【正文】 拌機一般分為：剛性連接攪拌機和彈性連接攪拌機。 攪拌設(shè)備的工作部分，有攪拌器，攪拌軸和攪拌附件組成。 絮凝池內(nèi)攪拌強度 (即攪拌速度梯度值 G)應遞減，各檔攪拌器槳葉中心處的線速度依次逐漸減慢，且要有足夠的攪拌時間來完成絮凝過程。臥式絮凝攪拌機的槳板接近池底旋轉(zhuǎn)，一般絮凝池不存在積泥問題。 直槳葉是最常用的一種普通槳葉，其結(jié)構(gòu)如圖 13。而絮凝池的目的就是創(chuàng)造合適的水力條件使這種具有絮凝性能的顆粒 在相互接觸中聚集，以形成較大的絮凝體(絮粒 )。在混凝沉淀的設(shè)計中，也出現(xiàn)了寧可延長一些反應時間以縮短沉淀時間的看法。因此，往往出現(xiàn)即使原水的絮凝性質(zhì)很不相同，而其絮凝池的布置卻完全相同的情況。凡符合這二個條件的所謂 “ 模型絮凝池 ” 則被認為是理想的絮凝池布置。可以通過三個途徑，使顆粒達到彼此的接觸：水分子的熱力運動、顆粒的沉速差異和水體的流動。 至于沉速差異產(chǎn)生的顆粒碰撞，往往在沉淀池中有明顯的作用。 D—— 顆粒的有效粒徑； 單位 m。 5 () 式中： W—— 單位體積單位時間所消耗的功； 單位 KW。 5 () 式中： β —— 系數(shù) 。而在實 用上有效能量是難以確定的，仍需用計算的能量來表示。這二種切應力的大小都決定于液體的速度梯度。 采用 G值來模擬絮凝池的水流絮凝特征，至少在二方面是有用處的，一是可以把真實絮凝池的研究縮小到在實驗室內(nèi)進行，也就是只要維持實驗條件的 G值與真實池相同。大多理論研究都以微粒作為對象。因此，采用微粒的分析方法，問題要復雜的多。而分別用平均粒徑、平均速度梯度以及平均沉速來表示。許多理論公式都與粒徑有關(guān)。實際上這三個指標都是相互關(guān)聯(lián)的。 根據(jù)以上對絮凝過程以及基本假設(shè)的分析，我們就可以進而討論絮凝池合理設(shè)計的設(shè)想方案。 假如絮凝過程中密度保持不變，即 φ 固定，則上式可換算成粒徑的變化關(guān)系。粒徑 (或沉速 )隨時間呈指數(shù)關(guān)系增加 ， 其增長的速率取決于 ks值。 圖 21 理論曲線圖 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 21所示為理論曲線，然而，根據(jù)一般攪拌試驗的結(jié)果，所得圖形與圖 21有很大出入，大致得到象圖 21實線所示的曲線。我們不妨稱 Vmax為某一 G值時的極限沉速。 產(chǎn)生理論曲線與試驗曲線不一致的原因，很容易得到 解釋 。 圖 22 試驗曲線圖 但是圖 22的試驗曲線是用同一水質(zhì)、同一 G值試驗的結(jié)果。但 G值顯然逐漸減小，此時所看到的絮凝體往往明顯地優(yōu)于攪拌時的絮凝體。 a、 b、 c分別代表低、中、高三種不同的 G值，按照理論曲線 (虛線 )應該出現(xiàn) G值越高，增長越快。碰撞產(chǎn)生的絮凝作用應是主要的。然而當絮凝時間超過交點時，低的 G 值將可獲得較快的顆粒沉速增長，高的 G值沉速增長反而減慢，這也就是絮凝池設(shè)計中采用改變流速的原因。 圖 23 試驗結(jié)果圖 圖 23所示的試驗結(jié)果，對進行絮凝池的合理設(shè)計很為有用，后面將作進一步討論。 顆粒濃度高，粒間的接觸機會多，因而就具有較迅速增大顆粒的可能。因此圖 24a所示的二條曲線大致上反映了其它條件相同時濃度高低的影響。例如由于混凝劑選擇不當或加注量不足，均可使顆粒缺乏必要的絮凝能力，此時，即使接觸機會很多，然而其聚集效果卻很差。由圖可知，對絮凝能力弱的處理水，其無效碰撞占有重要比例。顆粒抗剪強度的大小直接影響著絮凝顆粒的極限沉速，抗剪強度大，允 許的極限沉速也大。 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 以上只是根據(jù)某些理論以及概念所作的分析。 我們現(xiàn)在設(shè)計的絮凝池要適應大多數(shù)廠家的廢水凈化工作。 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 第三章 攪拌機的設(shè)計 設(shè)計原始數(shù)據(jù) (1).絮凝攪拌池應設(shè)三檔攪拌機，攪拌池分為三格，現(xiàn)就設(shè)計第一檔的攪拌機。 設(shè)計要點 (1).上層攪拌器槳葉頂端應設(shè)于池子于水面下 處，下層攪拌器槳葉底端應設(shè)于距池底 處，槳葉外緣與掣側(cè)壁間距不大于 。 設(shè)計計算數(shù)據(jù) 設(shè)計中主要是進行以下幾方面的工作： (1).絮凝攪拌的檔數(shù)：一般絮凝池內(nèi)設(shè) 36檔不同攪拌強度攪拌機，因此絮凝池分為 36倍。 (4).各檔攪拌機攪拌速度梯值 G，一般取 2070S1? 。 則：本設(shè)計選取寬度 B為 。 R2= 所以內(nèi)槳葉的理論半徑為： Rp1=(R1+R2)/2= 攪拌器轉(zhuǎn)速的確定 根據(jù)已知速度梯度 G計算： 第一檔選 G1=70S1? ，因為 K1 =，所以根據(jù)轉(zhuǎn)速公式： 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 n1 =? ?3 331112396012?? PRAKCVG? （ ） 其中μ —— 水的粘度，單位 V—— 絮凝池的體積，單位 m3 G—— 速度梯度，單位 S1? C—— 攪拌層數(shù) K—— 水和攪拌器的速度之比 A—— 單層槳葉面積，單位 m2 Σ Rp—— 內(nèi)槳和外槳的矢量和，單位 m n—— 攪拌器轉(zhuǎn)速，單位 r/min 所以第一檔的轉(zhuǎn)速為： ? ? ? ? ? ? ? ?321 3 3 3 3 10 70123 960 2 1 4n?? ? ????? ? ? ? ? ? ??? == 攪拌功率的確定 按 計算法計算 (以將橫梁及斜拉桿的拖曳和機械消耗功率考慮在內(nèi) )為 ? ?3 1 2 0 %102 nD pC eANvg???ρ （ ） 32 2 1 .3 0 .1 2 1 0 0 0 1 .21 0 2 9 .8 1npv? ? ? ? ?? ? ? npv? ? 外槳板： smnRvp P / 111 ????? ? 內(nèi)槳板： smnRvp P / 122 ????? ? 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 smvvpv ppn / 333 23 1 ?????? N= KWv pn ???? 電動機及減速器的選型 減速器和電動機的選型條件 (1) 機械效率，傳動化，功率，進出軸的許用扭距和相對位置。 (5) 外形尺寸應滿足安裝及檢修要求。澄清池攪拌機采用 YCT 系列滑差式電磁調(diào)速異步電動機，消化池攪拌機一般采用防爆異步電動機。 3. 載荷的大小、性質(zhì)、方向、分布情況。取 A0=112，于是得 dmin= A03nP=1123 = 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選取聯(lián)軸器的型號。為了配對圓螺母，選擇圓螺母用墊圈，其長度為 3mm， d3=70mm。 910 段的確定需根據(jù)壓蓋和套筒的尺寸，選擇 d=80mm,L=190mm 下面來做軸徑的理論計算： 由《過程裝備設(shè)計》查的公式： 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 421 nNCd ? （ ） 式中 C2— 按扭轉(zhuǎn)剛度計算系數(shù)，當扭轉(zhuǎn)角為 10 /m 時， C2= N— 攪拌器的功率，單位 KW n— 攪拌 器的轉(zhuǎn)速，單位 r/min 得： 第一檔： mmd 41 ?? 經(jīng)上面計算所的結(jié)果可以看出 3個軸徑的理論數(shù)值都小于 55mm，故軸的小徑選： d1=55mm 上支撐裝置設(shè)計 機座的設(shè)計 立式攪拌機設(shè)有機座，在機座上要考慮留有容納聯(lián)軸器，軸封裝置和上軸承等不見的空間，以及安裝操作所需的位置。當攪拌機軸向力較大時，須設(shè)上軸承：若減速機軸與攪拌軸采用剛性連接，可在機座中設(shè)一個上軸承，以承擔攪拌機軸向立和部分勁向力。 由于攪拌機的主軸主要傳動扭矩，因此下軸承選用推力球軸承，推力球軸承的特點是：套圈與滾動體一般是分離的，應用于軸向力大而轉(zhuǎn)速較低的場合，沒有徑向限位能力，不能單獨組成支撐，一般要與向心軸承組成組合支撐使用。 3） 許用的外形尺寸和安裝方法。 平鍵連接的工作特點是鍵的兩側(cè)面是工作面，工作時，靠鍵同鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩。 1)選取鍵的長度寬度高度：根據(jù) d=65mm 查表得 鍵的 寬度 b=18mm,高度 h=11mm,由輪轂寬度并參考鍵長系列，取鍵的長度 L=90mm 2)校核鍵連接的強度：鍵、輪轂、軸的材料全是鋼，查表得其擠壓應力 [σ p]=100120Mpa 取平均值 [σ p]=110Mpa，鍵的工作長度 l=Lb=9018=72mm 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 k==*11= 轉(zhuǎn)矩 T=*105P/n=*105**m 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 Σ p=(2T*103)/kld=≤ [σ p]=110Mpa 故符合要求。其中用鎖緊螺母就是其中的一種防松措施。 第二種防松方式比第一種更可靠，但是結(jié)構(gòu)相對復雜。軸襯和軸套一般是整體式，安裝時先將軸承座對中，然后將支架焊于罐體上或?qū)⑤S承固定于池中預埋件上。 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 (2) 滑動軸承座：這種軸承必須注壓力清水進行沖刷和潤滑，在攪拌機起動前應先接通清水，水量不超過 1L/min。 支撐套的設(shè)計 根據(jù)上面所選軸承知，支撐套的材料應選 45鋼，且軸承套的內(nèi)徑為軸承的外徑。 聯(lián)軸器與軸的連接 當采用鍵和止動螺釘將攪拌器軸套固定在攪拌軸上的結(jié)構(gòu)時，鍵應按 GB109579《平鍵和鍵槽的剖面尺寸》選取。軸封的目的是避免介質(zhì)通過轉(zhuǎn)軸從攪拌容器內(nèi)泄漏或外部雜質(zhì) 滲入攪拌容器內(nèi)。在壓蓋的壓力作用下，裝在攪拌軸與填料箱本體之間的填料，對攪拌軸表面產(chǎn)生徑向壓緊力。 查機械設(shè)計手冊，根據(jù)軸徑 d=80，可得油封氈圈及槽的尺寸： 油封氈圈： d=79 D=98 b=7 槽： D1=99 d1=81 b1=7 b2= 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 2．填料密封的選用 根據(jù)填料的性能選用：當密封要求不高時，選用一般石棉或油浸石棉填料，當密封要求高時 ，選用膨體聚四氟乙烯、柔性石墨等填料。根據(jù)以上的填料密封的介紹，本課題的密封裝置選用：油浸石棉填料填料密封。經(jīng) 驗證明：適當?shù)倪x用較大的預緊力對螺紋連接的可靠性以及連接件的疲勞強度都是有利的。因此，為了防止連接松脫，保證連接安全 可靠，設(shè)計時必須采用有效的放松措施。因此在機架中的螺栓連接都要求用機械防松。 （ 3）螺栓的排列應有合理的間距、邊距。 本次設(shè)計 結(jié)果如下表 。最后，感謝葉曉平老師、卓耀斌老師的指導，在他們的指導幫助我才能順利的完成此次的設(shè)計，謝謝！ 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 參考 文獻 [1].機械設(shè)計手冊 ， 1999年 [2].機械設(shè)計手冊 4. 北京工業(yè)出版社， 1999年 [3].機械設(shè)計手冊 5. 北京工業(yè)出版社， 1999年 [4].圖學基礎(chǔ)教程 .高等教育出版社， 1999 年 [5].機械設(shè)計 .高等教育出版社， 2020年 [6].機械基礎(chǔ) .北京：中國勞動出版社， 1998年 [7].機械制造技術(shù) .北京：機械工業(yè)出版社， 1999年 [8].化工輕工設(shè)備機械基礎(chǔ) .成都：科技大學出版社， 1988年 [9].當代給水與廢水處理原理講義 .北京：清華大學出版社， 2020年 [10].液壓傳動 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020年 [11].過程裝備控制技術(shù)及應用 .北京：化學工業(yè)出版社 .2020年 [12].過程設(shè)備設(shè)計 . 北京：化學工業(yè)出版社 .2020年 [13].工程材料 . 北京：化學工 業(yè)出版社 .2020年 [14].工程流體力學 . 北京：化學工業(yè)出版社 .2020年 [15].化工工程制圖 . 北京：化學工業(yè)出版社 .2020年 [16].orlov of machine :Mir Pub.,1987 [17].Hindhede I, Design Fundamentals:A Practical York:McGraw Hill,1983 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 附 錄 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 麗水學院 2020 屆學生畢業(yè)設(shè)計（論文） 38