单管吸泥机的创新改进

单管吸泥机的创新改进

孟勐

广州市新之地环保产业股份有限公司

摘要：本文简单介绍了传统单管吸泥机的工作原理，深入分析了传动单管吸泥机的结构形式，确定了创新改进的关键突破点，提出了新型单管吸泥机的创新方案。

关键词：二沉池、单管、吸泥机、新型

单管吸泥机（以下简称CTDG）主要用于污水处理厂圆形二沉池，对确保二沉池排泥和出水水质具有重要作用。CTDG已有几十年的历史，因受限于当时的技术条件，产品结构偏于复杂。

本文对CTDG结构做了深入分析，结合现有技术条件，提出了一种新型单管吸泥机（以下简称XXDG）的创新方案。

一、传统单管吸泥机的工作原理和结构组成

按驱动形式的不同，CTDG分为中心传动（以下简称ZXJ）和周边传动（以下简称ZBJ）两种形式。ZXJ的驱动机构位于二沉池中心，ZBJ的位于二沉池池边。ZXJ和ZBJ主要工作原理基本相似：驱动装置通过传动结构带动吸泥管绕池中心沿池底匀速转动，池底污泥在静压差的作用下进入吸泥管汇集后经过排泥管排出沉淀池，沉淀池水面上的浮渣由浮渣刮臂刮入池边撇渣斗中，并由撇渣斗底部的排渣管排出沉淀池。

1、中心传动单管吸泥机的主要结构

ZXJ主要由电机减速机、中心驱动装置、转笼、集泥筒、吸泥管、中立柱、桁架、扁钢拉索、中心检修平台、工作桥、支撑架、浮渣刮臂、撇渣斗以及电控柜等组成（见图1）。

图1 ZXJ结构示意

中立柱是整台设备的主要支撑部件，固定在沉淀池中心，其顶端安装有中心驱动装置。电机减速机安装在中心驱动装置上方，转笼悬挂在中心驱动装置下方，集泥筒悬挂在转笼下方，吸泥管和集泥筒通过法兰连接，吸泥管远端同时通过扁钢拉锁悬挂在转笼上部。为平衡吸泥管的重量，一般在集泥筒和吸泥管相对的一侧配套安装有桁架，桁架远端通过扁钢拉锁悬挂在转笼上部。为便于检修和维护位于沉淀池中的电机减速机和中心驱动装置，配套有固定式工作桥和中心检修平台，中心检修平台安装在中心驱动装置上，工作桥一端固定在中心检修平台上，另一端固定在池壁。支撑架底端安装在桁架上，浮渣刮臂安装在支撑架顶部，撇渣斗固定在在池边土建结构上。电控柜设置在中心检修平台上。ZXJ启动时，电机减速机带动中心驱动装置，中心驱动装置带动转笼，转笼带动集泥筒、吸泥管、桁架以及浮渣刮臂一起匀速转动，从而实现吸泥管沿池底匀速循环转动，将池底的污泥汇集到集泥筒，并通过集泥筒下方的排泥管排出沉淀池；浮渣刮臂沿池面匀速循环转动，将池面浮渣汇集到池边撇渣斗并通过排渣管排出沉淀池。

2、周边传动单管吸泥机的主要结构

ZBJ（见图2）其原理大致与ZXJ相同，中立柱顶端安装有中心支座和集电环，工作桥两端分别支撑在中心支座和池边的驱动装置上，转笼、集泥筒、吸泥管和浮渣刮臂悬吊在工作桥下方。在池边驱动装置的带动下，工作桥、转笼、集泥筒、吸泥管和浮渣刮臂绕中心支座一起匀速循环转动。

图2 ZBJ结构示意

二、对传统单管吸泥机的分析

CTDG的核心功能是稳定可靠的排出沉淀池池底污泥和池面浮渣，保持沉淀池的澄清效果。围绕核心功能对主要零部件进行详细分析。

1. 核心功能零部件

   零部件	ZXJ	ZBJ
   吸泥管、集泥筒	具有排泥的核心功能。
   浮渣刮臂、支撑架、排渣斗	具有排渣的核心功能。
   电机减速机等驱动装置	提供动力的核心功能。

2. 辅助功能零部件

通过上述分析，ZXJ的电机减速机和驱动装置、以及ZBJ的中心支座和集电环是最主要的制约因素，如能实现寿命期内长期无维护稳定液下运行，CTDG的结构将获得极大的简化。

三、新型单管吸泥机的结构形式

结合当前技术水平和整体效果，液下中心支座和集电环技术条件更为成熟，驱动装置位于池边更利于安装和运维，因此XXDG（见图3）采用周边传动。

图3 XXDG结构示意

XXDG保留了驱动装置、吸泥管、集泥筒和浮渣刮臂等主要功能部件，新增了液下中心支座、液下集电环和吸泥管端支撑轮等部件，取消了工作桥、中立柱、转笼、桁架等大型部件。XXDG工作时，驱动装置通过固定架带动吸泥管、集泥筒、浮渣刮臂绕液下中心支座转动，实现排泥和排渣。

XXDG在实现功能的同时大大简化了设备结构，可节约材料用量超过30%，显著降低了设备成本和生产周期，并降低了安装难度和安装危险性，相对CTDG具有明显的优势。

四、结语

随着技术的发展，对传统中心单管吸泥机进行技术改进的条件已经成熟。通过深入分析传统单管吸泥机的结构，确定了创新改进的关键点，提出了新型单管吸泥机的创新方案。新型单管吸泥机大大简化了设备结构，大幅降低各项成本，效益显著。

参考文献：

[1]上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司主编；《给水排水设计手册》第三版 第9册 专用机械；中国建筑工业出版社；2012年6月第三版。