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本标准规定了潜水推流式搅拌机的术语和定义、分类与命名、技术要求、检验方法、检验规则、标识、
包装、运输和贮存。
本标准适用于市政污水、工业废水净化处理厂(站)、给水处理厂(站),对泥水混合液进行搅拌、混合
及推流用潜水推流式搅拌机;也适用于水体面源治理,对水体人工造流、助流用潜水推流式搅拌机。
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件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 307.3—2005 滚动轴承 通用技术规则
GB755 旋转电机 定额和性能
GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)
检索的逐批检验抽样计划
GB/T 3077 合金结构钢
GB/T 3098.1—2010 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱
GB/T 3098.2—2015 紧固件机械性能 螺母
GB/T 3098.6—2014 紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱
GB/T 3098.15—2014 紧固件机械性能 不锈钢螺母
GB/T 3452.1 液压气动用O 形橡胶密封圈 第1部分:尺寸系列及公差
GB/T 3480.5 直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第5部分:材料的强度和质量
GB/T 3797 电气控制设备
GB/T 3811 起重机设计规范
GB/T 4942.1—2006 旋转电机整体结构的防护等级(IP 代码) 分级
GB/T 4956 磁性基体上非磁性覆盖层 覆盖层厚度测量 磁性法
GB/T 5013.4 额定电压450/750 V 及以下橡皮绝缘电缆 第4部分:软线和软电缆
GB 5903 工业闭式齿轮油
GB/T 6556 机械密封的型式、主要尺寸、材料和识别标志
GB/T 6822 船体防污防锈漆体系
GB/T 7324 通用锂基润滑脂
GB/T 9239.1 机械振动 恒态(刚性)转子平衡品质要求
第1部分:规范与平衡允差的检验
GB/T 9944 不锈钢丝绳
GB/T 9969 工业产品使用说明书 总则
GB/T 10095.1—2008 圆柱齿轮 精度制
第1部分:轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值
GB/T 10095.2—2008 圆柱齿轮 精度制
第2部分:径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值
GB/T 12785 潜水电泵 试验方法
GB/T 13306 标牌
GB/T 33566—2017
GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T 13871.1 密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈
第1部分:基本尺寸和公差
GB/T 14711—2013 中小型旋转电机通用安全要求
GB 18613 中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级
GB/T 24816 起重用短环链 吊链等用8级普通精度链
GB/T 26472 流动式起重机 卷筒和滑轮尺寸
JB/T 6752 中小型水轮机转轮静平衡试验规程
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
潜水推流式搅拌机 submersible agitator
一种潜于水体中工作的设备,叶轮在驱动装置作用下,以不同转速对泥水混合液等水体进行搅拌、
混合,形成不沉积且连续流动的流场、流态。
潜水推流式搅拌机主要由电动机、电控设备、减速机构、叶轮和起吊机构组成。
3.2
叶轮 impeller
具有搅拌、混合及推流功能的水力构件。叶片一般为2片或3片。
3.3
比功率 operating power
在附录A 规定的试验条件下,实现每立方水体造流流速不小于0.3 m/s
时所消耗的总功率,单位为
瓦每立方米(W/m³)。
潜水推流式搅拌机按叶轮转速及主要功能,分为低速、中速、高速三种类型。
叶轮转速低于120 r/min,主要侧重远距离推流,提高流体流速,防止沉淀。
叶轮转速范围为120 r/min~350
r/min,主要侧重介于远、近距离间推流,提高流体流速,防止
沉积。
叶轮转速范围高于350
r/min,主要侧重近距离推流,提高流体混合效果,防止沉积。外加罩壳也
可用于污泥回流。
潜水推流式搅拌机的基本命名方法如下:
style="width:3.22014in" />
style="height:2.24004in" />
style="width:2.75994in" />
style="height:1.67332in" />
style="width:2.15326in" />
style="height:1.14664in" />
style="height:0.60654in" />GB/T 33566—2017
style="width:1.62651in" />叶轮旋转直径,cm
配套电动机额定功率,kW
— 叶轮额定转速代号,D— 低速;Z—— 中速;G— 高 速
—潜水型
示例1: QD5.5- 180 指电动机额定功率为5.5 kW, 叶轮旋转直径1800 mm
的潜水推流式搅拌机。 示例2: QZ4-60 指电动机额定功率为4 kW,
叶轮旋转直径600 mm 的潜水推流式搅拌机。
示例3: QG3-40指电动机额定功率为3 kW, 叶轮旋转直径400 mm
的潜水推流式搅拌机。
潜水推流式搅拌机在下列泥水混合液(以下简称混合液)中应能正常运行:
a) 混合液温度为0℃~45℃;
b) 混合液 pH 值为5~10;
c) 混合液密度不大于1250 kg/m³;
d) 最大潜入水深不大于20 m;
e) 使用50 Hz 或60 Hz 交流电源。
5.2.1.1
电动机在额定输出功率下实测效率及能效等级应符合GB18613 的规定。
5.2.1.2 电动机的外壳防护等级应符合GB/T 4942.
1—2006 规定的 IP68。
5.2.1.3 电动机的电气绝缘热分级应不低于GB/T
14711—2013 规定的 B 级要求。
5.2.1.4 电动机的其他性能应符合GB/T 755 的规定。
5.2.1.5 电气控制设备性能应符合GB/T 3797 的规定。
5.2.1.6
电缆应采用不少于7芯的防水橡套电缆,橡套应采用相对耐酸、耐碱材料,防水橡套电缆其他
要求应符合 GB/T 5013.4 的规定。
5.2.2.1 减速机构不应采用摆线针轮减速传动形式。
5.2.2.2 减速机构齿轮材料性能应不低于20CrMnTi
合金钢的标准,材料牌号及力学性能应满足 GB/T 3077
的规定;齿轮材料热处理工艺应符合 GB/T 3480.5 的规定。
5.2.2.3 减速机构圆柱齿轮加工精度应不低于 GB/T
10095. 1—2008 、GB/T 10095.2—2008 规 定 的
5.2.2.4 减速机构齿轮润滑油选用应按 GB 5903
的规定。
5.2.2.5
减速机构运转应平稳,无撞击、振动及不正常啮合所产生的异常噪声。
5.2.3.1
叶轮应采用高强度、耐腐蚀的轻金属合金、非金属材料或不锈钢。不锈钢材料应为奥氏体不
锈钢。
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5.2.3.2
叶轮应光滑、平整,无积瘤、凹凸和微裂纹等缺陷。
5.2.3.3 叶轮最大旋转尺寸D>800 mm
时,应参考JB/T6752 进行静平衡试验;叶轮最大旋转尺寸D
≤800 mm 时,应参考GB/T9239.1 进行动平衡试验,许用平衡品质级别为 G6.3。
5.2.3.4 叶轮对称点的轴向偏差应小于0.15%D。
5.2.3.5 叶轮旋转时的径向跳动偏差不得大于0.15%D。
5.2.4.1 机械密封应符合 GB/T 6556 的规定。
5.2.4.2 静密封件:旋转唇形密封应符合 GB/T 13871.1
规定;O 形橡胶密封圈应符合 GB/T 3452.1 规定。
5.2.5.1 若采用铸铁件,材料性能不低于 HT250 或
QT400; 若采用铸钢件,材料性能不低于 ZG230-
450;若采用焊接件,材料性能不低于 Q345
低合金高强度结构钢或不低于奥氏体不锈钢及其复合材料。
5.2.5.2
非不锈钢机壳表面防腐可采用喷漆、喷瓷、喷锌、喷塑、喷高分子材料等措施。采用喷漆防腐
时,防腐漆应符合GB/T6822 的规定;喷漆层厚度应大于0.2 mm。
5.2.5.3
若采用铸铁外包不锈钢薄板结构,薄板应选用奥氏体不锈钢。
5.2.6.1 设计选用轴承,应以24 h
连续运转作为使用条件,按预期寿命100000 h 确定轴承的寿命系
数。轴承的旋转精度等级应不低于GB/T 307.3—2005规定的6级要求。
5.2.6.2 轴承润滑脂的选用按 GB/T 7324 的规定。
5.2.6.3 非与水直接接触的紧固件性能等级应不低于
GB/T 3098. 1—2010 规定的6 . 8 级,及
GB/T 3098.2—2015 规定的6级。
5.2.6.4
直接接触水体的紧固件应采用不锈钢材质,性能等级应不低于 GB/T 3098.6—2014
和
GB/T 3098.15—2014 规定的 A2-70。
5.2.7.1
起吊机构可使用手动卷扬机或环链葫芦起吊机构,起吊机构应正、反向起吊灵活、轻便,无卡
阻,并能在任意位置自锁。
5.2.7.2 起吊用不锈钢丝绳应符合 GB/T 9944
的规定;钢丝绳的最小安全系数按 GB/T 3811 的规定
应不低于6;环链应符合 GB/T 24816 的规定。
5.2.7.3
手动卷扬机卷筒的卷绕直径与钢丝绳公称直径的最小比值按GB/T 26472
的规定应为16。
5.2.7.4 与水体接触的导杆宜采用奥氏体不锈钢。
5.3.1 潜水推流式搅拌机应设有泄漏、超温等报警保护装置。
5.3.2 电动机的安全要求应符合 GB/T 14711 的规定。
5.3.3 电气控制设备的安全保护要求应符合 GB/T 3797 的规定。
5.4.1
潜水推流式搅拌机电机腔、减速机腔等有密封要求的空间,应能承受0.3 MPa
的水压。
5.4.2 潜水推流式搅拌机无故障运行累计时间应不少于2年。
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5.4.3 潜水推流式搅拌机使用寿命应不少于8年。
5.4.4 应在明显位置设叶轮旋向指示标识。
注:故障指设备失去规定功能或技术性能降低,致使设备不能正常工作,直接影响正常生产的现象。
5.5.1 低速潜水推流式搅拌机:实现推流流速不小于0.3 m/s
时,比功率不得大于3 W/m³。
5.5.2 中、高速潜水推流式搅拌机:搅拌保持不沉积时,比功率不得大于6 W/m³。
6.1.1 电动机性能检验方法按GB/T 12785 进行。
6.1.2 电气控制设备性能检验方法按 GB/T 3797 进行。
6.2.1 叶轮几何尺寸及对称性检查按附录 A 进行。
6.2.2 叶轮的动平衡检验参考 GB/T 9239.1进行。
6.2.3 叶轮的静平衡检验参考JB/T 6752进行。
将装配成型的潜水推流式搅拌机(未注滑润油)静置于水中,向内腔通入压力为0.3
MPa 的氮气或
含水率低于0.5%的干燥空气,保压3 min, 检查有无泄漏现象。
比功率的测定与计算按附录 B 进行。
6.5.1 外购材料、标准件等检查合格证或质量保证书。
6.5.2 叶轮等外观质量检查采用目测。
6.5.3 防腐涂层的检验使用磁性测厚仪参照 GB/T 4956 进行。
6.5.4
起吊机构灵活性检查采用手摇感觉体验,自锁制动性检查采用起吊3倍额定载重的重物,起吊
500 mm 高静置1 h,应无异常。
7.1.1 每台潜水推流式搅拌机应进行出厂检验,检验合格后方可出厂。
7.1.2 出厂检验项目及检验方法按表1进行。
7.2.1 当有下列情况之一时,应进行型式检验:
a) 新产品及新规格产品定型或老产品转厂生产;
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b) 产品的结构、工艺及主要材料有较大改变,可能影响产品性能;
c) 连续停产一年以上恢复生产;
d) 正常生产三年。
7.2.2 抽样方法:按GB/T 2828.1 的规定进行。
7.2.3 检验项目:检验项目与检验方法见表1。
表 1 检验项目及检验方法
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7.3.1 检验结果应符合相应技术要求。
7.3.2 除检验项目序号6、7外,其余任一项目不合格,即判定为不合格。
产品应在明显部位设置标牌,标牌应符合GB/T13306
的规定,标牌上应注明下列内容:
a) 产品名称、型号;
b) 主要技术参数:
1) 额定功率,kW;
2) 额定转速,r/min;
3) 叶轮旋转直径,mm;
4) 额定电压,V;
5) 额定电流,A;
6) 频率,Hz;
7) 产品质量,kg;
c) 出厂编号和生产日期;
d) 制造商名称;
e) 执行标准。
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8.2.1 包装应符合 GB/T 13384 的规定。
8.2.2 包装、贮运标识应符合GB/T 191 的规定。
a) 装箱清单;
b) 产品合格证;
c) 产品使用说明书(应符合GB/T 9969 的规定);
d) 设备安装基础图、电气原理图。
运输、贮存时应采取防损、防腐、防雨、防潮等措施;为防曝晒引起电缆线老化不允许露天存放。
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(规范性附录)
比功率测定与计算
A.1 总则
采用模型测试的方法测定潜水推流式搅拌机的比功率。
A.2 测试条件
A.2.1 检测水池
潜水推流式搅拌机的比功率测定应在环形测试水池内进行,水池流道宽度 B 为
5 m, 有效水深 H
为 5 m, 水池直段长度为50 m。 池壁应光滑,不得有突出的筋柱或凹槽。图 A.1
为检测水池的平面图。
style="width:8.6933in;height:2.06668in" />
图 A.1 检测水池平面图
A.2.2 检测用水水质
检测用水为清洁冷水,水温为0℃~25℃。
A.2.3 模型样机
低速潜水推流式搅拌机采用叶轮旋转直径为1100 mm
的模型样机进行功率测定;中、高速潜水推 流式搅拌机采用叶轮旋转直径为300
mm 的模型样机进行功率的测定。模型样机的配备功率为
1.5 kW~3kW。
A.2.4 模型样机安装位置
模型样机安装在水池直段的一端,叶轮旋转所在平面距离弯道出口约5 m,
叶轮旋转中心线平行于
流道中心线,位于B/2 处,到池底距离为 H/3。
前端无障碍阻流、吸入端无阻隔。
A.3 测试计算
A.3.1 坐标系建立
沿环形流道的中心线将环形流道展开为等效的直流道,以叶轮旋转中心点为坐标原点,展开的流道
中心线作为X 轴(水流方向为X 正方向),沿流道宽度方向建立Y
轴,沿流道深度方向建立Z 轴。详见
图 A.2。
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style="width:8.4466in;height:1.68014in" />
图 A.2 坐标系建立示意图
A.3.2 流速测定
模型样机开启运行45 min
后(或水流循环5周后)开始采集数据。流速仪的精度不得低于 ±0.02m/s。
测量时需确保流速仪的轴线平行于 X 轴,即测量各点流速的 X
方向分量。每个测点测量
5次,每次测量停留时间为20s~25s。 取5次测量的平均值为该测点流速。
A.3.2.1 中间流面内等速线绘制
A.3.2.2 叶轮旋转中心线所在的水平面为中间流面,即坐标系中的 X-Y
面。在中间流面内均布若干个 (i 行 ×j 列)流速测定点:X
方向的列间距不得大于2 m; 起始列距离坐标原点6 m;Y 轴方向的行间距
不得大于0.5 m, 边界处的测点与池壁的距离为300 mm。
A.3.2.3 按 A.4
的方法测定各测点流速,宜采用多点同时测量的方法进行。
A.3.2.4 以各点流速 v(i,j) 为 Z
向坐标值,绘制出中间流面内的流速分布曲面,如图 A.3。
style="width:12.11325in;height:1.47994in" />
图 A.3 流速分布曲面图
A.3.2.5 绘制0 . 3 m/s
的等速平面,该等速平面与流速分布曲面相交形成的曲线即为0.3 m/s 的等流
速线。如图 A.4。
style="width:12.12002in;height:1.4333in" />
图 A.4 等流速线
A.3.3 当量有效推流长度
当量有效推流长度为0.3 m/s 的等流速线所能达到的最远距离,记为L, 单位为
m, 详见图 A.5。
style="width:11.56668in;height:1.56662in" />
图 A.5 当量有效推流长度
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A.3.4 当量有效容积计算
按式(A. 1) 计算当量有效容积V。
V=B×H×L … … … … … … … … … … …(A. 1)
式中:
V— 当量有效容积,单位为立方米(m³);
B—— 流道宽度,单位为米(m);
H—— 流道深度,单位为米(m);
L— 当量有效推流长度,单位为米(m)。
A.3.5 输入功率测算
电动机输入功率P 可采用有功功率仪直接测得,也可测量电动机进线的线电流
I(A) 和电压U(V)
计算得到,单位为瓦(W)。
A.3.6 比功率计算
按式(A.2) 计算比功率 E。
style="width:0.84in;height:0.59994in" /> … … … … … … … … … …(A.2)
式中:
E— 比功率,单位为瓦每立方米(W/m³);
P— 电动机输入功率,单位为瓦(W);
V— 当量有效容积,单位为立方米(m³)。
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(规范性附录)
叶 轮 检 测
B.1 组合样板检测法
按 A、B、C……定点制成组合样板,逐个在叶轮规定位置处靠检(见图 B.1),
用塞尺测得偏差数据,
偏差应在规定范围内。
style="width:9.33333in;height:3.04656in" />
图 B.1 组合样板检测法
B.2 坐标检测法
B.2.1 叶轮平放检测
B.2.1.1
将叶轮固定在万能回转工作台上,保证叶轮旋转轴与万能回转工作台旋转轴同轴(见图
B.2)。
style="width:7.14671in;height:6.88666in" />
图 B.2 叶轮平放检测
style="width:5.05339in;height:5.35986in" />GB/T 33566—2017
style="width:6.21325in;height:6.15318in" />
图 B.2 ( 续 )
B.2.1.2 按叶轮旋转直径大致分出 A、B、C…… 任意径向圆。
B.2.1.3 调整测量标尺,测量第一点 A, 并记录标尺上的读数 YAu。
B.2.1.4
旋转万能回转工作台120(叶轮叶片为2片时,万能回转工作台旋转180°),测量 A
的对称点
A₂ 1,并记录标尺上的读数Y₂ ;
以此类推逐一测量叶轮上其他的点,并分别记录测量标尺上的读数Y₃ 、 ……
B.2.1.5 将各对称点测得的读数相比较,计算出最大轴向偏差值 δA ……
所有偏差值应在允许偏差范
围内。
B.2.2 叶轮模拟工作状态检测
B.2.2.1
将叶轮模拟工作状态固定安装在回转盘上,保证叶轮旋转轴与回转盘旋转轴同轴(见图
B.3)。
style="width:7.46672in;height:6.55996in" />
图 B.3 叶轮模拟工作状态检测
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B.2.2.2 按叶轮旋转直径大致分出 A、B、C……任意径向圆。
B.2.2.3 调整测量标尺,测量第一点 A, 并记录标尺上的读数 XAn。
B.2.2.4 旋转回转盘120°(叶轮叶片为2片时,回转盘旋转180°),测量A
的对称点A2i, 并记录标尺上
的读数 XA₂ i; 以此类推逐一测量叶轮上其他的点,并分别记录测量标尺上的读数
XA₃ 1、 ……
B.2.2.5 将各对称点测得的读数相比较,计算出最大轴向偏差值 δxx … …
所有偏差值应在允许偏差范
围内。
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