1 研制背景 

城市污水處理及其它多種工藝中，水體攪拌是其中關(guān)鍵工藝過程之一。目前使用的攪拌葉輪多是雙葉槳或多葉槳、多葉片或異形曲面等推進(jìn)式攪拌方案。這些葉片的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了其攪拌效果相對(duì)集中在二維層面，只能形成單向?qū)恿?，由于?gòu)筑物的形狀，因而難以攪拌均勻，很容易形成攪拌死角。為了改變傳統(tǒng)的水下攪拌機(jī)械普遍存在的能耗大、效率低的現(xiàn)狀，就必須先從突破葉輪的結(jié)構(gòu)形式入手；我們利用洗衣機(jī)波輪的工作原理，并吸收國(guó)外同行的技術(shù)，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，成功研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的雙曲面攪拌機(jī)，并已申報(bào)了國(guó)家，了該產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)的空白，成為的產(chǎn)品。*產(chǎn)品已在北京高碑店污水廠、上海吳凇污水廠等單位投入運(yùn)行。通過實(shí)踐我們對(duì)雙曲面葉輪的工作原理有了粗淺的認(rèn)識(shí)，現(xiàn)總結(jié)以下幾點(diǎn)，愿與同行分享，并以此為提高我國(guó)水處理裝備的技術(shù)水平做一點(diǎn)嘗試。 
2 工作原理 
的葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大限度地將流體特性與機(jī)械運(yùn)動(dòng)*地。雙曲面葉輪的曲面是方程為xy=b曲線沿y軸旋轉(zhuǎn)而構(gòu)成的曲面體；為了迎合水體流動(dòng)，設(shè)計(jì)從葉輪的中心進(jìn)水，這一方面減少了進(jìn)水紊流，另一方面保證了液體對(duì)葉輪表面的壓力均勻，從而保證整機(jī)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的平衡。在漸開雙弧面上均布有八條導(dǎo)流葉片，借助液體自重壓力作補(bǔ)充進(jìn)水獲得的勢(shì)能與葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力形成動(dòng)能，液體在重力加速度的條件下沿葉輪圓周方向作切線運(yùn)動(dòng)，在池壁的反射作用下，形成自下而上地循環(huán)水流，故可獲得在軸向（y）和徑向（x）方向的交叉水流。正是由于雙曲面攪拌機(jī)葉輪的結(jié)構(gòu)特性和接近池底安裝的特點(diǎn)，決定了它在工作中可獲得理想的攪拌效果，能有效地消除攪拌死角。 
3 結(jié)構(gòu)形式 
雙曲面葉輪由兩部分組成，上部分為導(dǎo)流部件，下部分為攪拌混合部件（如圖）。雙曲面邊緣附近沿圓周方向均勻分布有多個(gè)攪拌翼肋（波輪），該凸起可為徑向呈直線或漸開線的小葉片狀或其它異型凸臺(tái)狀，其主要作用是攪動(dòng)水體，使水流沿底面由中心向四周甩出，造成整個(gè)水體繞攪拌軸心流動(dòng)。 
雙曲面葉輪攪拌機(jī)由動(dòng)力部分和雙曲面葉輪及安裝附件組成，為了滿足在不同工況條件下的使用，我們將雙曲面攪拌機(jī)按照安裝方式的不同可分為干式（也稱立軸式）和潛水式兩種（如圖）。 
圖一為干式安裝，通過橋架將減速電機(jī)定位在水池上方，由傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞給水下的雙曲面葉輪，傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度根據(jù)池深而定，一般葉輪離池底約300mm。 
圖二為潛水式安裝，它由潛水電機(jī)、雙曲面葉輪和吊裝附件組成。利用潛水電機(jī)依靠設(shè)備自重定位，無需額外固定設(shè)施。 
4 工作特點(diǎn) 
此種雙曲面葉輪不僅適用于圓形池、方形池，在長(zhǎng)方形水池中分單元格布置的使用方式也比較常用。 
我國(guó)現(xiàn)有污水處理工藝中，攪拌工序主要采用水下攪拌機(jī)水平攪拌、葉輪為三葉片或雙葉片，單方向推流，易出現(xiàn)攪拌死角；曝氣工序主要采用水下推進(jìn)器、外加水下曝氣管，水氣混合效果不佳。雙曲面攪拌葉輪均能克服其缺點(diǎn)，發(fā)揮其攪拌均勻的優(yōu)勢(shì)，主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 
1、可以用在各種液體與固體、氣體混合的場(chǎng)合，可現(xiàn)有攪拌設(shè)備，實(shí)現(xiàn)三維立體、螺旋狀的混合攪拌更均勻，提高攪拌效率。 
2、大比面積葉輪功率配備小，循環(huán)水流大，能耗低。 
3、整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行可靠，安裝維護(hù)便捷。 
4、該葉輪的制造材料為：增強(qiáng)纖維或鋼制材料制作，能適應(yīng)不同的工況要求，使用壽命長(zhǎng)。 
5 應(yīng)用前景 
雙曲面攪拌葉輪應(yīng)用前景廣闊，目前由于環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，污水治理已越來越受重視，小城鎮(zhèn)污水治理率逐步提高，明文要求近年投及大量資金用于小城鎮(zhèn)污水治理，同時(shí)由于我們整個(gè)社會(huì)對(duì)于節(jié)能高效產(chǎn)品的意識(shí)不斷提高，雙曲面葉輪攪拌方案在水體攪拌效果和節(jié)能方面有明顯優(yōu)勢(shì)，所以通過正確和積極的推廣，我們有理由相信這種雙曲面葉輪攪拌方案將成為未來理想的、主導(dǎo)的攪拌方案，在污水處理工藝及其它攪拌混合場(chǎng)合發(fā)揮重要的作用