池子长度为，则长度所以桨叶的面积为每格反应纵截面积为桨叶总面积与反应池水流面积之比为由文献查得，液体旋转速度与桨叶旋转速度的比值为桨叶旋转半径由上面介绍可知，桨叶旋转直径为，则外桨叶的半径为减去桨叶宽度得所以外桨叶的理论半径为同理因为内桨叶根据黄金分割原理得出,所以内桨叶的理论半径为搅拌器转速计算根据已知速度梯度计算第档选，因为，所以根据转速公式.其中水的粘度，单位絮凝池的体积，单位速度梯度，单位搅拌层数水和搅拌器的速度之比单层桨叶面积，单位内桨和外桨的矢量和，单位搅拌器转速，单位。所以第档的转速为同理第二档由公式.得所以，第三档.将数据代入得搅拌功率计算按甘布计算法计算以将横梁及斜拉杆的拖曳和机械消耗功率考虑在内为.第档外桨板内桨板第二档第三档电动机及减速器的选型搅拌机的搅拌轴通常由电动机驱动。由于搅拌设备的转速般都比较低，因而电动机绝大多数情况下都是与变速器组合在起使用的，有时也采用变频器直接调速。为此，选用电动机时,应特别考虑与变速器匹配问题。在很多场合,电动机与变速器并配套供应，设计时可根据选定的变速器选用配套的电动机。本章主要提到了减速机和电动机的选型条件选择，联轴器轴承的选型，搅拌轴的设计以及轴与桨叶联轴器的连接。.减速器和电动机的选型条件机械效率，传动化，功率，进出轴的许用扭距和相对位置出轴旋转方向是单项或双向搅拌轴轴向力的大小和方向工作平稳性，如震动和荷载变化情况外形尺寸应满足安装及检修要求使用单位的维修能力经济性。.电动机与减速器的选择搅拌设备的电动机通常选用普通异步电动机。澄清池搅拌机采用系列滑差式电磁调速异步电动机如图.，消化池搅拌机般采用防爆异步电动机如图.。图.系列滑差式电磁调速异步电动机图.防爆异步电动机搅拌设备的减速器如图.应优先选用标准减速器及专业生产厂产品，参考文献“标准减速器及产品”选用，其中般选用机械效率较高的摆线针轮减速器或齿轮减速器有防爆要求时般不采用皮带传动要求正反向传动时般不选用蜗轮传动。电动机及减速机选用，见表。表电动机与减速器的选型名称符号单位第档第二档第三档搅拌器的转速搅拌功率电动机算功率式中工况系数连续运行为摆线针轮减速机传动效率滚动轴承传动效率选用电动机的功率续表名称符号单位第档第二档第三档电动机同步转速减速比选用减速器减速比选用减速器输出轴转速图.减速机实物图.联轴器的选型根据机械设计手册及搅拌机的类型选用凸缘联轴器，由电机的尺寸选择联轴器轴径，许用扭转为，质量为，标记为联轴器，如图.所示。图.联轴器.搅拌轴的设计由上面所选联轴器的类型初步确定搅拌轴小径为下面来做轴径的理论计算由过程装备设计查的公式.式中按扭转刚度计算系数，当扭转角为时，搅拌器的功率，单位搅拌器的转速，单位。得第档第二档第三档经上面计算所的结果可以看出个轴径的理论数值都小于，故轴的小径选。.轴与桨叶联轴器的连接本节讲述了桨式搅拌器与轴的连接和联轴器与轴的连接。桨式搅拌器与轴的连接桨式搅拌器与轴的连接，当采用桨叶端煨成半个轴套，用螺栓将对开的轴套夹紧在搅拌轴上的结构时时用对螺栓锁紧时用两对螺栓锁紧。这种连接结构为传递扭距可靠起见，宜用穿轴螺栓使搅拌器与轴固定。本设计由于轴选取，故选用对螺栓缩紧装置。联轴器与轴的连接当采用键和止动螺钉将搅拌器轴套固定在搅拌轴上的结构时，键应按平键和键槽的剖面尺寸选取。搅拌器轴套外劲宜为轴径的.倍。轴套长度应略大于轴套处桨叶宽度在轴线上的投影长度，但不小于。由上面设计知，再由文献查得，选取键为圆键，长度为，宽度为，厚度为。.轴承的选型以及轴的最终确定由上面计算及选型结果知。查机械设计手册得该轴承类型为平面轴承内径外径厚度。它的连接方式为与轴相砌，得知轴的中径为。由上面计算及选型结果知。查机械设计手册得该轴承类型为角接触轴承内径外径厚度。它的连接方式为与轴相砌，得知轴的大径为。由上面选型得轴的尺寸为内径中径为大径为。搅拌机支架设计搅拌机的支承部分主要有机座和轴承装置，支撑装置是该设备的主要部件之，它承受着整个搅拌机的工作部分，其结构的合理性使用维护的好坏都直接关系到搅拌机的运转率。本章提到的搅拌机的支架设计有水下支撑座的设计以及支撑套的设计。.搅拌机的支承部分搅拌机的支承部分包括机座和轴承装置。机座立式搅拌机设有机座，在机座上要考虑留有容纳联轴器，轴封装置和上轴承等不见的空间，以及安装操作所需的位置。机座形式分为不带支承的型和带中间支承的型以及型摆线针轮减速器支架，由文献中的.用立式减速器的减速器机座的系列选用，当不能满足设计要求时参考该系列尺寸自行设计。由于搅拌轴轴向力不大，联轴器为夹壳式故选用型机座，由于减速器轴径为，故选用。该机座结构如图.所示。图.上轴承支承装置轴承装置上轴承设在搅拌机机座内。当搅拌机轴向力较小时，可不设上轴承，如型机座，但应验算减速机轴承承受搅拌轴向力的能力。当搅拌机轴向力较大时，须设上轴承若减速机轴与搅拌轴采用刚性连接，可在机座中设个上轴承，以承担搅拌机轴向立和部分劲向力，如图所示若减速机轴用非刚性连接，可在机座中设两个轴承。当搅拌的轴向力很大时，减速机轴与搅拌轴应用采用非刚性连接，应在机座中设两个上轴承或在机座中设个上轴承并在容器内或填料箱中再设支承装置。轴承盖处的密封，般上端用毛圈，下端采用橡胶油封。.水下支撑座的设计水下支撑座的设计包括轴承的选型和支撑套的设计。轴承的选型底轴承设在容器底部，起辅助支承作用，只承受劲向荷载。轴衬和轴套般是整体式，安装时先将轴承座对中，然后将支架焊于罐体上或将轴承固定于池中预埋件上。底轴承分以下两种罐装底轴承罐用底轴承用于容药搅拌中，需加压力清水润滑，不能空罐运转，其结构为滑动轴承形式。适用于大直径容器的三足式底轴承，如图.所示。图.三足底轴承可折式底轴承可分为焊接式与铸造式两类。此种结构形式可不拆搅拌轴即能将底轴拆下，可拆式底轴承尺寸和零件材料，如图.所示。图.可拆式底轴承水下底轴承用于混合池或反应池中。其结构形式分为滚动轴承座和滑动轴承两种滚动轴承座在滚动轴承内和滚动轴承座空间须填润滑脂。滚动轴承必须严格密封，以防止泥沙和易沉物质的磨损，如图.所示。图.滚动轴承滑动轴承座这种轴承必须注压力清水进行冲刷和润滑，在搅拌机起动前应先接通清水，水量不超过，如图.所示。图.滑动轴承滑动轴承材料滑动轴承中轴衬和护套的材料应选择两中不会胶合的材料。橡胶轴承内环工作面与轴的间隙可取。在内环工作面应轴向均布条梯形截面槽，尖角圆滑过渡。支撑套的设计根据上面所选轴承知，支撑套的材料应选钢，且轴承套的内径为轴承的外径。查国标般选的板厚作为支撑套的原材料，该图形设计由上面选择的轴承座的类型根据文献选型，如图.所示。图.水下滑动轴承机座密封设计天然水中的悬浮物质及胶体物质的粒径非常细小，轴端密封不好的话就有可能出现渗漏现象，如不及时更换密封组件，杂质就会进入轴承内，使轴承在几小时内损坏。因此，提高搅拌机主轴承座密封性，延长主轴的使用寿命，成了提高废水搅拌站的关键。.密封装置的类型用于机械搅拌反应器的轴封主要有两种填料密封和机械密封。轴封的目的是避免介质通过转轴从搅拌容器内泄漏或外部杂质渗入搅拌容器内。.填料密封填料蜜密封是种最古老的密封方式，在中国已有上千年的历史。它最早以棉麻的纤维填塞在泄露通道内来阻止液流泄露，主要用作提水机械的密封。填料密封主要用作动密封。它广泛用作离心泵压缩机真空泵搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封，往复式压缩机制冷机的往复运动轴封，以及各种阀门阀杆的旋动密封等。为了适应上述设备的工作条件，填料密封必需具备下列条件有定的塑性，在压紧力作用下能产生定的径向力并紧密与轴接触有足够的化学稳定性，不污染介质，填料不被介质泡胀，填料中的侵渍剂不被介质溶解，填料本身不腐蚀密封面自润滑性能良好，耐磨，摩擦因数小轴存在少量偏心时，填料应有足够的浮动弹性制造简单，填装方便。填料的种类填料的种类很多，可以从其功用方面构造方面和材料方面分类，最常用的有下面四类绞合填料编结填料塑性填料金属填料。绞合填料和编结填料绞合填料即把几股石棉线绞合在起，将它填塞在填料腔内即可起密封作用。编结填料是以棉麻以及石棉纤维纺线后编结而成，并于其中侵入润滑剂或聚四氟乙烯。塑性填料塑性填料是几经膜具压制成型的填料。金属填料金属填料有半金属填料和全金属填料两种。所谓半金属填料是金属与非金属组合而成，全金属填料则不含非金属。碳纤维填料碳纤维填料是种新型填料。其优异的自润滑性能耐高低温性能和耐化学品性能引起人们的极大的注意，而且作为压缩填料的弹性和柔软性也极为良好，其缺点仅在于有渗透泄露，但侵渍聚四氟乙烯或其他粘接剂之后可以防止。目前其成本较高，但随着碳纤维的发展，其成本定会下降，因此，碳纤维填料是种最为理想和最有希望的填料。填料的选择选择填料时，应考虑机器的种类介质的物理化学特性工作温度和工作压力，以及运动速度等，其中尤以介质的腐蚀性以值表示，值及使用温度为最重要。填料的合理装填填料的合理装填应按下列步骤进行清理填料腔，检查轴表面是否有划伤毛刺等现象用百分表检查轴在密封部位的径向跳动量，其公差应在允许范围内填料腔内和轴表面应涂密封剂或与介质想适应的密封剂对成卷包装的填料，使用时应先取根与轴径同尺寸的木棒，将填料缠绕在其上，再用刀切断，切口最好呈斜面，对切断后的每节填料，不应让它松散，更不应将它拉直，而应取与填料同宽度的纸带把每节填料呈圆圈形包扎好，置于洁净处装填时应圈圈装填，不得同时装填几圈取只与填料强同尺寸的木质两半轴套，合于轴上，将填料推入腔的深部，并用压盖对木轴套施加定的压力，使填料得到预压缩以同样的方法装填第二圈第三圈最后圈填料装填完毕后，应用压盖压紧，但压紧力不宜过大。成型填料密封成型填料密封泛指用橡胶塑料皮革及金属材料经模压或车削加工成型的环状密封圈。成型填料按工作特性分为挤压型密封圈和唇形密封圈两类按材料可分为橡胶类塑料类皮革类和金属类。各种材料的挤压型密封圈中橡胶挤压型密封圈应用最广，其中形圈历史最悠久，最典型。唇形密封圈的类型很多，有形形形形和形等。型密封圈型密封圈简称型圈，开始出现在世纪中叶，当时用它作蒸汽机汽缸的密封元件。型橡胶密封圈有如下的优点密封部位结构简单，安装部位紧凑，重量较轻有自密封作用，往往只用个密封件便能完成密封密封性能较好，用作静密封时几乎可以做到没有泄露运动摩擦阻力很小，对于压力交变的场合也能适应尺寸和沟槽已标准化，成本低，便于使用和外购。型密封圈型密封圈为种唇形密封圈，是使用最早使用最多的成型填料之。它主要用于往复运动，作活塞或活塞杆的密封。很少用于转动中或作静密封。形密封圈有下列特点密封性能良好允许定的偏心载荷和偏心运动可以多圈重叠使用，并通过调节压紧力来获得最大密封效果耐冲击压力和振动压力当填料不能从轴向装入时，可以开切口使用，只要安装时将切口互相错开，不影响密封效果。其缺点是摩擦阻力较其他成型填料的大。型密封圈活塞密封用的形和形密封圈在形状上略有不同，形圈的唇长，底部与唇部同厚度