Sixth chapter 搅拌设备
本章内容
§ 6.1 搅拌设备的用途及分类
§ 6.2 机械搅拌设备结构及其工作原理
§ 6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备
§ 6.1 搅拌设备的用途及分类
一、用途在水处理工艺中，搅拌设备主要用于药剂的溶解、稀释、混合反应和投加混凝剂或助凝剂。
二、搅拌设备的分类
1、按 搅拌功能 分：混合搅拌设备、搅动设备、
悬浮搅拌设备、分散搅拌设备等。
2、按 搅拌方式 分：机械搅拌设备、水力搅拌设备、气体搅拌设备、磁力搅拌设备等
3、按 搅拌目的 分：溶药搅拌设备、混合搅拌设备、絮凝搅拌设备、澄清搅拌设备、消化池搅拌设备和水下搅拌设备等。
4、按 液体的循环流动形式 分：轴向流和径向流搅拌器两类本章讲机械搅拌设备。
§ 6.1 搅拌设备的用途及分类
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
一,组成主要由搅拌器,传动装置及搅拌轴系三大部分组成 。
1,搅拌器 主要由搅拌桨 (或叶轮 )和附属构件组成；
2,传动装置 由电动机,减速机以及支架等组成；
3,搅拌轴系 由搅拌轴,轴承和联轴器等组成 。
二、工作原理水处理工艺对搅拌的要求可分为混合、搅动、悬浮、
分散四种 。
1、混合 是通过搅拌作用，使与水的比重、粘度不同的物质在水中混合均匀；
2、搅动 是通过搅拌使混合液强烈流动，以提高传热、传质的速率；
3、悬浮 是通过搅拌作用，使原来静止在水体中可沉降的固体颗粒或液滴悬浮在水体中；
4、分散 是通过搅拌作用，使气体、液体或固体分散在水体中，增大不同物相的接触面积，加快传热和传质过程。
实现搅拌的目的是通过能量的传递。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理图6,2 轴 向流与径向流示意图
(a )轴 向流 (b )径 向流
1 1
2 2
图6,1 搅 拌设备中的宏观混合模型
1— 充分混合区；2— 很少混合的缓慢流动三、机械搅拌器的形式与结构
1、桨式搅拌器
2、推进式搅拌器
3、涡轮式搅拌器
4、其它型式的搅拌器
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
1、桨式搅拌器
（ 1）类型：平直叶桨式搅拌器和折叶桨式搅拌器
（ 2）特点：转速低，对粘度较敏感，桨叶不宜过长。
（ 3）应用：适用于介质粘度低的液体。主要用于药剂溶解和混合。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
1、桨式搅拌器结构图
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
(b)平桨 (b)折叶桨桨式搅拌器 结构简单,其桨叶一般用扁钢制造的，强度不够时需加肋，单面加肋效果好。
2、推进式搅拌器
（ 1）特点：以容积循环为主，循环速率高，
剪切作用小，上下翻腾效果好。
（ 2）应用：药剂溶解和悬浮操作。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
2、推进式搅拌器结构图
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理图6,4 推进式搅拌器
一般用铸铁、
铸钢整体铸造而成，有时也采用焊接
（ 1）类型：开启式和圆盘式两类，桨叶有平直叶、弯叶和折叶
（ 2）特点：可使液体均匀地由垂直方向的运动改变成水平方向的运动，自涡轮流出的高速液流沿切线方向散开，从而在整个液体内得到剧烈搅动。
（ 3）应用：搅拌器广泛用于快速溶解和进行乳化操作
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
3、涡轮式搅拌器
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
3、涡轮式搅拌器结构
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
4、其它型式搅拌器
(c)螺杆式 (d)螺带式
(a)框式 (b)锚式框式、锚式、螺杆式、螺带式
四、搅拌器附件
挡板或导流筒
设置原因,搅拌器转速高时易产生漩涡流，影响搅拌效果,剧烈打旋的液体结合漩涡作用,对搅拌轴产生冲击作用，
从而影响搅拌器的使用寿命。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
四、搅拌器附件
1、挡板
纵向挡板（如右图）
横向挡板
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
四、搅拌器附件
2、导流筒
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理五,传动装置
1、作用,提供能量
2、组成,主要由电动机、减速机和机架组成
(1)电动机
(2)减速机：立式减速机主要有：三角皮带减速机、两级齿轮减速机、摆线针轮减速机和谐波减速机四种。
在水处理工艺中,通常采用摆线针轮减速机 。
它的特点：结构紧凑,体积小,重量轻,效率高,减速比大,寿命长,故障少,过载能力强,
耐冲击 。 特别适用于起动频繁和正反转兼有的场合 。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理六,搅拌轴
1,功能,主要是用来固定搅拌器,并从减速装置的输出轴取得动力,在带动搅拌器转动的同时,将功率传递给搅拌器以克服其旋转时遇到的阻力偶矩而对流体作功 。
2,组成,
（ 1）轴颈：支承部分
（ 2）轴头：安装部件
（ 3）轴身：杆件部分
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理六,搅拌轴
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
3、轴端结构
(1)凸缘联轴器轴端结构
(2)夹壳式联轴器轴端结构图6,1 0 凸缘联轴器的轴端结构
1 —凸缘联轴器；2 —轴；3 —锁紧螺母；4 —螺纹
5 —退刀槽；6 —键槽；7 —轴肩
1
2
3
4
5
6
7
2
3
1
1 —轴；2 —夹壳式联轴器；3 —悬吊环图6,1 1 夹壳式联轴器的轴端结构六,搅拌轴
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
3、轴端结构
(3)推进式搅拌器的轴端结构 图6.12 推进式搅拌器在轴上的固定结构
1— 搅拌器；2— 固定螺母；3— 销钉；4— 防锈螺帽
1
2
3
4
七、联轴器
1、作用：将两个独立的轴牢固地连在一起,以进行传递旋转运动和功率
2,基本要求：最主要是应确保两根联接轴的同心,有时还应具有一定的减少震动缓和冲击的能力 。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
3、结构形式
（ 1）凸缘联轴器
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理图6.13 凸缘联轴器
1
2
3
4
1—上半联轴器；2—下半联轴器；3—铰制孔螺栓；4—螺母
3、结构形式
（ 2）夹壳联轴器
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理图6,1 4 夹壳联轴器
1 2 3 4 5
1 —左( 右) 半联轴器；2 —吊环；3 —螺栓；4 —螺母；5 —垫圈
3、结构形式
（ 3）套筒联轴器
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理图6,15 套 筒联轴器
1— 键；2 —销钉
1 2
3、结构形式
（ 4）弹性圈柱销联轴器
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理图6,1 6 弹性圈柱销联轴器
八、轴承
1、作用,为搅拌轴设置的支承。
2,分类：
按承载方向
按轴承工作时的摩擦性质
常见轴承见课本 p216-217页 。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
径向、轴向荷载）向心推力轴承主要承载轴向荷载推力轴承主要承载径向荷载向心轴承
(
)(
)(
滚子轴承球轴承滚动轴承推力滑动轴承调心式剖分式整体式向心滑动轴承滑动轴承
§ 6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备
1 —传动装置；2 —支座；3 —主轴；4 —罐体；5 —搅拌器出水
2
4
3
2
1
出水
1 —传动装置；2 —联轴器；3 —搅拌器；4 —水下轴承图6,2 2 J B T 型推进式搅拌机结构示意图进水
5
3
1
4
图6,2 3 S J 型带罐框架式搅拌机结构示意图
1.溶液搅拌设备
§ 6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备
JBT型推进式搅拌机,它采用螺旋桨叶式搅拌器,
并同钢制搅拌罐配套,罐内设有挡板和水下支承,
罐体内衬玻璃钢 。 适用于大,中型污水处理厂或给水厂投加絮凝剂或混凝剂的溶解和稀释搅拌 。
SJ型带罐框架式搅拌机,一般同钢制搅拌罐配套,
罐体内衬玻璃钢,防腐性能好,桨叶主轴和罐体也可采用不锈钢材质 。 特点是搅拌强度大且均匀 。
根据介质的性质和搅拌桨外缘线速度分别用于药剂的溶解,混合和反应 。 常用于给水处理厂投加絮凝剂,助凝剂的溶解稀释,混合及反应等过程
1.溶液搅拌设备
§ 6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备
2.混合搅拌设备进水
1— 传动装置；2— 主轴；3— 搅拌器
1
2
3
进水出水
2
1
3
出水图6,2 5 J B J 型折桨式混合搅拌机结构示意图图6,2 4 W H J 型机械混合搅拌机结构示意图
WHJ型机械混合搅拌机,具有产生对流循环和剧烈涡流的特点,
从而使混凝剂与水快速充分混合,以满足混凝工艺的要求 。
JBJ型折桨式混合搅拌机,具有运行平稳,搅拌均匀的特点,适用于大水量的混合搅拌 。
LJF型立轴式机械絮凝搅拌机图6,2 6 LJ F型 立轴式絮凝搅拌机结构示意图
§ 6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备
3.絮凝搅拌设备
WJF型卧轴式机械絮凝搅拌机图6.27 WJF型 卧轴式搅拌机结构示意图
§ 6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备
3.絮凝搅拌设备
END
本章内容
§ 6.1 搅拌设备的用途及分类
§ 6.2 机械搅拌设备结构及其工作原理
§ 6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备
§ 6.1 搅拌设备的用途及分类
一、用途在水处理工艺中，搅拌设备主要用于药剂的溶解、稀释、混合反应和投加混凝剂或助凝剂。
二、搅拌设备的分类
1、按 搅拌功能 分：混合搅拌设备、搅动设备、
悬浮搅拌设备、分散搅拌设备等。
2、按 搅拌方式 分：机械搅拌设备、水力搅拌设备、气体搅拌设备、磁力搅拌设备等
3、按 搅拌目的 分：溶药搅拌设备、混合搅拌设备、絮凝搅拌设备、澄清搅拌设备、消化池搅拌设备和水下搅拌设备等。
4、按 液体的循环流动形式 分：轴向流和径向流搅拌器两类本章讲机械搅拌设备。
§ 6.1 搅拌设备的用途及分类
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
一,组成主要由搅拌器,传动装置及搅拌轴系三大部分组成 。
1,搅拌器 主要由搅拌桨 (或叶轮 )和附属构件组成；
2,传动装置 由电动机,减速机以及支架等组成；
3,搅拌轴系 由搅拌轴,轴承和联轴器等组成 。
二、工作原理水处理工艺对搅拌的要求可分为混合、搅动、悬浮、
分散四种 。
1、混合 是通过搅拌作用，使与水的比重、粘度不同的物质在水中混合均匀；
2、搅动 是通过搅拌使混合液强烈流动，以提高传热、传质的速率；
3、悬浮 是通过搅拌作用，使原来静止在水体中可沉降的固体颗粒或液滴悬浮在水体中；
4、分散 是通过搅拌作用，使气体、液体或固体分散在水体中，增大不同物相的接触面积，加快传热和传质过程。
实现搅拌的目的是通过能量的传递。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理图6,2 轴 向流与径向流示意图
(a )轴 向流 (b )径 向流
1 1
2 2
图6,1 搅 拌设备中的宏观混合模型
1— 充分混合区；2— 很少混合的缓慢流动三、机械搅拌器的形式与结构
1、桨式搅拌器
2、推进式搅拌器
3、涡轮式搅拌器
4、其它型式的搅拌器
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
1、桨式搅拌器
（ 1）类型：平直叶桨式搅拌器和折叶桨式搅拌器
（ 2）特点：转速低，对粘度较敏感，桨叶不宜过长。
（ 3）应用：适用于介质粘度低的液体。主要用于药剂溶解和混合。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
1、桨式搅拌器结构图
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
(b)平桨 (b)折叶桨桨式搅拌器 结构简单,其桨叶一般用扁钢制造的，强度不够时需加肋，单面加肋效果好。
2、推进式搅拌器
（ 1）特点：以容积循环为主，循环速率高，
剪切作用小，上下翻腾效果好。
（ 2）应用：药剂溶解和悬浮操作。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
2、推进式搅拌器结构图
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理图6,4 推进式搅拌器
一般用铸铁、
铸钢整体铸造而成，有时也采用焊接
（ 1）类型：开启式和圆盘式两类，桨叶有平直叶、弯叶和折叶
（ 2）特点：可使液体均匀地由垂直方向的运动改变成水平方向的运动，自涡轮流出的高速液流沿切线方向散开，从而在整个液体内得到剧烈搅动。
（ 3）应用：搅拌器广泛用于快速溶解和进行乳化操作
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
3、涡轮式搅拌器
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
3、涡轮式搅拌器结构
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
4、其它型式搅拌器
(c)螺杆式 (d)螺带式
(a)框式 (b)锚式框式、锚式、螺杆式、螺带式
四、搅拌器附件
挡板或导流筒
设置原因,搅拌器转速高时易产生漩涡流，影响搅拌效果,剧烈打旋的液体结合漩涡作用,对搅拌轴产生冲击作用，
从而影响搅拌器的使用寿命。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
四、搅拌器附件
1、挡板
纵向挡板（如右图）
横向挡板
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
四、搅拌器附件
2、导流筒
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理五,传动装置
1、作用,提供能量
2、组成,主要由电动机、减速机和机架组成
(1)电动机
(2)减速机：立式减速机主要有：三角皮带减速机、两级齿轮减速机、摆线针轮减速机和谐波减速机四种。
在水处理工艺中,通常采用摆线针轮减速机 。
它的特点：结构紧凑,体积小,重量轻,效率高,减速比大,寿命长,故障少,过载能力强,
耐冲击 。 特别适用于起动频繁和正反转兼有的场合 。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理六,搅拌轴
1,功能,主要是用来固定搅拌器,并从减速装置的输出轴取得动力,在带动搅拌器转动的同时,将功率传递给搅拌器以克服其旋转时遇到的阻力偶矩而对流体作功 。
2,组成,
（ 1）轴颈：支承部分
（ 2）轴头：安装部件
（ 3）轴身：杆件部分
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理六,搅拌轴
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
3、轴端结构
(1)凸缘联轴器轴端结构
(2)夹壳式联轴器轴端结构图6,1 0 凸缘联轴器的轴端结构
1 —凸缘联轴器；2 —轴；3 —锁紧螺母；4 —螺纹
5 —退刀槽；6 —键槽；7 —轴肩
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1 —轴；2 —夹壳式联轴器；3 —悬吊环图6,1 1 夹壳式联轴器的轴端结构六,搅拌轴
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
3、轴端结构
(3)推进式搅拌器的轴端结构 图6.12 推进式搅拌器在轴上的固定结构
1— 搅拌器；2— 固定螺母；3— 销钉；4— 防锈螺帽
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七、联轴器
1、作用：将两个独立的轴牢固地连在一起,以进行传递旋转运动和功率
2,基本要求：最主要是应确保两根联接轴的同心,有时还应具有一定的减少震动缓和冲击的能力 。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
3、结构形式
（ 1）凸缘联轴器
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理图6.13 凸缘联轴器
1
2
3
4
1—上半联轴器；2—下半联轴器；3—铰制孔螺栓；4—螺母
3、结构形式
（ 2）夹壳联轴器
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理图6,1 4 夹壳联轴器
1 2 3 4 5
1 —左( 右) 半联轴器；2 —吊环；3 —螺栓；4 —螺母；5 —垫圈
3、结构形式
（ 3）套筒联轴器
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理图6,15 套 筒联轴器
1— 键；2 —销钉
1 2
3、结构形式
（ 4）弹性圈柱销联轴器
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理图6,1 6 弹性圈柱销联轴器
八、轴承
1、作用,为搅拌轴设置的支承。
2,分类：
按承载方向
按轴承工作时的摩擦性质
常见轴承见课本 p216-217页 。
§ 6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理
径向、轴向荷载）向心推力轴承主要承载轴向荷载推力轴承主要承载径向荷载向心轴承
(
)(
)(
滚子轴承球轴承滚动轴承推力滑动轴承调心式剖分式整体式向心滑动轴承滑动轴承
§ 6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备
1 —传动装置；2 —支座；3 —主轴；4 —罐体；5 —搅拌器出水
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出水
1 —传动装置；2 —联轴器；3 —搅拌器；4 —水下轴承图6,2 2 J B T 型推进式搅拌机结构示意图进水
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图6,2 3 S J 型带罐框架式搅拌机结构示意图
1.溶液搅拌设备
§ 6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备
JBT型推进式搅拌机,它采用螺旋桨叶式搅拌器,
并同钢制搅拌罐配套,罐内设有挡板和水下支承,
罐体内衬玻璃钢 。 适用于大,中型污水处理厂或给水厂投加絮凝剂或混凝剂的溶解和稀释搅拌 。
SJ型带罐框架式搅拌机,一般同钢制搅拌罐配套,
罐体内衬玻璃钢,防腐性能好,桨叶主轴和罐体也可采用不锈钢材质 。 特点是搅拌强度大且均匀 。
根据介质的性质和搅拌桨外缘线速度分别用于药剂的溶解,混合和反应 。 常用于给水处理厂投加絮凝剂,助凝剂的溶解稀释,混合及反应等过程
1.溶液搅拌设备
§ 6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备
2.混合搅拌设备进水
1— 传动装置；2— 主轴；3— 搅拌器
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进水出水
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出水图6,2 5 J B J 型折桨式混合搅拌机结构示意图图6,2 4 W H J 型机械混合搅拌机结构示意图
WHJ型机械混合搅拌机,具有产生对流循环和剧烈涡流的特点,
从而使混凝剂与水快速充分混合,以满足混凝工艺的要求 。
JBJ型折桨式混合搅拌机,具有运行平稳,搅拌均匀的特点,适用于大水量的混合搅拌 。
LJF型立轴式机械絮凝搅拌机图6,2 6 LJ F型 立轴式絮凝搅拌机结构示意图
§ 6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备
3.絮凝搅拌设备
WJF型卧轴式机械絮凝搅拌机图6.27 WJF型 卧轴式搅拌机结构示意图
§ 6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备
3.絮凝搅拌设备
END
