攪拌設備概述

攪拌設備的用途及分類用途在水處理工藝中，攪拌設備主要用于藥劑的溶解、稀釋、混合反應和投加混凝劑或助凝劑。分類（1）按攪拌功能分：混合攪拌設備、攪動設備、懸浮攪拌設備、分散攪拌設備等。（2）按攪拌方式分：機械攪拌設備、水力攪拌設備、氣體攪拌設備、磁力攪拌設備等（3）按攪拌目的分：溶藥攪拌設備、混合攪拌設備、絮凝攪拌設備、澄清攪拌設備、消化池攪拌設備和水下攪拌設備等。（4）按液體的循環(huán)流動形式分：軸向流和徑向流攪拌器兩類。攪拌設備的基本結構和工作原理基本結構主要由攪拌器、傳動裝置及攪拌軸系三大部分組成。（1）攪拌器主要由攪拌槳（或葉輪）和附屬構件組成；（2）傳動裝置由電動機、減速機以及支架等組成；（3）攪拌軸系由攪拌軸、軸承和聯(lián)軸器等組成。工作原理水處理工藝對攪拌的要求可分為混合、攪動、懸浮、分散四種。（1）混合是通過攪拌作用，使與水的比重、粘度不同的物質(zhì)在水中混合均勻；（2）攪動是通過攪拌使混合液強烈流動，以提高傳熱、傳質(zhì)的速率；（3）懸浮是通過攪拌作用，使原來靜止在水體中可沉降的固體顆?；蛞旱螒腋≡谒w中；（4）分散是通過攪拌作用，使氣體、液體或固體分散在水體中，增大不同物相的接觸面積，加快傳熱和傳質(zhì)過程。一言以蔽之，實現(xiàn)攪拌的目的是通過能量的傳遞。攪拌設備中的宏觀混合模型1—充分1根臺區(qū)；￡一很少混合的覆慢流動攪拌器的形式與結構槳式攪拌器(1)分類：平直葉槳式攪拌器和折葉槳式攪拌器(2)特點：轉速低，對粘度較敏感，槳葉不宜過長。(3)應用：適用于介質(zhì)粘度低的液體。主要用于藥劑溶解和混合。(4)槳式攪拌器結構圖(b)平槳(b)(b)平槳(b)折葉槳槳式攪拌器結構簡單，其槳葉一般用扁鋼制造的，強度不夠時需加肋，單面加肋效果好。推進式攪拌器(1)特點：以容積循環(huán)為主，循環(huán)速率高，剪切作用小，上下翻騰效果好。(2)應用：藥劑溶解和懸浮操作。(3)推進式攪拌器結構圖圖6.4推進式攪拌器一般用鑄鐵、鑄鋼整體鑄造而成，有時也采用焊接。渦輪式攪拌器(1)分類：開啟式和圓盤式兩類，槳葉有平直葉、彎葉和折葉(2)特點：可使液體均勻地由垂直方向的運動改變成水平方向的運動，自渦輪流出的高速液流沿切線方向散開，從而在整個液體內(nèi)得到劇烈攪動。(3)應用：攪拌器廣泛用于快速溶解和進行乳化操作(4)渦輪式攪拌器結構其它型式攪拌器其它類型的攪拌器還有框式、錨式、螺桿式、螺帶式等，在此不做贅述。攪拌器附件攪拌器的附件主要有擋板或導流筒。其設置原因是攪拌器轉速高時易產(chǎn)生漩渦流，影響攪拌效果，劇烈打旋的液體結合漩渦作用,對攪拌軸產(chǎn)生沖擊作用，從而影響攪拌器的使用壽命。5傳動裝置作用：提供能量組成：主要由電動機、減速機和機架組成(1)電動機(2)減速機：立式減速機主要有：三角皮帶減速機、兩級齒輪減速機、擺線針輪減速機和諧波減速機四種。在水處理工藝中，通常采用擺線針輪減速機。它的特點：結構緊湊、體積小、重量輕、效率高、減速比大、壽命長、故障少、過載能力強、耐沖擊。特別適用于起動頻繁和正反轉兼有的場合。2.5.6攪拌軸(1)功能：主要是用來固定攪拌器，并從減速裝置的輸出軸取得動力，在帶動攪拌器轉動的同時,將功率傳遞給攪拌器以克服其旋轉時遇到的阻力偶矩而對流體作功。(2)組成：攪拌軸主要分為軸頸(支承部分)、軸頭(安裝部件)、軸身(桿件部分)。(3)軸端結構分類①凸緣聯(lián)軸器軸端結構②夾殼式聯(lián)軸器軸端結構③推進式攪拌器的軸端結構2.5.7聯(lián)軸器(1)作用：將兩個獨立的軸牢固地連在一起以進行傳遞旋轉運動和功率(2)基本要求：最主要是應確保兩根聯(lián)接軸的同心，有時還應具有一定的減少震動緩和沖擊的能力。(3)結構形式①凸緣聯(lián)軸器②夾殼聯(lián)軸器圖3im凸緣聯(lián)軸器I一上半聯(lián)弱L3-下半聯(lián)卻靠；A行司為費除加扉母③套筒聯(lián)軸器圖片IS套笥蝴器I一健，己任釘④彈性圈柱銷聯(lián)軸器2.5.8軸承（1）作用：為攪拌軸設置的支承（2）分類：向心軸承（主要承載徑向荷載）＜推力軸承（主要承載軸向荷載）向心推力軸承（徑向、軸向荷載）①按承載方式I〃整體式向心滑動軸承剖分式調(diào)心式V推力滑動軸承②按軸承工作時的摩擦性質(zhì)滾動軸承球軸承滾子軸承3水處理工藝中常用的機械攪拌設備溶液攪拌設備JBT型推進式攪拌機：它采用螺旋槳葉式攪拌器，并同鋼制攪拌罐配套，罐內(nèi)設有擋板和水下支承，罐體內(nèi)襯玻璃鋼。適用于大、中型污水處理廠或給水廠投加絮凝劑或混凝劑的溶解和稀釋攪拌。SJ型帶罐框架式攪拌機：一般同鋼制攪拌罐配套，罐體內(nèi)襯玻璃鋼，防腐性能好，槳葉主軸和罐體也可采用不銹鋼材質(zhì)。特點是攪拌強度大且均勻。根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)和攪拌槳外緣線速度分別用于藥劑的溶解、混合和反應。常用于給水處理廠投加絮凝劑、助凝劑的溶解稀釋、混合及反應等過程?！笲T型是進工境拌機結胸示意圖if」BT型是進工境拌機結胸示意圖if面裝宮；2-疑曲暮；王-推拌品a-水下蛾事GJ型帶盤框英式攪拌機結■構示專囹I—官司裝后：E-支座：A主鈾：上1癟柱：A是拌基混合攪拌設備(1)WHJ型機械混合攪拌機，具有產(chǎn)生對流循環(huán)和劇烈渦流的特點，從而使混凝劑與水快速充分混合，以滿足混凝工藝的要求。(2)JBJ型折槳式混合攪拌機，具有運行平穩(wěn)，攪拌均勻的特點，適用于大水量的混合攪拌。此外還有可調(diào)式(移動式)攪拌機、ZJ型折槳式攪拌機［1］、LJB型推進式攪拌機等?！褂∩颡勈芥秆匀び命h也示惠配3絮凝攪拌設備LJF型立軸式機械絮凝攪拌機WJF型臥軸式機械絮凝攪拌機圖S3VWF型臥軸式攪拌機結構示意圖反應攪拌設備5)8型雙槳攪拌機WFJ、LFJ型反應攪拌機潛水攪拌推流器QJB型潛水攪拌器(2)DQT型低俗潛水推流器4QJB型潛水攪拌器介紹工程應用范圍相關設計參數(shù)型號意義說明結構及特點性能曲線外型及安裝尺寸(,1)港用他nrQjH型潛水挨井解適用于攪拌含有曷浮物的污水、稀泥漿.旗花、工業(yè)加廠.T藝過程中產(chǎn)牛或排出的液體.糞圮液等;亦可用以在池中創(chuàng)建小瓶，開辟水道，養(yǎng)魚和殘防結冰-.液體溫值最高為中種度為115clM為心工出:%一9.港人深度最大為10m.攪拌器必須蛤終完全覆在‘水中T作。⑵型號意義說明；連比律連比律6葉輪片」,性號電動機松時數(shù)出動機功軍，1匕推拌器特仙號(31結構及恃.也;QW型潛水螳抻器是由電前機.齒輪變速機構.弛承.油室及葉輪等殂成“其設計結構.與潛水泵相同:：(4)性能:Q]H愎?jié)撍抗鹞档男阅芮芤妶D3々&電爭機性能見表3-24(5)外形及安裝尺寸：1)QIH型攪拌器外形尺寸見圖1加：I2K0!H3-29⑷3型攪拌器外形尺寸相關問題及解決方案傳統(tǒng)攪拌設備的能耗問題在市政、化工造紙及其它多種水處理工藝中，水體攪拌混合是其中關鍵工藝過程之一。傳統(tǒng)的攪拌設備可分為立軸折槳式、水平（潛水）推進式以及其它混合形式（徑向流、軸向流和混合流），由于安裝的方式和葉槳形式?jīng)Q定了其攪拌形態(tài)，無論在能耗上還是在攪拌效果上均不太理想，不僅給污水廠的運營成本帶來不必要的增加，而且會直接影響到最終的工藝處理效果。據(jù)初步統(tǒng)計，在污水處理工藝過程中攪拌混合的能耗占總能耗的近二成。技術改進路線以潛水攪拌器為例，傳統(tǒng)的潛水攪拌器在污水處理工藝中作為一種成熟的產(chǎn)品，在國內(nèi)應用廣泛，它主要由潛水電機、葉輪和安裝系統(tǒng)組成（圖1）。為簡化整機結構，多采用多級電機配合直聯(lián)結構；葉輪有鑄造、焊接等形式。傳統(tǒng)的潛水攪拌器雖具有結構緊湊、安裝維護較方便等特點，但由于葉輪形式及動力配備方案的因素，在能耗及效率方面具有一定的提升空間。針對以上的原因，同時兼顧產(chǎn)品可靠性，我們做出如下四項節(jié)能技術改進：圖用(1)高效葉輪：葉輪作為一個高速旋轉的部件，鑄件結構精度較差，難以保證葉輪的平衡性，我們將葉輪重新進行了水力測試研究，改進為全沖壓式焊接結構、后掠式葉輪，在水力效率及平衡性方面得到了有效提升。(2)節(jié)能動力：針對傳統(tǒng)潛水攪拌器的多級電機能效較低、電機體積大、成本高等問題，我們提出了常規(guī)四級電機配套一體化高效斜齒輪減速機的動力方案。改進后的節(jié)能型潛水攪拌器的主要組成部分有潛水電機、減速機、葉輪及安裝系統(tǒng)組成(圖2)。同等條件下相比多級電機綜合效率可提高約15%,實例對比情況可見下表(表1)(3)可靠密封：潛水攪拌作為常期在液下工作的設備，密封是其可靠工作的最基本保障，對此我們設計兩道獨立機械密封，并在兩道機械密封中間的油室設置傳感器，配合獨有的接線盒設計，確保水下設備的長期可靠工作。(4)耐久設計：針對潛水攪拌通常為24h連續(xù)工作的特點，我們選配永久性潤滑軸承，設計達到壽命10萬小時，在正常情況下，基本確保該部件終身免維護。應用效果與前景經(jīng)過技術改進的潛水攪拌器作為一種節(jié)能高效的混合攪拌裝置，在雙相固液或三相固液氣的攪拌均具有廣泛的運用前景。另隨著全社會環(huán)保意識的提高，國家節(jié)能減排政策及發(fā)展低碳經(jīng)濟的戰(zhàn)略決策，經(jīng)濟高效治理污水已越來越受到重視，國內(nèi)中小城鎮(zhèn)污水治理率和出水標準要求逐步提高。目前各污水處理廠出水標準多要求由一級A提升至一級B,對脫磷除氮的要求更高，必然對高效節(jié)能的關鍵設備技術產(chǎn)生迫切的需求。增加厭氧攪拌反應或水解酸化過程，是目前應用比較普遍的方法，而攪拌混合設備又是該工藝段的關鍵設備，所以，技術的改進與創(chuàng)新在必將使得機械攪拌設備在污水處理工藝及其它攪拌混合場所必將發(fā)揮重要的作用。王笏曹主編.鋼鐵工業(yè)給水排水設計手冊.北京市：冶