CN106994307A - 一种立式搅拌机高效搅拌涡轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立式搅拌机高效搅拌涡轮，包括由设定曲线绕任意中轴线旋转形成的上小下大喇叭形涡轮体、沿所述涡轮体均匀布置的数量不少于3件的主叶片、沿所述涡轮体均匀布置的数量不少于3件的副叶片、沿所述涡轮体均匀布置的数量不少于3件的导流孔、定位孔、安装螺纹孔，该装置结构简单，可以提高涡轮体上方区域的流速，消除流速低的死水区和涡轮体下方池底的污泥沉淀，并可以提高在流动性较差的污水中的搅拌效率，实验对比证明，在相同工况条件下，达到同样的搅拌效果时，采用该搅拌涡轮的搅拌机转速比同规格的双曲面搅拌机转速低3％‑6％，能耗下降5％‑10％，对于搅拌流动性差的液体节能效果更加显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种涡轮，尤其涉及一种立式搅拌机高效搅拌涡轮。
背景技术
在污水处理的活性污泥法工艺中，生物池内的污水要通过搅拌机不停的搅拌，以防止污泥沉淀，促进活性污泥中有益微生物生长繁殖，达到分离污水中有机物的目的。用于搅拌污水的搅拌机主要有潜水搅拌机和立式双曲面搅拌机等。由于立式双曲面搅拌机比潜水搅拌机更加节能，安装在水上的电机、减速机便于维修保养，因此近年来在生物池污水搅拌工艺中得到了越来越广泛的应用。然而，双曲面搅拌机在实际工程运行中存在一定的不足，例如申请号为201220332811.8的中国专利公开了一种双曲面搅拌机，由于搅拌机双曲面叶轮只是在叶轮体上表面的下半部分布置有叶片，池内的污水存在搅拌不均匀现象，在叶轮上方存在流速很低的死水区，叶轮下方池底有污泥沉淀，同时，由于叶片的高度低，叶片搅拌的区域较窄，当污水含固率和粘度上升，流动性变差时，搅拌效率下降，搅拌效果变差，若只是通过提高叶轮转速来加大搅拌强度，将导致搅拌机功耗大幅度增加。鉴于上述缺陷，实有必要设计一种立式搅拌机高效搅拌涡轮。
发明内容
本发明的目的在于提供一种立式搅拌机高效搅拌涡轮，该搅拌涡轮可以提高叶轮上方区域的流速，消除流速低的死水区和叶轮下方池底的污泥沉淀，并可以提高在流动性较差的污水中的搅拌效率，降低能耗。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种立式搅拌机高效搅拌涡轮，包括由设定曲线绕任意中轴线旋转形成的上小下大喇叭形涡轮体、沿所述涡轮体均匀布置的数量不少于3件的主叶片、沿所述涡轮体均匀布置的数量不少于3件的副叶片、沿所述涡轮体均匀布置的数量不少于3件的导流孔、定位孔、安装螺纹孔，所述的主叶片位于涡轮体外侧，所述的主叶片与涡轮体一体相连，所述的主叶片从涡轮体底部圆周沿涡轮体外表面一直延伸到顶部，所述的主叶片宽度自下而上逐渐增大，所述的副叶片位于涡轮体内侧，所述的副叶片与涡轮体一体相连，所述的导流孔位于涡轮体侧壁且位于两相邻的主叶片之间，所述的导流孔贯穿涡轮体本体，所述的定位孔位于涡轮体顶部中心处，所述的定位孔贯穿涡轮体主体，所述的安装螺纹孔位于涡轮体顶部，所述的安装螺纹孔不贯穿涡轮体主体。
本发明进一步的改进如下：
进一步的，所述主叶片的横截面呈直角三角形，所述横截面的直角边与涡轮体外表面垂直，所述横截面底边宽度自下而上逐渐变窄。
进一步的，所述设定曲线为阿基米德螺旋线。
进一步的，所述的主叶片数量与副叶片数量相等。
进一步的，所述副叶片从涡轮体轮沿处沿涡轮体内表面向内延伸一端长度，所述长度为涡轮体母线弧长的1/8-1/5，所述副叶片的高度自涡轮体轮沿向内逐渐缩小。
进一步的，所述主叶片的顶端面和涡轮体的顶端面之间的夹角为200°到225°。
与现有技术相比，该立式搅拌机高效搅拌涡轮，涡轮体上端面的定位孔用于精确定位，通过安装螺纹孔与搅拌机固连，涡轮体转动时，由于主叶片延伸到涡轮体顶部，外径自上而下逐渐变大，使池内水体从池中心到池壁的整个区域都能得到搅拌，水流自涡轮体1中心向四周池壁辐射，借助池壁效应形成上升流，带动主叶片上方的水体流动，从而消除了主叶片上方的死水区，池中心上面的水体借助水的势能沿搅拌轴自上而下流动，使整池水体形成轴向循环流流场。同时，变径的主叶片旋转使水体的周向流速在径向方向上产生流速差，周向流速差在水中生成许多小旋涡，随水流一道绕搅拌轴公转，并螺旋上升，进一步增强了搅拌效果，提高了搅拌效率。而涡轮体下方因副叶片向外排水形成的负压，将涡轮体上方的水通过导流孔引入到涡轮体下方，搅动涡轮体下方污泥并被副叶片一同排出，从而消除了涡轮体下方的污泥沉淀。导流孔的另一作用是让涡轮体上面和下面的空气连通，在池内有水的安装过程中，消除涡轮体入水或出水时上下面的空气压力差。主叶片延伸到涡轮体顶部，加大了水体的搅拌范围，更有利于搅拌含固率高、粘度大等流动性差的液体。主叶片和副叶片面积的增大，加大了排水量，加快了池内水体的循环速度。实验对比证明，在相同工况条件下，达到同样的搅拌效果时，采用该搅拌涡轮的搅拌机转速比同规格的双曲面搅拌机转速低3％-6％，能耗下降5％-10％，对于搅拌流动性差的液体节能效果更加显著。
附图说明
图1示出本发明主视图
图2示出本发明俯视图
涡轮体 1 主叶片 2
副叶片 3 导流孔 4
定位孔 5 安装螺纹孔 6
具体实施方式
如图1、图2所示，一种立式搅拌机高效搅拌涡轮，包括由设定曲线绕任意中轴线旋转形成的上小下大喇叭形涡轮体1、沿所述涡轮体1均匀布置的数量不少于3件的主叶片2、沿所述涡轮体1均匀布置的数量不少于3件的副叶片3、沿所述涡轮体1均匀布置的数量不少于3件的导流孔4、定位孔5、安装螺纹孔6，所述的主叶片2位于涡轮体1外侧，所述的主叶片2与涡轮体1一体相连，所述的主叶片2从涡轮体1底部圆周沿涡轮体1外表面一直延伸到顶部，所述的主叶片2宽度自下而上逐渐增大，所述的副叶片3位于涡轮体1内侧，所述的副叶片3与涡轮体1一体相连，所述的导流孔4位于涡轮体1侧壁且位于两相邻的主叶片2之间，所述的导流孔4贯穿涡轮体1本体，所述的定位孔5位于涡轮体1顶部中心处，所述的定位孔5贯穿涡轮体1主体，所述的安装螺纹孔6位于涡轮体1顶部，所述的安装螺纹孔6不贯穿涡轮体1主体，所述主叶片2的横截面呈直角三角形，所述横截面的直角边与涡轮体1外表面垂直，所述横截面底边宽度自下而上逐渐变窄，所述设定曲线为阿基米德螺旋线，所述的主叶片2数量与副叶片3数量相等，所述副叶片3从涡轮体1轮沿处沿涡轮体1内表面向内延伸一端长度，所述长度为涡轮体母线弧长的1/8-1/5，所述副叶片3的高度自涡轮体1轮沿向内逐渐缩小，所述主叶片2的顶端面和涡轮体1的顶端面之间的夹角为200°到225°，涡轮体1上端面的定位孔5用于精确定位，通过安装螺纹孔6与搅拌机固连，涡轮体1转动时，由于主叶片2延伸到涡轮体1顶部，外径自上而下逐渐变大，使池内水体从池中心到池壁的整个区域都能得到搅拌，水流自涡轮体1中心向四周池壁辐射，借助池壁效应形成上升流，带动主叶片2上方的水体流动，从而消除了主叶片2上方的死水区，池中心上面的水体借助水的势能沿搅拌轴自上而下流动，使整池水体形成轴向循环流流场。同时，变径的主叶片2旋转使水体的周向流速在径向方向上产生流速差，周向流速差在水中生成许多小旋涡，随水流一道绕搅拌轴公转，并螺旋上升，进一步增强了搅拌效果，提高了搅拌效率。而涡轮体1下方因副叶片3向外排水形成的负压，将涡轮体1上方的水通过导流孔4引入到涡轮体1下方，搅动涡轮体1下方污泥并被副叶片3一同排出，从而消除了涡轮体1下方的污泥沉淀。导流孔4的另一作用是让涡轮体1上面和下面的空气连通，在池内有水的安装过程中，消除涡轮体1入水或出水时上下面的空气压力差。主叶片2延伸到涡轮体1顶部，加大了水体的搅拌范围，更有利于搅拌含固率高、粘度大等流动性差的液体。主叶片2和副叶片3面积的增大，加大了排水量，加快了池内水体的循环速度。实验对比证明，在相同工况条件下，达到同样的搅拌效果时，采用该搅拌涡轮的搅拌机转速比同规格的双曲面搅拌机转速低3％-6％，能耗下降5％-10％，对于搅拌流动性差的液体节能效果更加显著。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种立式搅拌机高效搅拌涡轮，其特征在于包括由设定曲线绕任意中轴线旋转形成的上小下大喇叭形涡轮体、沿所述涡轮体均匀布置的数量不少于3件的主叶片、沿所述涡轮体均匀布置的数量不少于3件的副叶片、沿所述涡轮体均匀布置的数量不少于3件的导流孔、定位孔、安装螺纹孔，所述的主叶片位于涡轮体外侧，所述的主叶片与涡轮体一体相连，所述的主叶片从涡轮体底部圆周沿涡轮体外表面一直延伸到顶部，所述的主叶片宽度自下而上逐渐增大，所述的副叶片位于涡轮体内侧，所述的副叶片与涡轮体一体相连，所述的导流孔位于涡轮体侧壁且位于两相邻的主叶片之间，所述的导流孔贯穿涡轮体本体，所述的定位孔位于涡轮体顶部中心处，所述的定位孔贯穿涡轮体主体，所述的安装螺纹孔位于涡轮体顶部，所述的安装螺纹孔不贯穿涡轮体主体。
2.如权利要求1所述的立式搅拌机高效搅拌涡轮，其特征在于所述主叶片的横截面呈直角三角形，所述横截面的直角边与涡轮体外表面垂直，所述横截面底边宽度自下而上逐渐变窄。
3.如权利要求1所述的立式搅拌机高效搅拌涡轮，其特征在于所述设定曲线为阿基米德螺旋线。
4.如权利要求1所述的立式搅拌机高效搅拌涡轮，其特征在于所述的主叶片数量与副叶片数量相等。
5.如权利要求1所述的立式搅拌机高效搅拌涡轮，其特征在于所述副叶片从涡轮体轮沿处沿涡轮体内表面向内延伸一端长度，所述长度为涡轮体母线弧长的1/8-1/5，所述副叶片的高度自涡轮体轮沿向内逐渐缩小。
6.如权利要求1所述的立式搅拌机高效搅拌涡轮，其特征在于所述主叶片的顶端面和涡轮体的顶端面之间的夹角为200°到225°。
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