更(geng)新時(shi)間：2015-02-27 17:08 來(lai)源：論文網 作(zuo)者(zhe): 閱讀：4839 網友評論0條

 導讀：曝氣(qi)(qi)器在測試條件下氧(yang)總(zong)轉(zhuan)移(yi)系(xi)數(shu)。曝氣(qi)(qi)器充氧(yang)能(neng)力qc公(gong)式。曝氣(qi)(qi)器理(li)(li)論動力效率E。水體平均流(liu)速(su)V處理(li)(li)。氧(yang)總(zong)轉(zhuan)移(yi)系(xi)數(shu)，幾種(zhong)倒傘型表(biao)面(mian)曝氣(qi)(qi)機(ji)充氧(yang)性能(neng)實驗研究。

關鍵詞：倒傘(san)型表(biao)面曝氣機，氧總轉(zhuan)移系數，充(chong)氧能(neng)力，氧利用率(lv)，動力效率(lv)，平均流速

生物(wu)處理是目(mu)前(qian)國內外污(wu)水(shui)處理工(gong)(gong)(gong)程中(zhong)最常(chang)用(yong)也(ye)是最主要的(de)(de)處理方法(fa)，其中(zhong)好氧生物(wu)處理法(fa)的(de)(de)應(ying)用(yong)最為(wei)廣泛。而(er)曝氣(qi)(qi)是好氧生物(wu)處理系統(tong)的(de)(de)重要環(huan)節，它的(de)(de)作用(yong)是向反應(ying)器內充氧，保證微(wei)生物(wu)生化(hua)作用(yong)所需的(de)(de)氧氣(qi)(qi)，同時保證反應(ying)器內微(wei)生物(wu)、有(you)機物(wu)、溶解氧三者的(de)(de)充分混合，為(wei)微(wei)生物(wu)創(chuang)造有(you)利(li)的(de)(de)生化(hua)反應(ying)條件[1]。據可靠研(yan)究表明曝氣(qi)(qi)設(she)(she)備是生物(wu)處理法(fa)耗電做多的(de)(de)設(she)(she)備，約占整個污(wu)水(shui)處理系統(tong)的(de)(de)80%。因此提高曝氣(qi)(qi)設(she)(she)備的(de)(de)動力效(xiao)率是降(jiang)低(di)水(shui)處理成本的(de)(de)關鍵(jian)因素。目(mu)前(qian)常(chang)用(yong)的(de)(de)處理工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)有(you)氧化(hua)溝工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)、SBR工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)、A/0工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)等。由于氧化(hua)溝工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)具有(you)較好的(de)(de)脫氮除(chu)磷效(xiao)果并(bing)且運行維護方便(bian)在(zai)我(wo)國成為(wei)新建污(wu)水(shui)處理的(de)(de)首選工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)[2]。氧化(hua)溝工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)主要以(yi)表面曝氣(qi)(qi)方式為(wei)主近年來，也(ye)有(you)微(wei)孔曝氣(qi)(qi)方式的(de)(de)氧化(hua)溝工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)投入使(shi)用(yong)。氧化(hua)溝工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)

采用(yong)的(de)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)設備主(zhu)要(yao)有：轉(zhuan)刷曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)機(ji)(ji)、轉(zhuan)盤曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)機(ji)(ji)和倒(dao)傘(san)(san)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)機(ji)(ji)，倒(dao)傘(san)(san)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)機(ji)(ji)因具有良好的(de)充氧(yang)效率(lv)和推流能力(li)而(er)應用(yong)最為廣泛[3]。檢(jian)測，氧(yang)總轉(zhuan)移(yi)系數(shu)。它是(shi)利用(yong)葉(xie)輪的(de)高速旋(xuan)轉(zhuan),推動污水上下翻(fan)騰并(bing)前進(jin),同時空氣(qi)(qi)中的(de)氧(yang)氣(qi)(qi)迅速溶入液(ye)相(xiang),可以(yi)同時完成對污水充氧(yang)、攪(jiao)拌和推流三大作用(yong)[4]。

目前國內對表曝氣器的(de)性能進行了一些(xie)研究，但其(qi)中大(da)多都是(shi)集(ji)中在測(ce)試(shi)方法和數(shu)值模擬計(ji)算方面[5-7]。而本研究則(ze)是(shi)通(tong)過對安(an)徽某科(ke)技公司產(chan)自(zi)行研究的(de)幾種(zhong)倒傘型(xing)表面曝氣器葉(xie)輪(lun)的(de)充氧性能進行現場(chang)模擬試(shi)驗(yan)，并通(tong)過試(shi)驗(yan)研究分析了葉(xie)片安(an)裝角度、片數(shu)及推流能力三者(zhe)之間關系(xi)，為今后的(de)設備(bei)設計(ji)優化(hua)提供新的(de)參(can)考(kao)。

1計算公式

曝氣器的充氧(yang)性能主(zhu)(zhu)要是由氧(yang)的總轉移系數氧(yang)總轉移系數KLa、充氧(yang)能力(li)qc、氧(yang)利用率E、理論動力(li)效率Ep四個主(zhu)(zhu)要參數來衡量(liang)。

1.1 氧(yang)的總轉移(yi)系數(shu)KLa[8]

dC/dt=KLa(Cs-C)(1)

將上式積分整理(li)后有

ln(Cs-C)=ln(Cs-C0)-KLa·t (2)

式中：Cs—水中飽和溶解氧濃(nong)度，mg/L;

 C—與曝氣時間t相應(ying)的水中(zhong)溶(rong)解(jie)氧濃度(du)，mg/L;

t —曝氣時(shi)間，min;

 KLa—曝氣器(qi)在測試條件下(xia)氧(yang)總轉移系(xi)數，l/min;

利(li)用上式，作ln(Cs-C0)-ln(Cs-C)和t的曲(qu)線(xian)，該曲(qu)線(xian)的斜率即為氧轉移系(xi)數KLa。

標態(tai)下，曝氣器氧總轉移系數KLas

KLas=Kla·θ20-T (3)

式中(zhong)：KLas—標(biao)準狀態(tai)測試(shi)條件下曝氣器總轉移系數，l/min;

KLa—測試水溫條(tiao)件下曝氣器總轉移系數(shu)，1/min;

T —測試水溫，℃;

θ—溫度修正(zheng)系數1.024.

1.2 曝氣(qi)器充(chong)氧(yang)能力qc公(gong)式(shi)[8]

qc=KLas·V·Cs(20)

=0.55·V·KLa (4)

式中：qc—標準狀態，測(ce)試條件下，曝氣器充氧能力，kg/h;

V—測試水池中水的體(ti)積(ji)，m3;

Cs(20)—20℃水(shui)中飽和溶(rong)解氧濃(nong)度9.17，mg/L;

0.55=60/1000·9.17.

1.3 曝氣器(qi)理論動力效率E[8]與曝氣器(qi)充氧時所(suo)耗理論功率NT

E=qc/NT (5)

NT=N0·IT/I0 (6)

式中：E—標準狀態，測試(shi)條件下曝氣器充氧理論動力效率，kg/kw·h;

qc—曝(pu)氣器(qi)充氧能力，kg/h;

NT—曝氣器充氧時所耗理論功(gong)率，只考(kao)慮(lv)曝氣充氧所消耗的有(you)用功(gong)，kw·h;

N0—曝氣器的(de)額定功率，kw·h;

IT—曝氣器的實際(ji)電流(liu)，A;

I0—曝氣器的額定電流(liu)，A;

1.4 水體(ti)平均流速V處理

V=V1+V2…+VN/N

VN—各點的流速(su)，m/s;

N—一共的(de)測(ce)試(shi)次(ci)數;

2實(shi)驗裝(zhuang)置及測試設備

2.1 測(ce)試裝置(zhi)

由于大型倒傘型曝氣機進行(xing)測(ce)試需要池體(ti)的(de)容(rong)積較大，一(yi)是(shi)這種池體(ti)不方便去尋找;二是(shi)多次試驗下(xia)來，成本較高。因此本研究重點采用(yong)了(le)模擬試驗技術路線。我們選用(yong)安徽合肥朱(zhu)磚井污水處理廠(chang)“863氧(yang)化(hua)溝(gou)中試試驗基地”，氧(yang)化(hua)溝(gou)面106.2m2，測(ce)試不同葉輪時候水體(ti)浸沒深度(du)均與葉輪面平行(xing)。

2.2 被測設備

 根據氧化溝我們按(an)比例(li)縮(suo)(suo)小(xiao)了曝氣(qi)器的功率(lv)參數(shu)(shu)，再(zai)參照該功率(lv)，將(jiang)葉片各尺寸也(ye)相應縮(suo)(suo)小(xiao)。檢(jian)測，氧總轉移系數(shu)(shu)。縮(suo)(suo)小(xiao)后(hou)的倒傘曝氣(qi)機參數(shu)(shu)：葉輪直徑800mm，電(dian)機功率(lv)3kw。

6種葉輪名稱及規格(ge)如表1所示：

表1 6種葉輪名稱及規格

Table 1 name and specification of six impellers

1#	DSC080（7片0°）	2#	DSC080（9片10°）
3#	DSC080（7片0°）見注	4#	DSC080（7片10°）
5#	DSC080（10片10°）	6#	DSC080（10片0°）

注：1#、3#倒傘的葉(xie)輪(lun)葉(xie)片(pian)設計有所不同(tong)，1#葉(xie)片(pian)面積雖然和3#相同(tong)，但是1#吃水深，導流輻板(ban)斜角大。

1#—4#號我們定(ding)義為C型號倒(dao)傘葉輪，5#和6#號定(ding)義為D型號倒(dao)傘葉輪，形狀(zhuang)如圖(tu)1和圖(tu)2所示。

圖1 C型倒傘(san)葉輪

Fig1 C model of Inverted umbrella surface

圖2 D型(xing)號倒傘葉輪(lun)

Fig 2 D model ofInverted umbrella surface

C型號(hao)除(chu)了1#葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)以外，其他3個(ge)葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)只是(shi)葉(xie)(xie)(xie)片多少(shao)和安裝(zhuang)傾斜(xie)角度有(you)所區別(bie)，D型葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)之間只有(you)設計角度有(you)所區別(bie)，D型號(hao)們每(mei)次只在(zai)1處更換葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)，其他兩處倒傘均(jun)關閉。黑方塊位置為測試流速(su)點(dian)，均(jun)在(zai)離倒傘1下游水平(ping)距(ju)離為9m的水平(ping)面(mian)上，每(mei)點(dian)分別(bie)測試距(ju)離水面(mian)0.5m、1m、1.5m三處流速(su)。

3 試驗步驟

3.1 測試條件

為了進行比較，我們(men)測試均在水溫(wen)22°C左右(you)，一個大氣壓下(xia)(xia)，葉輪轉速為75rap/min，葉輪均處于設計水位條件下(xia)(xia)，從上午9點(dian)開始到下(xia)(xia)午3點(dian)結束。溶解(jie)氧的飽和(he)濃度Cs參(can)考(kao)各種溫(wen)度下(xia)(xia)飽和(he)溶解(jie)氧值經驗(yan)數據。

3.2 測(ce)試方(fang)法

采用間歇非穩態法測試(shi)[9]，即測試(shi)水(shui)體的(de)體積不變，在曝(pu)(pu)氣過程中(zhong)，水(shui)中(zhong)溶解氧濃度(du)C隨曝(pu)(pu)氣時(shi)間t而變的(de)方法。

測試時(shi)先投加工業用亞硫(liu)酸鈉對(dui)水體

圖3 溶氧儀及測試流速點(dian)布置示意(yi)圖

Fig 3 Schematic diagram of dissolved oxygeninstrument and test velocity points

葉片(pian)與C型(xing)號(hao)2#-4#葉片(pian)設(she)計參數相(xiang)同。D型(xing)號(hao)比(bi)C型(xing)號(hao)優勢在于D型(xing)號(hao)葉片(pian)可(ke)以方便(bian)(bian)拆(chai)卸，在運輸和維修(xiu)更(geng)換上更(geng)便(bian)(bian)利。

2.3 主要(yao)儀器

2臺德國(guo)WTW便攜(xie)式溶氧儀Multi 340i，探頭為Galvanic溶氧電極(ji) Cellox 325。精度等級0.01，帶溫度顯示(shi)，可自動儲(chu)存500組數據。

1臺流速儀為北京渠道科學器材(cai)有限公司生產的6526號STARFLOW超聲波多普勒流量計(ji)，可以測流速、水(shui)位、溫度(du)。

2.4 溶氧(yang)儀及測(ce)量流速點布(bu)置

溶氧(yang)儀(yi)(yi)及測(ce)量流速點布(bu)置(zhi)如圖(tu)3所示圓圈為溶氧(yang)儀(yi)(yi)放置(zhi)位(wei)置(zhi)，溶氧(yang)儀(yi)(yi)A在(zai)離倒(dao)(dao)傘(san)(san)1上游水(shui)平距(ju)離9m，溶氧(yang)儀(yi)(yi)B在(zai)離倒(dao)(dao)傘(san)(san)1下(xia)進行(xing)脫氧(yang)，以Co2+為催化(hua)劑(ji)，在(zai)水(shui)中溶解氧(yang)降至零后(hou)(hou)開始曝氣(qi)，記錄水(shui)中溶解氧(yang)濃度隨曝氣(qi)時間(jian)的變(bian)化(hua)，而后(hou)(hou)計(ji)(ji)算(suan)出(chu)(chu)Kla值(zhi)。然后(hou)(hou)轉換成(cheng)標準(zhun)狀態下(xia)的氧(yang)總轉移系數Klas，計(ji)(ji)算(suan)曝氣(qi)機充氧(yang)能力(li)(li)qc。根據(ju)測(ce)試時電機負荷(he)電流，計(ji)(ji)算(suan)出(chu)(chu)輸出(chu)(chu)功率，最終得出(chu)(chu)動力(li)(li)效率Ep值(zhi)。

3.3 水體脫氧(yang)

消氧劑為工(gong)業Na2SO4,投(tou)加量計算為：

G=8·C·V·K

式中：G—亞硫(liu)酸鈉投(tou)加量(liang)，g;

C—水中溶解氧濃(nong)度，mg/L;

V—曝氣(qi)池內水(shui)的體(ti)積(ji)，m3;

8—理論上(shang)消耗1g氧所需亞硫酸(suan)鈉量，g/g

K—考慮藥劑(ji)中雜質等(deng)而采用脫氧安全系數(shu)，一般取(qu)1.2-1.5;

催化(hua)劑為Co2+,投(tou)加量以Co2+濃度(du)0.3-0.5mg/L計算。檢測，氧總轉移(yi)系數。開低(di)推(tui)，使亞硫酸鈉混合均勻。

3.4 水體充氧

待(dai)溶(rong)解(jie)氧濃(nong)度為零時(shi)(shi)關(guan)(guan)閉(bi)低推，待(dai)水體靜止后，開(kai)啟倒(dao)傘(san)1，待(dai)溶(rong)氧達到飽和濃(nong)度時(shi)(shi)，或(huo)是(shi)在(zai)20min內溶(rong)氧濃(nong)度增加值小(xiao)于0.1mg/L或(huo)是(shi)15min內溶(rong)氧濃(nong)度基本保持不變時(shi)(shi)的濃(nong)度值，可關(guan)(guan)倒(dao)傘(san)。檢測(ce)(ce)，氧總轉移系數。即為一(yi)(yi)組狀態充氧測(ce)(ce)試結束。DO監測(ce)(ce)使用的是(shi)2臺德國WTW便(bian)攜式溶(rong)氧儀Multi 340i，探頭為Galvanic溶(rong)氧電極(ji) Cellox325，測(ce)(ce)試間隔(ge)為10S一(yi)(yi)次。

3.5 流速測量

如圖2所(suo)示6點位(wei)置放置流速(su)(su)儀，每(mei)(mei)點位(wei)置又(you)取距離水面0.5m、1m、1.5m三處(chu)測(ce)(ce)量(liang)瞬時(shi)(shi)速(su)(su)度(du)(du)，每(mei)(mei)處(chu)測(ce)(ce)量(liang)12個(ge)流速(su)(su)數據。檢測(ce)(ce)，氧總轉(zhuan)移系數。測(ce)(ce)量(liang)時(shi)(shi)間分3次，分別在倒傘開始運行后(hou)(hou)的第一個(ge)小時(shi)(shi)、第二個(ge)小時(shi)(shi)、第三個(ge)小時(shi)(shi)。最后(hou)(hou)流速(su)(su)以3個(ge)時(shi)(shi)段各點速(su)(su)度(du)(du)平均值計。

4 測試數據處理及分(fen)析

各項數據(ju)測試結果如下(xia)表(biao)2所示，根據(ju)表(biao)2的數據(ju)做出流速、充(chong)氧(yang)量及充(chong)氧(yang)效率的關系如下(xia)面圖(tu)4所示。

型號	Kla-A	Kla-B	平均Kla	I（A)	N(kw)	qc(kg/h)	E(kg/kw•h）	流速V（m/s)
1#	0.08	0.064	0.07	5	2.23881	4.0887	1.826286	0.173
2#	0.04	0.049	0.046	4.9	2.19403	2.710224	1.235272	0.146
3#	0.05	0.043	0.044	4.7	2.10448	2.5788015	1.225388	0.128
4#	0.04	0.039	0.04	4.7	2.10448	2.353923	1.118531	0.138
5#	0.05	0.051	0.049	5	2.23881	2.885454	1.288836	0.191
6#	0.07	0.056	0.061	5	2.23881	3.5717715	1.595391	0.181
表2 葉輪各種數據測試結果
Table 2 Test results of those impellers

4.1 葉片(pian)數量與水(shui)體流(liu)速及(ji)充氧(yang)能力(li)之間的規律

從(cong)試(shi)驗結(jie)果來(lai)看，在(zai)同(tong)(tong)樣(yang)轉速(su)(75rap/min)及浸沒深度情況下，對比(bi)葉(xie)(xie)片(pian)(pian)相(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)2#—6#葉(xie)(xie)輪(lun)可(ke)以(yi)看出隨著(zhu)葉(xie)(xie)輪(lun)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)多水(shui)(shui)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)也相(xiang)應增(zeng)(zeng)大，從(cong)而顯示倒傘(san)的(de)(de)(de)(de)(de)推(tui)流(liu)(liu)(liu)(liu)能(neng)(neng)力(li)和葉(xie)(xie)片(pian)(pian)數(shu)量(liang)是(shi)(shi)(shi)成正(zheng)比(bi)關系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)，從(cong)充(chong)(chong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)量(liang)及充(chong)(chong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)動(dong)力(li)效(xiao)率(lv)上(shang)來(lai)看，也反應了和流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)相(xiang)同(tong)(tong)規律(lv)。因(yin)此可(ke)以(yi)得(de)出葉(xie)(xie)片(pian)(pian)數(shu)多的(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)輪(lun)充(chong)(chong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)力(li)和推(tui)流(liu)(liu)(liu)(liu)作用(yong)均大于(yu)葉(xie)(xie)片(pian)(pian)數(shu)較小葉(xie)(xie)輪(lun)結(jie)論。檢測(ce)，氧(yang)(yang)(yang)(yang)總(zong)轉移(yi)系(xi)數(shu)。這是(shi)(shi)(shi)因(yin)為，水(shui)(shui)體(ti)在(zai)葉(xie)(xie)輪(lun)旋轉的(de)(de)(de)(de)(de)推(tui)力(li)總(zong)用(yong)下，水(shui)(shui)流(liu)(liu)(liu)(liu)在(zai)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化溝(gou)以(yi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)，將已曝(pu)氣的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)體(ti)(含(han)氧(yang)(yang)(yang)(yang)量(liang)高的(de)(de)(de)(de)(de)曝(pu)氣主區水(shui)(shui)體(ti))在(zai)溝(gou)內進(jin)行混合、擴散，強化氧(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)遞[10]，所(suo)以(yi)水(shui)(shui)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)能(neng)(neng)力(li)對充(chong)(chong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)效(xiao)率(lv)是(shi)(shi)(shi)有正(zheng)面影響(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)。提高葉(xie)(xie)輪(lun)數(shu)量(liang)增(zeng)(zeng)大了葉(xie)(xie)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)推(tui)流(liu)(liu)(liu)(liu)能(neng)(neng)力(li)同(tong)(tong)時也相(xiang)應提高充(chong)(chong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)效(xiao)率(lv)。但是(shi)(shi)(shi)由于(yu)增(zeng)(zeng)加葉(xie)(xie)片(pian)(pian)同(tong)(tong)時也導致(zhi)電流(liu)(liu)(liu)(liu)負荷增(zeng)(zeng)加，這樣(yang)必定(ding)有個上(shang)限，且(qie)增(zeng)(zeng)幅不明顯所(suo)以(yi)我們不能(neng)(neng)從(cong)主要增(zeng)(zeng)加葉(xie)(xie)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量(liang)去考慮提高葉(xie)(xie)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)充(chong)(chong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)性能(neng)(neng)。

4.2葉片角(jiao)度和水體流(liu)速及充氧(yang)能力(li)之間的規律(lv)

對(dui)比型號(hao)和葉(xie)片數量(liang)均相(xiang)同(tong)但是葉(xie)片傾斜角(jiao)度不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)3#、4#及5#、6#葉(xie)輪(lun)可以發(fa)現(xian)3#、6#雖然水體流速不(bu)(bu)如4#、5#，但充(chong)(chong)氧量(liang)及效率均高于(yu)4#和5#。顯示雖然0°角(jiao)葉(xie)輪(lun)推流作用小(xiao)于(yu)10°角(jiao)，但是充(chong)(chong)氧效率高于(yu)10°角(jiao)。這(zhe)一方面說明對(dui)葉(xie)片偏移角(jiao)度的(de)(de)改變不(bu)(bu)利于(yu)提高葉(xie)輪(lun)的(de)(de)充(chong)(chong)氧能力，另一方面也反應出提高葉(xie)輪(lun)推流能力對(dui)充(chong)(chong)氧性能的(de)(de)調(diao)高不(bu)(bu)如局(ju)部調(diao)整葉(xie)片位置影響大(da)。

4.3 葉片(pian)導(dao)流(liu)輻板斜角和水(shui)體流(liu)速(su)及充氧能力之間的規律

對比(bi)1#和(he)(he)其他(ta)葉(xie)片(pian)(pian)，可以發現1#葉(xie)輪(lun)雖(sui)然對水(shui)體(ti)推流(liu)能力不是(shi)最大和(he)(he)葉(xie)片(pian)(pian)數量不是(shi)最多，但(dan)是(shi)充氧能力最優，且提升幅度很大。顯(xian)示葉(xie)片(pian)(pian)導(dao)流(liu)輻板斜角度對葉(xie)輪(lun)充氧性(xing)能影(ying)響是(shi)最大的。從以往的研究和(he)(he)分(fen)析中(zhong)我們知道倒傘型表曝機的水(shui)流(liu)特點(dian)，水(shui)流(liu)特點(dian)如圖5所(suo)示。其中(zhong)u為葉(xie)輪(lun)的旋轉速度 ,w為水(shui)體(ti)相對于葉(xie)片(pian)(pian)的徑向速度 , z為水(shui)流(liu)沿

著(zhu)倒置圓錐體和導(dao)(dao)流(liu)輻(fu)板向(xiang)上補給時的(de)斜向(xiang)上運行(xing)速度 (這是由于導(dao)(dao)流(liu)輻(fu)板斜角γ的(de)大(da)(da)小影(ying)響(xiang)葉(xie)輪(lun)周邊出水(shui)方(fang)向(xiang)所致 ) , v則是水(shui)體最后的(de)合(he)速度。并知道其曝(pu)氣(qi)(qi)過程可以分(fen)成4個方(fang)面(mian)(mian)。其中很重要一個方(fang)面(mian)(mian)就是葉(xie)輪(lun)旋(xuan)轉(zhuan)時 ,大(da)(da)量的(de)水(shui)花(hua)分(fen)散到空氣(qi)(qi)中 ,增大(da)(da)了氣(qi)(qi)液(ye)(ye)接(jie)觸面(mian)(mian)積(ji);同時水(shui)花(hua)在(zai)濺落過程中還能將空氣(qi)(qi)帶(dai)入水(shui)中 ,從(cong)而提高了氧(yang)的(de)傳質(zhi)效率[10]。這樣在(zai)葉(xie)片面(mian)(mian)積(ji)相同情(qing)況下由于1#葉(xie)片的(de)導(dao)(dao)流(liu)輻(fu)板斜角較(jiao)大(da)(da)，這樣導(dao)(dao)致最終水(shui)體合(he)速度方(fang)向(xiang)較(jiao)其他(ta)葉(xie)片高，增大(da)(da)了該過程中氣(qi)(qi)液(ye)(ye)接(jie)觸面(mian)(mian)積(ji)是關鍵因(yin)素 ,即(ji)葉(xie)片旋(xuan)轉(zhuan)時打出的(de)水(shui)花(hua)越(yue)多、越(yue)分(fen)散,則氣(qi)(qi)液(ye)(ye)接(jie)觸面(mian)(mian)積(ji)就越(yue)大(da)(da),氧(yang)的(de)傳質(zhi)效率就越(yue)高。從(cong)現場試驗也看以看到1#葉(xie)輪(lun)旋(xuan)轉(zhuan)所產生的(de)水(shui)流(liu)拋(pao)灑最高，水(shui)花(hua)更(geng)分(fen)散。

對(dui)比1#及其(qi)他(ta)(ta)C型(xing)號葉(xie)輪(lun)，發現1#對(dui)水(shui)體(ti)推流(liu)能力是C型(xing)中最強(qiang)的，由上(shang)面4.1中結(jie)論可以知(zhi)道在(zai)相同設(she)計葉(xie)片(pian)(pian)條(tiao)件下，增多葉(xie)片(pian)(pian)數(shu)是有利于水(shui)體(ti)流(liu)速的增加的。但是1#葉(xie)片(pian)(pian)反而比C型(xing)其(qi)他(ta)(ta)葉(xie)輪(lun)推流(liu)能力強(qiang)，這(zhe)說明在(zai)改變導流(liu)輻板角度同樣影(ying)響了葉(xie)片(pian)(pian)的推流(liu)能力，甚至(zhi)效果(guo)比增大葉(xie)片(pian)(pian)數(shu)要好。

5 總結

通過(guo)對6種(zhong)不同葉輪的測試，綜合以(yi)(yi)上分析，可(ke)以(yi)(yi)得出以(yi)(yi)下結論：

1.相同設計葉(xie)(xie)片，增大葉(xie)(xie)片數有(you)(you)利于(yu)推流能力，進而有(you)(you)利于(yu)葉(xie)(xie)輪的(de)充(chong)氧效率。

2.葉(xie)輪推流能力(li)對充氧效率的提高(gao)不如(ru)局部(bu)調整葉(xie)片位(wei)置(zhi)影(ying)響大。

3.葉(xie)片導流輻板斜(xie)角設計對葉(xie)輪充(chong)氧效率影響最大，是葉(xie)輪優化設計最關鍵(jian)因素。

4.鑒(jian)于D型號(hao)葉(xie)輪在(zai)維修和運輸(shu)上(shang)的便(bian)利因(yin)素(su)，D型應該是(shi)未來葉(xie)輪發展的方向，應在(zai)選(xuan)取適當的葉(xie)片(pian)數量同時(shi)加大(da)對葉(xie)片(pian)本身的設計，重(zhong)點是(shi)在(zai)導流(liu)輻(fu)板斜角上(shang)的設計。

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