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潜水搅拌机厂家叶轮的水力性能优化
点击次数： 更新时间：2016-05-03
为了防止污泥沉积、使微生物与基质充分接触，需要潜水搅拌机对介质进行搅拌混合。潜水搅拌机的好坏直接影响污水处理效果。因此潜水搅拌机是污水处理过程中关键设备之一，对其进行研究、开发并实现成套化，对于带动我国污水处理技术和设备水平的提高具有重要意义。
南京南蓝环保设备制造有限公司在吸取国外同类产品技术的基础上对本公司现有的潜水搅拌机系列产品进行改进并加以完善，使其系列产品接近或达到国外同类产品水平，并进行设备成套化的研究与开发。
优化与改进从以下几个方面进行
1、优化潜水搅拌机叶轮的水力性能
潜水搅拌器的主要作用是搅拌和推流。根据流体搅拌理论，影响搅拌器水力学性能的主要因素是叶轮的形状、尺寸及安放角。因此搅拌器zui关键的部件是叶轮，优化搅拌叶轮，能提高工作效率，并使搅拌叶轮产生流场zui大化，创造*的流态。叶轮形状的选取既得考虑到升阻比的情况，又要改善叶轮的汽蚀性能。
为满足不同工艺过程及搅拌机*流动特性的要求，叶轮进出口边上翘角oL可在l0～30。之间调节、安放角0可在5～10。或在～5—10。之间调节，若按顺时针的安放角角度为正值，则上翘角d越大，安放角0越大，则循环能力越强；否则，剪切能力增强，循环能力减弱。通过搅拌实验，对同一机座号不同比转数ns的三叶后掠式搅拌机的水力模型在不同转速下进行动力特性及剪切循环特性的测试，并对其进行优化选型，zui终确定搅拌特性、机组效率及综合经济指标*的参数，再通过放大设计，计算工业用的设计参数。
此外，为产生zui大的轴向流，本次搅拌机优化设计将采用双曲线形导流罩。因为任何搅拌机叶轮的人流很大程度上都是轴向的。为了帮助减少因流向改变而引起损失及翼尖涡流，决定使用并开发导流罩。导流罩有恰当的水力设计，能通过控制人流方式来提高流动的偏移度。导流罩上的压力差增加轴向流动并减少径向流动。因而，叶片上的水力载荷及振动得以减少，更长更稳定的流动得以产生。经过实验，在水中，搅拌机的效率可提高10％～15％，而在其它粘度更高的流体中可以提高得更多。
当出现液位非常浅的情况时，易造成空气涡流从液面进入搅拌器叶轮推进器，从而导致叶轮振动，性能下降，为避免此类情况，我们设计配置一种可防止涡流产生的保护罩，并可与导流罩可靠连接。
电机的密封及保护性能从以下几个方面解决电机密封及保护问题：
通过合理选择轴径与机械密封静环内径，适当增加转轴与静环的间隙；通过对搅拌机轴向尺寸、材料及轴径的调整提高转轴的钢度，以减少搅拌机转轴在运转过程中的挠度；通过提高搅拌机零部件形位公差要求及加工、配合尺寸精度，使主机在允许运转的条件范围内机械密封静环内圈不至于与转轴产生磨擦，动、静环面在运
转过程中始终保持稳定的相对平行状态，以减少机械密封面的局部磨损。理论上，机械密封的表面通常被液膜隔开。但实际上，环与环间总有直接接触，导致密封表面磨损。因此合理选择动、静环磨擦副的材料及其滑动属性对机械密封的使用寿命来说非常重要，本结构设计采用的密封形式为两套串联分别独立的机械密封，其油室与电机腔密封采用耐腐蚀烧结碳化钨／碳化硅作为动、静环材料，油室与叶轮之间和搅拌介质直接接触的密封采用耐腐蚀烧结碳化钨，碳化钨。对于带有减速机构的搅拌机轴承箱处轴套加长，减少搅拌轴悬臂长度，以降低搅拌轴挠度，从而提高机械密封的运行寿命。提高零部件配合表面的加工精度和光洁度，增强静密封橡胶件的机械性能及抗老化性能。
开发潜水搅拌器的柔性电缆，在机械性能，特别是在抗拉、抗腐蚀和抗张强度方面，超越通常标准。并改进现有的电缆密封结构形式，采用可拆卸并可重复使用的一次压制硫化成形的水密电缆，排除电机进线电缆的密封隐患。
为加强电机的可靠性，确保电机的使用寿命，电机绝缘等级采用F级，防护等级IP68，在电机腔内设置漏水及绕组超温保护。电机定子绕组采用真空压力浸渍无溶剂漆(VPI)工艺技术，并经防潮、防霉、防盐雾处理，绝缘性能优良可靠，机械强度高，所有接线头均经过绝缘、防水、防火包扎，使电机具有*的防潮、绝缘能力。为防止由于搅拌机开、停机运行，电机腔内因温度变化而产生的凝露导致电机绕组绝缘电阻下降，在搅拌机设计中将采用的无能耗防凝露措施。在电机组装密封前对电机定子绕组进行加热除湿，装配密封后对定子腔进行抽吸真空并压人一定量的0．1MPa氮气，使腔内不再含有空气水分子，以消除定子腔在电机运行停机后冷却过程中因机壳内外温差达到临界凝露温度而产生的凝露现象，从而使绕组绝缘始终保持在较高的电阻值范围内，并达到和高于有关标准的规定值，使水泵机组始终处于正常状态。
开发并掌握潜水搅拌机的*运行操作技术
确定使粒子悬浮的临界叶轮转速
将针对污水及污泥特性，模拟实际处理情况，选用普遍应用的计算公式和计算机流体力学软件，在符合公式实验条件的基础上，确定粒子悬浮临界转速。
搅拌机安装定位过程中要充分考虑池型
为了使安装和维修更加方便，将把搅拌机的构造设计得更加坚固而紧凑，使占地面积减小，并且能在无需排出池中水的情况下，灵活调节搅拌机射流的水平和垂直角度并快速安装和拆卸潜水搅拌机；针对各种工艺和池型及搅拌机的不同用途，开发潜水搅拌机的安装系统，将安装操作模块化，使安装更加容易。
经过实验测定，改进优化后的潜水搅拌机主体设备的投资成本
比现行同类设备下降30％以上；使用寿命比现行同类国产设备
平均提高15％以上；运行费用降低5％以上。搅拌机工作效率和可靠
性得到了提高，机组效率比现有国内同类产品提高5％一8％。搅拌机
*工作时间增至3年，整机使用寿命达到15-20年。
