行走在城市的污水處理廠,人們常被巨大的曝氣池和靜謐的氧化溝所吸引,卻鮮有人注意到那些深潛水下、日夜不息的設(shè)備——
鑄件式潛水?dāng)嚢铏C(jī)。是一種在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)攪拌液體、創(chuàng)建定向水流并實(shí)現(xiàn)固液氣三相均勻混合的水下設(shè)備。它主要由潛水電機(jī)、密封機(jī)構(gòu)、葉輪、導(dǎo)流罩、安裝系統(tǒng)和電氣控制等部分構(gòu)成,采用直聯(lián)式傳動(dòng)結(jié)構(gòu),葉輪直接安裝在電機(jī)軸上。
“鑄件式”之名,來源于其核心部件——葉輪和殼體——均采用鑄造工藝成型。機(jī)體外殼一般采用高強(qiáng)度鑄鐵或不銹鋼材質(zhì),表面平滑無氣泡,兼具抗腐蝕與抗沖擊的特性。“兩種流派,殊途同歸”,與采用不銹鋼沖壓成型的沖壓式攪拌機(jī)相比,鑄件式機(jī)型在材質(zhì)的強(qiáng)度和抗沖擊韌性上強(qiáng)。
鑄件式潛水?dāng)嚢铏C(jī)的工作原理,建立在一套精妙的流體力學(xué)機(jī)制之上。
浸沒水中的葉輪在潛水電機(jī)驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為流體的動(dòng)能,產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋向射流。這束射流憑借其表面的剪切應(yīng)力,將動(dòng)力傳遞給周邊靜止液體,使其隨之運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散。在宏觀層面,攪拌機(jī)制造出大尺度的體積流,驅(qū)動(dòng)整池水體形成定向循環(huán)。若選配導(dǎo)流罩,還可增強(qiáng)軸向流動(dòng)、抑制徑向擾動(dòng),進(jìn)一步提升推流效率。
為確保在水下惡劣環(huán)境中長(zhǎng)期可靠運(yùn)行,鑄件式潛水?dāng)嚢铏C(jī)在防護(hù)上做足了功夫。電機(jī)防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP68.絕緣等級(jí)為F級(jí),實(shí)現(xiàn)了對(duì)潮濕和腐蝕介質(zhì)的抵御;配置兩道相互獨(dú)立的機(jī)械密封(通常為耐腐蝕碳化鎢材質(zhì)),將所有外露緊固件采用不銹鋼材質(zhì),雙重密封、多重保障,確保滴水不入;內(nèi)部還設(shè)有泄漏傳感器和定子繞組超溫保護(hù)報(bào)警裝置,在設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞前發(fā)出預(yù)警。
鑄件式潛水?dāng)嚢铏C(jī)通常可分為混合攪拌和低速推流兩大系列。
混合攪拌系列選用多極電機(jī),采用直聯(lián)式結(jié)構(gòu),能耗低、效率高,葉輪轉(zhuǎn)速較高,專注于將污水池中的固、液、氣三相介質(zhì)均勻混合、強(qiáng)力攪動(dòng),防止懸浮物沉淀。適用于曝氣池、厭氧池、污泥池等需要強(qiáng)化混合的場(chǎng)合。
低速推流系列則采用擺線針輪減速機(jī),配備功率小、轉(zhuǎn)速低、葉輪直徑大,重在產(chǎn)生低切向流的強(qiáng)力水流,推動(dòng)池水沿特定方向緩慢循環(huán)。葉輪通常由聚氨酯和鋁合金鑄成,強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng),可在硝化、脫氮和除磷階段創(chuàng)建持續(xù)、有序的水流場(chǎng)。
鑄件式潛水?dāng)嚢铏C(jī)已成為水處理領(lǐng)域不可少的中堅(jiān)力量。在市政污水處理中,它保障活性污泥法的穩(wěn)定運(yùn)行,維持混合液懸浮固體濃度達(dá)標(biāo);在工業(yè)廢水處理中,它助力化工、印染、制藥等行業(yè)高效處理高濃度廢水;在景觀水環(huán)境養(yǎng)護(hù)中,它通過創(chuàng)建水流增加水中含氧量,有效阻止懸浮物沉積;在厭氧消化和污泥濃縮等工藝中,它促進(jìn)微生物與基質(zhì)充分接觸,防止因負(fù)荷沖擊導(dǎo)致工藝失穩(wěn)。