[发明专利]一种伞状搅拌机及其设计方法

说明书

本发明提出一种伞状搅拌机及其设计方法，伞状搅拌机包括电机、轴、伞状叶轮、叶轮叶片、背叶片、过流孔和多根肋板；轴的一端连接电机，另一端通过键与伞状叶轮连接，伞状叶轮随轴同时转动；在伞状叶轮的上表面设有多个沿圆周均匀排布的叶轮叶片；在伞状叶轮的下表面设有多个沿圆周均匀排布的背叶片；在伞状叶轮上设多个沿圆周均匀排布的过流孔；在伞状叶轮和轴之间设有肋板，肋板的一端与伞状叶轮连接，肋板另一端与轴连接，多根肋板均匀分布在轴的四周。在伞状叶轮的背面设计多个背叶片，叶轮增设多个过流孔，轴与叶轮之间增加多个肋板促进底部流体的搅拌流动，改善搅拌机结构，使搅拌更充分，从而提高现有搅拌机工作效率。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种伞状搅拌机及其设计方法。

背景技术

伞状搅拌机是一种污水处理机械，广泛应用于厌氧池、氧化池等水池内搅拌。池内污水在伞状搅拌机的搅拌下，污水内微生物、细菌等悬浮在水池内，并与活性污泥或其他物质吸附、反应，从而净化污水。随着科技的普及，国内外许多学者专家对伞状搅拌机的研究也在逐渐深入，应用各种力学、材料学等等知识对已有搅拌机不断改进，搅拌机的发展正日渐趋于更好的方向。

现有技术：伞状搅拌机立式安装，叶轮潜水水池内部。从搅拌机理看，流体速度差的存在，使流体各层之间相互混合。目前的伞状搅拌机在伞状结构上方设有叶片，实现叶轮周围液体及上方流体形成流动循环，从而实现搅拌、固体颗粒悬浮，促进反应的目的。

缺点：由于伞状搅拌机叶片均匀分布在叶轮的外表面，其工作时只能带动叶轮上方液体流动，而下方液体几乎静止，搅拌不够充分。工程上，为了使得全池内流体得到搅拌，避免固体颗粒沉淀，只能将搅拌轴伸长，将搅拌叶轮安装在水池底部。搅拌机运行时，振动严重，缩短搅拌机寿命，搅拌机的工作效率也相对低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种伞状搅拌机及其设计方法，在伞状叶轮的背面设计多个背叶片，叶轮增设多个过流孔，轴与叶轮之间增加多个肋板促进底部流体的搅拌流动，改善搅拌机结构，使搅拌更充分，从而提高现有搅拌机工作效率。

本发明的技术方案是：一种伞状搅拌机的设计方法，包括以下步骤：

所述伞状搅拌机包括电机、轴、伞状叶轮、叶轮叶片、背叶片、过流孔和多根肋板；所述轴的一端连接电机，另一端通过键与伞状叶轮连接，伞状叶轮随轴同时转动；

在所述伞状叶轮的上表面设有多个沿圆周均匀排布的叶轮叶片；

在所述伞状叶轮的下表面设有多个沿圆周均匀排布的背叶片；

在所述伞状叶轮上设多个沿圆周均匀排布的过流孔；

在所述伞状叶轮和轴之间设有肋板，所述肋板的一端与伞状叶轮连接，肋板另一端与轴连接，多根肋板均匀分布在轴的四周。

上述方案中，所述叶轮叶片的数量为z₁，所述背叶片的数量为z₂，z₁与z₂互质。

上述方案中，所述伞状叶轮直径为D，叶轮叶片的厚度为b₁，叶轮叶片的高度为h₁，叶轮叶片的进口直径为D₁₁,叶轮叶片的出口直径为D₁₂；所述背叶片厚度为b₂，背叶片高度为h₂，背叶片的进口直径为D₂₁,背叶片的出口直径为D₂₂；D、b₁、h₁、D₁₁、D₁₂、b₂、h₂、D₂₁满足下面关系：

D₂₁＝k₀D(0.5k₀0.9)