攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)選型

1、水處理設(shè)備與儀表應(yīng)用案例-攪拌設(shè)備的選型攪拌設(shè)備選型步驟一、反應(yīng)攪拌設(shè)備的選擇1、攪拌器的選擇（1）立軸式機(jī)械絮凝攪拌機(jī)其轉(zhuǎn)速較小，能使藥劑在水體中結(jié)成絮凝體，可以根據(jù)絮凝的實(shí)際需要選擇單層、雙層、三層等攪拌槳。適用于給水處理混合之后的絮凝攪拌。 （2）臥式機(jī)械絮凝攪拌機(jī)按水流速度0.6-0.2m/s順序在絮凝池內(nèi)設(shè)置成三檔式或四檔式，每檔攪拌機(jī)成串設(shè)置攪拌器3-4個(gè)，由同一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，絮凝攪拌機(jī)可分定速和變速。適用于大中型水廠的機(jī)械絮凝攪拌池，可應(yīng)用于混合工序之后的反應(yīng)攪拌階段，通過(guò)攪拌使藥劑在水中結(jié)成厚實(shí)的絮凝體。 2、攪拌軸的選擇：1）一般選用塑性好的材料加工制作而成；2）根據(jù)安裝和維

2、修需求，插入容器部分的攪拌軸可設(shè)計(jì)成分段結(jié)構(gòu)，采用“（池內(nèi)）聯(lián)軸器”連接，容器外攪拌軸頭與減速機(jī)出軸之間也可以采用“帶短節(jié)聯(lián)軸器”連接；3）對(duì)頂插式軸，必要時(shí)應(yīng)考慮在軸頭設(shè)計(jì)吊軸結(jié)構(gòu)，以防止檢修中攪拌軸下滑；4）設(shè)計(jì)攪拌軸時(shí)應(yīng)計(jì)算軸的強(qiáng)度和臨界轉(zhuǎn)速，必要時(shí)計(jì)算軸的剛度；5）按柔性軸設(shè)計(jì)攪拌時(shí)應(yīng)符合以下條件：a 除單跨軸跨間段應(yīng)是等直徑軸段外，懸臂軸的跨間和懸臂兩個(gè)軸段的直徑也必須相等；b 在軸的計(jì)算長(zhǎng)度范圍內(nèi)不應(yīng)裝設(shè)可拆的聯(lián)軸器；c 軸上只允許安裝三葉后掠式、開(kāi)啟渦輪式、圓盤(pán)渦輪式及推進(jìn)式攪拌器等轉(zhuǎn)速較高的攪拌器；d 原則上不允許在無(wú)折擋板的容器內(nèi)安裝其他內(nèi)件；e 原則上不能再氣體介質(zhì)和氣-液

3、介質(zhì)中使用；f 攪拌器充液高度應(yīng)不低于1/2容器直徑；g 斗狀漩渦液面凹下深度不應(yīng)超過(guò)1/2充液高度，且漩渦最低液面不得低于攪拌器；h 當(dāng)攪拌器旋轉(zhuǎn)使介質(zhì)纏上軸向流時(shí)，應(yīng)保證攪拌軸僅受拉力。3、電動(dòng)機(jī)選擇：1）型號(hào)和額定功率要滿(mǎn)足攪拌裝置設(shè)備開(kāi)車(chē)時(shí)啟動(dòng)功率增大的要求；2）處在化學(xué)腐蝕環(huán)境時(shí)，根據(jù)腐蝕環(huán)境的分類(lèi)選擇相適應(yīng)的電動(dòng)機(jī)；3）還應(yīng)考慮可能引起機(jī)械和電器損壞的環(huán)境（灰塵、溫度、雨水、潮濕等）；對(duì)于高防爆、小尺寸以及適應(yīng)不同扭矩性能可選用液壓及啟動(dòng)馬達(dá)。4、減速機(jī)的選擇：1）選用標(biāo)準(zhǔn)減速機(jī)以及專(zhuān)業(yè)廠家的產(chǎn)品；2）應(yīng)考慮減速機(jī)在震動(dòng)和載荷變化情況下的平穩(wěn)性，并連續(xù)工作，一般選擇傳動(dòng)效率較高的齒

4、輪減速機(jī)；3）出軸旋轉(zhuǎn)方向要求正反雙向傳動(dòng)的，不宜選用渦輪蝸桿減速機(jī)；4）易燃易爆環(huán)境，一般不采用皮帶傳動(dòng)減速，就否則必須有防靜電措施；5）攪拌軸向力原則上不應(yīng)由減速機(jī)軸承承受，否則需要經(jīng)驗(yàn)算核定；6）減速機(jī)額定功率應(yīng)大于或等于正常運(yùn)行中減速機(jī)輸出軸的傳動(dòng)功率，同時(shí)需滿(mǎn)足攪拌設(shè)備開(kāi)車(chē)時(shí)啟動(dòng)軸功率增大的要求；7）減速機(jī)潤(rùn)滑冷卻方式的選擇（膨脹油箱、自冷、風(fēng)冷、水冷、油泵外循環(huán)）；8）服務(wù)系數(shù)的選擇，如無(wú)特別要求，中小功率攪拌1.5，大功率攪拌1.8。5、機(jī)架的選擇：1)應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)型的機(jī)架；2)無(wú)支點(diǎn)機(jī)架一般僅適用于小傳遞小功率和小的軸向載荷,電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)具有兩個(gè)支點(diǎn),并經(jīng)核算確認(rèn)軸承能夠承受由

5、攪拌軸傳遞而來(lái)的徑向和軸向載荷時(shí)刻選用無(wú)支點(diǎn)機(jī)架；3）具有以下條件之一，可以選用單支點(diǎn)機(jī)架：a 電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)有一個(gè)支點(diǎn)，經(jīng)核算可以承受攪拌軸的載荷；b 設(shè)置底軸承，作為一個(gè)支點(diǎn)；c 軸封本體設(shè)有可以作為支點(diǎn)的軸承；d 在攪拌容器內(nèi)、軸中部設(shè)有導(dǎo)向?qū)蜉S承，可作為一個(gè)支點(diǎn)；4）當(dāng)不具備選用無(wú)支點(diǎn)或單支點(diǎn)機(jī)架條件時(shí)，應(yīng)選用雙支點(diǎn)機(jī)架；5）根據(jù)傳遞的攪拌軸載荷大小、方向以及對(duì)傳動(dòng)裝置上各支點(diǎn)的總體對(duì)中要求等諸因素合理選擇機(jī)架或攪拌軸上的軸承形式；6）采用柔性軸時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)架與攪拌容器之間是否需要隔振的問(wèn)題。6、聯(lián)軸器的選擇：1）應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)型聯(lián)軸器；2）采用無(wú)支點(diǎn)機(jī)架，并且除電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)支點(diǎn)外無(wú)其

6、他支點(diǎn)時(shí)，必須用剛性聯(lián)軸器；3）在中間軸承、地軸承和軸封不作為支點(diǎn)的情況下，單支點(diǎn)機(jī)架應(yīng)選用剛性聯(lián)軸器；4）采用雙支點(diǎn)機(jī)架應(yīng)選用彈性聯(lián)軸器；5）攪拌軸分段時(shí)，其自身連接必須采用剛性聯(lián)軸器。7、軸的密封選擇用于機(jī)械攪拌反應(yīng)器的軸封主要有兩種：填料密封和機(jī)械密封。軸封的目的是避免介質(zhì)通過(guò)轉(zhuǎn)軸從攪拌容器內(nèi)泄漏或外部雜質(zhì)滲入攪拌容器內(nèi)。填料密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，適用于非腐蝕性和弱腐蝕性介質(zhì)、密封要求不高、并允許定期維護(hù)的攪拌設(shè)備。根據(jù)填料的性能選用：當(dāng)密封要求不高時(shí)，選用一般石棉或油浸石棉填料，當(dāng)密封要求高時(shí)，選用膨體聚四氟乙烯、柔性石墨等填料。攪拌設(shè)備選型過(guò)程以某造紙廢水處理工程設(shè)計(jì)實(shí)例為例一、基

7、礎(chǔ)資料1，廢水水量；500m3/h2，廢水水質(zhì)： 原水水質(zhì)：PH=79 CODcr=3500mg/L BOD5=800mg/LSS=650mg/L二、設(shè)計(jì)原則和工藝流程的確定圖1 工藝流程圖三、攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算 攪拌設(shè)備主要用于絮凝沉淀池，擬采用垂直軸式機(jī)械絮凝池，設(shè)計(jì)流量為500m3/h。一組設(shè)計(jì)2個(gè)池子，每池的設(shè)計(jì)流量為250m3/h，每個(gè)絮凝池分為3格。 凝池有效容積絮凝時(shí)間為20min，容積為：為配合沉淀池尺寸，每格尺寸為2.5m×2.5m 1-槳板；2-葉輪；3-旋轉(zhuǎn)；4-隔墻；5 -擋板； 6-過(guò)水孔道水深 圖2 垂直軸式機(jī)械攪拌反應(yīng)池 超高取0.3m，則絮凝池總高度為4

8、.7m，見(jiàn)圖2。攪拌設(shè)備絮凝池中每一格設(shè)置一臺(tái)攪拌設(shè)備，分格隔墻上過(guò)水孔道上下交錯(cuò)布置。葉輪直徑取池寬的80%，采用2.0m。葉輪槳板中心點(diǎn)線速度采用v1=0.5m/s，v2=0.35m/s，v3=0.2m/s。槳板長(zhǎng)度取l=1.4m，槳板寬度取b=0.12m。每根軸上槳板數(shù)8塊，內(nèi)、外側(cè)各4塊。尺寸見(jiàn)圖3，旋轉(zhuǎn)槳板面積與絮凝池過(guò)水?dāng)嗝婷娣e之比為：池子周?chē)O(shè)4塊固定擋板。固定擋板寬為0.2m，高為1.2m。4塊固定擋板的面積與絮凝池過(guò)水?dāng)嗝婷娣e之比為： 圖3 槳板尺寸示意圖 槳板總面積占過(guò)水?dāng)嗝娣e之比為20.9%<25%，符合要求。 葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑D0為：D0=(1000-440

9、)/2+440×2=1440(mm)=1.44（m）葉輪轉(zhuǎn)數(shù)分別為：1=0.663rad/s2=0.464rad/s3=0.265rad/s槳板旋轉(zhuǎn)時(shí)克服水的阻力所耗功率：第一格外側(cè)槳板N01´=0.17×4×1.4×0.6633×(14-0.884)=0.11(KW)第一格內(nèi)側(cè)槳板N01"=0.17×4×1.4×0.6633×(0.564-0.444)=0.017(KW)第一格攪拌軸功率為N01=0.11+0.017=0.127(KW)用同樣方法可以分別計(jì)算出第二、三格攪拌軸功率分別為0.044KW、0.008KW，三臺(tái)攪拌機(jī)共用一臺(tái)電機(jī)，則所耗總功率為：N0=