧量。

如图3所示，为叶轮气体流动方向的俯视图，箭头表示气体流道（Ⅰ）中气体流动方向，×表示气体流道（Ⅱ）中气体流动方向（从上向下）。

如图4所示，固定刀片6包含轴向主刀片61和径向辅助刀片62，轴向主刀片和径向辅助刀片数量为3~5。固定刀片6中的刀片可正反两面任意安装，其轴向主刀片61和径向辅助刀片62不受方向限制。旋转刀片分别和固定刀片6上轴向主刀片61、径向辅助刀片62组成轴向和径向剪切副。

如图1-4所示，该发明的切割功能是这样实现的，叶轮4上的旋转刀片45随潜水电泵2的转子轴转动，固定刀片6呈静止状态，高速旋转刀片45和静止的轴向主刀片61、径向辅助刀片62组成两个剪切副。当混气室5的腔体内进入纤维类缠绕物时，旋转刀片45和静止的轴向主刀片61组成的轴向剪切副对缠绕物进行轴向切割；旋转刀片45和静止的径向辅助刀片62组成的径向剪切副对缠绕物进行径向切割，两个剪切副将缠绕物快速切割成碎段，并通过混气室5的流道向外流出。

该发明的高效功能是这样实现的，潜水曝气机运行时，空气通过进气管1进入进气室3，之后被吸入到混气室5，经叶轮4上的气体流道流出。一部分气体从气体流道（Ⅰ）43流出与液体混合，直接通过混气室5的流道流出。另一部分气体由气体流道（Ⅱ）44从上向下流向叶轮4下方与液体混合，该部分混合液气泡在旋转刀片45的快速切割下被打碎成更细小的微气泡，细密的气泡混合液再与气体流道（Ⅰ）43的气体混合经过混气室流道流出。细密的气泡提高了空气与曝气介质的接触面积，有效提高了曝气功能，大大增加氧的转移率。

本发明带有切割功能的高效潜水曝气机，一方面可对进入混气室腔体内的纤维类物质进行轴向和径向快速切割，将纤维类缠绕物切割成碎段，彻底杜绝叶轮缠绕。另一方面可有效提高曝气效率，大大增加氧的转移率。