為了防止污泥沉積、使微生物與基質(zhì)充分接觸，需要潛水攪拌機對介質(zhì)進行攪拌混合。潛水攪拌機的好壞直接影響污水處理效果。因此潛水攪拌機是污水處理過程中關鍵設備之一，對其進行研究、開發(fā)并實現(xiàn)成套化，對于帶動我國污水處理技術(shù)和設備水平的提高具有重要意義。

南京蘭江水處理設備有限公司在吸取國外同類產(chǎn)品技術(shù)的基礎上對本公司現(xiàn)有的潛水攪拌機系列產(chǎn)品進行改進并加以完善，使其系列產(chǎn)品接近或達到國外同類產(chǎn)品水平，并進行設備成套化的研究與開發(fā)。

優(yōu)化與改進從以下幾個方面進行

1、優(yōu)化潛水攪拌機葉輪的水力性能

潛水攪拌器的主要作用是攪拌和推流。根據(jù)流體攪拌理論，影響攪拌器水力學性能的主要因素是葉輪的形狀、尺寸及安放角。因此攪拌器zui關鍵的部件是葉輪，優(yōu)化攪拌葉輪，能提高工作效率，并使攪拌葉輪產(chǎn)生流場z大化，創(chuàng)造*的流態(tài)。葉輪形狀的選取既得考慮到升阻比的情況，又要改變?nèi)~輪的汽蝕性能。

為滿足不同工藝過程及攪拌機*流動特性的要求，葉輪進出口邊上翹角oL可在l0～30。之間調(diào)節(jié)、安放角0可在5～10。或在～5—10。之間調(diào)節(jié)，若按順時針的安放角角度為正值，則上翹角d越大，安放角0越大，則循環(huán)能力越強；否則，剪切能力增強，循環(huán)能力減弱。通過攪拌實驗，對同一機座號不同比轉(zhuǎn)數(shù)ns的三葉后掠式攪拌機的水力模型在不同轉(zhuǎn)速下進行動力特性及剪切循環(huán)特性的測試，并對其進行優(yōu)化選型，z終確定攪拌特性、機組效率及綜合經(jīng)濟指標*的參數(shù)，再通過放大設計，計算工業(yè)用的設計參數(shù)。

此外，為產(chǎn)生z大的軸向流，本次攪拌機優(yōu)化設計將采用雙曲線形導流罩。因為任何攪拌機葉輪的人流很大程度上都是軸向的。為了幫助減少因流向改變而引起損失及翼尖渦流，決定使用并開發(fā)導流罩。導流罩有恰當?shù)乃υO計，能通過控制人流方式來提高流動的偏移度。導流罩上的壓力差增加軸向流動并減少徑向流動。因而，葉片上的水力載荷及振動得以減少，更長更穩(wěn)定的流動得以產(chǎn)生。經(jīng)過實驗，在水中，攪拌機的效率可提高10％～15％，而在其它粘度更高的流體中可以提高得更多。

當出現(xiàn)液位非常淺的情況時，易造成空氣渦流從液面進入攪拌器葉輪推進器，從而導致葉輪振動，性能下降，為避免此類情況，我們設計配置一種可防止渦流產(chǎn)生的保護罩，并可與導流罩可靠連接。

電機的密封及保護性能從以下幾個方面解決電機密封及保護問題：

通過合理選擇軸徑與機械密封靜環(huán)內(nèi)徑，適當增加轉(zhuǎn)軸與靜環(huán)的間隙；通過對攪拌機軸向尺寸、材料及軸徑的調(diào)整提高轉(zhuǎn)軸的鋼度，以減少攪拌機轉(zhuǎn)軸在運轉(zhuǎn)過程中的撓度；通過提高攪拌機零部件形位公差要求及加工、配合尺寸精度，使主機在允許運轉(zhuǎn)的條件范圍內(nèi)機械密封靜環(huán)內(nèi)圈不至于與轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生磨擦，動、靜環(huán)面在運轉(zhuǎn)過程中始終保持穩(wěn)定的相對平行狀態(tài)，以減少機械密封面的局部磨損。理論上，機械密封的表面通常被液膜隔開。但實際上，環(huán)與環(huán)間總有直接接觸，導致密封表面磨損。因此合理選擇動、靜環(huán)磨擦副的材料及其滑動屬性對機械密封的使用壽命來說非常重要，本結(jié)構(gòu)設計采用的密封形式為兩套串聯(lián)分別獨立的機械密封，其油室與電機腔密封采用耐腐蝕燒結(jié)碳化鎢／碳化硅作為動、靜環(huán)材料，油室與葉輪之間和攪拌介質(zhì)直接接觸的密封采用耐腐蝕燒結(jié)碳化鎢，碳化鎢。對于帶有減速機構(gòu)的攪拌機軸承箱處軸套加長，減少攪拌軸懸臂長度，以降低攪拌軸撓度，從而提高機械密封的運行壽命。提高零部件配合表面的加工精度和光潔度，增強靜密封橡膠件的機械性能。

為加強電機的可靠性，確保電機的使用壽命，電機絕緣等級采用F級，防護等級IP68，在電機腔內(nèi)設置漏水及繞組超溫保護。電機定子繞組采用真空壓力浸漬無溶劑漆(VPI)工藝技術(shù)，并經(jīng)防潮、防鹽霧處理，絕緣性能優(yōu)良可靠，機械強度高，所有接線頭均經(jīng)過絕緣、防火包扎，使電機絕緣能力。為防止由于攪拌機開、停機運行，電機腔內(nèi)因溫度變化而產(chǎn)生的凝露導致電機繞組絕緣電阻下降，在攪拌機設計中將采用的無能耗防凝露措施。在電機組裝密封前對電機定子繞組進行加熱，裝配密封后對定子腔進行抽吸真空并壓人量的0．1MPa氮氣，使腔內(nèi)不再含有空氣水分子，以清理定子腔在電機運行停機后冷卻過程中因機殼內(nèi)外溫差達到臨界凝露溫度而產(chǎn)生的凝露現(xiàn)象，從而使繞組絕緣始終保持在較高的電阻值范圍內(nèi)，并達到和高于有關標準的規(guī)定值，使水泵機組始終處于正常狀態(tài)。

開發(fā)并掌握潛水攪拌機的*運行操作技術(shù)

確定使粒子懸浮的臨界葉輪轉(zhuǎn)速

將針對污水及污泥特性，模擬實際處理情況，選用普遍應用的計算公式和計算機流體力學軟件，在符合公式實驗條件的基礎上，確定粒子懸浮臨界轉(zhuǎn)速。

攪拌機安裝定位過程中要充分考慮池型

為了使安裝和維修更加方便，將把攪拌機的構(gòu)造設計得更加堅固而緊湊，使占地面積減小，并且能在無需排出池中水的情況下，靈活調(diào)節(jié)攪拌機射流的水平和垂直角度并快速安裝和拆卸潛水攪拌機；針對各種工藝和池型及攪拌機的不同用途，開發(fā)潛水攪拌機的安裝系統(tǒng)，將安裝操作模塊化，使安裝更加容易。

經(jīng)過實驗測定，改進優(yōu)化后的潛水攪拌機主體設備的投資成本

比現(xiàn)行同類設備下降30％以上；使用壽命比現(xiàn)行同類國產(chǎn)設備

平均提高15％以上；運行費用降低5％以上。攪拌機工作效率和可靠

性得到了提高，機組效率比現(xiàn)有國內(nèi)同類產(chǎn)品提高5％一8％。攪拌機

*工作時間增至3年，整機使用壽命達到15-20年。