机械搅拌絮凝池

13-4.机械搅拌絮凝池工艺设计由于处理水量较大，采用配有变频调速电动机的水平轴式等径叶轮机械搅拌絮凝池。设计参数设计流量Q=4.95m3/s，池数n=8座，单池设计流量Q’=0.62m3/s，絮凝时间t=20min，池内平均水深采用h=3.3m，超高取0.3m，搅拌器的排数n=4排。设计计算（1）池体尺寸单池容积V=Q1t=0.62×20×60m3=744.0m3（2）池长L=αZh=1.22×4×3.3m=16.1吗，取L=16m式中α-系数，α=1.0-1.5（3）池宽取B=14.0m。（4）搅拌设备1）叶轮直径D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Δh=0.15m，则D=h-2Δh=3.3m-2×0.15m=3.0m2）叶轮的桨板尺寸桨板长度取l=1.0m（l/D=2.0/3.0=0.670.75满足要求），桨板宽度取b=2.0m。每个叶轮上设置桨板数γ=4块，共设四排轴，每排轴装四个叶轮，16块桨板。3）每排搅拌器上桨板面积与絮凝池过水断面积之比：，符合要求。4）搅拌器的转数n0-搅拌器的转数（r/min）；v-叶轮边缘的线速度（m/s），第1至第4排分别采用v1=0.5m/s；v2=0.4m/s；v3=0.3m/s；v4=0.2m/s。D0-叶轮上桨板中心点的旋转直径，D0=D-b=（3.0-0.2）m=2.8m。每排搅拌器的转数n0i（i=1，2，3，4）为取n01=4r/min，n02=3r/min，n03=2r/min。则各排叶轮半径中心点的实际线速度mmLhVB09.143.30.160.744%25%143.3140.22.01616Bhbl0060Dvnmin41.3min8.214.35.060600101rrDvnmin7.2min8.214.34.060600202rrDvnmin1.2min8.214.33.060600303rrDvnmin4.1min8.214.32.060600404rrDvnsmsmnDv586.06048.214.360010125）叶轮旋转时克服水的阻力所消耗的功率N0N0-叶轮旋转时克服水的阻力所消耗的功率（kW）；γ-每个叶轮上的桨板数目（个），取γ=4个；l-桨板长度（m），l=2m；r2-叶轮半径，r2=D0/2=2.8m/2=1.4m;r1-叶轮半径与桨板宽度之差，r1=r2-b=（1.4-0.2）m=1.2mω-叶轮旋转的角速度（rad/s），ω=2v/D0;k-系数，k=φρ/（2g）；ρ-水的密度，ρ=1000kg/m3；φ-阻力系数，根据桨板宽度和长度之比（b/l）确定，本设计b/l=0.2/2=0.11，取φ=1.10.不同b/l下的φ值所以每个叶轮旋转时克服水的阻力所消耗的功率N0i（i=1，2，3，4）为smsmnDv44.06038.214.3600202smsmnDv293.06028.214.3600303smsmnDv205.0604.18.214.3600404212230408rrklN07.5681.92100010.1ksradsradDv419.08.2586.022011sradsradDv314.08.244.022022sradsradDv21.08.2293.022033sradsradDv146.08.2205.022044kWkWN143.0419.0945.14082.14.10.21.5643312201kWkWN06.0314.0945.1945.133202kWkWN018.0314.0945.1945.133303kWkWN006.0146.0945.1945.13340436）各排轴转动每个叶轮所需的电动机功率Ni（i=1，2，3，4）Ni-电动机功率（kW）；η1-搅拌器机械总效率，取η1=0.75；η2-传动效率，可采用0.6-0.95，取η2=0.85。各排轴上每个叶轮的功率为7）每排搅拌轴所需电动机功率Ni’（5）计算GT值絮凝池的平均速度梯度G值用下式计算G-平均速度梯度（s-1）；P-单位时间，单位体积液体所消耗的功，即外加于水的输入功率（kW/m3）；μ-水的动力粘度（Pa·s），水温按15℃计，μ=1.14×10-3Pa·s；其中所以GT=40.83×20×60=4.9×104，在1×104-1×106范围内符合要求。絮凝池与沉淀池合建。210iiNNkWkWNN224.085.075.0143.021011kWkWNN094.085.075.006.021022kWkWNN028.085.075.0018.021033kWkWNN009.085.075.0006.021044kWkWNN896.0224.04411kWkWNN376.0094.04422kWkWNN112.0028.04433kWkWNN036.0009.04444PG310VNNNNP040302014330019.0744009.0028.0094.0224.04mkWmkW