机械混合池计算(苍松参考)
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混合池的选择
混合设施应根据混凝剂的品种进行设计,使药剂与水进行恰当、急剧充分的混合。一般混合时间10~30s ,混合方式基本分为两大类:水力混合和机械混合。水力混合简单,但不能适应流量的变化;机械混合可进行调节,能适应各种流量的变化。具体采用何种混合方式,应根据水厂工艺布置、水质、水量、投加药剂品种及维修条件等因素确定。
本设计的混合设施采用“机械混合”,机械混合有其独特的优点,混合效果好,且不受水量变化影响,适用于各种规格的水厂,所以选用机械混合。
方 式
特 点 及 使 用 条 件 管式混
合
管道混合
混合简单,无需另建混合设施,混合效果不稳定,流速低时,混合不充分 静态混合 构造简单,无运动设备,安装方便,混合快速均匀;当
流量降低时,混合效果下降
水泵混合 混合效果好,不许增加混合设施,节省动力,但使用腐
蚀性药剂时,对水泵有腐蚀作用。适用于取水泵房与水
厂间距小于150m 的情况
机械混合 混合效果好,且不受水量变化影响,适用于各种规格的
水厂,但需增加混合设备和维修工作
混合池有效容积
W=n
QT 60 式中 W —有效容积(m 3);
T —混合时间(min );
Q —处理水量(m 3/h );
n —池数。
设计中取Q=160000m 3/d=6667m 3/h=1.85m 3/s ;T=0.5min ; n=3个,则
W= 3
605.06667⨯⨯=18.52m 3 机械混合池尺寸及有关参数选定:
直径:D=2.8m ;
水深:H 1==24D W π28.214.352
.184⨯⨯=3.0m ;
池总高:H=H 1+0.45=3.45m ;
搅拌器外源速度:V=3m/s (一般采用1.5至3m/s); 搅拌直径:D 0=2
3D=1.87m ,设计中取1.8m ;
搅拌器宽度:B=0.1D=0.28m ,设计中取0.3m ;
搅拌器层数:H:D=1.23≤1.2至1.3,设计中取1层; 搅拌器页数:Z=4 ;
搅拌器距池底高度:0.5D 0=0.9m
搅拌池转速
n 0=0
60D v
π
式中 n 0—搅拌器转速(r/min );
v —搅拌器外缘速度(m/s);
D 0—搅拌器直径(m )。
设计中取v=3m/s ,D 0=1.8m,则
n 0=814.33
60⨯⨯=31.8r/min
搅拌器角速度 w=0
2D v
式中 v —搅拌器外缘速度(m/s);
D 0—搅拌器直径(m );
s rad w 33.38.13
2=⨯=
轴功率
N 2=g ZBR w c 4084
03ρ
式中 c —阻力系数,0.2至0.5;
ρ—水的密度(kg/m 3);
W —搅拌器角速度(rad/s );
Z —搅拌器页数;
B —搅拌器层数;
R 0—搅拌器半径;
g —重力加速度(m/s 2)。
设计中取c=0.4,Z=4,B=1层,R 0=0.9m,则
N 2=g ZBR w c 4084
03ρ=81.94089.01433.310004.04
3⨯⨯⨯⨯⨯⨯=9.74 kw
所需轴功率
N 1=1022
G ⨯⨯ωμ
式中 μ—水的动力黏度(Pa ·s );
W —混凝池容积(m 3);
G —速度梯度(s -1),一般采用500至1000 s -1。 设计中G=720 s -1
N 1=1022G ⨯⨯ωμ=10272052.181009.12
4⨯⨯⨯-=9.7 kw N 1 <N 2 ,满足要求。
电动机功率
N 3 =n
2η∑N
式中 ∑ηn —传动机械效率。
设计中取∑ηn =0.85,则
N 3 =n 2η∑N =85
.074
.9=11.46 kw
机械搅拌混合池