雙層復(fù)合式潛表曝氣機(jī)的研究.pdf

1、曝氣機(jī)作為一種重要的污水處理設(shè)備已得到了廣泛推廣和使用。雖然目前市場上有許多類型的曝氣機(jī)，但是現(xiàn)有曝氣機(jī)存在著一定的不足，如倒傘型曝氣機(jī)不能進(jìn)行深層曝氣，曝氣效率低，安裝不方便；潛水式曝氣機(jī)只能用于專門的污水處理池中曝氣。因此，在當(dāng)前形勢下，分析市場上現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行曝氣機(jī)理研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。基于市場上常用曝氣機(jī)尤其是倒傘型曝氣機(jī)和潛水式曝氣機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同時考慮到曝氣設(shè)備可靠性、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)先進(jìn)性、穩(wěn)

2、定性等方面因素，本文提出了一種雙層曝氣機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種雙層復(fù)合式潛表曝氣機(jī)，制作了雙層復(fù)合式潛表曝氣機(jī)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。該曝氣機(jī)結(jié)合了潛水式曝氣機(jī)、倒傘型曝氣機(jī)等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的市場前景，滿足環(huán)境保護(hù)的新需要。
　　首先，基于曝氣機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)要求，對市場上常用曝氣機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究及分析，提取出了曝氣機(jī)的核心功能——溶氧，對溶氧進(jìn)行功能分解，得到了四個分功能：充氣功能，水利推進(jìn)功能，氣水混合功能，氣水導(dǎo)流功能，并對上

3、述四個分功能分別進(jìn)行原理分析，在此基礎(chǔ)上對初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了篩選、評價、總結(jié)及確定，得出了曝氣機(jī)的相對最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。
　　其次，基于相對最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，提取出了曝氣機(jī)的主要裝置：供氣裝置，水利推進(jìn)裝置，氣水混合裝置，氣水導(dǎo)流裝置，提出了中空主軸充氣、倒傘葉輪與推流片同軸雙層二次曝氣結(jié)構(gòu)，繪制出了雙層復(fù)合式潛表曝氣機(jī)的原理樣機(jī)圖，并詳細(xì)介紹了其結(jié)構(gòu)組成部分及工作原理。
　　然后，基于計(jì)算流體力學(xué)對倒傘葉輪單獨(dú)工作時、推流片單獨(dú)工

4、作時及倒傘葉輪與推流片組合工作時曝氣池流場分別進(jìn)行Fluent數(shù)值模擬，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可靠性，在此基礎(chǔ)上又對倒傘葉輪與推流片在不同高度差下曝氣池流場進(jìn)行了數(shù)值模擬，以找出相對最優(yōu)高度差。
　　最后，結(jié)合雙層復(fù)合式潛表曝氣機(jī)的三維原理樣機(jī)圖及流場迭代結(jié)果，基于結(jié)構(gòu)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行其實(shí)驗(yàn)樣機(jī)及簡易模型的制作，并繪制出其重要結(jié)構(gòu)部分的工程圖。
　　本文所做的工作，為今后針對曝氣機(jī)的深入研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，數(shù)值模