搅拌器设计计算
(作者:纪学鑫)
一、设计数据:
1、混合池实际体积V=××≈³
∴设混合池有效容积V=8m ³
混合池流量Q=³/s
混合时间t=10s
4、混合池横截面尺寸×,当量直径D=
πω4L =π15.115.14⨯⨯= 5、混合池液面高度H =24πD V =m ..π036301842
≈⨯⨯ ∴混合池高度H '=+(~)m=~ (m);取 挡板结构及安装尺寸()m 54.0036.0m 241361~)(~≈⎪⎭
⎫ ⎝⎛D ;数值根据《给水排水设计手册》表4-28查得,以下均已此手册作为查询依据。
取平均水温时,水的粘度值()s a ⋅P μ=×10-3s a ⋅P
取水的密度3/kg 1000m =ρ
搅拌强度
搅拌速度梯度G ,一般取500~1000s -1。
混合功率估算:N Q =K e Q(kw)
K e --单位流量需要的功率,K e 一般=~173/s kw m ⋅
∴混合功率估算:3/s kw 17~3.4m N Q ⋅=
1-3-3
e e )30.1365~65.686(s
8s a 1014.1m /s kw 17~3.41000t 1000t 1000s P K Q Q K G ≈⨯⋅⨯⋅===⇒)(μμ 取搅拌速度梯度1-s 740=G
体积循环次数'Z
搅拌器排液量'Q ,213.08.008.1385.0)/(333'=⨯⨯==s m nd k Q q 折叶桨式,片,245=︒=Z θ,流动准数385.0k q 取,见表4-27查取; ---n 搅拌器转速)
(s /r ;d 搅拌器直径(m) 转速d
60n πν=;---线速度v ,直径d ,根据表4-30查取。
()266.03===⇒V t nd k V t Q Z q ''
容积 混合均匀度U ,一般为80%~90%。
U 取80%。
搅拌机的布置形式、加药点设置。
立式搅拌机的布置:一般采用中央置入(或称顶部插入)式。
搅拌器的位置及排泄方向:搅拌器的位置应避免水流直接影响侧面冲击。
搅拌器距液面的距离通常小于搅拌器直接的倍。
搅拌器的选用及主要参数
选用折叶桨式
桨叶数2=Z 搅拌器直径0.8m d m 0.867~433.0m 32~31d ==⎪⎭
⎫ ⎝⎛=,取)()(D 搅拌器螺距d s = 搅拌器层数d
H ,取7,(公司取层数4) 搅拌器外缘线速度ν取(~)m/s
搅拌器宽度:b=(~)d=(~)m,取
搅拌器转速及功率设计
根据要求的搅拌梯度G 值计算:
搅拌器外缘线速度ν取m/s
搅拌器转速:
r/s .~.r/.~.m/s π
..~.πd v n )()()(002400min 3711987238005016060≈≈⨯==, 取65r/min=min 。
2)搅拌器功率计算: 求雷诺准数:6322e 10606010
141100008180R ⨯≈⨯⨯⨯==....μn ρd -,流动形态属于层流。
求功率准数:查网络数据,功率准数p N 查得:p N 取~ 求搅拌功率:()()2.1/35.0e 3e 3e p sin R 2.310R 2.110R 66.066.0θD b p D H B A N +⎪⎭
⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=, ()[]
185********+-+=).(d/D b/D A ()()[]D d D B /14.15.0/b 4-3.1210--=,()()()D b D d D b P /75.0/5.2/41.12---+=,根据表4-22查得,或者查图4-33。
999.0821.023.174.29====E P B A ,,,
5168.0=⇒P N ,()kw .....kw g d ρn N N p 215081
9102800811000516801025353=⨯⨯⨯⨯== 校核合格。
,kw 212.01000t kw 215.02
P ==≈=G Q N N Q μ
根据要求的体积循环次数Z'计算: 计算搅拌器排液量:/s m ..t Z'V Q'3213010
82660=⨯== 计算搅拌器转速:min 65081803850213033r/r/s ....d K Q'n q ≈=⨯== 校核搅拌器外缘线速度:m/s .π..πdn v 71208180≈⨯== 。
校核合格0571201m/s,.m/s .v m/s .<=< 计算搅拌器功率:kw .d ρn N N P 21501000
5
3== 电动机功率计算:274.099
.095.0215.02.154=⨯⨯===
ηηηKgN KgN N A。