當前位置:南京蘭江泵業有限公司>>技術文章>>高速潛水攪拌器工作原理及作用特點、安裝結構圖
高速潛水攪拌器又稱高速潛水攪拌機是一種能夠在深水中進行攪拌、混合、攪拌和輸送的設備。其主要工作原理是利用電機驅動葉輪旋轉,將水體產生的動能轉化為機械能,使葉輪帶動周圍的水體產生強烈的環流和切向流,從而達到混合、攪拌、攪拌等目的。
在潛水攪拌機內部,電機與葉輪通常被封閉在一個水密的外殼中。當電機啟動時,葉輪開始旋轉,使水體流動并受到強烈的切向力和環流作用。同時,葉輪周圍的流體也被帶動起來,與葉輪旋轉的方向相反,形成一種旋轉對稱的渦旋結構。
這種旋轉的渦旋結構可將水體快速混合并分散其中的顆粒物質,使之均勻懸浮在水中。另外,潛水攪拌機的葉輪和外殼通常設計成一定的形狀和角度,可以產生額外的向下壓力,促進混合和攪拌。
總之,潛水攪拌機作用是一種能夠在深水中快速、高效地進行混合和攪拌的設備,其工作原理是利用葉輪旋轉產生的強烈環流和切向流,將水中的顆粒物質均勻分散懸浮在水中。
潛水攪拌機多數采用多極電機直聯式驅動——由電機軸直接驅動葉片。其結構組成主要包括機殼、電機、葉輪、導游圈、電機冷卻、減速傳動裝置、密封裝置、油室、軸承、電纜及接線盒、保護系統、注油孔等,結構緊湊,運行效率高,安裝方便。
潛水攪拌器主要組成部分結構圖
1、機殼
潛水攪拌機*浸沒在污水中,污水處理廠里的污水多是具有酸堿、有機物、熱污染、腐蝕性的液體,所以潛水攪拌機的機殼必須具有抗腐蝕性,一般選用鑄鐵、不銹鋼或者更好的材質,主要的螺母、螺絲和墊圈也都應使用不銹鋼或者更別的材料。
2、電機
根據潛水攪拌機安裝的水深,選取合適的潛水電機,一般選取高絕緣等級F級絕緣的標準定子和標準轉子。對電機內的溫度也有要求,一般允許電機升溫,耐高溫達155℃,按B級考核,即絕緣材料的極限工作溫度高達155℃,而電機繞組在額定負載時的極限溫度低于120℃,以此保證電機有很大的安全裕度,更加可靠耐用。在正常小于80℃溫升條件下,電機絕緣壽命長,IP68的防護等級優良的軸封,潛水電機與干式電機同樣安全可靠。
3、減速傳動裝置
潛水推流器(推流型潛水攪拌機)采用減速機傳動可減小電機體積,減輕整機重量。減速傳動裝置一般由一對斜齒輪、軸承和油箱組成。驅動齒輪安裝在電機輸出軸上,被動齒輪安裝在潛水攪拌機機軸上,材料通常選用鋼。同時,科學的設計、制作過程都可以確保攪拌機能長期連續運行時的使用壽命。
4、葉輪
葉輪又稱槳葉,目前潛水攪拌機的葉輪大多是不銹鋼材質,也有玻璃鋼或聚氨酯材質的,一般混合型潛水攪拌機為不銹鋼,推流型潛水攪拌機為玻璃鋼或聚氨酯材質。葉輪通常都是鑄造件。在設計的時候,要考慮有效傳遞,電機輸出的攪拌機效率大;同時還要考慮防止異物纏繞槳葉的因素。有時,為了獲得更遠揚程的流場要求,還會在葉輪的外面加裝導流罩。潛水攪拌機葉輪制造完成后,還需要做動平衡和靜平衡試驗,直徑小于等于900mm的葉輪應做動平衡試驗,直徑大于900mm的葉輪應做靜平衡試驗,對其進行校驗。
5、導流圈
也叫作導流罩,只有混合型潛水攪拌機可采用導流罩以產生穩定的軸向流,降低軸功率,提率,減少振動,使運行更加穩定。但是如果處理介質中含有纖維雜物,則應去除導流罩,避免纏繞等問題,造成損壞。導流圈可采用碳鋼或不銹鋼材質。
6、電機冷卻
電機潛水工作時,依靠周圍急速流動的液體進行冷卻,冷卻效果比在空氣中更佳,因而抗過載能力會更強,有利于電機的長時間可靠運行。
7、密封裝置
由于潛水攪拌機長期在水下工作,所以密封性能對其非常重要。目前,不同廠家對潛水攪拌機的密封方法各不相同。市場上很多潛水攪拌機電機軸封是外裝式,其介質泄漏方向與離心力方向相同,泄漏量較大。澳特藍環保的QJB系列潛水攪拌機電機軸封采用兩個獨立串聯的機械密封,形成兩道可靠的密封防線。道機械密封在攪拌機入口介質中,依靠轉子輪殼與油室的止口來阻止大塊雜物進入機械密封周圍,以免影響其正常工作。為了適應介質污染工況,機械密封摩擦副選用耐磨的材質(碳化硅/碳化硅),確保耐久正常工作。第二道機械密封在油室內,油室內的機械密封工作條件好,因此摩擦副選用碳化硅/石墨。兩道機械密封的串聯可以更加安全可靠地保護電機。QJB型潛水攪拌機軸封采用內裝式,介質泄漏方向與離心力方向相反,泄漏量明顯降低,僅為外裝式的1/10。兩個獨立的單端面機械密封均為內裝式安裝,與外裝式相比,介質更不容易泄漏,同時其密封摩擦副更容易被油室中的油所潤滑。
8、油室
油室是防止介質從泵軸進入電機內部的一層屏障,阻止攪拌介質滲入電機。若道機械密封滲漏時,油室將起到緩沖作用,使之不能直接進入電機。同時,油室又起到潤滑兩個機械密封摩擦面的作用,使之工作可靠。并且油室還能冷卻軸承的發熱并帶走電機的部分熱量。
9、軸承
電機軸前后設有兩個軸承,一個雙列角接觸軸承,承受葉輪的徑向載荷和雙向軸向推力,一個深溝球軸承只承受徑向載荷。軸承的合理設計提高了軸承的承載能力。
10、電纜及接線盒
潛水電機控制電纜和電力電纜的尺寸應符合IEC標準,并提供足夠的長度以接入接線盒,且不能拼接。電纜至少能在水下20m處連續使用而不失去其防水功能。
電纜為耐污水的重型橡膠套軟電纜,電纜線芯截面按40℃溫度且電機滿載功率下可保證長期可靠運行的原則設計,具有較高的安全裕度,確保長期耐用和使用壽命。
電纜橡膠套與電機接線盒間密封壓緊,防止介質從電纜與電機接線盒接口間滲入電機腔。
電纜套與線芯之間有樹脂灌封,一旦膠套劃破,仍能有效防止介質從電纜套內進入電機。
11、保護系統
油室內設有漏水探頭,檢測道機械密封(葉輪端)滲漏情況,當介質滲漏到油室內達到一定比例時,漏水探頭的兩個電極導通,通過電控柜發出報警信號,提醒工作人員進行檢修,及時檢查機械密封或更換油室內的油,避免水或油水混合物進一步滲漏到電機腔。
熱敏元件安裝在電機定子繞組內,若電機長時間超載,電機繞組溫度(或其他原因電機繞組發熱)達到一定值時,過熱保護元件通過電控柜發出報警信號并停機。這時提醒工作人員進行檢修,找出過熱原因,繞組溫度下降后,電機會恢復到可開機狀態。
機械密封及傳感器保護系統
12、注油孔
油室內的油如果加滿,機器運轉一段時間后油室內的溫度會有一定的升高,油室內壓力上升,會導致機械密封過度磨損或泄漏。所以油室注油孔的設計,必須考慮加油時留有一定體積的空氣,油加到一定量時就無法加入,通常將注油孔傾斜一定的角度來解決此問題。
高速潛水攪拌機安裝系統安裝示意圖
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