式葉輪攪伴器在機(jī)械絮凝池中的應(yīng)用

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1、水翼式(hydrofoil)葉輪攪拌器非常適合于豎直軸機(jī)械絮凝池中作為絮凝攪拌器使用，并且與傳統(tǒng)的槳板式葉輪攪拌器絮凝效果一樣。在介紹攪拌器重要參數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)水翼式葉輪攪拌器的設(shè)計(jì)選型進(jìn)行了探討，闡述了流量系數(shù)法的計(jì)算方法和過(guò)程，深入剖析了設(shè)計(jì)中要注意的一些問(wèn)題，并給出了兩個(gè)典型的應(yīng)用實(shí)例。ApplicationofhydrofoilblademixerinmechanicalflocculationtankXiongShuiyingl?，LiCuihong2(1．NorthChinaMunicipalEngineeringDesign&ResearchIns

2、titute．Tianjin300074，China；2．TianjinGanquanGroupCorporation，Tianjin300352，China)Abstract：Thehydrofoilblademixerisextremelysuitablefortheverticalshaftmechanicalflocculationtanktobetheflocculationmixer，anditsflocculatingeffectisaseffectiveastraditionalpaddlemixer．Basedontheintroduction

3、offlocculationmixerparameters，theselectionofdesigntypeofhydrofoiltankmixerwasdiscussed，thecomputationandcalculatingprocessofflowcoefficientmethodweredemonstrated，someproblemsindesignwereanalyzed．a(chǎn)ndtwotypicalapplicationexampleswereintroduced．Keywords：Hydrofoilblademixer；Mechanicalflo

4、cculationtank；Dischargeflow；Flowcoefficientmethod前言機(jī)械絮凝池有水平軸式和豎直軸式攪拌器兩種型式。傳統(tǒng)的機(jī)械絮凝池的攪拌器大多采用槳板式(paddle)葉輪，在20世紀(jì)70～80年代國(guó)內(nèi)使用較多，并且有了較系統(tǒng)的池型設(shè)計(jì)規(guī)范和攪拌器設(shè)計(jì)方法，使用效果也較好。由于豎直軸式攪拌器的驅(qū)動(dòng)裝置(如減速箱等)位于池頂，過(guò)去的減速箱密封技術(shù)不過(guò)關(guān)，易出現(xiàn)漏油情況；另外，一個(gè)槳板就需要配備一套驅(qū)動(dòng)裝置等，所以這種機(jī)械攪拌器采用得不多。相反，水平軸式機(jī)械攪拌器的驅(qū)動(dòng)裝置位于池外，一套驅(qū)動(dòng)裝置可以串聯(lián)幾組槳板葉輪，所以，這種水平軸

5、式機(jī)械攪拌器使用較多。在國(guó)外剛好相反，豎直軸絮凝攪拌器以其維護(hù)少、操作靈活、較小的水頭損失、混合強(qiáng)度易控、效率高及一臺(tái)絮凝攪拌器失靈對(duì)總體影響不大等特點(diǎn)而使用較多[1]，但其葉輪大多采用的是水翼式(hydrofoil)葉輪。80年代后，高效水力絮凝池的研究開(kāi)發(fā)取得了非常好的效果，因此，水力絮凝池因其構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)需其他動(dòng)力設(shè)備，運(yùn)行管理方便而應(yīng)用較多。在國(guó)外，機(jī)械絮凝池應(yīng)用較多，攪拌器的布置形式也較多。攪拌器葉輪按流態(tài)可分為徑向流式葉輪和軸向流式葉輪，軸向流式葉輪攪拌器不存在分區(qū)循環(huán)，單位功率產(chǎn)生的流量大，剪切速率小，且在槳葉附近較大范圍內(nèi)分布均勻，具有較強(qiáng)的最大

6、防脫流能力[2]。水翼式葉輪攪拌器屬于軸流式攪拌器的一種，葉輪為翼型葉片，葉片的傾角和葉片的寬度是隨其徑向位置變化的，如美國(guó)Lightnin公司的A305、A310系列，Chemineer公司SC-3和He-3系列。葉輪葉片由鋼板按一定規(guī)律彎曲制成，不必使用銑或精密澆注等成型工藝，用螺栓固定在輪轂上，易于裝配成較大型的葉輪[2]。水翼式葉輪的這種接近等螺距變?nèi)~片角的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可提供更大的流量和更小的剪切作用，靠近輪轂的葉片部分比起葉端部分來(lái)，葉片角度更陡，葉片寬度更寬。從輪轂至葉端，葉片角逐漸減小，葉寬逐漸變窄。因此，葉輪沿葉片長(zhǎng)度上的各點(diǎn)接近等螺距，在整個(gè)排液面

7、上產(chǎn)生的流速幾乎是均勻的[3]。因此，水翼式葉輪攪拌器特別適合于機(jī)械絮凝池中絮凝攪拌器的使用。1?水翼式葉輪和槳板式葉輪的比較由于傳統(tǒng)的槳板式葉輪轉(zhuǎn)速低，直徑較大，造成攪拌機(jī)設(shè)備造價(jià)較高，運(yùn)行費(fèi)用也高。新型水翼式葉輪攪拌器的轉(zhuǎn)速可以提高，同樣可以取得良好的絮凝效果。根據(jù)Oldshue等人的研究[4]，美國(guó)Manchester，NewHampshire(新罕布什爾州，曼徹斯特)水廠安裝了兩種不同的絮凝攪拌器，進(jìn)行了運(yùn)行性能測(cè)試比較。在四組平行的絮凝沉淀池中安裝了16臺(tái)絮凝攪拌器，絮凝池分為兩級(jí)，每級(jí)設(shè)置兩臺(tái)攪拌器。一種類(lèi)型為懸掛板式(danglingplate)，

8、類(lèi)似于槳板式葉輪；另一種