水力压气式联合曝气机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水力压气式联合曝气机，包括水轮泵驱动部分、传动支撑部分、气泡曝气部分、表面曝气部分，转轮叶轮通过平键与传动中空轴相连，传动中空轴通过平键分别与泵型曝气叶轮、大带轮连接，小带轮与伞型齿轮变速箱的伞齿轮轴通过平键连接，伞型齿轮变速箱的输出轴与空压机的输入轴通过连轴器连接，传动中空轴支承点一端由圆锥轴承支撑在水轮泵的导水座上，另一端支承点由圆锥轴承通过轴承座支撑在支撑梁上，水轮泵中圆锥轴承下端采用Ｊ型油封和水封密封组合，上端采用螺旋密封体与水封和Ｏ型密封圈进行密封。本装置节能，可处理高浓度废水，适合矿山、化工和深水曝气，可用于山区不同规模污水处理企业的节能技改。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Hydraulic compressor combined aerator

The utility model discloses a hydraulic pressure type combined aeration machine, comprises a driving part and a driving turbine pump supporting part, bubble aeration part and surface aeration part are connected by flat key and impeller wheel drive hollow shaft, hollow shaft transmission through a flat key respectively and the pump type aeration impeller, a big belt wheel connected, bevel gear shaft a small pulley and umbrella type gear box is connected by a flat key, the output shaft bevel gear box input shaft and the air compressor through a shaft connector, a hollow shaft drive bearing point at one end by a conical bearing support in hydraulic turbine pump seat, the other end is supported by tapered bearing through a bearing seat in support the support beam, cone bearing of turbine pump is adopted J type oil seal and water seal combination, the upper body and the spiral seal seal and O type sealing ring seal. The utility model has the advantages of energy saving, high concentration wastewater treatment, suitability for mine, chemical industry and deep water aeration, and can be used for energy saving technical transformation of sewage treatment enterprises of different scales in mountainous areas.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种水力空气曝气装置，特别涉及一种水力压气式联合曝气机，适 用于深水、高浓度、负荷变幅大的污水处理行业，尤其适用于矿山污水处理、化工污水 处理和丘陵地区的污水处理企业的节能技改。
技术介绍
曝气设备主要可分为气泡曝气、气泡机械曝气、机械曝气等。气泡曝气是将空压机 和鼓风机产生的空气输入至污水中，空气在水中各种因素和辅助设备的作用下形成尺寸 大小不同的气泡，气泡在孔口处形成，在液面破裂，促使液体形成环流。气泡越小越利 于提高氧传递速率，因此，通常配套有扩散管、板等多孔性设备，或水力剪切和水力冲 击等非多孔性设备。气泡机械曝气是采用叶轮将通入水中的气泡分割，并使得小气泡在 曝气池内循环混合，从而得到较高的氧吸收率。 一般设置环喷气器，用空气压縮机送入 空气，并用叶轮将空气切割粉碎，但氧吸收率和动力消耗等指标最终还要取决于曝气池 的形状、叶轮型式、空气量和不同的叶轮转速。机械曝气是利用曝气器的旋转产生水跃， 把大量的水滴抛撒空中，和空气混合，再跌回水体，另一方面，机械曝气器旋转搅拌水 体以保持活性污泥悬浮状态，使得富含溶解氧的水与活性污泥充分混合，维持微生物需 要的足够氧气。气泡曝气供氧能力大、使用灵活，可根据污水需氧量的变化大范围调节，但动力消 耗过多，釆用辅助多孔扩散器，产生气泡小、氧的吸收率及动力效果较高，但易于堵塞， 经常维修成本较大，而采用辅助非多性扩散器，虽堵塞状况减轻，但氧吸收率和动力效 率低；气泡机械曝气适合处理高浓度废水，完全混合条件好，但动力效果不高，经常费 用大，机械曝气设备比较简单，维修不困难，但对需氧率变化的调节较小，不利于负荷 变幅较大的污水处理。水轮泵已成功应用于我国水利建设40余年，技术专利"水力曝气装置"(专利 号ZL200720088012.X,申请人宋永宏、王志勤)将水轮泵作为曝气装置的驱动机构，利用污水的富余能量推动转轮作功，使得泵水装置泵水时产生负压，吸进空气，最后形 成气水混合物排出，实现曝气。"水力曝气装置"有三种形式水力离心式、水力射流 式、涡流泵式，分别适用于潜水曝气和气浮等污水处理工艺，具有投资小，安装方便等 优点，但由于这三种曝气方式，均是利用泵旋转水运动产生负压吸气，效率较低，又因 泵水装置受深度影响较大，曝气实际深度有限，难以在高浓度废水、负荷变幅大的污水 和深水曝气中广泛应用。空气压縮机和鼓风机在我国的技术应用非常成熟和广泛。空气压縮机通常分为速度 式和容积式，容积式可分为回转式和往复式，回转式又可分为滑片式、转子式、螺杆式 等，而往复式则可分为活塞式、隔膜式等；按照表压力区分又可分为低压(《1MPa)、中 压(lMPa 10MPa)、高压OlOMPa)。常规污水处理一般使用无油润滑低压空气压縮机 或鼓风机，而常用的鼓风机一般采用离心鼓风机和罗茨鼓风机，常见工作表压力在 0.03MPa和0.5Mpa之间。利用水轮泵旋转推动表曝机做功，同时将空气抽吸、加压输进至污水中，完成曝气， 是充分利用水力并转变为机械力和空气的压力，促使了能量高效的转变，同时紧密地结 合了污水处理中的高效气泡曝气方式，实现双重联合曝气。经査询，除了专利号 ZL200720088012.X，名称水力曝气装置，申请人宋永宏、王志勤，目前尚无此类专利，"水力曝气装置"存在需要改进的地方1)是通过泵水方式旋转液体，产生负压， 吸进空气混合，实现气液传输，完成曝气；因水体密度较空气大，用泵旋转水体吸进气 体消耗的能量较单纯抽吸空气大，存在效率不高的问题；2)以泵水产生负压吸气的原理 工作，而负压吸气受制于泵的排水能力，泵排除气水混合物的能力随水深降低，加之效 率不高，作为深水曝气设备有一定困难，在曝气深度上实际存在限制，若采用串联和其 它措施，却增加了管道和设备的复杂程度，增加了投资成本；3)采用气液混合体最终完 成曝气的方式，产品曝气方式和性能单一，难以胜任高浓度废水处理和污水负荷变幅大 的污水处理。
技术实现思路
本技术的目的是在于提供了一种水力压气式联合曝气机，它以污水水力作为能 量来源，以水轮泵中的水力转轮作为驱动装置，通过传动机构带动压缩机产生压縮空气， 通过轴承中间传动中空轴的中空气道，将气体传送至曝气环，实现气泡曝气，同时通过 传动中空轴带动表面曝气叶轮曝气，实现双重曝气，它解决了水力潜水射流式等曝气装 置曝气效率不高的问题；因采用了两种曝气方式，可较强的适应污水负荷的变化；由于采用了压縮机输出压縮空气，将泵类吸气的负压工作流程改变为压縮机产生压縮空气的 工作流程，为深水曝气创造了条件。为了实现上述目的，本技术采用以下技术措施水力压气式联合曝气机，它包括水轮泵部分、传动与支撑部分、气泡曝气部分、表 曝气部分，由转轮叶轮、进水蜗腔等构成水轮泵部分，传动轴、轴承、带传动、伞型齿 轮箱、油封和水封等构成传动与支撑部分，由曝气环、中空轴、进气阀、联结管、气封 (A型)或由中空刷片、右中空轴头、气管、换气道或者由穿孔曝气管(B型)与空压机 连接构成气泡曝气部分，由曝气叶轮(A型)或转刷(B型)与传动轴连接构成表面曝气 部分，水轮泵部分、气泡曝气部分、表曝气部分三者之间通过传动与支撑部分中的传动 中空轴完成动连接和气连接。转轮叶轮通过第四平键与传动中空轴相连，用长杆螺栓及紧固螺母压紧，传动中空 轴通过第一平键、第二平键分别与泵型曝气叶轮、大带轮连接，分别用第二压紧螺母、 第一压紧螺母压紧，大带轮通过传动带与小带轮形成带传动连接，小带轮与伞型齿轮变 速箱的伞齿轮轴通过第三平键连接，伞型齿轮变速箱的输出轴与空压机的输入轴通过连 轴器连接，传动中空轴支承点一端由第二圆锥轴承支撑在水轮泵的导水座上，传动中空 轴另一端支承点由第一圆锥轴承通过轴承座支撑在支撑梁上，水轮泵中第二圆锥轴承下端采用J型油封和水封密封组合，第二圆锥轴承上端釆用螺旋密封体与水封和o型密封圈进行密封，曝气环和传动中空轴上焊接成一体的凸颈法兰用螺栓连接，传动中空轴内空 气道与软管通过进气阀连接，并由迷宫密封、气封封气。在水力压差作用下，污水经过水轮泵转轮推动了轴的旋转，由轴带动表面曝气叶轮 转动，同时，轴旋转经过带传动、伞齿轮变速传动，最终使得空压机转动。传动轴做成 筒状结构，刚性较普通实心轴高，中空结构的气道与另引管线相比，结构更紧凑。曝气 环上焊接有后向喷口，气体喷入水中时，产生和旋转方向相同的力矩，完成助推。水轮泵作为驱动机构，通过传动轴、平键、传动带轮同时和表面曝气叶轮和空压机 进行动连接组成传动结构，传动中空轴和曝气环、进气阀、管口盖、软管、净化器、联 结管、空压机组成的传输气体的结构，作为传气气道，穿过轴承和轴承座。本技术采用了双重曝气结构水轮泵、传动中空轴、泵型曝气叶轮构成表曝气 部分；水轮泵、曝气环、连接管、后向喷嘴、传动中空轴、带传动、伞齿轮箱、空压机 构成气泡曝气部分。卧式水力压气式联合曝气机采用卧式安装结构，包括水轮泵部分、气泡曝气部分、 表曝气部分、传动与支撑部分。水轮泵部分、传动与支撑部分与A型相同。不同之处在于有两个气道，两个气道进 气口通过三通和空压机出气管相连，第一个气道主体部分在传动轴中，位于液面以上， 该气道通过进气三通的法兰和换向气机进气管法兰连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水力压气式联合曝气机，立式结构为水轮泵部分（１）、传动及支撑部分（１０）、气泡曝气部分（１２）、表面曝气部分（１３），其特征在于：转轮叶轮（４）通过第四平键（２６）与传动中空轴（３２）相连，传动中空轴（３２）通过第一平键（３７）、第二平键（３８）分别与泵型曝气叶轮（７９）、大带轮（１８）连接，大带轮（１８）通过传动带（３９）与小带轮（４２）形成带传动连接，小带轮（４２）与伞型齿轮变速箱（４０）的伞齿轮轴（４４）通过第三平键（４１）连接，伞型齿轮变速箱（４０）的输出轴与空压机（４７）的输入轴通过连轴器（４８）连接；传动中空轴（３２）支承点一端由第二圆锥轴承（２８）支撑在水轮泵（１）的导水座（６）上，传动中空轴（３２）另一端支承点由第一圆锥轴承（１６）通过轴承座（１５）支撑在支撑梁（１４）上，水轮泵（１）中第二圆锥轴承（２８）下端采用Ｊ型油封和水封（２７）密封组合，第二圆锥轴承（２８）上端采用螺旋密封体（２９）与水封和Ｏ型密封圈（３０）进行密封，曝气环（１１）和传动中空轴（３２）上焊接成一体的凸颈法兰用螺栓连接，传动中空轴（３２）内空气道与软管（２５）通过进气阀（２０）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋永宏，王志勤，
申请(专利权)人：王志勤，宋永宏，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]