QJB系列潛水攪拌機和QJT系列潛水推流機是在瑞典飛力潛水電極密封技術的基礎上自行研制開發(fā)成功的。經(jīng)過多年的實踐摸索，現(xiàn)已形成了混合攪拌和低速推流兩大系列產(chǎn)品，因其在型式、結構和實驗方法上的創(chuàng)新，使得該產(chǎn)品總體性能達到了國外同類產(chǎn)品的水平?；旌蠑嚢柘盗袛嚢铏C適用于汽水廠攪拌機和工業(yè)流程中攪拌含有懸浮的液體。水下推進器選型如何計算？

 水下推進器選型如何計算？

1. 已知參數(shù)及條件 

該污水處理廠采用的A/A/O工藝由厭氧池、缺氧池、好氧池串聯(lián)而成，系A1/O與A2/O流程的，是在厭氧-好氧除磷工藝的基礎上產(chǎn)生的。此工藝同時具有脫氮除磷的功能。 
該工藝在厭氧-好氧除磷工藝中加入缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池的前端，以達到反硝化脫氮的目的。 
好氧池，寬5.45 m，渠有效長約164 m，水深5.258 m。日處理量2萬噸，池內污水正常流動時，水流速為0.4 m/s，推進器未啟動前，則渠內水流動速度為0 m/s，推進器啟動后要使明渠內水中污泥經(jīng)推進器攪拌及推動而不沉淀渠內水流動速度應不小于0.4m/s。  
2．渠內水中啟動推力的計算 
經(jīng)過設計計算，確定要使渠內水中污泥流動而不沉淀，其水流速應不小于0.4m/s。要使渠內水的流速達到設定值，根據(jù)動量定理，設作用在水上的合外力即推進器對水的推力為F，則有 
F=ρQ（β2ν2-β1ν1）┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈（1） 式中ρ—液體密度（kg/m3），這里為泥水混合后的密度； 
Q—渠內過水流量（m3/s）； 
β1、β2—動量修正系數(shù)，工程實際應用時可取β1=β2=1； ν1、ν2—渠內過水前、后流動速度（m/s）。 又知，Q=Aν2=Bhν2 
式中A—渠內過水截面積（m2）； 
B— 渠寬度（m）； h—渠內水深（m）。 則（1）式變?yōu)?nbsp;
F=ρBhν2 （ν2-ν1）┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈（2） 從前面工程設計參數(shù)中已知 
B=5.45（m）；h=5.25（m）；ν2=0.4（m/s）；ν1≈0（m/s）；含泥量取30mg/l=30 g/ m3 =0.03 kg/m3 
液體密度ρ可通過下面公式求得。 
液體密度ρ=（單渠每月沉泥量+單渠內純凈水質量）/單渠內泥水混合體積。 而單渠每月沉泥量=單渠每月過水量×平均含泥量=（日處理量×30）×平均含泥量=（20000×30）×0.03=18000（ kg）。 
單渠內泥水混合體積=渠寬度×渠內水深×渠長=5.45×5.25×164=4692.45（m3） 

水下推進器選型如何計算？
沉泥應占體積=每月沉泥量/泥的理論密度=18000/1000/2=9（m3） 
渠內水應占體積=單渠內沙水混合體積-沉沙應占體積=4692.45-9=4683.45（m3） 單渠內純凈水質量≈渠內水應占體積×純凈水密度 
=4683.45×1000=4683450 （kg） 
液體密度ρ=（18000+4683450）/ 4692.45≈1002（kg/m3） 將已知參數(shù)代入（2）式有 
F=1002×5.45×5.25×0.4×（0.4-0） ≈4588（N） 
從上計算可知，要使單渠內水的流速V≥0.4（m/s），則推進器對水的啟動推力F≥5805 （N） 
 
3. 渠內水中實際推力的計算 
在實際運行時，水流在長達164 m且有拐彎的明渠內流動，會因與池壁的摩擦產(chǎn)生沿程阻力損失，用Δрf表示，會因拐彎產(chǎn)生局部阻力損失用表示Δрj1
表示，在渠道
和出口也會產(chǎn)生局部阻力損失，用表示Δр
j2
表示。由于上述損失的產(chǎn)生會使開始的啟
動流速衰減。要使長達164 m渠內水流平均流速維持在0.4（m/s）以上，需要推進器產(chǎn)生的一定的推力（即要求的渠內水中實際推力）去克服上述阻力損失。 （1） Δрf的確定 
據(jù)布達公式有 
Δрf=f（L/dH）ρν2
/2………………………………………………………… （3） 式中L—渠道長度，L=164（m）     dH—渠道水深，dH =5.25（m） 
ρ—液體密度（kg/m3），這里為砂水混合后的密度，ρ=1002（kg/m3）； ν—渠內過水流速，ν=0.4（m/s）； 
f—沿程阻力損失系數(shù)，需通過下面計算求得。 
常用的明渠阻力系數(shù)有：Chezy系數(shù)C，Manning系數(shù)n及Darcy系數(shù)f，其中C、n 是有量綱，f是無量綱，三者之間有如下關系： 
8/f=C2
/g=R1/3
/（n2g） 
明渠中常用Chezy系數(shù)C。Chezy系數(shù)C常采用巴甫洛夫斯基公式： 
C=Ry/n，其中R為水力半徑，R=1.5（m），y=2.5n1/2-0.13-0.75R1/2（n1/2-0.10），n可通過查表取n=0.14，則由計算得到y(tǒng)=0.137，C=87.5。 由8/f=C2/g求得 
f=8g/C2≈0.01代入（5）式得 
Δрf= f（L/dH）ρν2
/2=0.01×（164/5.25） ×1002×0.42
/2≈25（Pa） 
（2）  Δр
j1
的確定 
據(jù)布達公式有 

Δрj1=ξρν2
/2………………………………………………………… （4） 
式中ξ-折彎局部阻力損失系數(shù)，單渠中有兩處180°折彎，按手冊可查得折彎ξ1=0.5，ξ=2ξ1=1； 
ρ=1002（kg/m3）； ν=0.4（m/s）； 
將已知參數(shù)代入（4）式得 
Δрj1=1×1002×0.42
/2≈80（Pa） （1） Δр
j2
的確定 
據(jù)布達公式有 
Δрj2=ξρν2
/2………………………………………………………… （4） 
式中ξ-渠道和出口局部阻力損失系數(shù)，按手冊可查得ξ1=0.5，出口ξ2=0.5，ξ=ξ1+ξ2=1； 
ρ=1002（kg/m3）； ν=0.4（m/s）； 
將已知參數(shù)代入（4）式得 
Δрj1=1×1002×0.42
/2=80（Pa）  （5）總阻力損失Δр 
Δр=ΣΔрj +ΣΔрf =Δрj1+Δрj2+Δрj3+Δрf=25+80+80=185（Pa） （6） 實際推力的計算 
Fˊ=Δр×A=185×5.45×5.25=5295（N） 
 
由于在實際運行時，一方面推進器產(chǎn)生的推力只作用在導流罩內徑大小范圍內的水流截面，需要帶動整個水流截面的水流動，會因摩擦及耗損而降低效率；另一方面水在長達170 m且有拐彎的明渠內流動，會因與池壁的摩擦產(chǎn)生沿程損失，會因拐彎產(chǎn)生局部損失。故在計算實際推力時，因考慮適當取安全系數(shù)1.15，則實際推力 
F′= F×1.15=5295×1.25=6089.25（N）  
4. 推進器選型 
選用型號為QJB5/4推進器，單臺水推力為3090（N），功率為則單渠應選用臺數(shù) n=6089.25/3090≈1.97 
取n=2，即單渠應選用2臺推進器。 
根據(jù)渠道工藝尺寸，推進器布置按單渠雙臺串聯(lián)放置為1組，共2臺。 
水下推進器主要性能參數(shù)如下： 型號：QJB5/4-2500/2-51； 水推力：3090（N）； 

功率：5（kW）； 葉輪轉速：51（r/min）。  
5. 同樣可為缺氧池選型號為QJB4/4推進器2臺。 
主要性能參數(shù)如下： 型號：QJB4/4-2500/2-42； 水推力：2880（N）； 功率：4（kW）； 葉輪轉速：42（r/min）。  
為厭氧池選型號為QJB3/4推進器1臺。 主要性能參數(shù)如下： 型號：QJB3/4-2500/2-38； 水推力：2300（N）； 功率：3（kW）； 葉輪轉速：38（r/min）。