《搅拌设备》PPT课件.ppt
第6章 搅拌设备,主要内容搅拌设备的用途及分类 机械搅拌设备结构及其工作原理 水处理工艺中常用的机械搅拌设备,6.1 搅拌设备的用途及分类,1、搅拌设备的用途 在水处理工艺中，搅拌设备主要用于药剂的溶解、稀释、混合反应和投加混凝剂或助凝剂。,6.1 搅拌设备的用途及分类,2、搅拌设备的分类,按搅拌功能分,按搅拌方式分,按搅拌目的分,6.2 机械搅拌设备结构及其工作原理,搅拌设备,1、搅拌设备组成,6.2.1 机械搅拌设备组成与其工作原理,2、搅拌设备工作原理混合：通过搅拌作用，使与水的相对密度、黏度不同的物质在水中混合均匀；搅动：通过搅拌使混合液强烈流动，以提高传热、传质的速率；悬浮：通过搅拌作用，使原来静止在水体中可沉降的固体颗粒或液滴悬浮在水体中；分散：通过搅拌作用，使气体、液体或固体分散在水体中，增大不同物相的接触面积，加快传热和传质过程。,6.2.1 机械搅拌设备组成与其工作原理,3、机械搅拌设备工作原理在搅拌器附近区域的流体造成高湍流的充分混合；产生一股高速射流推动全部液体沿一定途径循环流动。,6.2.2 机械搅拌的形式与结构,1、搅拌器分类按循环流态分：轴向流、径向流、混合流搅拌器。按搅拌器结构分：平直叶、折叶、螺旋面叶搅拌器；桨式、涡轮式、锚式桨叶都有平叶、折叶，推进式的桨叶为螺旋面叶。水工艺中常见的搅拌器有：桨式搅拌器、推进式搅拌器、涡轮式搅拌器、锚式搅拌器。,6.2.2 机械搅拌的形式与结构,2、桨式搅拌器类型：平直叶桨式搅拌器和折叶桨式搅拌器。特点：转速低（1100r/min)；对黏度（最高为2Pas）较敏感；径向流；叶片为2片；=45或60（折叶）；流速为1.05m/s。应用：用于介质黏度低的液体。主要用于药剂溶解和混合。,平桨,折叶桨,折叶桨式搅拌器,折叶桨式搅拌器,桨式搅拌器,三宽叶旋桨式搅拌器,四叶旋桨式搅拌器,6.2.2 机械搅拌的形式与结构,6.2.2 机械搅拌的形式与结构,2、推进式搅拌器特点：叶片为2、3、4，常取3；转速为100500r/min；流速为315m/s；最大黏度为3Pas；轴向流。应用：药剂溶解和悬浮操作。一般用铸铁、铸钢整体铸造而成，有时也采用焊接,图6.4 推进式搅拌器结构,四叶推进式搅拌器,推进式搅拌器,三叶推进式搅拌器,6.2.2 机械搅拌的形式与结构,3、涡轮式搅拌器类型：开启式和圆盘式两类；桨叶有平直叶、弯叶和折叶。特点：片数为4、6、8；转速为10300r/min；流速为410m/s；介质粘度最大为50 Pas。应用：搅拌器广泛用于快速溶解和进行乳化操作,(a)平叶开启式；(b)折叶开启式；(c)直叶圆盘式；(d)弯叶圆盘式涡轮式搅拌器结构,涡轮式搅拌器,常用圆盘涡轮式搅拌器,弯叶可拆圆盘涡轮-WCY,弯叶可拆对开圆盘涡轮式-WKY,弯叶圆盘涡轮式-WY,弯叶对开圆盘涡轮式-WDY,涡轮式搅拌器,六叶开启涡轮式搅拌器,六斜叶开启涡轮式搅拌器,齿形圆盘涡轮式搅拌器,四叶开启涡轮式搅拌器,三叶开启涡轮式搅拌器,涡轮式搅拌器,4、其它型式搅拌器,框、锚式搅拌器,KSB-纯锥底框式,KSA-直锥底框式,KS-椭圆底框式,TS-搪玻璃专用锚式,MS-锚式,锚、框式搅拌器,特殊框式搅拌器,锚、框式搅拌器,杆式搅拌器,螺杆式搅拌器,螺带螺杆式搅拌器,6.2.3 搅拌器附件,挡板,导流筒,挡板宽度为容器直径的1/121/10，一般有4块。,对于涡式或桨式搅拌器，导流筒至于桨叶上方；对于推进式搅拌器，导流筒套在桨叶外面。d/D=0.3033；,6.2.4 传动装置,1、作用：提供能量。2、组成：主要由电动机、减速机和机架组成。电动机：与减速机配套使用。减速机：主要有三角皮带减速机、两级齿轮减速机、摆线针轮减速机和谐波减速机四种。,注：电动机与减速器配套使用，所以不存在机架单独选择问题。,6.2.5 搅拌轴,1、功能：固定搅拌器，并从减速装置的输出轴取得动力，在带动搅拌器转动的同时，将功率传递给搅拌器以克服其旋转时遇到的阻力偶矩而对流体作功。2、组成：轴颈：支承部分；轴头：安装部件；轴身：杆件部分。3、轴端结构：凸缘联轴器轴端结构、夹壳式联轴器轴端结构、推进式搅拌器的轴端结构。,曲轴,直轴,挠性钢丝轴,由轴肩和缩紧螺母实现轴向固定，用键来实现径向固定。,轴端车出一环形槽，将需要相连的轴的一端对接在一起，环形槽和悬吊环实现轴向定位，再利用夹克式联轴器将悬吊环紧紧地扣压在两根轴端环形槽内。,搅拌轴的计算选用,在搅拌过程中，搅拌轴除了承受扭转作用外，还承受弯曲作用。由于扭转在搅拌过程中起主导作用，工程上假定搅拌轴只承受扭转作用，用增加安全系数降低材料许用应力的方法弥补因忽略弯曲作用所引起的误差。搅拌轴受扭转作用时的强度条件是:,除了对搅拌轴进行强度计算外，还必须对搅拌 轴进行刚度校核。为了防止转轴在旋转过程中产生过大的扭曲变形，避免在运转 过程中产生振动而引起轴封的泄漏。,搅拌轴材质的选用,一般要求：强度、刚度和韧性；切削加工性能特殊要求：轴直线度、表面硬度常用材料：45号优质钢制造、35号钢、不锈钢,6.2.6 联轴器,1、作用：将两个独立的轴牢固地连在一起，以进行传递旋转运动和功率。2、基本要求：最主要是应确保两根联接轴的同心，有时还应具有一定的减少震动缓和冲击的能力。3、结构形式：凸缘联轴器、夹壳联轴器、套筒联轴器、弹性圈柱销联轴器。,凸缘联轴器1上半凸缘联轴器；2下半联轴器；3螺栓；4螺母,凸缘联轴器,优点是结构简单、制造方便、成本低，并能传递较大扭矩，缺点是无减震性能，不能消除因两轴不同心所引起的振动。适用于低速、振动小和刚性大轴。,凸缘联轴器,夹壳联轴器1左（右）半联轴器；2吊环；3螺栓；4螺母；5垫圈,夹壳式联轴器,拆卸方便、拆装时不需做轴向移动适用于低速、直径小于200mm的轴。,夹壳式联轴器,联轴器的选择,原则：根据工作条件，结合联轴器的特点来选型。无支承时，选用刚性联轴器底轴承和中间轴承支承时，选用弹性联轴器,弹性套柱销联轴器,梅花形弹性联轴器,其它形式的联轴器,齿轮联轴器,6.2.7 轴承,1、作用：为搅拌轴设置的支承。2、分类：按承载方向按轴承工作时的摩擦性质,传动轴，搅拌轴,中间轴承,底轴承,轴承形式,球轴承,滚子轴承,滑动轴承,6.3水处理工艺中常用的机械搅拌设备,1、溶药搅拌设备2、混合搅拌设备3、絮凝搅拌设备4、澄清搅拌设备5、水下搅拌机6、消化池搅拌设备,6.3水处理工艺中常用的机械搅拌设备,1、溶药搅拌设备,机械混合搅拌机结构示意图1传动装置；2主轴；3搅拌器,折桨式混合搅拌机结构示意图,6.3水处理工艺中常用的机械搅拌设备,2、混合搅拌设备,6.3水处理工艺中常用的机械搅拌设备,3、絮凝搅拌设备（立式搅拌机）,6.3水处理工艺中常用的机械搅拌设备,3、絮凝搅拌设备（卧式搅拌机）,6.4 搅拌器的选用,搅拌器选型：一般从3个方面考虑，搅拌的目的、物料黏度和搅拌器容积的大小。选用时除满足工艺要求外，还用考虑功耗、操作费用，以及制造、维护和检修等因素。,搅拌器型式和适用条件,6.4 搅拌器的选用,注：+表示适用；+表示适用且常用；表示不使用。,
