杜安環(huán)保設(shè)備（江蘇）有限公司
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杜安環(huán)保潛水?dāng)嚢铏C(jī)QJB0.85/8-260/3-740/S
QJB0.85/8-260/3-740/S不銹鋼潛水?dāng)嚢铏C(jī)
1 攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在污水處理廠中潛水?dāng)嚢铏C(jī)有多種用途。在活性污泥工藝中采用潛水?dāng)嚢铏C(jī)可防止污泥沉積在池底部，將污水與回流和再循環(huán)水流混合在一起使懸浮固體均勻分布，從而使微生物與污水之間有充分的接觸。在污泥處理中它們可以執(zhí)行其他類似的功能。
攪拌器設(shè)計(jì)中通常需要考慮的因素是能量密度（W/m3）和整體流速（m/s），特別是在污水處理中。由于已經(jīng)出現(xiàn)了新的高效的攪拌系統(tǒng)，故能量密度標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)轉(zhuǎn)而用來表示能耗了。
有效的攪拌是在整體流動(dòng)條件下獲得的，水池中的介質(zhì)整體都在發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并且成為攪拌工藝的一部分。整體流速通常為0.15～0.35m/s，現(xiàn)在往往被用作攪拌程度的設(shè)計(jì)參數(shù)。由于無循環(huán)通道的水池也存在著如何正確定義和測(cè)量所需流速的問題，故只在學(xué)術(shù)上規(guī)定一個(gè)整體流速是不夠的。直到今天，整體流速仍是污水處理中最可行的對(duì)通用攪拌狀態(tài)進(jìn)行定量分析的方法，而以沉積量、活體積、污泥分布均勻度等參數(shù)來定量表示攪拌度的工作正在進(jìn)行之中。
整體流動(dòng)是由攪拌器射流的動(dòng)量驅(qū)動(dòng)的，其根本上就是攪拌器的反應(yīng)推力，它與攪拌器的位置共同決定著所產(chǎn)生的流動(dòng)形式。如果攪拌器的位置和某一應(yīng)用中所需要的推力以及攪拌器的推力數(shù)據(jù)已知，就可據(jù)此進(jìn)行設(shè)備選型了。
2 流量的計(jì)算
最近的一篇報(bào)道顯示，使用計(jì)算機(jī)流體動(dòng)力學(xué)（CFD）可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)所產(chǎn)生的流量。為了計(jì)算流量，必須解出納維—斯托克斯方程，這可依靠計(jì)算機(jī)的幫助并采用雷諾數(shù)平均的方法，還需要正確選擇湍流、攪拌器型式以及計(jì)算中所采用的計(jì)算網(wǎng)格。解納維—斯托克斯方程時(shí)所施加的力必須包括在內(nèi)，如射流沖力（即攪拌器推力，單位：牛頓）。另外，與攪拌器力矩（角動(dòng)量通量）也有一定的關(guān)系，但沒有那么重要。
依照攪拌器推力和攪拌器位置，正確使用CFD可以進(jìn)一步增進(jìn)攪拌器系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具的準(zhǔn)確性。在這些設(shè)計(jì)中，攪拌器推力是最重要的定量因素，由于ITT飛力系列各種攪拌器所產(chǎn)生的推力是已知的，因此攪拌器選型過程就完成了。
3 測(cè)量推力的試驗(yàn)臺(tái)
杜安環(huán)保潛水?dāng)嚢铏C(jī)的試驗(yàn)臺(tái)，包括一個(gè)專門設(shè)計(jì)的容器、一個(gè)帶導(dǎo)桿的框架和所需的負(fù)載單元及與計(jì)算機(jī)相連的推力測(cè)量設(shè)備?？蚣苁沟脭嚢杵魉a(chǎn)生的推力可以施加在負(fù)載單元上，除了推力以外還有其他的儀表記錄電機(jī)輸入功率（采用3W計(jì)法）和電流。
該試驗(yàn)臺(tái)具有的導(dǎo)流板系統(tǒng)和安裝在罐中的有孔板保證了回流水不會(huì)影響攪拌器的性能，其目的是為了獲得穩(wěn)定的、與無限液體體積中相類似的試驗(yàn)條件。這些條件在設(shè)計(jì)攪拌系統(tǒng)時(shí)可作為基準(zhǔn)點(diǎn)，而攪拌器性能還要根據(jù)周圍的流動(dòng)情況加以修正。
試驗(yàn)裝置（裝有攪拌器和推力測(cè)量設(shè)備）在1∶10的試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭泄策M(jìn)行了40多次試驗(yàn)，最終是將攪拌器放置在與前中心板上的一個(gè)孔相對(duì)的地方，前中心板與兩個(gè)成一定角度的側(cè)導(dǎo)流板相連，幾乎到達(dá)了罐的邊緣，形成一個(gè)“A"字形狀。在流量大的情況下這兩個(gè)流量收縮（一個(gè)位于“A"與罐壁之間，另一個(gè)位于“A"的入口）可大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。放置在“A"的入口上方的一個(gè)帶孔的板阻斷了返混，更進(jìn)一步提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
4 攪拌器推力測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化
因?yàn)橐耘ｎD表示的攪拌器推力正逐漸成為被廣為接受的潛水?dāng)嚢铏C(jī)選型參數(shù)，所以各攪拌 器供應(yīng)商所提供的數(shù)值必須是直接可比的。在這方面，ITT飛力已經(jīng)在ISO發(fā)起了有關(guān)攪拌器性能測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化工作。在EuroPump中由ITT飛力召集了一個(gè)推力測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)小組，而美國(guó)水力委員會(huì)（ITT飛力是其成員）也開始了同一領(lǐng)域的工作——除ISO內(nèi)部外，還自己獨(dú)立進(jìn)行工作。標(biāo)準(zhǔn)化工作大量采用了ITT飛力十幾年來在推力測(cè)量方面所獲得的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。
用于潛水?dāng)嚢铏C(jī)的攪拌器推力標(biāo)準(zhǔn)能夠保證更為透明的攪拌器選型程序，將大大造福于工業(yè)。ITT飛力愿向任何感興趣的各方提供全套試驗(yàn)臺(tái)圖紙，希望以此加快推力標(biāo)準(zhǔn)引入的進(jìn)程。
5 結(jié)語
如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和工程師接受攪拌器推力作為潛水?dāng)嚢铏C(jī)選型的首要參數(shù)，那么在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行攪拌器推力測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化就顯得尤為重要了。
潛水?dāng)嚢铏C(jī)又稱潛水推進(jìn)器，適用于污水處理廠的工藝流程中推進(jìn)攪拌含有懸浮物的污水、稀泥漿、工業(yè)過程液體等，創(chuàng)建水流，加強(qiáng)攪拌功能，防止污泥沉淀，是市政和工業(yè)污水處理工藝流程上的重要設(shè)備:分為混合潛水?dāng)嚢铏C(jī)、潛水推進(jìn)攪拌機(jī)。
潛水?dāng)嚢铏C(jī)是污水處理過程中的攪拌機(jī)械，它是以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)吸收主機(jī)功率，并產(chǎn)生誘導(dǎo)速度.進(jìn)而對(duì)流體產(chǎn)生推力并形成運(yùn)動(dòng).使污水處理攪拌池內(nèi)混合液保持一定流速，防止活性污泥在他底部沉積，并將污水與回流和再循環(huán)水流混合在一起使懸浮固體物均勻分布，從而使微生物與污水之間有充分的接觸，實(shí)現(xiàn)混合攪拌與推進(jìn)一般池內(nèi)水的流速在0.3m/s左右，以保證池內(nèi)污水的反應(yīng)可以充分進(jìn)行,潛水?dāng)嚢铏C(jī)的水力性能可通過軸向有效推進(jìn)距離和水體截面有效擾動(dòng)半徑評(píng)判。
潛水?dāng)嚢铏C(jī)在應(yīng)用中注意以下事項(xiàng)：
1、每500立方米容積用1KW功率轉(zhuǎn)距要達(dá)到60Nm以上，經(jīng)過實(shí)際檢驗(yàn)收到效果較好。有的小葉輪快轉(zhuǎn)速則不能達(dá)到此效果。
2、圓型池，跑道型池，環(huán)型池可以減少10%功率，方型池，長(zhǎng)方形池，三角形池則必須增加10%功率，池型越大功率相對(duì)可以減小。
3、介質(zhì)密度每增加10%則功率必須增加30%。
4、方形池、長(zhǎng)方形池還可以在葉輪大小、螺旋角、安裝位置、進(jìn)出水口位置等方面來考慮做到或小死角。
5、有關(guān)流速的問題，有許多推流用攪拌機(jī)，則必須提供原來流速、池型截面、長(zhǎng)度等相關(guān)數(shù)據(jù)及要求達(dá)到的流速。本公司就能提供相應(yīng)的產(chǎn)品。這是一個(gè)比較復(fù)雜的過程。有關(guān)選型問題請(qǐng)與供應(yīng)商聯(lián)系。
6、潛水?dāng)嚢铏C(jī)的安裝高度
（1）葉輪直徑1米以下池底至攪拌機(jī)中心X=葉輪半徑+0.7米。
（2）葉輪直徑1米以上按半徑+1米計(jì)算。
（3）可根據(jù)池深適當(dāng)提高或降低安裝高度。
和傳統(tǒng)長(zhǎng)軸攪拌機(jī)相比，GST型潛水?dāng)嚢铏C(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于可產(chǎn)生不同的流向。由潛水?dāng)嚢铏C(jī)的不同安裝位置，可得到不同效果的多種流動(dòng)模式。從而在池中創(chuàng)造更好的流動(dòng)模式，消除攪拌死角。潛水?dāng)嚢铏C(jī)所需要的配套功率是按池容積大小，介質(zhì)的密度、粘度和攪拌介質(zhì)深度等因素確定的。根據(jù)具體情況，可選用一臺(tái)或多臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)。
特別注意：
潛水?dāng)嚢铏C(jī)必須潛入水中工作，不能在易燃易爆的環(huán)境下或強(qiáng)腐蝕性液體的環(huán)境中工作。為了保證攪拌機(jī)在不同池型中的運(yùn)行高校節(jié)能，可參考下列典型的安裝形式。
曝氣池形式：
方形池：安裝攪拌機(jī)可在方形池形成高效的攪拌效果。當(dāng)使用一臺(tái)攪拌機(jī)時(shí)池長(zhǎng)寬比不大于5。否則應(yīng)安裝多臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)。若長(zhǎng)寬比不大于2.5可得到運(yùn)行效果。
(1)殼體
考慮到污水處理廠污水具有酸堿、有機(jī)物、熱污染、腐蝕性溶液等工作環(huán)境因素，潛水?dāng)嚢铏C(jī)殼體的主要材質(zhì)應(yīng)為不銹鋼；而所有的螺母、螺釘和墊圈則應(yīng)為不銹鋼或更好的材質(zhì)。
(2) 電機(jī)
電機(jī)應(yīng)根據(jù)水深工作的需要，一般選用高絕緣等級(jí)(F 級(jí))的標(biāo)準(zhǔn)定子和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子組件組裝到設(shè)計(jì)緊湊的潛水?dāng)嚢铏C(jī)殼體內(nèi)。電機(jī)功率等級(jí)和安裝尺寸均應(yīng)符合I．E．C 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，特別對(duì)接線端口設(shè)計(jì)應(yīng)密封，能把電機(jī)和外界分隔。
(3) 減速傳動(dòng)裝置
減速傳動(dòng)裝置主要由一對(duì)斜齒輪、軸承和油箱組成。驅(qū)動(dòng)齒輪安裝在電機(jī)輸出軸上，被動(dòng)齒輪安裝在攪拌器軸上，材料一般采用優(yōu)質(zhì)鋼。
(4) 攪拌螺旋槳
攪拌螺旋槳的設(shè)計(jì)根據(jù)潛射流理論，采用水力平衡的無堵塞的拽后設(shè)計(jì)，它能有效傳遞對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)輸出的攪拌效率，在葉片設(shè)計(jì)時(shí)需考慮到防止水草或異物纏繞槳葉的因素。為了獲得遠(yuǎn)流程的流場(chǎng)要求，設(shè)有導(dǎo)管式罩。制造完畢后需進(jìn)行靜平衡校驗(yàn)。
(5) 密封裝置
攪拌器由于長(zhǎng)期在水下工作，故其密封性是非常重要的。靜壓密封均采用“O"型橡膠圈。在攪拌器端軸的動(dòng)密封采用內(nèi)裝單端面大彈簧非平衡的機(jī)械密封動(dòng)、靜環(huán)，材料為碳化鎢或碳化硅。
(6) 監(jiān)控系統(tǒng)
在每相定子繞組線圈中裝入熱敏開關(guān)，當(dāng)熱敏開關(guān)斷開時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行并報(bào)警。在潛水電機(jī)油室設(shè)置油室漏水傳感器：當(dāng)水滲入油室時(shí)，傳感器將發(fā)出報(bào)警信息。在潛水電機(jī)定子室設(shè)置漏水傳感器：定子室中滲入水份時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行并報(bào)警。熱敏開關(guān)、油室漏水傳感器和定子室漏水傳感器經(jīng)導(dǎo)線引至電機(jī)接線盒(接線盒內(nèi)有端子板，而端子板則應(yīng)使用彈性“0"型環(huán)與電機(jī)密封)。接線盒內(nèi)的接線板應(yīng)采用穿線壓緊桿方式長(zhǎng)期固定和連接電纜導(dǎo)線及定子進(jìn)線。
(7) 動(dòng)力和控制電纜
潛水控制電纜和動(dòng)力電纜的尺寸應(yīng)符合I.E.C標(biāo)準(zhǔn)并提供足夠的長(zhǎng)度以接入接線箱，且不能拼接。電纜外護(hù)套應(yīng)是低吸水性的防泄露氯丁橡膠，并且其機(jī)械柔性應(yīng)能承受電纜進(jìn)線處的壓力。電纜至少能在水下20m處連續(xù)使用而不失其防水性能。采用遠(yuǎn)程的監(jiān)控工作站則可以利用編程進(jìn)行遠(yuǎn)程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)用、參數(shù)修改功能，以達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。
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