攪拌設(shè)備概述

攪拌設(shè)備的用途及分類用途在水處理工藝中，攪拌設(shè)備主要用于藥劑的溶解、稀釋、混合反應(yīng)和投加混凝劑或助凝劑。分類（1）按攪拌功能分：混合攪拌設(shè)備、攪動(dòng)設(shè)備、懸浮攪拌設(shè)備、分散攪拌設(shè)備等。（2）按攪拌方式分：機(jī)械攪拌設(shè)備、水力攪拌設(shè)備、氣體攪拌設(shè)備、磁力攪拌設(shè)備等（3）按攪拌目的分：溶藥攪拌設(shè)備、混合攪拌設(shè)備、絮凝攪拌設(shè)備、澄清攪拌設(shè)備、消化池?cái)嚢柙O(shè)備和水下攪拌設(shè)備等。（4）按液體的循環(huán)流動(dòng)形式分：軸向流和徑向流攪拌器兩類。攪拌設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和工作原理基本結(jié)構(gòu)主要由攪拌器、傳動(dòng)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(gòu)件組成；（2）傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)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(duì)攪拌的要求可分為混合、攪動(dòng)、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(dòng)是通過攪拌使混合液強(qiáng)烈流動(dòng)，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粒或液滴懸浮在水體中；（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(shí)現(xiàn)攪拌的目的是通過能量的傳遞。攪拌設(shè)備中的宏觀混合模型1—充分1根臺(tái)區(qū)；￡一很少混合的覆慢流動(dòng)攪拌器的形式與結(jié)構(gòu)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(diǎn)：轉(zhuǎn)速低，對(duì)粘度較敏感，槳葉不宜過長。(3)應(yīng)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(jié)構(gòu)圖(b)平槳(b)(b)平槳(b)折葉槳槳式攪拌器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其槳葉一般用扁鋼制造的，強(qiáng)度不夠時(shí)需加肋，單面加肋效果好。推進(jìn)式攪拌器(1)特點(diǎn)：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(yīng)用：藥劑溶解和懸浮操作。(3)推進(jìn)式攪拌器結(jié)構(gòu)圖圖6.4推進(jìn)式攪拌器一般用鑄鐵、鑄鋼整體鑄造而成，有時(shí)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(diǎn)：可使液體均勻地由垂直方向的運(yùn)動(dòng)改變成水平方向的運(yùn)動(dòng)，自渦輪流出的高速液流沿切線方向散開，從而在整個(gè)液體內(nèi)得到劇烈攪動(dòng)。(3)應(yīng)用：攪拌器廣泛用于快速溶解和進(jìn)行乳化操作(4)渦輪式攪拌器結(jié)構(gòu)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?qū)Я魍?。其設(shè)置原因是攪拌器轉(zhuǎn)速高時(shí)易產(chǎn)生漩渦流，影響攪拌效果，劇烈打旋的液體結(jié)合漩渦作用,對(duì)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(dòng)裝置作用：提供能量組成：主要由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)和機(jī)架組成(1)電動(dòng)機(jī)(2)減速機(jī)：立式減速機(jī)主要有：三角皮帶減速機(jī)、兩級(jí)齒輪減速機(jī)、擺線針輪減速機(jī)和諧波減速機(jī)四種。在水處理工藝中，通常采用擺線針輪減速機(jī)。它的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)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(qiáng)、耐沖擊。特別適用于起動(dòng)頻繁和正反轉(zhuǎn)兼有的場(chǎng)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(dòng)力，在帶動(dòng)攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),將功率傳遞給攪拌器以克服其旋轉(zhuǎn)時(shí)遇到的阻力偶矩而對(duì)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(jié)構(gòu)分類①凸緣聯(lián)軸器軸端結(jié)構(gòu)②夾殼式聯(lián)軸器軸端結(jié)構(gòu)③推進(jìn)式攪拌器的軸端結(jié)構(gòu)2.5.7聯(lián)軸器(1)作用：將兩個(gè)獨(dú)立的軸牢固地連在一起以進(jìn)行傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和功率(2)基本要求：最主要是應(yīng)確保兩根聯(lián)接軸的同心，有時(shí)還應(yīng)具有一定的減少震動(dòng)緩和沖擊的能力。(3)結(jié)構(gòu)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(fèi)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(shè)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(dòng)軸承剖分式調(diào)心式V推力滑動(dòng)軸承②按軸承工作時(shí)的摩擦性質(zhì)滾動(dòng)軸承球軸承滾子軸承3水處理工藝中常用的機(jī)械攪拌設(shè)備溶液攪拌設(shè)備JBT型推進(jìn)式攪拌機(jī)：它采用螺旋槳葉式攪拌器，并同鋼制攪拌罐配套，罐內(nèi)設(shè)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(jī)：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(diǎn)是攪拌強(qiáng)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(yīng)。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(yīng)等過程?！笲T型是進(jìn)工境拌機(jī)結(jié)胸示意圖if」BT型是進(jìn)工境拌機(jī)結(jié)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(jī)結(jié)■構(gòu)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(shè)備(1)WHJ型機(jī)械混合攪拌機(jī)，具有產(chǎn)生對(duì)流循環(huán)和劇烈渦流的特點(diǎn)，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(jī)，具有運(yùn)行平穩(wěn)，攪拌均勻的特點(diǎn)，適用于大水量的混合攪拌。此外還有可調(diào)式(移動(dòng)式)攪拌機(jī)、ZJ型折槳式攪拌機(jī)［1］、LJB型推進(jìn)式攪拌機(jī)等?！褂∩颡?jiǎng)式娓言趣用黨也示惠配3絮凝攪拌設(shè)備LJF型立軸式機(jī)械絮凝攪拌機(jī)WJF型臥軸式機(jī)械絮凝攪拌機(jī)圖S3VWF型臥軸式攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖反應(yīng)攪拌設(shè)備5)8型雙槳攪拌機(jī)WFJ、LFJ型反應(yīng)攪拌機(jī)潛水?dāng)嚢柰屏髌鱍JB型潛水?dāng)嚢杵?2)DQT型低俗潛水推流器4QJB型潛水?dāng)嚢杵鹘榻B工程應(yīng)用范圍相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)型號(hào)意義說明結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)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)?；蚺懦龅囊后w.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(jié)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(hào)意義說明；連比律連比律6葉輪片」,性號(hào)電動(dòng)機(jī)松時(shí)數(shù)出動(dòng)機(jī)功軍，1匕推拌器特仙號(hào)(31結(jié)構(gòu)及恃.也;QW型潛水螳抻器是由電前機(jī).齒輪變速機(jī)構(gòu).弛承.油室及葉輪等殂成“其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu).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(zhēng)機(jī)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(guān)問題及解決方案?jìng)鹘y(tǒng)攪拌設(shè)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(guān)鍵工藝過程之一。傳統(tǒng)的攪拌設(shè)備可分為立軸折槳式、水平（潛水）推進(jìn)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(yùn)營成本帶來不必要的增加，而且會(huì)直接影響到最終的工藝處理效果。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，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(shù)改進(jìn)路線以潛水?dāng)嚢杵鳛槔?，傳統(tǒng)的潛水?dāng)嚢杵髟谖鬯幚砉に囍凶鳛橐环N成熟的產(chǎn)品，在國內(nèi)應(yīng)用廣泛，它主要由潛水電機(jī)、葉輪和安裝系統(tǒng)組成（圖1）。為簡(jiǎn)化整機(jī)結(jié)構(gòu)，多采用多級(jí)電機(jī)配合直聯(lián)結(jié)構(gòu)；葉輪有鑄造、焊接等形式。傳統(tǒng)的潛水?dāng)嚢杵麟m具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝維護(hù)較方便等特點(diǎn)，但由于葉輪形式及動(dòng)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(duì)以上的原因，同時(shí)兼顧產(chǎn)品可靠性，我們做出如下四項(xiàng)節(jié)能技術(shù)改進(jìn)：圖用(1)高效葉輪：葉輪作為一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的部件，鑄件結(jié)構(gòu)精度較差，難以保證葉輪的平衡性，我們將葉輪重新進(jìn)行了水力測(cè)試研究，改進(jìn)為全沖壓式焊接結(jié)構(gòu)、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(dòng)力：針對(duì)傳統(tǒng)潛水?dāng)嚢杵鞯亩嗉?jí)電機(jī)能效較低、電機(jī)體積大、成本高等問題，我們提出了常規(guī)四級(jí)電機(jī)配套一體化高效斜齒輪減速機(jī)的動(dòng)力方案。改進(jìn)后的節(jié)能型潛水?dāng)嚢杵鞯闹饕M成部分有潛水電機(jī)、減速機(jī)、葉輪及安裝系統(tǒng)組成(圖2)。同等條件下相比多級(jí)電機(jī)綜合效率可提高約15%,實(shí)例對(duì)比情況可見下表(表1)(3)可靠密封：潛水?dāng)嚢枳鳛槌Ｆ谠谝合鹿ぷ鞯脑O(shè)備，密封是其可靠工作的最基本保障，對(duì)此我們?cè)O(shè)計(jì)兩道獨(dú)立機(jī)械密封，并在兩道機(jī)械密封中間的油室設(shè)置傳感器，配合獨(dú)有的接線盒設(shè)計(jì)，確保水下設(shè)備的長期可靠工作。(4)耐久設(shè)計(jì)：針對(duì)潛水?dāng)嚢柰ǔ?4h連續(xù)工作的特點(diǎn)，我們選配永久性潤滑軸承，設(shè)計(jì)達(dá)到壽命10萬小時(shí)，在正常情況下，基本確保該部件終身免維護(hù)。應(yīng)用效果與前景經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)的潛水?dāng)嚢杵髯鳛橐环N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(yùn)用前景。另隨著全社會(huì)環(huán)保意識(shí)的提高，國家節(jié)能減排政策及發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略決策，經(jīng)濟(jì)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(biāo)準(zhǔn)要求逐步提高。目前各污水處理廠出水標(biāo)準(zhǔn)多要求由一級(jí)A提升至一級(jí)B,對(duì)脫磷除氮的要求更高，必然對(duì)高效節(jié)能的關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)產(chǎn)生迫切的需求。增加厭氧攪拌反應(yīng)或水解酸化過程，是目前應(yīng)用比較普遍的方法，而攪拌混合設(shè)備又是該工藝段的關(guān)鍵設(shè)備，所以，技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新在必將使得機(jī)械攪拌設(shè)備在污水處理工藝及其它攪拌混合場(chǎng)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(shè)計(jì)手冊(cè).北京市：冶