水平轴式机械絮凝池设计

水平轴式机械絮凝池设计

1. 已知条件：

池宽8.2B m =，絮凝时间16min t =，采用水平轴式机械絮凝池，设计两座，设计流量33333075/1378.13/0.3828/Q m d m h m s ===。

2. 设计计算：

⑴ 池体尺寸：

① 每池容积：31378.1316367.56060

Qt W m ⨯=== ② 池宽B ： 与沉淀池宽度对应，池宽8.2B m =（包括导流墙厚0.2m ） ③ 池长L ：取有效水深 3.7H m =，则367.512.118.2 3.7

W L m BH ===⨯，取12L m =，则实际絮凝池容积为364.08 3m 。

⑵ 搅拌设备：

絮凝池分为3挡，每挡有3根搅拌器。

① 叶轮直径。叶轮旋转时，应不露出水面，也不触及池底。取叶轮边缘与水面及池底间净空0.15h m ∆=，则：

2 3.720.15 3.4D H h m =-∆=-⨯=

② 叶轮的桨板尺寸。桨板长度8.240.2 2.53

l m -⨯==，桨板宽度取 0.2b m =，其中/ 2.5/3.40.7350.75l D ==<，满足要求。

③ 每个叶轮上设置4块桨板，每排搅拌器上桨板总面积与絮凝池过水断面积之比：桨板总面积22.50.2436m ⨯⨯⨯=，过水断面面积：

28.2 3.730.34m ⨯=，两者之比为19.78%<25%,满足要求。

④ 搅拌器转数0n 与角速度ω。60o o

v n D π=，2o v D ω=，第一排叶轮10.55/v m s =，第二排叶轮 20.4/v m s =，第三排叶轮30.2/v m s =，其中 2.70.2 2.7o D m =-=。则： 第一排搅拌器转数1160600.55 3.28/min 3.14 3.4

v n r D π⨯===⨯，

11220.550.367/2.7

o v rad s D ω⨯===； 第二排搅拌器转数2260600.4 2.39/3.14 3.4v n m s D π⨯===⨯，20.267/rad s ω=； 第三排搅拌器转数3360600.2 1.19/3.14 3.4v n m s D π⨯=

==⨯，30.133/rad s ω=。 ⑤ 每个叶轮旋转时克服水的阻力所消耗的功率o N

3

4421()()408

o ykl N kw r r ω=-，桨板数y 4=，ϕ值根据桨板宽度与其长度

之比确定，/0.2/2.50.081, 1.1b l ϕ==<=系数1.1100056.12229.5k g ϕρ

⨯===⨯， 21 1.62o r D m ==，12 1.60.2 1.4r r b m =-=-=

各排轴上每个叶轮的功率分别为：

第一排：3

441456.12 2.50.367(1.6 1.4)0.183408

N kw ⨯⨯⨯=-=，每排所消耗的功率为：1330.1830.552N kw =⨯=

第二排：3

442456.12 2.50.267(1.6 1.4)0.07408

N kw ⨯⨯⨯=-=，每排所耗 功率为：2330.070.21N kw =⨯=

第三排：3

443456.12 2.50.133(1.6 1.4)0.0088408

N kw ⨯⨯⨯=-=，每排所 耗功率为：3330.00880.0265N kw =⨯=。

⑶ G 值与GT 值的校核：

G =N 是单位体积液体所消耗的 功率（w ），20℃时，31.010a p s μ-=⨯⋅。

则：1167.44G s -=

==，

1244.82G s -== ，

1319.09G s -== 满足要求。

平均G 值：

146.59G s -====，则： 46.59166044726.4GT =⨯⨯=，满足451010:之间的要求。 ⑷ 转动每个叶轮所需电动机功率P 与每排搅拌轴所需电动机功率'P 12N P ηη=，其中1η是搅拌器机械总效率，采用0.75；

2η是传动效率，为0.60.95:之间，采用0.8。 '111120.1830.305,30.9150.750.8N P kw P P kw ηη==

===⨯ '220.070.117,30.350.750.8P kw P P kw =

===⨯ '330.00880.0.015,30.0440.750.8P kw P P kw =

===⨯