搅拌设备设计选型

1、水处理设备与仪表应用案例-搅拌设备的选型搅拌设备选型步骤一、反应搅拌设备的选择1、搅拌器的选择（1）立轴式机械絮凝搅拌机其转速较小，能使药剂在水体中结成絮凝体，可以根据絮凝的实际需要选择单层、双层、三层等搅拌桨。适用于给水处理混合之后的絮凝搅拌。 （2）卧式机械絮凝搅拌机按水流速度0.6-0.2m/s顺序在絮凝池内设置成三档式或四档式，每档搅拌机成串设置搅拌器3-4个，由同一驱动机构驱动，絮凝搅拌机可分定速和变速。适用于大中型水厂的机械絮凝搅拌池，可应用于混合工序之后的反应搅拌阶段，通过搅拌使药剂在水中结成厚实的絮凝体。 2、搅拌轴的选择：1）一般选用塑性好的材料加工制作而成；2）根据安装和维

2、修需求，插入容器部分的搅拌轴可设计成分段结构，采用“（池内）联轴器”连接，容器外搅拌轴头与减速机出轴之间也可以采用“带短节联轴器”连接；3）对顶插式轴，必要时应考虑在轴头设计吊轴结构，以防止检修中搅拌轴下滑；4）设计搅拌轴时应计算轴的强度和临界转速，必要时计算轴的刚度；5）按柔性轴设计搅拌时应符合以下条件：a 除单跨轴跨间段应是等直径轴段外，悬臂轴的跨间和悬臂两个轴段的直径也必须相等；b 在轴的计算长度范围内不应装设可拆的联轴器；c 轴上只允许安装三叶后掠式、开启涡轮式、圆盘涡轮式及推进式搅拌器等转速较高的搅拌器；d 原则上不允许在无折挡板的容器内安装其他内件；e 原则上不能再气体介质和气-液

3、介质中使用；f 搅拌器充液高度应不低于1/2容器直径；g 斗状漩涡液面凹下深度不应超过1/2充液高度，且漩涡最低液面不得低于搅拌器；h 当搅拌器旋转使介质缠上轴向流时，应保证搅拌轴仅受拉力。3、电动机选择：1）型号和额定功率要满足搅拌装置设备开车时启动功率增大的要求；2）处在化学腐蚀环境时，根据腐蚀环境的分类选择相适应的电动机；3）还应考虑可能引起机械和电器损坏的环境（灰尘、温度、雨水、潮湿等）；对于高防爆、小尺寸以及适应不同扭矩性能可选用液压及启动马达。4、减速机的选择：1）选用标准减速机以及专业厂家的产品；2）应考虑减速机在震动和载荷变化情况下的平稳性，并连续工作，一般选择传动效率较高的齿

4、轮减速机；3）出轴旋转方向要求正反双向传动的，不宜选用涡轮蜗杆减速机；4）易燃易爆环境，一般不采用皮带传动减速，就否则必须有防静电措施；5）搅拌轴向力原则上不应由减速机轴承承受，否则需要经验算核定；6）减速机额定功率应大于或等于正常运行中减速机输出轴的传动功率，同时需满足搅拌设备开车时启动轴功率增大的要求；7）减速机润滑冷却方式的选择（膨胀油箱、自冷、风冷、水冷、油泵外循环）；8）服务系数的选择，如无特别要求，中小功率搅拌1.5，大功率搅拌1.8。5、机架的选择：1)应选用标准型的机架；2)无支点机架一般仅适用于小传递小功率和小的轴向载荷,电动机或减速机具有两个支点,并经核算确认轴承能够承受由

5、搅拌轴传递而来的径向和轴向载荷时刻选用无支点机架；3）具有以下条件之一，可以选用单支点机架：a 电动机或减速机有一个支点，经核算可以承受搅拌轴的载荷；b 设置底轴承，作为一个支点；c 轴封本体设有可以作为支点的轴承；d 在搅拌容器内、轴中部设有导向导向轴承，可作为一个支点；4）当不具备选用无支点或单支点机架条件时，应选用双支点机架；5）根据传递的搅拌轴载荷大小、方向以及对传动装置上各支点的总体对中要求等诸因素合理选择机架或搅拌轴上的轴承形式；6）采用柔性轴时应考虑到机架与搅拌容器之间是否需要隔振的问题。6、联轴器的选择：1）应选用标准型联轴器；2）采用无支点机架，并且除电动机或减速机支点外无其

6、他支点时，必须用刚性联轴器；3）在中间轴承、地轴承和轴封不作为支点的情况下，单支点机架应选用刚性联轴器；4）采用双支点机架应选用弹性联轴器；5）搅拌轴分段时，其自身连接必须采用刚性联轴器。7、轴的密封选择用于机械搅拌反应器的轴封主要有两种：填料密封和机械密封。轴封的目的是避免介质通过转轴从搅拌容器内泄漏或外部杂质渗入搅拌容器内。填料密封结构简单、制造容易，适用于非腐蚀性和弱腐蚀性介质、密封要求不高、并允许定期维护的搅拌设备。根据填料的性能选用：当密封要求不高时，选用一般石棉或油浸石棉填料，当密封要求高时，选用膨体聚四氟乙烯、柔性石墨等填料。搅拌设备选型过程以某造纸废水处理工程设计实例为例一、基

7、础资料1，废水水量；500m3/h2，废水水质： 原水水质：PH=79 CODcr=3500mg/L BOD5=800mg/LSS=650mg/L二、设计原则和工艺流程的确定图1 工艺流程图三、搅拌设备设计计算 搅拌设备主要用于絮凝沉淀池，拟采用垂直轴式机械絮凝池，设计流量为500m3/h。一组设计2个池子，每池的设计流量为250m3/h，每个絮凝池分为3格。 凝池有效容积絮凝时间为20min，容积为：为配合沉淀池尺寸，每格尺寸为2.5m×2.5m 1-桨板；2-叶轮；3-旋转；4-隔墙；5 -挡板； 6-过水孔道水深 图2 垂直轴式机械搅拌反应池 超高取0.3m，则絮凝池总高度为4

8、.7m，见图2。搅拌设备絮凝池中每一格设置一台搅拌设备，分格隔墙上过水孔道上下交错布置。叶轮直径取池宽的80%，采用2.0m。叶轮桨板中心点线速度采用v1=0.5m/s，v2=0.35m/s，v3=0.2m/s。桨板长度取l=1.4m，桨板宽度取b=0.12m。每根轴上桨板数8块，内、外侧各4块。尺寸见图3，旋转桨板面积与絮凝池过水断面面积之比为：池子周围设4块固定挡板。固定挡板宽为0.2m，高为1.2m。4块固定挡板的面积与絮凝池过水断面面积之比为： 图3 桨板尺寸示意图 桨板总面积占过水断面积之比为20.9%<25%，符合要求。 叶轮桨板中心点旋转直径D0为：D0=(1000-440

9、)/2+440×2=1440(mm)=1.44（m）叶轮转数分别为：1=0.663rad/s2=0.464rad/s3=0.265rad/s桨板旋转时克服水的阻力所耗功率：第一格外侧桨板N01´=0.17×4×1.4×0.6633×(14-0.884)=0.11(KW)第一格内侧桨板N01"=0.17×4×1.4×0.6633×(0.564-0.444)=0.017(KW)第一格搅拌轴功率为N01=0.11+0.017=0.127(KW)用同样方法可以分别计算出第二、三格搅拌轴功率分别为0.044KW、0.008KW，三台搅拌机共用一台电机，则所耗总功率为：N0=