CN104888639B - 无阻型管道混合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无阻型管道混合器，包括管体和投药管，投药管设于管体前端部，管体外围设有与投药管连通的混合腔，管体的侧壁上与混合腔接触部分设有沿管体长度方向延伸的螺旋导流槽，该螺旋导流槽的前端设有连通管体内侧的进液口，螺旋导流槽的后端设有连通管体内侧的出液口，进液口上设有用于将管体内的流体引导至混合腔内的兜水装置。本发明结构简单，能耗小，不存在水头损失，螺旋导流槽形成的涡旋不仅提高了液体与药剂的混合效果，还增加了混合流体的流动速度，而且混合器内混合效果不会受流量变化影响。

Description

无阻型管道混合器

技术领域

本发明属于投加药混合装置领域，尤其是涉及一种环保给排水领域的无阻型管道混合器。

背景技术

水处理中传统的混合方式主要有混合池混合、机械搅拌混合、水泵混合及管式混合，管式混合结构简单，无活动部件，能实现静态的混合，不需要消耗动能，故而相对其他几种混合方式而言较为常用。现有的管式混合器多采用在管道内设置多节固定叶片，使水流成对分流，同时产生涡旋反向旋转及交叉流动，可以使水流产生撞击而将混凝剂向各向扩散，有效增强了混合效果；但此类型的混合器通常结构复杂，内部的叶片占据一定的空间，对管内流体产生一定的阻力，而且在混合过程中必须达到一定的水头损失才能取得良好的混合效果，水头损失及混合效果随管道流量急剧变化，不但大大增加了能耗，而且还形成了制约流量的瓶颈。总的来说，这种传统管道混合器常年累月运行，不但能耗成本惊人，维修成本高，且使供水流量受到很大的不可见隐形损失，制约着社会经济的发展。

中国专利CN103446903A公开了一种旋喷式无阻型管道混合器，其管体的侧壁上设有与投药管侧壁相连通的喷药孔，该喷药孔为沿管体周向呈螺旋状或圈状分布的旋流喷药孔，该混合器整体结构简单，节能降耗明显，且能达到较好的混合效果，但是其有效工作区间范围较窄，即投药管内的药剂与管体内的液体高效混合区域较窄，而且当管体内的液体流量较小时，药剂与液体的混合效果也会受到影响。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种能扩大有效混合区间范围，从而进一步提高药剂与流体的混合效果，且受流量影响小的无阻型管道混合器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无阻型管道混合器，包括管体和投药管，所述投药管设于管体前端部，管体外围设有与投药管连通的混合腔，管体的侧壁上与混合腔接触部分设有沿管体长度方向延伸的螺旋导流槽，该螺旋导流槽的前端设有连通管体内侧的进液口，螺旋导流槽的后端设有连通管体内侧的出液口，进液口上设有用于将管体内的流体引导至混合腔内的兜水装置。根据管体内液体流量的变化可以调整药剂投加压力和投加量，螺旋导流槽在一定管长范围内均匀分布，且环绕管体外壁数周设置，增大了药剂与液体的高效混合区域范围，药剂以一定的倾斜角度喷入混合腔时，混合腔内极易形成涡旋，不仅改善了药剂与液体的混合效果，而且出液口呈螺旋状流出的流体，又会带动混合腔后端管体内的液体形成管内旋流，再一次促进液体与药剂和液体混合形成的流体的高效混合，提高管体内液体的流动速度。

进一步的，兜水装置为由进液口朝向管体的进口端延伸设置的兜水板。流入管体内的液体被兜水板阻挡并引流至混合腔内，其瞬时撞击力增大了液体的流动速度，使其与药剂能更好地混合，而且促进形成混合腔内涡旋。

进一步的，兜水板的两侧设有挡水板。挡水板有效阻挡并引导液体从进液口进入混合腔内。

进一步的，螺旋导流槽均匀分布于管体侧壁上，其数量为至少四个。均匀布设四个螺旋导流槽使得每个螺旋导流槽内形成的旋流能相互影响，进而增强混合效果，从而混合更加均匀，在任何流量下都能达到良好的混合效果。

进一步的，螺旋导流槽为形成于管体外壁上的凹槽。此螺旋导流槽加工工艺简单。

进一步的，螺旋导流槽为由螺旋布设于管体外壁上的导向板与管体外壁形成的凹槽结构。

进一步的，螺旋导流槽为管体管壁向下凹陷形成的凹槽。

进一步的，在管体侧壁开有螺旋形通槽，所述螺旋导流槽包括该通槽和位于通槽下方的U型槽。此加工方法能适应不同材质的管体。

综上所述，本发明的有益效果是，该混合器结构简单，免维护，能耗小，整体运行成本低；螺旋导流槽形成的涡旋不仅提高了液体与药剂的混合效果，还增加了混合流体的流动速度；当管体内流量提升时，混合器内不存在水头损失，混合效果不会受流量变化影响。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图一。

图2为本发明的结构示意图二。

图3为混合腔内部分结构示意图。

图4为兜水板的结构示意图。

图5为螺旋导流槽的截面示意图一。

图6为螺旋导流槽的截面示意图二。

图7为螺旋导流槽的截面示意图三。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，一种无阻型管道混合器，包括管体1和投药管2，管体1包括前端的进口端15和后端的出口端16，投药管2设于管体1的前端部，管体1的一定管长范围内其外围形成封闭的管道，该管道与管体1的外壁形成混合腔3，投药管2垂直设在该混合腔3的外围且与该混合腔3连通，管体1的侧壁上与混合腔3接触部分设有螺旋导流槽11，该螺旋导流槽11带有一定的倾斜角度沿着管体1的长度方向呈螺旋状延伸数周，即混合腔3所占管体1的长度较长，该螺旋导流槽11的前端开设有与管体1内侧相通的进液口12，螺旋导流槽11的后端设有连通管体1内侧与混合腔3的出液口13，进液口12上设有用于将管体1内侧的液体导向至螺旋导流槽11中的兜水装置，本实施例中兜水装置为由进液口12朝向管体1的进口端15延伸设置，并向管体1中心轴倾斜任意角度的兜水板14，兜水板14的两侧还设有能更有效阻挡液体并引流至混合腔3内的挡水板141，当液体从进口端15进入管体1内，液体被兜水板14阻挡并从进液口12导流至混合腔3内，由于液体本身具有流速，兜水板14对液体造成一个较大的瞬时反作用冲击力，液体将以更大的流速进入进液口12，然后以一定角度喷射进入螺旋导流槽11，由于螺旋导流槽11所具有的倾斜角度以及其围绕管体1外壁数周的螺旋状延伸的作用，液体将形成混合腔3内的管内旋流，从而混合效果非常好。

至少四个螺旋导流槽11均匀地分布在管体1与混合腔3接触的侧壁上，如图5所示，于本实施例中管体1的管壁较厚，螺旋导流槽11可以是由管体1外壁向内壁方向开设形成于管体1外壁上的方形、V字形或梯形等形状的凹槽，当药剂从投药管2泵入时，药剂沿着螺旋导流槽11流动，当药剂量足够多时，药剂从螺旋导流槽11中溢出布满整个混合腔3；如图6所示，当管体1的管壁较薄时，于其它实施例中在管体1的外壁上设有螺旋分布的导向板111，导向板111两两平行设置在管体1外壁上，导向板111的侧壁与管体1的外壁形成的凹槽即为螺旋导流槽11，当然两块导向板111也可以呈一定角度倾斜设置，当药剂从投药管2泵入时，药剂沿着导向板111与管体1外壁形成的螺旋导流槽11流动，也可以沿着相邻螺旋导流槽11之间的凹槽流动，增加了药剂与液体混合的比表面积，提高其混合效果；如图7所示，当管体1的管壁较薄时，也可以通过将管体1的管壁在圆周方向上向轴心弯折，使管体1外壁形成向内凹陷的凹槽作为螺旋导流槽11，该凹槽可以是方形、梯形或V字形等任意形状，当药剂从投药管2泵入时，药剂沿着螺旋导流槽11流动，当药剂量足够多时，药剂从螺旋导流槽11中溢出布满整个混合腔3；当然也可以在管体1的侧壁开设形成螺旋形通槽，在螺旋形通槽上连接向管体1内侧凹陷的U型槽形成螺旋导流槽11，即管体1与螺旋导流槽11为分体结构。

调好的药剂经投药泵从投药管2进入混合腔3内，当药剂量足够多且管体1内的液体流量较大时，药剂沿着管体1长度方向倾斜延伸分布的螺旋导流槽11喷入形成混合腔3内的旋流，布满整个混合腔3，液体从管体1的各个进口端15进入管体1，通过设于进液口12朝向管体1的进口端15延伸设置的兜水板14的撞击作用，液体被以更快的流速导流至螺旋导流槽11内并沿着螺旋导流槽11流动形成混合腔3内的旋流，液体沿着螺旋导流槽11流动不仅延长了其与药剂的混合时间，增大了其混合比表面积，而且液体涡旋使得液体与药剂得到了高效、充分的混合，而且由于螺旋导流槽11的作用，增大了混合腔3内的流体的流动速度，药剂和液体的混合流体从出液口13呈漩涡方式流出时，混合腔3后端的管体1内的液体被流体带动呈漩涡方式继续流向出口端16，从而药剂和液体的混合流体与管体1内的液体得到进一步的混合，再一次提高药剂与液体混合均匀性，同时亦有利于给水流增加漩涡力度，增加水流的流速，当提升流量时也不存在水头损失，达到节能降耗的目的。

当管体1内的液体流量较小时，液体进入混合腔3后在螺旋导流槽11的引导下将成为具有一定流转角度的高速液流，从而增大了本身流速较小的液体的流动速度，使得药剂与液体在混合腔3内混合形成旋流，药剂和液体的混合流体从出液口13呈漩涡方式流出时，混合腔3后端的管体1内的液体被流体带动呈漩涡方式继续流向出口端16，从而药剂和液体的混合流体与管体1内的液体得到进一步的混合，其流速也进一步得到提高，而且螺旋导流槽11增加了液体与药剂接触混合的比表面积，促成药剂与流体的高效混合。相比于普通混合腔，其在液体流量较小时混合效果得到显著提升。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种无阻型管道混合器，包括管体（1）和投药管（2），所述投药管（2）设于管体（1）前端部，其特征在于：管体（1）外围设有与投药管（2）连通的混合腔（3），管体（1）的侧壁上与混合腔（3）接触部分设有沿管体（1）长度方向延伸的螺旋导流槽（11），该螺旋导流槽（11）的前端设有连通管体（1）内侧的进液口（12），螺旋导流槽（11）的后端设有连通管体（1）内侧的出液口（13），进液口（12）上设有用于将管体（1）内的流体引导至混合腔（3）内的兜水装置。

2.根据权利要求1所述的无阻型管道混合器，其特征在于：所述兜水装置为由进液口（12）朝向管体（1）的进口端（15）延伸设置的兜水板（14）。

3.根据权利要求2所述的无阻型管道混合器，其特征在于：所述兜水板（14）的两侧设有挡水板（141）。

4.根据权利要求1所述的无阻型管道混合器，其特征在于：所述螺旋导流槽（11）均匀分布于管体（1）侧壁上，其数量为至少四个。

5.根据权利要求1所述的无阻型管道混合器，其特征在于：所述螺旋导流槽（11）为形成于管体（1）外壁上的凹槽。

6.根据权利要求1所述的无阻型管道混合器，其特征在于：所述螺旋导流槽（11）为由螺旋布设于管体（1）外壁上的导向板（111）与管体（1）外壁形成的凹槽结构。

7.根据权利要求1所述的无阻型管道混合器，其特征在于：所述螺旋导流槽（11）为管体（1）管壁向下凹陷形成的凹槽。

8.根据权利要求1所述的无阻型管道混合器，其特征在于：在管体（1）侧壁开有螺旋形通槽，所述螺旋导流槽（11）包括该通槽和位于通槽下方的U型槽。