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集中在二維層面，只能形成單向?qū)恿鳎捎跇?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；我們利用洗衣機波輪的工作原理，并吸收國外同行的技術(shù)，經(jīng)過反復(fù)實驗，成功研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的雙曲面攪拌機，并已申報了國家，了該產(chǎn)品國產(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行。通過實踐我們對雙曲面葉輪的工作原理有了粗淺的認識，現(xiàn)總結(jié)以下幾點，愿與同行分享，并以此為提高我國水處理裝備的技術(shù)水平做一點嘗試。 
2 工作原理 
的葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計，大限度地將流體特性與機械運動*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，設(shè)計從葉輪的中心進水，這一方面減少了進水紊流，另一方面保證了液體對葉輪表面的壓力均勻，從而保證整機在運動狀態(tài)下的平衡。在漸開雙弧面上均布有八條導流葉片，借助液體自重壓力作補充進水獲得的勢能與葉輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力形成動能，液體在重力加速度的條件下沿葉輪圓周方向作切線運動，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葉輪的結(jié)構(gòu)特性和接近池底安裝的特點，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狀，其主要作用是攪動水體，使水流沿底面由中心向四周甩出，造成整個水體繞攪拌軸心流動。 
雙曲面葉輪攪拌機由動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定位在水池上方，由傳動軸將動力傳遞給水下的雙曲面葉輪，傳動軸的長度根據(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、雙曲面葉輪和吊裝附件組成。利用潛水電機依靠設(shè)備自重定位，無需額外固定設(shè)施。 
4 工作特點 
此種雙曲面葉輪不僅適用于圓形池、方形池，在長方形水池中分單元格布置的使用方式也比較常用。 
我國現(xiàn)有污水處理工藝中，攪拌工序主要采用水下攪拌機水平攪拌、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，發(fā)揮其攪拌均勻的優(yōu)勢，主要特點表現(xiàn)在以下幾個方面： 
1、可以用在各種液體與固體、氣體混合的場合，可現(xiàn)有攪拌設(shè)備，實現(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、整機結(jié)構(gòu)緊湊，運行可靠，安裝維護便捷。 
4、該葉輪的制造材料為：增強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。 
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，國務(wù)院明文要求近年投及大量資金用于小城鎮(zhèn)污水治理，同時由于我們整個社會對于節(jié)能高效產(chǎn)品的意識不斷提高，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，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、主導的攪拌方案，在污水處理工藝及其它攪拌混合場合發(fā)揮重要的作用