雙層復(fù)合式潛表曝氣機的研究.pdf

1、曝氣機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，但是現(xiàn)有曝氣機存在著一定的不足，如倒傘型曝氣機不能進行深層曝氣，曝氣效率低，安裝不方便；潛水式曝氣機只能用于專門的污水處理池中曝氣。因此，在當前形勢下，分析市場上現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，對現(xiàn)有產(chǎn)品進行曝氣機理研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計具有重要的現(xiàn)實意義?；谑袌錾铣Ｓ闷貧鈾C尤其是倒傘型曝氣機和潛水式曝氣機的結(jié)構(gòu)特點，同時考慮到曝氣設(shè)備可靠性、經(jīng)濟性、技術(shù)先進性、穩(wěn)

2、定性等方面因素，本文提出了一種雙層曝氣機構(gòu)，設(shè)計了一種雙層復(fù)合式潛表曝氣機，制作了雙層復(fù)合式潛表曝氣機實驗樣機。該曝氣機結(jié)合了潛水式曝氣機、倒傘型曝氣機等優(yōu)點，具有廣闊的市場前景，滿足環(huán)境保護的新需要。
　　首先，基于曝氣機創(chuàng)新設(shè)計的理論基礎(chǔ)和設(shè)計要求，對市場上常用曝氣機的工作原理及結(jié)構(gòu)進行研究及分析，提取出了曝氣機的核心功能——溶氧，對溶氧進行功能分解，得到了四個分功能：充氣功能，水利推進功能，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行原理分析，在此基礎(chǔ)上對初步設(shè)計方案進行了篩選、評價、總結(jié)及確定，得出了曝氣機的相對最優(yōu)設(shè)計方案。
　　其次，基于相對最優(yōu)設(shè)計方案，提取出了曝氣機的主要裝置：供氣裝置，水利推進裝置，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)合式潛表曝氣機的原理樣機圖，并詳細介紹了其結(jié)構(gòu)組成部分及工作原理。
　　然后，基于計算流體力學(xué)對倒傘葉輪單獨工作時、推流片單獨工

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行Fluent數(shù)值模擬，以驗證設(shè)計方案的可靠性，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)合式潛表曝氣機的三維原理樣機圖及流場迭代結(jié)果，基于結(jié)構(gòu)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點及創(chuàng)新點進行其實驗樣機及簡易模型的制作，并繪制出其重要結(jié)構(gòu)部分的工程圖。
　　本文所做的工作，為今后針對曝氣機的深入研究打下了堅實的基礎(chǔ)，數(shù)值模