南京古蓝环保设备实业有限公司(南京)在潜水搅拌方向较早布局的实用新型专利之一是《混合潜水搅拌机》(授权公告号CN208097888U)。本文介绍该专利的基本结构:以机壳为水下主机、浮筒为水上载体,通过连接架把机壳悬挂在浮筒下方;传动轴上的叶片经活动铰链与连接杆连接到连接环,可在一定范围内调整叶片角度,适应不同搅拌工况。
一、专利基本信息
本专利著录项目如下表所示:
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 混合潜水搅拌机 |
| 专利类型 | 实用新型专利 |
| 授权公告号 | CN208097888U |
| 申请人 | 南京古蓝环保设备实业有限公司 |
| 申请日 | 2018年1月26日 |
| 授权公告日 | 2018年11月16日 |
二、技术背景与痛点
潜水搅拌机在污水处理工艺中承担混合、环流、防沉积等任务。浮筒式潜水搅拌机把电机与桨叶整体浸入水中,靠浮筒悬浮在水面下方工作,无需在池壁预埋安装导轨,适合旧池改造与敞开水体。但在不同工况下,对搅拌水流的要求并不相同:在厌氧池需要大推力、低扬程的混合流;在调节池需要防止颗粒沉积;在反应池需要快速混合。如果叶片角度固定,一台设备往往只能优化某一种工况,换工况后搅拌效果就不理想。
叶片角度决定了搅拌轴流式水流的推力与流量分配:角度偏平,流量大、推力小,适合大范围混合;角度偏陡,推力大、流量小,适合推动重质颗粒。如果叶片角度可调,同一台设备就能通过调整叶片倾角,在"大流量混合"与"大推力推流"之间切换,提高设备的工况适应性。
三、技术方案与结构组成
根据专利摘要原文,本混合潜水搅拌机主要结构如下表:
| 结构部件 | 位置与作用 |
|---|---|
| 机壳 | 水下主机外壳,内部安装驱动电机 |
| 浮筒 | 设置在机壳上侧,提供水上浮力 |
| 安装环 | 套设在浮筒上部 |
| 连接架 | 焊接在机壳外壁,顶端与安装环外壁焊接,把机壳悬挂于浮筒下 |
| 驱动电机 | 设置在机壳内部,输出动力 |
| 传动轴 | 键连接在驱动电机输出端,传递扭矩 |
| 连接环 | 套设在传动轴上部 |
| 连接轴 | 安装在传动轴侧壁,上部连接叶片 |
| 叶片 | 安装在连接轴上部,推动水流 |
| 固定环 | 设置在传动轴外侧,限位连接位置 |
| 活动铰链 | 连接在叶片上部 |
| 连接杆 | 一端经活动铰链连叶片,另一端连连接环外壁 |
由结构可见,本专利的核心改进在于叶片与传动轴之间不是刚性固定,而是通过"活动铰链+连接杆+连接环"形成一个可动的连杆机构:叶片根部铰接在连接轴上,叶片上部经活动铰链连接连接杆,连接杆另一端连接到传动轴上部的连接环。当连接环沿传动轴轴向移动时,连接杆通过活动铰链推拉叶片,使叶片绕根部铰接点转动,从而改变叶片倾角。调整到位后由固定环限位固定。这种结构使叶片角度在一定范围内连续可调,同一台设备可以根据工况选择不同的叶片倾角。
四、应用场景与行业价值
本专利混合潜水搅拌机适用于:市政污水厂厌氧/缺氧/好氧池的混合搅拌;工业废水调节池的防沉积;旧池改造无固定安装条件的搅拌点;以及需要在同一台设备上兼顾多种搅拌工况的场合。其可调叶片结构的价值在于:一是提高设备工况适应性,换工况不必换设备;二是在试运行阶段可以通过调整叶片角度现场优化搅拌流态,找到最佳安装角度;三是浮筒悬挂结构安装简便,缩短现场部署时间。
对污水厂运行方而言,搅拌效果直接影响生化池混合液均匀性与污泥悬浮状态;对设备维护方而言,一台可适应多工况的搅拌机减少了备件型号种类,降低了库存与管理成本。
五、与公司搅拌产品族的关系
本专利(CN208097888U)与同日申请的《混合潜水曝气机》(CN207845296U)在2018年1月26日同日申请,构成公司早期"混合潜水"系列。此后公司又陆续申请了《搅拌均匀的浮筒潜水搅拌机》(CN217120047U,磁传动提升均匀性)、《桨框式搅拌机》(CN211706615U,可倾翻卸料)、《具有防沉积功能的双曲面搅拌机》(CN223096616U,双曲面+气泵防沉积)等。本专利是公司潜水搅拌产品在"浮筒悬挂+叶片角度可调"方向上的早期探索,为后续浮筒搅拌机系列奠定了结构基础。
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