專利名稱：：行星轉(zhuǎn)刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明行星轉(zhuǎn)刷屬于化工、環(huán)保水與污水生物化學(xué)處理
技術(shù)領(lǐng)域：
。涉及氧化溝、硝化池、反硝化池、均質(zhì)池等的傳質(zhì)、曝氣、推流。二、
背景技術(shù)：
污水處理設(shè)施的規(guī)模、投資、能耗依賴于設(shè)備的效率。長期以來，污水生化處理工藝中一直有三種主流設(shè)備旋轉(zhuǎn)式生物反應(yīng)器、轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)和轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)。旋轉(zhuǎn)式生物反應(yīng)器采用表面有很多溝槽的慢速轉(zhuǎn)盤進(jìn)行微生物掛膜，并向污水中輸送溶解氧。轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)、轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)廣泛用于污水處理氧化溝推流和溶氧。曝氣設(shè)備的充氧能力指標(biāo)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、浸沒深度有關(guān)。在同一浸沒深度下，轉(zhuǎn)速越大，充氧能力越大。轉(zhuǎn)盤或轉(zhuǎn)刷適用的轉(zhuǎn)速很低，轉(zhuǎn)盤的最大直徑也只能在1500mm以內(nèi)，不能過大。轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)的影響深度不如轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)大。目前這些設(shè)備面臨如下問題一直沒有解決1)影響深度不夠氧化溝的設(shè)計(jì)池深已經(jīng)超過5m。當(dāng)今轉(zhuǎn)碟最大直徑達(dá)到1470ram,影響深度只能達(dá)到34m。大型氧化溝底部污泥容易沉淀而趨于厭氧的問題愈來愈突出，這是導(dǎo)致己建成污水處理廠不能達(dá)標(biāo)排放的重要原因。傳統(tǒng)曝氣設(shè)備已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大型污水處理工程的需要。硝化池、反硝化池也存在活性污泥擾動(dòng)深度不足問題。2)轉(zhuǎn)軸蠕變彎曲能耗加大隨著氧化溝寬度加大，轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)軸跨度達(dá)到710m，軸多用①326mra、壁厚30mm的低碳鋼厚壁管。由于軸截面剛度相對(duì)于軸重量不夠，在休池或停運(yùn)時(shí)，軸管在自重和碟片載荷作用下發(fā)生蠕變，常常造成轉(zhuǎn)軸彎曲，設(shè)備再運(yùn)行時(shí)負(fù)荷和能耗均顯著增大，嚴(yán)重時(shí)設(shè)備不能運(yùn)轉(zhuǎn)。3)能耗高轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟在拋灑污水過程中消耗的能量有相當(dāng)一部分是沒有效果的，特別是刷片、碟片托起的回水，更是內(nèi)耗。4)污水處理設(shè)施效率低污水處理設(shè)施中，無論氧化溝、硝化池、反硝化池、均質(zhì)池，隨著處理能力增大，受困于設(shè)備放大的局限性，單位池容的處理效果顯著下降，留池時(shí)間過長，污水處理運(yùn)行成本居高不下。三、
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明的目的本發(fā)明有以下三個(gè)目的1)顯著加大設(shè)備對(duì)池內(nèi)污泥的擾動(dòng)深度；2)顯著降低污水生化處理設(shè)備的能耗，提高設(shè)備單位能耗的傳質(zhì)、推流效果；3)顯著提高旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的抗蠕變彎曲能力。技術(shù)方案本發(fā)明技術(shù)方案是一種行星轉(zhuǎn)刷，安裝在污水處理設(shè)施上，用來對(duì)污水完成曝氣、推流，或用于其它生物、化學(xué)傳質(zhì)工藝。它包含電機(jī)7、減速機(jī)6、帶座軸承l(wèi)、旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。減速機(jī)6通過聯(lián)軸器、齒輪組5、皮帶輪組其中之一與旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)連接。旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)水平安裝，直立旋轉(zhuǎn)。其特征在于旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)為組合體，包含至少兩個(gè)固定刷耙9、至少兩個(gè)行星刷耙8、至少一付轉(zhuǎn)盤IO、一根主軸2、兩倍于行星刷耙8數(shù)量的懸索11。主軸2采用管材，直徑不大于300mm，主軸2上以大于固定刷耙9長度的間距平行串接一對(duì)轉(zhuǎn)盤10，行星刷耙8和固定刷耙9夾在兩個(gè)轉(zhuǎn)盤10中間。轉(zhuǎn)盤10中央為穿主軸2的孔，孔外同心的圓周上均勻分布有一排孔，再向外同心的圓周上均勻分布固定有用來掛懸索11的短樁3。固定刷耙9固定于主軸2外圈，行星刷耙8懸掛在短樁3上。多對(duì)轉(zhuǎn)盤10之間輔助管節(jié)4用螺栓固定或焊接。固定刷耙9與行星刷耙8包含針苗12、定位環(huán)13、分隔環(huán)14、軸管16、端環(huán)18。針苗12為U字形，均勻密集呈輻射狀排列掛在一圓形定位環(huán)13上，掛上針苗12的定位環(huán)13加上分隔環(huán)14，相互分層迭置串在軸管16上，經(jīng)鍵條17、彈性擋圈15或臺(tái)坎限位與軸管16聯(lián)在一起組成一套刷耙。固定刷耙9的軸管16兩端有內(nèi)螺紋，行星刷耙8的軸管16兩端只有環(huán)形凹槽。轉(zhuǎn)盤IO采用整體圓形盤、小圓盤加螺栓連接的海星形板臂、小圓盤加螺栓連接的角鋼臂或加筋臂其中之一種形式。轉(zhuǎn)盤10與主軸2之間采用鍵、類鍵式、凸臺(tái)、檔塊或焊接連接。針苗12為實(shí)心線材、空心管、多孔空心管其中之一種。材料采用塑料、碳鋼、不銹鋼均可，其中優(yōu)選塑料。有益效果行星轉(zhuǎn)刷與現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)、轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)的技術(shù)指標(biāo)對(duì)比如下表-表行星轉(zhuǎn)刷與現(xiàn)有膝氣機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)比較<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>概括來說，行星轉(zhuǎn)刷用于污水處理有以下有益效果1)影響深度大行星刷耙8可以觸及3~4m深度，攪拌影響深度大幅度增加，可達(dá)67m。2)深層推流行星刷耙8的深層推流平行均勻，相比潛水推進(jìn)器的紊流推流，能耗效率更高?？蓾M足大型污水處理生化池的推流需要。3)能耗顯著降低、傳質(zhì)效率大幅度提高轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)每米3~4個(gè)碟片，比表面積小，僅五分之一的斷面浸入水下，依靠局部拋灑水霧形成溶氧。行星轉(zhuǎn)刷作為曝氣機(jī)，采用密集空心針苗12，比表面積大得多，三分之二的斷面可浸入水下，依靠載氣入水在整個(gè)過流斷面上來形成溶氧，入水不起水花，出水不揚(yáng)水沫，無謂的能耗要小得多，單位時(shí)間傳質(zhì)體積比轉(zhuǎn)碟有成百倍的增加。行星轉(zhuǎn)刷作為膜生物反應(yīng)器能加速微生物游弋速度和擴(kuò)大遷移范圍，強(qiáng)化傳質(zhì)過程、傳質(zhì)深度。行星轉(zhuǎn)刷以低于40r/min的低速運(yùn)行，可以將氧化溝、硝化或反硝化池等各種類型生化反應(yīng)池的利用率提高40%以上。4)機(jī)械性能提高行星轉(zhuǎn)刷浸水深度大，浮力增加，負(fù)荷減少。主軸2采用細(xì)、薄壁管，與外周一定半徑圓周分布的刷耙管軸16組成多管桁架，抗彎截面系數(shù)比單個(gè)厚壁管要大得多。轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)由于軸蠕變彎曲，造成多達(dá)40%的功率為自身消耗。行星轉(zhuǎn)刷利用桁架結(jié)構(gòu)基本上解決了軸蠕變彎曲的問題。行星刷耙在出水位置扭矩力臂縮短，利于轉(zhuǎn)動(dòng)。5)消除了次生環(huán)境影響轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)向周邊環(huán)境大量飄散臭水霧。行星轉(zhuǎn)刷作為曝氣機(jī)，轉(zhuǎn)速在40r/min以內(nèi)，不揚(yáng)水花，不起水霧，對(duì)周邊環(huán)境不產(chǎn)生噪聲和臭味的影響。6)社會(huì)效益行星轉(zhuǎn)刷具有成為大型污水處理廠生化工藝核心設(shè)備的前景，有望大幅度縮小污水處理廠工程占地面積。四圖1所示是行星轉(zhuǎn)刷一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖2所示是圖1行星轉(zhuǎn)刷實(shí)施例的斷面結(jié)構(gòu)圖。圖3所示是圖1行星轉(zhuǎn)刷刷耙結(jié)構(gòu)圖。圖中各編號(hào)對(duì)應(yīng)的構(gòu)件為l-帶座軸承，2-主軸，3-短樁，4-管節(jié)，5-齒輪組，6-減速機(jī)，7-電機(jī)，8-行星刷耙，9-固定刷耙，10-轉(zhuǎn)盤，11-懸索，12-針苗，13-定位環(huán)，14-分隔環(huán)，15-彈性擋圈，16-軸管，17-鍵條，18-端環(huán)。五具體實(shí)施方式實(shí)施例參見圖1，本實(shí)施例是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案設(shè)計(jì)的一種串接式行星轉(zhuǎn)刷。它包括一根主軸2、12個(gè)均布固定刷耙9、12個(gè)行星刷耙8、4片轉(zhuǎn)盤10、12個(gè)短樁3、24條懸索11、6個(gè)管節(jié)4、2個(gè)帶座軸承1、齒輪組5、減速機(jī)6、電機(jī)7。轉(zhuǎn)盤10由一個(gè)圓盤與星形臂組成，相互螺栓連接。固定刷耙9用螺栓、彈簧墊圈固定在轉(zhuǎn)盤IO上。轉(zhuǎn)盤10與主軸2之間鍵連接。轉(zhuǎn)盤10星形臂頭上固定的短樁3含有軸承。單根針苗12為U字形，呈輻射狀均勻密集排列掛在定位環(huán)13上，掛好針苗12的定位環(huán)13加上分隔環(huán)]4，相互分層迭置，經(jīng)鍵條17、端環(huán)18、彈性擋圈15、組合在軸管16上。其工作原理如下行星轉(zhuǎn)刷水平安裝在混凝土墻壁上，大部浸入水面以下。傳動(dòng)裝置通過齒輪進(jìn)一步減速，驅(qū)動(dòng)主軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，刷耙從動(dòng)旋轉(zhuǎn)，針苗12從表面和空心管中向水中帶入空氣。行星刷耙8進(jìn)入水中以后，借助懸索ll的伸張，觸及較大的深度，促進(jìn)水中介質(zhì)傳質(zhì)作用，加快生物反應(yīng)速度。行星刷耙8在水下可以視水阻力的差異而調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步加強(qiáng)攪拌強(qiáng)度。固定刷耙9、行星刷耙8的移動(dòng)形成推流。行星刷耙8、固定刷耙9在運(yùn)行過程中，針苗12表面還能形成生物膜，起到一個(gè)生物轉(zhuǎn)盤的作用。權(quán)利要求1、一種行星轉(zhuǎn)刷，安裝在污水處理設(shè)施上，用來對(duì)污水完成曝氣、推流或用于其它生物、化學(xué)傳質(zhì)工藝，它包含電機(jī)[7]、減速機(jī)[6]、帶座軸承[1]、旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，減速機(jī)[6]通過聯(lián)軸器、齒輪組[5]、皮帶輪組其中之一與旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)連接，旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)水平安裝，直立旋轉(zhuǎn)，其特征在于旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)為組合體，包含至少兩個(gè)固定刷耙[9]、至少兩個(gè)行星刷耙[8]、至少一付轉(zhuǎn)盤[10]、一根主軸[2]、兩倍于行星刷耙[8]數(shù)量的懸索[11]；主軸[2]采用管材，直徑不大于300mm，主軸[2]上以大于固定刷耙[9]長度的間距平行串接一對(duì)轉(zhuǎn)盤[10]，行星刷耙[8]和固定刷耙[9]夾在兩個(gè)轉(zhuǎn)盤[10]中間，轉(zhuǎn)盤[10]中央為穿主軸[2]的孔，孔外同心的圓周上均勻分布有一排孔，再向外同心的圓周上均勻分布固定有用來掛懸索[11]的短樁[3]，固定刷耙[9]固定于主軸[2]外圈，行星刷耙[8]懸掛在短樁[3]上，多對(duì)轉(zhuǎn)盤[10]之間輔助管節(jié)[4]用螺栓固定或焊接；轉(zhuǎn)盤[10]與主軸[2]之間采用鍵、類鍵式、凸臺(tái)、檔塊或焊接連接。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星轉(zhuǎn)刷，其特征在于，固定刷耙[9]與行星刷耙[8]包含針苗[12]、定位環(huán)[13]、分隔環(huán)[14]、軸管[16]、端環(huán)[18]，針苗[12]為U字形，均勻密集呈輻射狀排列掛在一圓形定位環(huán)[13]上，掛上針苗[12]的定位環(huán)[13]加上分隔環(huán)[14]，相互分層迭置串在軸管[16]上，經(jīng)鍵條[17]、彈性擋圈[15]或臺(tái)坎限位與軸管[16]聯(lián)在一起組成一套刷耙，固定刷耙[9]的軸管[16]兩端有內(nèi)螺紋，行星刷耙[8]的軸管[16]兩端只有環(huán)形凹槽。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星轉(zhuǎn)刷，其特征在于，轉(zhuǎn)盤[10]采用整體圓形盤、小圓盤加螺栓連接的海星形板臂、小圓盤加螺栓連接的角鋼臂或加筋臂其中之一種形式。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的行星轉(zhuǎn)刷，其特征在于，針苗[12]為實(shí)心線材、空心管、多孔空心管其中之一種，材料采用塑料、碳鋼、不銹鋼均可，其中優(yōu)選塑料。全文摘要本發(fā)明屬于化工傳質(zhì)
技術(shù)領(lǐng)域：
。轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)等技術(shù)存在無效能耗高、影響深度小、蠕變彎曲的缺陷。本發(fā)明包含傳動(dòng)裝置、固定刷耙9、行星刷耙8、轉(zhuǎn)盤10、主軸2、懸索11。刷耙包含針苗12、定位環(huán)13、分隔環(huán)14、端板15、軸管16。針苗12為U字形，均勻密集呈輻射狀排列掛在一圓形定位環(huán)13上，掛好針苗12的定位環(huán)13加上分隔環(huán)14，相互分層疊置串在軸管16上。針苗12可為空心管。本發(fā)明刷耙比表面積大、載氣入水、入水不起水花、出水不起水沫、能耗低、傳質(zhì)效率提高40％，推流均勻，對(duì)生化池的影響深度達(dá)到7m?？梢燥@著提高氧化溝、消化池的處理能力。本發(fā)明用于環(huán)保、化工污水處理。文檔編號(hào)C02F3/00GK101224920SQ20081000817公開日2008年7月23日申請(qǐng)日期2008年2月15日優(yōu)先權(quán)日2008年2月15日發(fā)明者高根樹申請(qǐng)人:北京金州環(huán)保發(fā)展有限公司