搅拌器设计计算

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=1.15m ×1.15m ×6.5m ≈8.60m ³

∴设混合池有效容积V=8m ³

2、混合池流量Q=0.035m ³/s

3、混合时间t=10s

4、混合池横截面尺寸1.15m ×1.15m ，当量直径D=

πω4L =π15.115.14⨯⨯=1.30m 5、混合池液面高度H =24πD V =m ..π036301842

≈⨯⨯ ∴混合池高度H ＇=6.03m+（0.3～0.5）m=6.33～6.53 (m);取6.5m

6、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。

7、取平均水温时，水的粘度值()s a ⋅P μ=1.14×10-3s a ⋅P

取水的密度3/kg 1000m =ρ

8、搅拌强度

1）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=4.3～173/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

2）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 3）混合均匀度U ，一般为80%～90%。U 取80%。

9、搅拌机的布置形式、加药点设置。

1）立式搅拌机的布置：一般采用中央置入（或称顶部插入）式。

2）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1.5倍。

二、搅拌器的选用及主要参数

1. 选用折叶桨式

2. 桨叶数2=Z

3. 搅拌器直径0.8m d m 0.867~433.0m 32~31d ==⎪⎭

⎫ ⎝⎛=，取）（）（D 4. 搅拌器螺距d s =

5. 搅拌器层数d

H ，取7，（公司取层数4） 6. 搅拌器外缘线速度ν取（1.0～5.0）m/s

7. 搅拌器宽度：b=（0.1～0.25）d=（0.08～0.2）m,取0.11m

三、搅拌器转速及功率设计

1、根据要求的搅拌梯度G 值计算：

1）搅拌器外缘线速度ν取2.72m/s

2）搅拌器转速：

r/s .~.r/.~.m/s π

..~.πd v n ）（）（）（002400min 3711987238005016060≈≈⨯==， 取65r/min=1.08r/min 。

2）搅拌器功率计算：

① 求雷诺准数：6322e 10606010

141100008180R ⨯≈⨯⨯⨯==....μn ρd -，流动形态属于层流。 ② 求功率准数：查网络数据，功率准数p N 查得0.52：p N 取0.63～0.75

③ 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

2、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== 3、电动机功率计算：274.099

.095.0215.02.154=⨯⨯===

ηηηKgN KgN N A