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AG,一种节能高效、立体螺旋式的双曲面搅拌形式――双曲面搅拌机，对于新建污水处理工程或原有污水处理厂升级改造科学贯彻国家节能减排战略具有重要的济经和社会意义搅拌 双曲面 污水处理 节能
焦点提醒：一种节能高效、立体螺旋式的双曲面搅拌情势――双曲面搅拌机，对新建污水处置项目或原有污水处置厂进级革新科学贯彻国度节能减排计谋具有主要的济经和社会心义
摘要在污水处置工艺中，搅拌机器是辅以完成生化工艺必不成少的设备，搅拌机的体例和效力间接影响到终究的工艺处置结果和处置本钱，本文基在今朝在水处置进程中经常使用的搅拌体例，引见几点关在保守潜水搅拌机的节能技改标的目的和一种节能高效、立体螺旋式的双曲面搅拌情势――双曲面搅拌机，对新建污水处置项目或原有污水处置厂进级革新科学贯彻国度节能减排计谋具有主要的济经和社会心义。
要害字： 搅拌 双曲面 污水处置 节能
1. 媒介
在市政、化工造纸和其它多种水处置工艺中，水体搅拌夹杂是此中要害工艺进程之一。保守的搅拌机器分为立轴折桨式、程度（潜水）推动式和其它夹杂情势，因为安装的体例和叶桨情势决议了其搅拌形态，不管在能耗上仍是在搅拌结果上均不太抱负，不但给污水厂的运营本钱带来没必要要的增添，并且会间接影响到终究的工艺处置结果。据初步统计，在污水处置工艺进程中搅拌夹杂的能耗占总能耗的近二成。针对以上问题，我们颠末多年的流体装备出产研发，借助同业的设想经验，对传流潜水搅拌推流装备进行了节能手艺革新，获得了初步功效。同时我们会同国内科研院所研制成功了具有自立常识产权的双曲面搅拌机 (ZL200620068740.X)。经由过程在北京高碑店污水厂、上海吴淞污水厂和深圳水务团体等单元用时多年的现实利用，取得了杰出的结果，如在深圳水务团体旗下常州城北污水厂和常州江边污水厂的改建项目和新建项目中采取了近100台套，获得了年夜面积推行的成功经验。弥补了该类产物在国内的空白，并成为替换进口的首选产物。在此，我们将在制造和运转进程中的一些成功经验与同业分享。
2.手艺改良线路
2.1潜水搅拌机
保守潜水搅拌机在污水处置工艺中作为一种成熟的产物，在国内利用普遍，它首要由潜水机电、叶轮和安装系统构成（见图1）。为简化零件布局，多采取多级机电共同直联络构；叶轮有锻造、焊接等情势。保守的潜水搅拌机虽具有布局紧凑、安装保护较便利等特点，但因为叶轮情势和动力配备方案的身分，在能耗和效力方面具有必然的晋升空间。针对以上的缘由，同时统筹产物靠得住性，我们做出以下四项节能手艺改良：
（一）、高效叶轮－－叶轮作为一个高速扭转的部件，铸件布局精度较差，难以包管叶轮的均衡性，我们将叶轮从头进行了水力测试研究，改良为全冲压式焊接布局、后掠式叶轮，在水力效力和均衡性方面获得了有用晋升。
（二）、节能动力－－针对保守潜水搅拌机的多级机电能效较低、机电体积年夜、本钱高档问题，我们提出了常规四级机电配套一体化高效斜齿轮减速机的动力方案。改良后的节能型潜水搅拌机的首要构成部门有潜水机电、减速机、叶轮和安装系统构成（图2）。划一前提下比拟多级机电分析效力
可提高约15%，实例对照环境可见下表（表1）
图1
图2
表1.节能型潜水搅拌机实例对照表
常规型
D=620mm;
n=480rpm
T=2600N
12P
机电
7.5kW 25A 0.69 0.56 9. 2度/小时 布局相对简单，便在出产制造，运转效力较低 节能型
D=620mm;
n=480rpm
T=2600N
4P机电＋
斜齿轮减速机
7.5kW 13A 0.87 0.85 7.3度/小时 布局相对复杂，出产手艺要求高，运转效力较高 年节俭费用：
360天＊24小时＊（9.2－7.3＝1.9）度＊0.6元/度＊1台＝9849元
（三）、靠得住密封－－潜水搅拌作为常期在液下工作的装备，密封是其靠得住工作的最根基保障，对此我们设想两道自力机器密封，并在两道机器密封中心的油室设置传感器，共同独有的接线盒设想，确保水下装备的持久靠得住工作。
（四）、经久设想－－针对潜水搅拌凡是为24h持续工作的特点，我们选配永远性润滑轴承，设想到达寿命10万小时，在一般环境下，根基确保该部件毕生免保护。
2.2潜水推流器
保守潜水推流器首要利用在氧化沟工艺和其它夹杂场合傍边，首要布局为：潜水机电、摆线针轮减速器、喷鼻蕉形叶桨和安装系统。具有的问题首要为减速机寿命较短、效力低，叶轮效力差等问题。对此，我们做出以下三项首要节能手艺改良：
（一）、高效叶桨－－保守的喷鼻蕉形叶桨在国内利用已有跨越20年的利用汗青，其间很少有年夜的手艺改良，在布局强度、水力外形、扭转均衡性方面都具有很的晋升空间。对此我们针对这类年夜直径、低转速的叶桨从头做了水力建模，研制推出了“阔叶型”叶桨，各机能获得了显著提高，详情可见以下对照环境（表2）。
表2.叶桨型式机能布局比力表
（二）、齿轮减速－－因为保守机型利用的摆线针轮减速器其固有布局缘由和国内拆卸质量缘由，具有寿命较短、发烧高，效力差等问题。我们选用了高效的斜齿轮减速机，并处理了该型减速机的潜水密封、水下润滑和一体扮装配等手艺困难，使零件的分析机能获得了有用晋升，可见以下对照环境（表3）。
表3.减速机机能对照表
（三）、双轨安装－－因为采取斜齿轮减速机、“阔叶型”叶桨，推力和效力年夜幅提高，双导轨系统可供给加倍有用、不变的安装结果，到达耽误零件的利用寿命的结果，提高了系统的可保护性。
2.3双曲面搅拌机
对照推流式搅拌机，我们研发了立体螺旋式搅拌体例，即双曲面搅拌机。其表现为在双曲面叶轮体上概况为双曲线母线绕叶轮体轴线扭转构成的双曲面布局。其怪异的叶轮布局设想，最年夜限度地将流体特征与机器活动相连系。双曲线的方程为xy=b曲线沿y轴扭转而组成的曲面体；为了逢迎水体活动，设想从叶轮的中间进水，这一方面削减了进水紊流，另外一方面包管了液体对叶轮概况的压力平均，从而包管零件在活动状况下的均衡。在渐开双弧面上均布有八条导流叶片，借助液体自重压力作弥补进水取得的势能与叶轮扭转时发生的离心力构成动能，液体在重力加快度的感化下经双曲面布局过渡沿叶轮圆周标的目的作切线活动，在池壁的反射感化下，构成立体螺旋状的轮回水流，故可取得在轴向（y）和径向（x）标的目的的交叉水流。恰是因为双曲面搅拌机叶轮的布局特征和恰当的安装位置等特点，决议了它对悬浮物的防沉降平均夹杂感化，在工作中可取得抱负的搅拌结果，能有用地消弭搅拌死角。同时，因为其年夜比概况积叶轮可取得年夜面积的水体互换。
双曲面搅拌机零件由动力部门、轴动轴、底座、双曲面叶轮体和安装附件构成，为了知足用户分歧工况前提下的利用，将安装设想为干式(也称立轴式)和潜水式两种。
干式安装，经由过程传动轴操纵桥架定位，由干式机电和减速机作动力，工作靠得住，保护便利，它用在含固率高，水温高，含有磨蚀性的液体中，叶轮具有主动纠偏功能，颠末不竭手艺改良，处理了悬臂轴的强度刚度手艺问题，今朝已做到轴长达10米，无水下轴承，运转较安稳。
潜水式安装，可免除桥架，采取潜水机电为动力，操纵装备自重定位，安装矫捷便利，合用在水深较深且水质不变，不含磨蚀性的水体，水温不年夜在40℃，PH值6~9之间，其特点是无乐音，疏忽觉妨碍。
在上海市政项目设想研究院设想的深水团体常州城北污水厂革新新建项目中，采取改进A/A/O工艺，此中水解酸化池中厌缺氧段单池尺寸为52米×21米，池深9.1米，水深8.1米，合计安插60台GSJ-2000型和GSJ-2500型双曲面搅拌机，全数采取桥架势安装。在那以后扶植的常州江边污水厂，业主原预备采取进口产物，因为常州城北厂的成功应用，最初仍是选用36台GSJ-2500型产物。经计较，仅常州城北污水厂采取双曲面的搅拌功率为165kW，而保守搅拌装配只能处理“层流”，轮回流量远不如双曲面搅拌机，如依照保守搅拌体例其需要的搅拌功率约为243kW，能够看出其节能结果很是较着。
三．结果与前景
颠末手艺改良的潜水搅拌机、潜水推流器和双曲面搅拌机作为一种节能高效的夹杂搅拌装配，在双相固液或三相固液气的搅拌均具有普遍的应用前景。另跟着全社会环保认识的提高，国度节能减排政策和成长低碳经济的计谋决议计划，经济高效管理污水已愈来愈遭到正视，国内里小城镇污水管理率和出水尺度要求慢慢提高。今朝各污水处置厂出水尺度多要求由一级A晋升至一级B，对脱磷除氮的要求更高，必定对高效节能的要害装备手艺发生火急的需求。增添厌氧搅拌反映或水解酸化进程，是今朝利用比力遍及的方式，而搅拌夹杂装备又是该工艺段的要害装备，特殊是双曲面夹杂时的流态温和平均的水流特征在水体搅拌结果和节能方面更具有较着劣势。所以，相信我们的手艺改良与立异在污水处置工艺和其它搅拌夹杂场合势必阐扬主要的感化。
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焦点提醒：一种节能高效、立体螺旋式的双曲面搅拌情势――双曲面搅拌机，对新建污水处置项目或原有污水处置厂进级革新科学贯彻国度节能减排计谋具有主要的济经和社会心义
摘要在污水处置工艺中，搅拌机器是辅以完成生化工艺必不成少的设备，搅拌机的体例和效力间接影响到终究的工艺处置结果和处置本钱，本文基在今朝在水处置进程中经常使用的搅拌体例，引见几点关在保守潜水搅拌机的节能技改标的目的和一种节能高效、立体螺旋式的双曲面搅拌情势――双曲面搅拌机，对新建污水处置项目或原有污水处置厂进级革新科学贯彻国度节能减排计谋具有主要的济经和社会心义。
要害字： 搅拌 双曲面 污水处置 节能
1. 媒介
在市政、化工造纸和其它多种水处置工艺中，水体搅拌夹杂是此中要害工艺进程之一。保守的搅拌机器分为立轴折桨式、程度（潜水）推动式和其它夹杂情势，因为安装的体例和叶桨情势决议了其搅拌形态，不管在能耗上仍是在搅拌结果上均不太抱负，不但给污水厂的运营本钱带来没必要要的增添，并且会间接影响到终究的工艺处置结果。据初步统计，在污水处置工艺进程中搅拌夹杂的能耗占总能耗的近二成。针对以上问题，我们颠末多年的流体装备出产研发，借助同业的设想经验，对传流潜水搅拌推流装备进行了节能手艺革新，获得了初步功效。同时我们会同国内科研院所研制成功了具有自立常识产权的双曲面搅拌机 (ZL200620068740.X)。经由过程在北京高碑店污水厂、上海吴淞污水厂和深圳水务团体等单元用时多年的现实利用，取得了杰出的结果，如在深圳水务团体旗下常州城北污水厂和常州江边污水厂的改建项目和新建项目中采取了近100台套，获得了年夜面积推行的成功经验。弥补了该类产物在国内的空白，并成为替换进口的首选产物。在此，我们将在制造和运转进程中的一些成功经验与同业分享。
2.手艺改良线路
2.1潜水搅拌机
保守潜水搅拌机在污水处置工艺中作为一种成熟的产物，在国内利用普遍，它首要由潜水机电、叶轮和安装系统构成（见图1）。为简化零件布局，多采取多级机电共同直联络构；叶轮有锻造、焊接等情势。保守的潜水搅拌机虽具有布局紧凑、安装保护较便利等特点，但因为叶轮情势和动力配备方案的身分，在能耗和效力方面具有必然的晋升空间。针对以上的缘由，同时统筹产物靠得住性，我们做出以下四项节能手艺改良：
（一）、高效叶轮－－叶轮作为一个高速扭转的部件，铸件布局精度较差，难以包管叶轮的均衡性，我们将叶轮从头进行了水力测试研究，改良为全冲压式焊接布局、后掠式叶轮，在水力效力和均衡性方面获得了有用晋升。
（二）、节能动力－－针对保守潜水搅拌机的多级机电能效较低、机电体积年夜、本钱高档问题，我们提出了常规四级机电配套一体化高效斜齿轮减速机的动力方案。改良后的节能型潜水搅拌机的首要构成部门有潜水机电、减速机、叶轮和安装系统构成（图2）。划一前提下比拟多级机电分析效力
可提高约15%，实例对照环境可见下表（表1）
图1
图2
表1.节能型潜水搅拌机实例对照表
常规型
D=620mm;
n=480rpm
T=2600N
12P
机电
7.5kW 25A 0.69 0.56 9. 2度/小时 布局相对简单，便在出产制造，运转效力较低节能型
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保守潜水推流器首要利用在氧化沟工艺和其它夹杂场合傍边，首要布局为：潜水机电、摆线针轮减速器、喷鼻蕉形叶桨和安装系统。具有的问题首要为减速机寿命较短、效力低，叶轮效力差等问题。对此，我们做出以下三项首要节能手艺改良：
（一）、高效叶桨－－保守的喷鼻蕉形叶桨在国内利用已有跨越20年的利用汗青，其间很少有年夜的手艺改良，在布局强度、水力外形、扭转均衡性方面都具有很的晋升空间。对此我们针对这类年夜直径、低转速的叶桨从头做了水力建模，研制推出了“阔叶型”叶桨，各机能获得了显著提高，详情可见以下对照环境（表2）。
表2.叶桨型式机能布局比力表
（二）、齿轮减速－－因为保守机型利用的摆线针轮减速器其固有布局缘由和国内拆卸质量缘由，具有寿命较短、发烧高，效力差等问题。我们选用了高效的斜齿轮减速机，并处理了该型减速机的潜水密封、水下润滑和一体扮装配等手艺困难，使零件的分析机能获得了有用晋升，可见以下对照环境（表3）。
表3.减速机机能对照表
（三）、双轨安装－－因为采取斜齿轮减速机、“阔叶型”叶桨，推力和效力年夜幅提高，双导轨系统可供给加倍有用、不变的安装结果，到达耽误零件的利用寿命的结果，提高了系统的可保护性。
2.3双曲面搅拌机
对照推流式搅拌机，我们研发了立体螺旋式搅拌体例，即双曲面搅拌机。其表现为在双曲面叶轮体上概况为双曲线母线绕叶轮体轴线扭转构成的双曲面布局。其怪异的叶轮布局设想，最年夜限度地将流体特征与机器活动相连系。双曲线的方程为xy=b曲线沿y轴扭转而组成的曲面体；为了逢迎水体活动，设想从叶轮的中间进水，这一方面削减了进水紊流，另外一方面包管了液体对叶轮概况的压力平均，从而包管零件在活动状况下的均衡。在渐开双弧面上均布有八条导流叶片，借助液体自重压力作弥补进水取得的势能与叶轮扭转时发生的离心力构成动能，液体在重力加快度的感化下经双曲面布局过渡沿叶轮圆周标的目的作切线活动，在池壁的反射感化下，构成立体螺旋状的轮回水流，故可取得在轴向（y）和径向（x）标的目的的交叉水流。恰是因为双曲面搅拌机叶轮的布局特征和恰当的安装位置等特点，决议了它对悬浮物的防沉降平均夹杂感化，在工作中可取得抱负的搅拌结果，能有用地消弭搅拌死角。同时，因为其年夜比概况积叶轮可取得年夜面积的水体互换。
双曲面搅拌机零件由动力部门、轴动轴、底座、双曲面叶轮体和安装附件构成，为了知足用户分歧工况前提下的利用，将安装设想为干式(也称立轴式)和潜水式两种。
干式安装，经由过程传动轴操纵桥架定位，由干式机电和减速机作动力，工作靠得住，保护便利，它用在含固率高，水温高，含有磨蚀性的液体中，叶轮具有主动纠偏功能，颠末不竭手艺改良，处理了悬臂轴的强度刚度手艺问题，今朝已做到轴长达10米，无水下轴承，运转较安稳。
潜水式安装，可免除桥架，采取潜水机电为动力，操纵装备自重定位，安装矫捷便利，合用在水深较深且水质不变，不含磨蚀性的水体，水温不年夜在40℃，PH值6~9之间，其特点是无乐音，疏忽觉妨碍。
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