專利名稱：曝氣轉(zhuǎn)刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)用新型是對水處理用曝氣轉(zhuǎn)刷的改進(jìn)，尤其涉及一種充氧動力效率高，入水及運(yùn)行阻力小，使用壽命長的曝氣轉(zhuǎn)刷。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)刷相對于轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速較高，用于水處理具有推流流速快，充氧效率高，這是其優(yōu)點(diǎn)。但動力效率低，以及受葉片強(qiáng)度限制，直徑一般都小于1米，因此工作水深相對轉(zhuǎn)盤較淺，工作水深一般不超過3. 5米，這是其不足?，F(xiàn)有技術(shù)曝氣轉(zhuǎn)刷，基本結(jié)構(gòu)包括中心輪轂軸和固定在其周圍呈放射狀設(shè)置的轉(zhuǎn)刷葉片，典型的如中國專利CN2175226、CN22165M所述。人們?yōu)檫M(jìn)一步提高轉(zhuǎn)刷充氧能力，對轉(zhuǎn)刷葉片作了一些改進(jìn)，例如中國專利CNM25920 所述轉(zhuǎn)刷葉片，在葉片橫截面中間設(shè)有凹槽，提高充氧能力；中國專利CN2157188水平軸轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)剪切式葉片，其兩側(cè)采用鋸齒形結(jié)構(gòu)。申請人為降低平直葉片入水及在水中運(yùn)行阻力，防止葉片長期運(yùn)行變形和折斷，以及提高工作水深，提出采用彎曲弧形葉片(中國專利CN201386040)。但無論對葉片作何種改進(jìn)，現(xiàn)有轉(zhuǎn)刷葉片對截面結(jié)構(gòu)并沒有作改進(jìn)，不論是平直或者弧形葉片，都是平面板條結(jié)構(gòu)。平面板條結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)刷葉片，在工作時(shí)高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)入水中，葉片全平面拍打水面，不僅葉片入水阻力大，增加了動力消耗，起動電流和運(yùn)行電流均較大，這也是導(dǎo)致動力效率通常低于轉(zhuǎn)盤的一個(gè)原因；而且高速入水水面對平面葉片沖擊力大，長時(shí)間連續(xù)工作容易導(dǎo)致葉片(金屬或高分子材料)彎曲，最后折斷，導(dǎo)致使用壽命縮短，增加了維修更換工作量；其次，平面葉片在水中運(yùn)行阻力大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速不能提高(現(xiàn)有最高轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分)，因此難以再通過提高轉(zhuǎn)速提高充氧效率，并且考慮到拍水及運(yùn)行阻力以及運(yùn)行能耗，葉片寬度也通常被限制，例如通常為8cm，此也限制了充氧效率提高。再就是，因阻力大使得轉(zhuǎn)速被限制， 由此對底部水流作用力小，因而對底部推流能力小，易導(dǎo)致氧化溝易沉泥，使得工作水深相對較淺，例如直徑為1米的傳統(tǒng)曝氣轉(zhuǎn)刷，一般工作水深被限定為3. 0-3. 5米(水處理溝中污泥不沉淀流速需15m/s，并保持溝內(nèi)平均流速為0.3 m/s)。為此，人們通常只能在轉(zhuǎn)刷曝氣器下游3米左右設(shè)置導(dǎo)流板，通過降低表面流速增加底部流速。然而設(shè)置導(dǎo)流板雖然增加了底部流速增加了工作水深，也能提高充氧能力，但增設(shè)導(dǎo)流板會增加水流阻力，惡化水力性狀，以及增加運(yùn)行能耗，測試表明增加導(dǎo)流板需增加15%-30%電耗，因而實(shí)際總體動力效率不僅并未提高，反而有所下降，實(shí)際并不經(jīng)濟(jì)。而且導(dǎo)流板如果設(shè)計(jì)不周，還會造成氧化溝內(nèi)水位變化較大，例如水位降低使擋流板露頂，造成嚴(yán)重水躍濺水現(xiàn)象，此現(xiàn)象在轉(zhuǎn)刷曝氣氧化溝工藝中常有發(fā)生。因此，轉(zhuǎn)刷葉片仍有待改進(jìn)的地方。然而轉(zhuǎn)刷平面板條葉片，自轉(zhuǎn)刷發(fā)明以來均是如此，均未有改變，主要是人們認(rèn)為要形成推流，必須要有一定寬度面，以及認(rèn)為拍打水面充氧也需要一定寬度。

實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種充氧動力效率高，入水及運(yùn)行阻力小，使用壽命長的曝氣轉(zhuǎn)刷。實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)，主要改進(jìn)是將截面呈平面結(jié)構(gòu)的平直葉片或者彎曲弧形葉片，改成截面為三角或類三角形，使得轉(zhuǎn)刷葉片在轉(zhuǎn)入水面，三角錐尖有一“劈水”作用(葉片尖先入水，然后依斜面寬底端逐漸切入水中)，可以極大的減小入水阻力，同時(shí)也降低了在水中運(yùn)行阻力，入水及運(yùn)行阻力小，不僅減小了對葉片的損傷，延長了葉片使用壽命，而且動力消耗降低也提高了充氧動力效率；此外，阻力降低，還有利于提高運(yùn)行速度，從而也能提高充氧動力效率，因而克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的。具體說，實(shí)用新型曝氣轉(zhuǎn)刷，包括中心輪轂軸和固定在其圓周呈放射狀設(shè)置的轉(zhuǎn)刷葉片，其特征在于所說轉(zhuǎn)刷葉片截面呈三角或類三角形，在輪轂軸上安裝以轉(zhuǎn)入水面時(shí)以三角尖錐面先入水。實(shí)用新型所說葉片截面呈三角或類三角形，其可以是標(biāo)準(zhǔn)尖角三角形，也可以是一頭小一頭大的類似三角形，例如尖角呈圓弧的三角形，尖角有一小平面的類似梯形。此外，為了進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)刷充氧能力，一種更好為在三角葉片兩側(cè)面制有相間凹坑和/或凸塊，通過葉片側(cè)面凹坑(例如圓形)攜帶更多的空氣進(jìn)入水中，在轉(zhuǎn)出水面時(shí)凹坑又可攜帶部分水滴拋向空中，增加水滴與空氣的接觸，兩者共同作用提高了充氧能力；葉片側(cè)面凸塊(例如三角形凸塊、梯形凸塊)，既有利于增強(qiáng)推流作用，以及增加帶入空氣及空氣與水的接觸，同樣可以提高充氧能力。一種更好還可以在背水面(寬頂面，尖錐對面) 也制作有相間凹坑，增強(qiáng)葉片轉(zhuǎn)出時(shí)拋水功能，同樣可以增加充氧能力。圓形凹坑及三角形、梯形凸塊，有利于采用高分子材料模壓成型脫模。轉(zhuǎn)刷葉片尖錐面還可以加工成鋸齒狀，此也有利于提高充氧能力。轉(zhuǎn)刷葉片徑向頂端面，一種較好是也可以制成三角體，也有利于減少入水及轉(zhuǎn)動運(yùn)行端部阻力，以及增強(qiáng)葉片頂端抗折斷能力。轉(zhuǎn)刷葉片在輪轂軸上固定，其根部兩側(cè)可以增加有加強(qiáng)筋條，此結(jié)構(gòu)有利于增強(qiáng)葉片根部與輪轂軸連接強(qiáng)度。 實(shí)用新型所說轉(zhuǎn)刷葉片，可以是平直結(jié)構(gòu)，也可以是弧形結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)刷葉片，同現(xiàn)有技術(shù)，可以采用金屬葉片，其中一種較好采用高分子材料(例如玻璃纖維樹脂基增強(qiáng)塑料)模壓成型，有利于提高勞動生產(chǎn)效率，并且可以使轉(zhuǎn)刷葉片與輪轂軸成整體連接結(jié)構(gòu)，從而減少葉片安裝麻煩。模壓葉片，一種較是采用對稱兩半，成型后組合的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)形式有利于模壓脫模。實(shí)用新型曝氣轉(zhuǎn)刷，由于采用不同于現(xiàn)有技術(shù)截面為平面葉片，采用截面呈三角或類三角形葉片，并使葉片入水及運(yùn)行從三角尖錐開始，這樣轉(zhuǎn)刷快速轉(zhuǎn)入水面，葉片尖端先“劈入”水中，極大減小了葉片入水及在水中運(yùn)行阻力，從而降低了運(yùn)行能耗，提高了充氧動力效率，與同規(guī)格傳統(tǒng)曝氣轉(zhuǎn)刷設(shè)備相比動力效率提高20% ；同時(shí)入水及運(yùn)行阻力小，克服了葉片入水阻力大長期運(yùn)行變形和折斷的問題，確保葉片長的使用壽命。葉片兩側(cè)面的凹坑和/或凸塊，不僅可以提高推流動力，而且也提高了充氧效率。并且入水及運(yùn)行阻力小，還可以通過提高轉(zhuǎn)速提高充氧能力，此外，轉(zhuǎn)速的提高(相同消耗功率可以提高轉(zhuǎn)速25%)，提高了推流流速，因而可以加大工作水深，試驗(yàn)比較直徑為1米的曝氣轉(zhuǎn)刷， 工作水深最高可達(dá)5米。實(shí)用新型曝氣轉(zhuǎn)刷，較現(xiàn)有同規(guī)格轉(zhuǎn)刷葉片，充氧能力可以提高 35%，每米長度可以達(dá)到11. Ikg02/h，相同電耗下整體動力效率可以提高25%，動力效率可達(dá) 3. 12^g02/kw.h。實(shí)用新型曝氣轉(zhuǎn)刷，采用橫截面三角或類三角形葉片，達(dá)到在降低能耗的同時(shí)提高了充氧效率，并且延長了使用壽命。以下結(jié)合二個(gè)具體實(shí)施例，示例性說明及幫助進(jìn)一步理解實(shí)用新型實(shí)質(zhì)，但實(shí)施例具體細(xì)節(jié)僅是為了說明實(shí)用新型，并不代表實(shí)用新型構(gòu)思下全部技術(shù)方案，因此不應(yīng)理解為對實(shí)用新型總的技術(shù)方案限定，一些在技術(shù)人員看來，不偏離實(shí)用新型構(gòu)思的非實(shí)質(zhì)性增加和/或改動，例如以具有相同或相似技術(shù)效果的技術(shù)特征簡單改變或替換，均屬實(shí)用新型保護(hù)范圍。

圖1為實(shí)用新型曝氣轉(zhuǎn)刷第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖1轉(zhuǎn)刷葉片截面示意圖。圖4為圖1轉(zhuǎn)刷葉片端面示意圖。圖5為圖1轉(zhuǎn)刷葉片側(cè)面示意圖。圖6為圖1轉(zhuǎn)刷葉片頂面示意圖。圖7為實(shí)用新型曝氣轉(zhuǎn)刷第二實(shí)施例轉(zhuǎn)刷葉片側(cè)面示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 參見圖1-6，實(shí)用新型曝氣轉(zhuǎn)刷，由中心軸1和外周放射狀固定的平直轉(zhuǎn)刷葉片2組成，其中轉(zhuǎn)刷葉片截面呈三角形，轉(zhuǎn)刷葉片在轉(zhuǎn)軸上固定，以使曝氣轉(zhuǎn)刷運(yùn)行時(shí)葉片三角尖錐先入水。轉(zhuǎn)刷葉片三角兩側(cè)面分別相間有圓形凹坑3和三角形凸塊4(其中凸塊三角與葉片截面三角同向)，相鄰葉片上凸塊錯(cuò)開排列，背水面(三角頂面)5有相間圓形凹坑6，葉片端面也呈三角形(圖4)。轉(zhuǎn)刷葉片由玻璃纖維增強(qiáng)樹脂模壓對稱的二片對合組成，轉(zhuǎn)刷葉片在輪轂軸上固定，其根部兩側(cè)有加強(qiáng)筋條葉片根部兩側(cè)有加強(qiáng)筋條。實(shí)施例2 參見圖7，如實(shí)施例1，其中轉(zhuǎn)刷葉片兩側(cè)面三角形凸塊4與轉(zhuǎn)刷葉片截面三角相反設(shè)置，轉(zhuǎn)刷葉片三角尖錐部有鋸齒7。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在本專利構(gòu)思及具體實(shí)施例啟示下，能夠從本專利公開內(nèi)容及常識直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的一些變形，例如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到也可采用其他方法，或現(xiàn)有技術(shù)中常用公知技術(shù)的替代，以及特征間的相互不同組合，例如轉(zhuǎn)刷葉片可以是一個(gè)整體，轉(zhuǎn)刷葉片材料的改變，例如其他樹脂基增強(qiáng)纖維或其他高分子材料、金屬葉片，葉片與輪轂軸固定連接方式的改變，凹坑、凸塊形狀的改變，或單獨(dú)只有凹坑或凸塊， 或兩側(cè)面無凹坑、凸塊，葉片還可以是彎曲弧形，等等這些非實(shí)質(zhì)性改動，同樣可以被應(yīng)用， 都能實(shí)現(xiàn)與上述實(shí)施例基本相同功能和效果，不再一一舉例展開細(xì)說，均屬于本專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.曝氣轉(zhuǎn)刷，包括中心輪轂軸和固定在其圓周呈放射狀設(shè)置的轉(zhuǎn)刷葉片，其特征在于所說轉(zhuǎn)刷葉片截面呈三角或類三角形，在輪轂軸上安裝以轉(zhuǎn)入水面時(shí)以三角尖錐面先入水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述曝氣轉(zhuǎn)刷，其特征在于三角葉片兩側(cè)面有相間凹坑和/或凸塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述曝氣轉(zhuǎn)刷，其特征在于三角葉片背水面有相間凹坑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述曝氣轉(zhuǎn)刷，其特征在于轉(zhuǎn)刷葉片徑向頂端面成三角體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述曝氣轉(zhuǎn)刷，其特征在于葉片由纖維樹脂基增強(qiáng)塑料模壓成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述曝氣轉(zhuǎn)刷，其特征在于葉片由對稱二片對合組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述曝氣轉(zhuǎn)刷，其特征在于葉片尖錐面成鋸齒狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述曝氣轉(zhuǎn)刷，其特征在于轉(zhuǎn)刷葉片在輪轂軸上固定， 其根部兩側(cè)有加強(qiáng)筋條。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述曝氣轉(zhuǎn)刷，其特征在于凹坑為圓形，凸塊為三角狀或梯形。
專利摘要實(shí)用新型是對水處理用曝氣轉(zhuǎn)刷的改進(jìn)，其特征是轉(zhuǎn)刷葉片截面呈三角或類三角形，在輪轂軸上安裝以轉(zhuǎn)入水面時(shí)以三角尖錐面先入水。轉(zhuǎn)刷快速轉(zhuǎn)入水面，葉片尖端先“劈入”水中，極大減小了葉片入水及在水中運(yùn)行阻力，從而降低了運(yùn)行能耗，提高了充氧動力效率；同時(shí)入水及運(yùn)行阻力小，不僅克服了葉片入水阻力大長期運(yùn)行變形和折斷的問題，確保葉片長的使用壽命，而且可以通過提高轉(zhuǎn)速提高充氧能力，并提高了推流流速，1米曝氣轉(zhuǎn)刷，工作水深最高可達(dá)5米。葉片兩側(cè)面的凹坑和/或凸塊，不僅可以提高推流動力，而且也提高了充氧效率。較現(xiàn)有同規(guī)格轉(zhuǎn)刷葉片，充氧能力可以提高35%，每米長度可以達(dá)到11.1kgO2/h，相同電耗下整體動力效率可以提高25%，動力效率可達(dá)3.125kgO2/kw.h。
文檔編號C02F1/74GK201952273SQ201120030659
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月29日
發(fā)明者何鳳楊, 周敏, 梁艷杰, 潘家寶, 潘明霞, 王永君, 饒政柱 申請人:凌志環(huán)保有限公司, 南通奧貝爾工程技術(shù)有限公司, 江蘇凌志市政工程設(shè)計(jì)研究院有限公司, 江蘇凌志環(huán)保工程有限公司