摘要 立式潜水搅拌机(又称立轴式潜水搅拌机、立式环流搅拌机),是指驱动装置安装在池顶(岸上)或浮筒上,通过垂直搅拌轴将动力传递至水下叶轮的一种潜水搅拌设备。

一、产品定义

立式潜水搅拌机(又称立轴式潜水搅拌机立式环流搅拌机),是指驱动装置安装在池顶(岸上)或浮筒上,通过垂直搅拌轴将动力传递至水下叶轮的一种潜水搅拌设备。

立式潜水搅拌机是在传统推进式搅拌机的基础上,创造性地将卧式结构改为立式环流结构,使其在整体结构、技术性能、搅拌效率、服务面积、适用性等方面更具显著特点

立式潜水搅拌机根据安装方式的不同,主要分为两大类:

类型驱动位置安装方式典型代表
干式立轴式(岸上驱动)池顶工作桥减速电机安装在池顶,通过长搅拌轴连接水下叶轮GSJ/GDJ系列(双曲面搅拌机立式安装)
浮筒式(浮筒安装)浮筒上潜水电机安装在浮筒上,浮于水面LHJ/PHJ型立式环流搅拌机

说明:在行业内,“立式潜水搅拌机”这一称谓通常涵盖立轴式安装的各类潜水搅拌设备,包括干式立轴双曲面搅拌机(GSJ)、浮筒式立式环流搅拌机(LHJ)以及部分采用立式安装的QJB潜水搅拌机。

立式潜水搅拌机广泛应用于石油、化工、印染、制革、医药、食品、造纸、纺织等行业废水和城市生活污水的处理。具有结构紧凑、操作维修简单、安装检修方便、使用寿命长等特点

二、工作原理

立式潜水搅拌机由电机、减速机、搅拌轴(传动轴)、叶轮等组成,电动机驱动减速机,减速机输出轴驱动搅拌轴带动叶轮旋转,使流体产生一定的流速和流场。

2.1 核心工作原理

序号工作原理环节具体说明
1动力传递电动机驱动减速机,减速机输出轴通过联轴器带动搅拌轴旋转
2叶轮旋转搅拌轴带动水下叶轮(推进式叶轮或双曲面叶轮)旋转
3环流形成采用大排量、螺旋桨式的推进叶轮,运行时使流体产生一定流速和流场
4立体循环水流向水池底部和四周形成环状主流带,主流带流速较大,形成以其为中心的紊流区域
5全池翻动促使整个水体形成上下翻动的大循环,实现大面积立体环流搅动

2.2 不同叶轮类型的流态特点

叶轮类型流态特点作用方向适用场景
推进式叶轮(环流型)垂直大循环,上下翻动轴向为主深池、大面积循环
双曲面叶轮(GSJ型)三维立体循环轴向+径向交叉混凝池、厌氧池
桨式叶轮(JBJ型)径向/轴向混合视桨叶形式而定低粘度液体混合

立式潜水搅拌机采用垂直大循环的流动方案,适用于较深的圆形或方形水池,搅拌污泥充分,辐射面积可达100~800平方米

三、产品分类

3.1 按安装方式分类

分类代号驱动位置安装特点适用工况
干式立轴式GSJ/GDJ池顶工作桥减速电机安装在池顶,通过长搅拌轴连接叶轮最常用,常规工况
浮筒式LHJ/PHJ水面浮筒潜水电机安装在浮筒上,浮动安装河道、氧化塘、养鱼池
桥架式定制池顶桥架驱动装置固定在工作桥上大型池体

3.2 按叶轮类型分类

分类叶轮特点典型系列适用场景
双曲面叶轮型双曲线母线旋转形成,八条导流叶片GSJ/QSJ混凝池、调节池、厌氧池
推进式叶轮型(螺旋桨式)大排量、螺旋桨式推进叶轮LHJ/PHJ圆形/方形深池、环流搅拌
桨式叶轮型平直叶或折叶,2/3/4片JBJ加药池、低粘度混合

3.3 按驱动电机位置分类

分类电机位置特点典型代表
干式驱动(岸上)电机在池顶便于维护,噪音稍大,需要工作桥GSJ、GDJ
潜水式驱动(水下)电机在水下无噪音、无视觉障碍、无需桥架QSJ、QDJ、LHJ

3.4 按材质分类

材质特点适用场景
碳钢(防腐处理)成本较低,需防腐涂层常规市政污水处理
不锈钢(304/316L)耐腐蚀性强腐蚀性介质、工业废水
玻璃钢耐腐蚀、轻质双曲面叶轮常用

四、型号命名规则

4.1 GSJ/GDJ系列(干式立轴双曲面搅拌机)

GSJ - [叶轮直径] - [功率]

G/QSJ - [叶轮直径] / [材质代码]

字段含义示例
G干式安装(立轴式)G
Q潜水式安装Q
SJ/DJ双曲面搅拌机SJ
叶轮直径叶轮公称直径(mm)1000、1500、2000、2500、3000

型号示例解析:

GSJ-2000-5.5

字段数值含义
GSJG=干式安装,SJ=双曲面搅拌机
2000叶轮直径叶轮直径2000mm
5.5功率电机功率5.5kW

4.2 LHJ/PHJ系列(立式环流搅拌机/浮筒式)

LHJ - [系列代号]

字段含义示例
LHJ立式环流搅拌机LHJ
PHJ浮筒式潜水搅拌机PHJ

4.3 QJB系列(立式安装型)

立式安装的QJB潜水搅拌机型号命名与标准QJB一致:

QJB [功率] / [极数] - [叶轮直径] / [叶片数] – [转速] [材质代码]

型号示例:

型号功率(kW)叶轮直径(mm)转速(r/min)材质
QJB0.85/8-260/3-740C0.85260740C(铸铁)
QJB1.5/6-260/3-980C1.5260980C(铸铁)

五、结构组成

立式潜水搅拌机由以下核心组件构成:

序号组成部分材质/规格要求功能说明
1驱动装置(减速电机)摆线针轮减速机/斜齿轮减速机提供动力,降低转速、增大扭矩
2减震座/机架铸铁/碳钢/不锈钢减少振动传递,支撑设备
3搅拌轴(传动轴)304或316不锈钢将动能从驱动装置传至叶轮
4叶轮玻璃钢/不锈钢/推进式核心搅拌部件,产生水流
5机械密封碳化钨/碳化硅摩擦副两道独立机械密封,防止液体渗入电机
6安装附件(桥架/浮筒)碳钢/不锈钢/玻璃钢固定和支撑设备
7电气控制系统含过载保护、漏电保护、泄漏检测保障电机安全运行
8电缆防水电缆水下供电

结构特点

  • 结构紧凑、体积小、重量轻,操作维护简单、安装方便快捷、使用寿命长

  • 电机绕组为F级绝缘,防护等级为IP68(潜水电机)

  • 配置泄漏检测绕组过热等保护功能

  • 潜水电机的主密封为两道独立机械密封,摩擦副材质为耐腐蚀、耐磨损的合金与碳化硅

  • 所有紧固件均为不锈钢材质

  • 叶轮经优化设计,效率高,后掠式叶片具有自洁功能,可防杂物缠绕、堵塞

  • 与曝气系统配合使用可使能耗大幅度降低,充氧量明显提高,有效防止沉淀

六、核心技术参数(全系列范围)

6.1 整体技术参数范围

参数项目范围备注
电机功率0.37~22kW
叶轮直径260~3000mm视系列而定
叶轮转速20~980r/min视系列而定
防护等级(潜水电机)IP68
绝缘等级F级
电源380V/50Hz/三相
潜水深度20m
介质温度0~40℃
介质pH值5~9
介质密度1150kg/m³
辐射面积100~800m²视型号而定

6.2 GSJ/QSJ系列(双曲面搅拌机)技术参数

型号叶轮直径(mm)转速(r/min)功率(kW)服务范围(池宽m)
G/QSJ50050040~2500.75~1.51~3
G/QSJ1000100030~801.1~2.22~5
G/QSJ1500150030~601.5~33~6
G/QSJ2000200020~422.2~46~14
G/QSJ2500250020~403~5.510~18
G/QSJ3000300020~304~7.512~22

6.3 LHJ/PHJ系列(立式环流搅拌机)技术参数

搅拌系列转速特点服务范围适用场景
中高速搅拌系列转速相对较高服务范围相对较小搅拌温和,适用于厌氧或兼氧处理
低速推流搅拌系列转速低服务范围大水力效率高,搅拌均匀,适用于调节池、厌氧或兼氧处理

6.4 QJB系列(立式安装型)技术参数

参数项目范围备注
配用功率0.85~10kW
叶轮直径260~615mm
叶轮转速180~980r/min
推力范围2900N
材质铸铁/铸造全不锈钢

6.5 干式立轴 vs 潜水式安装参数对比

对比项目干式立轴式(GSJ)潜水式(QSJ/LHJ)
电机位置池顶工作桥水下/浮筒上
电机防护等级IP55IP68
绝缘等级F级F级
是否需要桥架需要不需要
噪音水平有噪音无噪音
维护便利性维护方便需起吊
视觉影响有桥架无视觉障碍

七、常用主流型号规格表

7.1 GSJ干式立轴双曲面搅拌机常用型号

型号安装方式叶轮直径(mm)功率(kW)转速(r/min)服务范围(m)叶轮材质
GSJ-500干式立轴5000.75~1.540~2501~3玻璃钢/不锈钢
GSJ-1000干式立轴10001.1~2.230~802~5玻璃钢/不锈钢
GSJ-1500干式立轴15001.5~330~603~6玻璃钢/不锈钢
GSJ-2000干式立轴20002.2~420~426~14玻璃钢/不锈钢
GSJ-2500干式立轴25003~5.520~4010~18玻璃钢/不锈钢
GSJ-3000干式立轴30004~7.520~3012~22玻璃钢/不锈钢

7.2 LHJ立式环流搅拌机常用型号

类型型号安装方式特点适用场景
中高速型LHJ-中高速浮筒式转速较高,服务范围较小厌氧或兼氧处理
低速推流型LHJ-低速浮筒式转速低,服务范围大调节池、厌氧或兼氧处理

7.3 QJB立式安装型常用型号

型号功率(kW)叶轮直径(mm)转速(r/min)材质
QJB0.85/8-260/3-740C0.85260740C
QJB1.5/6-260/3-980C1.5260980C
QJB2.2/8-320/3-740C2.2320740C
QJB4/6-320/3-960C4320960C

八、选型指南

8.1 选型流程

立式潜水搅拌机的选型需根据池型、容积、液体的深度、介质的浓度、温度及酸碱度pH等参数进行。

步骤内容说明
第一步确定池体参数池型(方形/圆形/长方形)、尺寸(长×宽×高)、水深
第二步确定介质参数浓度、温度、pH值、含固率
第三步确定搅拌目的混合、推流、环流、防止沉淀
第四步选择安装方式干式立轴(GSJ)或浮筒式(LHJ)
第五步选择叶轮类型双曲面叶轮或推进式叶轮
第六步确定型号依据服务面积和功率需求选择

8.2 安装方式选型建议

工况条件推荐安装方式推荐系列理由
常规混凝池、调节池干式立轴式GSJ最常用,维护方便
池深较深(>5m)干式立轴式GSJ垂直大循环效果好
无桥架/无工作平台浮筒式LHJ无需土建,安装灵活
河道、氧化塘、养鱼池浮筒式LHJ可随时移动工作位置
有噪声要求浮筒式/潜水式LHJ/QSJ水下运行无噪音
有视觉要求浮筒式/潜水式LHJ/QSJ无池顶桥架

8.3 选型注意事项

序号注意事项说明
1池深影响立式搅拌机适用于池深较深的圆形或方形水池
2池型影响圆型池、跑道型池可减少10%功率;方型池、长方形池需增加10%功率
3安装垂直度搅拌轴须与水平面垂直,垂直偏差小于1/1000
4介质条件介质温度0~40℃,pH值5~9,密度≤1150kg/m³
5禁止环境不能在易燃易爆和强腐蚀的环境中工作
6纤维物限制设备通过纤维物有限,应避免塑料编织物、金属线、柴棒等杂物进入池中
7必须潜入水中潜水电机必须全部潜入水中工作

8.4 选型快速参考

池体规模推荐系列推荐叶轮直径推荐功率
小型池(<200m³)GSJ-500/1000500~1000mm0.75~2.2kW
中型池(200~800m³)GSJ-1500/20001500~2000mm1.5~4kW
大型池(>800m³)GSJ-2500/30002500~3000mm3~7.5kW
河道/氧化塘LHJ(浮筒式)按需定制按需定制

九、应用场景

9.1 主要应用领域

应用领域具体场景功能作用推荐系列
市政污水处理混凝池药剂与水快速混合GSJ

调节池水质水量均质调节GSJ/LHJ

厌氧池保持固液混合,防止沉淀GSJ/LHJ

硝化/反硝化池保持混合均匀GSJ

氧化沟推流、循环LHJ
工业废水处理化工、制药、印染、制革搅拌混合、环流GSJ/LHJ
环境治理河道、氧化塘水体循环、防止沉淀LHJ(浮筒式)

养鱼池增氧、水体循环LHJ

9.2 立式安装的优势场景

优势场景具体说明
深池搅拌垂直大循环流动方案,适用于较深的圆形或方形水池
大面积服务辐射面积可达100~800平方米
温和搅拌不会对活性污泥的絮状结构和菌胶团产生破坏作用
无二次污染潜入液下工作,不会产生噪声等二次污染
灵活安装浮筒式可随时移动工作位置

9.3 适用条件

条件参数要求
最高介质温度0~40℃
介质pH值5~9
介质密度≤1150kg/m³
潜水深度≤20m
工作制式S1(连续工作制)
工作环境完全潜入水中工作
禁止环境不能在易燃易爆和强腐蚀的环境中工作

十、安装方式

10.1 安装方式分类

安装方式代号安装特点适用工况
干式立轴式(桥架安装)GSJ/GDJ驱动装置固定在工作桥上,通过长搅拌轴传至叶轮最常用,常规工况
浮筒式安装LHJ/PHJ潜水电机安装在浮筒上,浮动安装,可随时移动位置河道、氧化塘、无桥架池
池壁固定式定制驱动装置固定在池壁支架上特殊池型

10.2 GSJ干式立轴安装步骤

序号安装步骤技术要求
1桥架校正桥架应校正水平,半桥架立柱应校正垂直,地脚螺栓及连接部位应坚固可靠
2减震座安装将减震座平放在桥架规定位置,校正水平后与桥架连接固定
3减速电机安装减速电机安装在减震座上,并连接固定
4叶轮与搅拌轴连接将叶轮与搅拌轴法兰用螺栓连接并紧固
5整体放入将叶轮与搅拌轴放入池内,搅拌轴与减速机输出轴连接并紧固
6垂直度校正搅拌轴须与水平面垂直,垂直偏差小于1/1000
7转动检查拆下电机尾罩,用手转动风机叶片,检查搅拌机转动是否灵活
8转向检查点动观察搅拌轴转动方向,从上往下看正确转动方向为逆时针旋转

10.3 浮筒式安装步骤

序号安装步骤技术要求
1浮筒组装将浮筒包箍分别紧固在浮箱四边的中间位置
2钢丝绳固定用钢丝绳连接包箍上的耳环,准备四根足够长的绳索
3电缆固定电缆线应固定在一根钢丝绳上,顺延到岸边接入电控柜
4转向检查瞬间启动潜水搅拌机,观察叶轮旋转方向与标牌指示的方向一致
5吊放入水用吊具拴牢浮筒注意平衡,徐徐吊起放入池水中
6位置调整浮筒以四角对四池边的菱形位置摆放

10.4 安装注意事项

序号注意事项说明
1必须潜入水中潜水电机必须全部潜入水中工作
2转向确认安装前必须检查电机转向,从上往下看为逆时针旋转
3无水禁转切勿在设备无水的情况下运转,以免搅拌轴受力不均而弯曲
4电缆保护电机电缆与吊索分开固定,防止钢绳和电缆卷入叶轮
5垂直度要求搅拌轴垂直偏差<1/1000,摆动偏差<3/1000

十一、维护保养

11.1 日常巡检

检查项目内容要点
运行状态检查有无异响、振动、渗漏
电机电流/电压检查是否偏离额定值±10%
电缆外观检查电缆有无破损、老化
紧固件检查各部件紧固情况
密封状态查看密封腔是否有漏水、漏油现象
泄漏检测检查泄漏检测传感器是否正常

11.2 定期维护保养周期

维护项目周期具体要求
润滑油更换(首次)新机运转200~300小时更换减速机润滑油
润滑油更换(常规)6个月~1年更换减速机润滑油
润滑油更换(高频使用)每天连续工作>10小时,每3个月更换减速机润滑油
机械密封检查每季度检查磨损情况
叶轮检查定期检查是否存在变形、腐蚀、裂纹
搅拌轴摆动检查定期检查摆动偏差是否<3/1000

11.3 维护注意事项

序号注意事项
1开始进行设备维护前,务必保证设备与电源切断且无法被意外启动
2定期检查各部件紧固情况,以及润滑部位的润滑情况
3检查减速电机有无异常的响声及温升情况
4检查电机电流是否在额定值范围内
5检查搅拌轴的摆动情况
6检查池中有无杂物

十二、常见故障与解决方案

故障现象可能原因解决方案
无法启动电源故障、电缆破损、控制开关故障、定子线圈故障检查电源、插头、电缆线,检查启动器和保险丝
电机电流偏高介质浓度或粘度超出设计值、桨叶被异物缠绕清理桨叶及轴上的缠绕物、调整运行周期
异常噪音滚动轴承损坏、齿轮磨损严重、减速机故障检查并更换损坏的轴承或齿轮
异常振动轴弯曲、叶轮不平衡、基础松动检查轴的同轴度、紧固基础、校正叶轮平衡
密封泄漏机械密封磨损、密封件老化拆卸检查密封面、更换密封件
搅拌效果差叶轮损坏或变形、转速不当、选型不当检查叶轮、调整转速、重新选型
电机过热过载、异物进入、轴承损坏检查负载、清理异物、更换轴承
搅拌轴摆动过大安装垂直度偏差、轴弯曲校正垂直度、更换或校正搅拌轴
转向错误电源接线相序错误任意调换2根电源接线位置

十三、质量标准与认证

13.1 现行标准

标准编号标准名称发布单位状态
JB/T 13742-2019双曲面搅拌机工信部现行
GB/T 33566-2017潜水推流式搅拌机国家标准委现行
GB 37485-2019污水处理用潜水推流式搅拌机能效限定值及能效等级国家标准委现行
CJ/T 109-2007潜水搅拌机住建部现行

13.2 技术要求

要求项目技术指标
电机防护等级(干式)IP55
电机防护等级(潜水式)IP68
绕组绝缘等级F级
工作制式S1(连续工作制)
机械密封两道独立机械密封,碳化钨/碳化硅
紧固件不锈钢材质
适用pH值5~9
适用温度≤40℃
安装垂直度偏差1/1000
搅拌轴摆动偏差3/1000

13.3 认证要求

认证类型适用场景标准依据
IP68防护认证潜水电机IEC 60529
ISO9001质量管理体系ISO9001
ISO14001环境管理体系ISO14001
中国能效标识节能要求场合GB 37485-2019

十四、技术趋势

14.1 主要发展趋势

趋势方向具体内容技术优势
永磁节能技术永磁同步电机替代传统异步电机效率提升,节能效果显著
智能控制变频调速、PLC控制、远程监控按需调节转速,进一步节能
立式环流结构优化在推进式搅拌机基础上将卧式改为立式环流结构搅拌效率、服务面积显著提升
浮筒式应用扩展浮动式安装普及可随时移动工作位置,无需土建
大型化发展叶轮直径向3000mm以上发展适用于大型池体
全不锈钢化不锈钢替代碳钢耐腐蚀性更强,使用寿命更长

14.2 技术演进方向

  1. 立式环流结构持续优化:在推进式搅拌机的基础上,创造性地将卧式结构改为立式环流结构,使其在整体结构、技术性能、搅拌效率、服务面积、适用性等方面更具显著特点

  2. 浮筒式安装普及:浮动式安装可随时移动工作位置,方便灵活,可进行集中自动控制,也可以单机运行,管理方便

  3. 永磁节能技术应用:永磁同步电机逐步应用于立式潜水搅拌机,传动效率更高,能耗更低

  4. 智能变频控制:通过变频器实现无级调速,根据水质、水量变化自动调节转速,实现按需供能

  5. 材质多样化:玻璃钢、不锈钢、碳钢防腐等多种材质可选,满足不同腐蚀性介质需求

  6. 垂直大循环技术:水流采用垂直大循环的流动方案,适用于较深的圆形或方形水池,搅拌污泥充分,辐射面积可达100~800平方米

十五、生产厂家——南京蓝奥环保设备有限公司

15.1 公司简介

南京蓝奥环保设备有限公司是一家集研发、生产、销售、运维于一体的国家高新技术企业。公司坐落于南京市六合区经济开发区,拥有现代化生产厂区。公司是QJB潜水搅拌机、GSJ双曲面搅拌机(立式安装) 、低速推流搅拌机、污泥回流泵、格栅除污机等环保设备的生产制造厂家。

公司前身为南京制泵集团电机厂,拥有近20年的潜水搅拌设备研发制造经验。公司累计服务全国5000余家客户,长期与中建水务、中建二局、中建八局、中铁十二局、长江三峡集团、光大水务、陕西煤业、牧原集团等大型央企、国企及行业头部企业保持合作。

15.2 核心产品体系

产品系列产品名称主要用途
GSJ系列干式立轴双曲面搅拌机混凝池、调节池、厌氧池立式搅拌
QSJ系列潜水双曲面搅拌机水下安装双曲面搅拌
QJBE系列超高效永磁潜水搅拌机一级/二级能效,节能型搅拌
QJB系列QJB潜水搅拌机各类污水处理池搅拌混合
推流式系列低速推流搅拌机氧化沟、好氧池推流循环
其他污泥回流泵、格栅除污机等污水处理全流程设备

15.3 立式搅拌机产品特点(南京蓝奥)

特点说明
立式环流结构创造性地将卧式结构改为立式环流结构,服务面积大
双曲面叶轮设计叶轮体上表面为双曲线母线旋转形成的双曲面结构
两种安装方式干式立轴(GSJ)和潜水式(QSJ)可选
两种叶轮材质玻璃钢和不锈钢可选
垂直大循环适用于较深的圆形或方形水池
电机保护F级绝缘,IP68防护(潜水电机),泄漏检测和过热保护
密封系统两道独立机械密封,摩擦副为碳化钨/碳化硅
自洁叶轮后掠式叶片具有自洁功能,可防杂物缠绕、堵塞
与曝气配合与曝气系统配合使用可使能耗大幅度降低

15.4 南京蓝奥GSJ双曲面搅拌机常用型号

型号叶轮直径(mm)额定转速(r/min)额定功率(kW)服务范围(池宽m)
GSJ-50050040~2500.75~1.51~3
GSJ-1000100030~801.1~2.22~5
GSJ-1500150030~601.5~33~6
GSJ-2000200020~422.2~46~14
GSJ-2500250020~403~5.510~18
GSJ-3000300020~304~7.512~22