1.綜述
多曲面攪拌機(jī),是我公司2006年研制的一種新型高效攪拌設(shè)備,該產(chǎn)品高效節(jié)能,攪拌無死角,結(jié)構(gòu)緊湊,質(zhì)量穩(wěn)定,性能卓越,便于維護(hù)。現(xiàn)已廣泛用于環(huán)保、化工、能源、輕工等行業(yè)需要對液體進(jìn)行固、液、氣攪拌混合的場合,尤其適用污水處理工藝中的調(diào)節(jié)池、水解池、厭氧池、缺氧池、硝化和反硝化池、曝氣池、污泥池、混凝池等各種反應(yīng)池,可以替代傳統(tǒng)的潛水?dāng)嚢铏C(jī)、槳板式攪拌機(jī)等。
經(jīng)過十多年的市場推廣應(yīng)用,目前已在市政污水,造紙和化工行業(yè)得到廣泛運用,從現(xiàn)場運行情況來看,主機(jī)工作平穩(wěn),水流柔和,在徑向可看到水流的運動軌跡,在水下任何部位都不掛帶纖維,池內(nèi)各區(qū)攪拌均勻,無污泥沉淀,無死角,均勻度≥95%。目前在市政污水行業(yè)的改造和新建項目中已大批采用多曲面攪拌機(jī)。
多曲面攪拌機(jī)由動力裝置和葉輪兩大部分組成,根據(jù)安裝方式不同分為干式(也叫立軸式安裝)和濕式即潛水式安裝,干式安裝維護(hù)方便但需要橋梁占用空間,潛水式維護(hù)不太方便,但不占安裝空間無需橋梁,在葉輪的材質(zhì)上分為增強(qiáng)玻璃鋼和不銹鋼兩種。GDJ系列產(chǎn)品目前已經(jīng)從500-2800mm的全系列的生產(chǎn),我公司多曲面攪拌機(jī)的優(yōu)點主要表現(xiàn)在攪拌流態(tài)好,由于葉輪的特殊形狀,迎合了流體在軸向和徑向上的分流要求,借助軸向壓強(qiáng)和徑向離心力的作用,獲得在軸向和徑向上的兩個流場,功力消耗最少。因其大比表面積的葉輪可獲得大流量的水流,同時利用液體對葉輪的壓力可使葉輪獲得自定心效果,運行中可自行糾偏,保持運行平穩(wěn)、無振動。
目前我們生產(chǎn)的最長軸距已達(dá)9.8m,池底無需軸套定位,主機(jī)工作非常平穩(wěn),同時由于池深液體壓力增加,它對多曲面葉輪的壓力也增加,此時在軸向流方向的流速也在增加,這是獲得軸向流的最佳方法,所以我們的葉輪形狀是節(jié)能的。
2.結(jié)構(gòu)描述
GDJ型多曲面立軸式攪拌機(jī)由減速電機(jī)、減振座、攪拌軸、攪拌葉輪等組成。
2.1減速電機(jī)
整體減速裝置為異步電動機(jī)與平行軸——斜齒輪減速機(jī)(硬齒面)一體化結(jié)構(gòu)。
l 電機(jī)為戶外型,防護(hù)等級IP55,絕緣等級F級,能耗標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到Y(jié)3級,安裝尺寸符合IEC標(biāo)準(zhǔn)。電動機(jī)工作電壓為交流380V、頻率50HZ;使用環(huán)境溫度可滿足+50℃~-20℃;工作制式為連續(xù)工作制;定子繞組用電阻法測量溫升不超過80℃。電動機(jī)在出廠均經(jīng)過動平衡測試,保證電動機(jī)振動低于相應(yīng)的電動機(jī)振動標(biāo)準(zhǔn)。
l 減速機(jī)外殼材質(zhì)為鑄鐵,齒輪為合金鋼,硬齒面。為提高可靠性,我們采取了平行軸的傳動方式,同時采用加強(qiáng)型的軸承設(shè)計,大大提供了主機(jī)啟動時的沖擊負(fù)載,整機(jī)的安全工作系數(shù)大于2.0。
l 多曲面攪拌機(jī)齒輪箱設(shè)有油位檢查孔,每天可正常運轉(zhuǎn)24小時。
2.2減振座
減速電機(jī)固定在一個帶有減震裝置的底座上。我公司配套的減震座采取專用的機(jī)座設(shè)計,可克服水流擾動對傳動部件所產(chǎn)生的應(yīng)力沖擊,即保證了定位要求,又保證了運行平穩(wěn),有效地提高了攪拌機(jī)的使用壽命。
2.3攪拌軸
攪拌軸是聯(lián)結(jié)減速機(jī)與葉輪傳遞動力,為了有效防腐,選用不銹鋼304/316材料,特殊場合也可外包玻璃鋼或橡膠,以同時滿足剛性和耐腐蝕,在軸的兩端通過法蘭實現(xiàn)聯(lián)結(jié)。軸經(jīng)過校直后兩端法蘭與軸焊接并整體加工,以保證整根軸的同心度和垂直度。
2.4軸承
軸承座內(nèi)裝一付組合軸承以承受葉輪產(chǎn)生的軸向和徑向載荷,多曲面攪拌機(jī)的軸承使用壽命不低于10萬小時。
2.5葉輪
多曲面葉輪具有其獨特的葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計,最大限度地將流體特性與機(jī)械運動完美地結(jié)合。多曲面葉輪的曲面是方程為xy=b曲線沿y軸旋轉(zhuǎn)而構(gòu)成的曲面體;為了迎合水體流動,設(shè)計從葉輪的中心進(jìn)水,這一方面減少了進(jìn)水紊流,另一方面保證了液體對葉輪表面的壓力均勻,從而保證整機(jī)在運動狀態(tài)下的平衡。在雙曲線回轉(zhuǎn)面上均布有八條導(dǎo)流葉片,借助液體壓力進(jìn)水獲得的勢能與葉輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力形成動能,液體在離心力作用下加速沿葉輪圓周方向作切線運動,在池壁的反射作用下,形成自下而上地循環(huán)水流,故可獲得在軸向(y)和徑向(x)方向的螺旋狀水流。正是由于多曲面攪拌機(jī)葉輪的結(jié)構(gòu)特性和接近池底安裝的特點,決定了它在工作中可獲得理想的攪拌效果,有效地消除了攪拌死角。
葉輪采用高強(qiáng)度玻璃鋼材質(zhì)。多曲面攪拌機(jī)葉輪的導(dǎo)流孔,消除了葉輪中心部位污泥沉積,從而提高攪拌的均勻度。(導(dǎo)流孔的作用:由于多曲面葉輪內(nèi)部是空腔結(jié)構(gòu),造成葉輪中心部位污泥沉淀堆積而無法消除。葉輪內(nèi)外的壓力差通過導(dǎo)流孔就實現(xiàn)了葉輪上下循環(huán)流場, 消除葉輪中心部位污泥的沉積。)
多曲面葉輪結(jié)構(gòu)
多曲面葉輪結(jié)構(gòu)如上圖,主要由導(dǎo)流部分和翼肋攪拌混合部分構(gòu)成。導(dǎo)流部分起到引導(dǎo)水流運動實現(xiàn)柔性過渡形成立體循環(huán)流態(tài)的作用,是多曲面葉輪必要組成部分,攪拌翼肋是水體運動的動力來源,同時配合池壁反射作用產(chǎn)生紊流作用,強(qiáng)化攪拌混合效果。
如下圖所示:流場分析圖。
2.6緊固件
緊固件全部為不銹鋼304/316標(biāo)準(zhǔn)件。
2.7現(xiàn)場電控箱(選配)
控制箱外殼材質(zhì)為不銹鋼304;帶開、停、急停按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、開、停故障指示燈;現(xiàn)場控制箱防護(hù)等級IP65;預(yù)留PLC接口(包括輸出開、停、故障、允許遠(yuǎn)控信號、輸入遠(yuǎn)控信號)??刂葡洳僮饕髱Э梢暣啊,F(xiàn)場控制箱面板上設(shè)有電流表和電壓表。主要電器元器件為國產(chǎn)知名品牌。
保護(hù)功能:過熱及過載保護(hù)功能;
防護(hù)等級:IP65;殼體材質(zhì):SS304。
3.特性曲線
4.主要零部件材料(標(biāo)配)
葉輪 | 高強(qiáng)度玻璃鋼 |
攪拌軸 | 不銹鋼304 |
緊固件 | 不銹鋼304 |
基座 | 碳鋼防腐 |
所有連接附件/地腳螺栓 | 不銹鋼304 |
電控箱外殼 | 不銹鋼304 |
附圖一、多曲面攪拌機(jī)流態(tài)數(shù)字模擬分析圖(通用)
圖1螺旋槳附近流場圖
圖2 子午面的流場圖
圖3 子午面上的壓力云圖
5.安裝示意圖