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太阳能技术在中心传动刮吸泥机上应用 　　摘要：中心传动刮吸泥机一般安装在周边进水周边出水的沉淀池中，设备投入运行一段时间后，出水堰及隔墙顶部一般会有青苔或绿泥堆积，影响出水质量及沉淀池外观，需要使用清扫刷去除。由于设备为中心传动，电控箱设置在固定的工作平台上，随主机旋转的清扫刷不能从电控箱取电，因此一般为非电动清扫刷，清扫效果不太明显。文章引入了太阳能作为能源，从而为电动清扫刷提供电能，大大提高了清扫刷的清扫能力，同时，由于太阳能为绿色能源，因此能达到节能减排的效果。 关键词：中心传动刮吸泥机；太阳能；清扫刷 中图分类号：TK511 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）18-0102-02 中心传动刮吸泥机是水处理工艺中常用的设备，主要用于污水处理活性污泥法的处理沉淀池中。目前使用的清扫刷一般为非电动的清扫刷，清扫效果不明显，仍然会有青苔和绿泥堆积的情况。若采用电动清扫刷，电线会缠绕中心立柱而导致设备不能正常运行。对于电线缠绕的问题，虽然可采用安装集电环方式来解决，但成本高且维护困难，很少使用。 下文将以中心传动单管吸泥机为例，介绍一种成本较低、实用性较强的解决方案。 1 整体方案的初步选定 考虑到电动清扫装置每天工作2小时即可满足打扫出水堰的功能，另外，由于驱动力较小，要求的电源输入功率也较小，因此初步选定采用蓄电池+直流电机的形式驱动。同时，考虑到二沉池出水堰板安装隔墙的土建误差可能会比较大，圆度误差可能接近甚至大于100mm，此时，电动清扫刷的效果可能会大大减弱，因此，须在电动清扫刷后方增加一把300mm的与清扫刷运行轨迹垂直的毛刷，此毛刷受土建圆度误差影响较小，同时，在电动清扫刷不运行的时候也能对堰板起到一定的清扫作用，保证清扫刷整体清扫效果。 2 方案设计 清扫装置由清扫部件、动力部件、供电部件、时间控制器和联接部件组成。其中，清扫部件与动力部件通过联接部件安装在撇渣装置的方管上，供电部件与时间控制器固定在转笼与浮渣刮臂连接处，使用密封的箱子保护起来，通过防水电缆连接动力部件，实现定时供电的功能。时间控制器除带有每天定时开关电源的功能外，还能对蓄电池起到过放、过充和短路保护功能。 2.1 清扫部件的设计 2.1.1 在圆柱形毛刷的选型上，重点确认刷毛的粗细、长短、密度以及毛刷的高度。 2.1.2 在矩形毛刷的选型上，重点确认刷毛的粗细、长短、密度以及毛刷的长宽。刷毛需与隔墙直接接触，因此刷毛长度要求大于需要清扫的堰板高度为104mm且留有一定的余量，因此，刷毛直径为0.5～0.8mm，长度为150mm，刷毛密度中等的尼龙刷子。 在刷子长度的选定原则上，考虑到堰板安装隔墙厚度一般不大于200mm，因此选择300mm宽的刷子，对称安装时，两边仍有50mm的余量，可满足清扫要求。另外，宽度方向选择50～100mm即可。 2.2 动力部件的设计 2.2.1 根据对电机性能参数的初步估算，电机应满足以下基本要求：输出扭矩：0.7N·m（7kgf·cm）；输出转速：120rpm；输出功率：15W；输入电压：12V。 2.2.2 有刷和无刷直流减速电机的选定：有刷电机成本较低，但使用寿命受到电刷耗损的限制，工作一段时间后要更换电刷或整体更换电机，为设备的运营带来麻烦，同时，考虑到电动清扫刷在户外工作，电刷的耗损更严重，因此，选用成本偏高，但使用寿命相对较长的无刷电机。 2.3 供电部件与时间控制器的设计： 2.3.1 方案一：蓄电池+定期充电+时间控制器。（1）描述：使用蓄电池供电，定期对蓄电池进行充电，同时，通过安装时间控制器，实现电机能每天定期工作2小时，减少人工控制的时间，并防止人工控制时可能出现的忘记关电源而使用蓄电池过放电的情况（当蓄电池电压降至过放保护电压时，控制器会切断电源，待重新充电至电压高于保护电压时，电源才会恢复供电），有效保护蓄电池。（2）方案设计：初步选用65Ah的12V免维护蓄电池，电池可供电时间计算：65Ah/2.1A/2h/天×75%=11.6天。其中，参数75%为保证蓄电池不过度放电采取的保护措施的设定值。（3）成本：蓄电池500元+充电器150元+时间控制器150元=800元。 2.3.2 方案二：太阳能光伏板+蓄电池+太阳能路灯控制器。 （1）描述：使用太阳能光伏板对蓄电池充电，其中，用到的对蓄电池充放电控制的太阳能路灯控制器同时可实现电机每天工作2小时的控制功能，使用此套电源后，蓄电池不再需要人工充电，同时，蓄电池的容量能保证连续7天不充电所需的电源供应。 （2）方案设计： A. 太阳能光伏板的选择：电机日耗电：2.1A×2h=4.2Ah 蓄电