一种用于水处理的管式静态混合器及其加药系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于水处理的管式静态混合器及其加药系统，包括混合器管，所述混合器管为圆管型结构，两端开口；混合器管的内部设有相互垂直的两个SK型结构单元叶片；所述混合器管上设有加药管，用于向混合器管内添加药剂。本实用新型专利技术解决了现有技术中静态混合器和药剂投加过程中存在的水头损失较大、混合距离较长的问题，既提高了药剂与水流的混合性能，又有效地减少了水头损失，并且缩短了混合距离。

A tubular static mixer for water treatment and its dosing system

【技术实现步骤摘要】
一种用于水处理的管式静态混合器及其加药系统
本技术属于水处理
，具体涉及一种用于水处理的管式静态混合器及其加药系统。
技术介绍
静态混合器是将静态混合元件以一定的排列方式固定在管路中所形成的管道式混合器，由嵌入式叶片及管道组成，叶片对水流起切割、折叠、扭转的作用并对之进行重组，从而使药剂与水流混合均匀。相较于机械混合器，静态混合器空间需求小、生产成本及安装成本较低，适用于低剪切率的混合，而且自我清洁能力较好，运行维护费用低廉。由于静态混合器无需设置额外的构筑物，可以节省占地面积、减少土建投资，因此大多数水厂采用静态混合器混合投加药剂与原水，其混合效果及能耗直接影响整个水厂的处理效果和运行成本。但目前静态混合器存在水头损失大、运行能耗高、流量变化较小时混合效果不好、混合元件易损坏、维护管理不方便等缺陷。申请号为“201621237548.9”、名称为“管道式絮凝反应静态混合器”的中国技术专利公开了一种管道静态混合器，主要包括混合器管道本体、进水口和出水口，其在混合器管道本体内表面上设有混合扰流管道，扰流管道内表面为凸凹交替连接的搅流结构，混合扰流管道上设有一组安装在相应凹台圈的喷药嘴。该专利通过在混合管道长度方向上多点加药以及通过管道内表面上的扰流结构的扰流作用使得药剂与原水相互混合，该专利的缺点是喷药嘴数量较多，不易管理控制，且容易堵塞，并且扰流作用不显著，混合效果并不理想。申请号为“201721238474.5”、名称为“一种复合型管式静态混合器”的中国技术专利公开了一种复合型管式静态混合器，包括有静态混合器管，其上接有进药管，进药管后端设有斜向后端伸出的翼片，翼片后端交替设置有右旋单元片和左旋单元片。该专利的缺点是单点加药，加药不均匀，不利于药剂与水的快速而均匀的混合，所采用的翼片容易损坏，增加维护管理成本，而且该专利所述的静态混合器水头损失较大，运行能耗较高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题和缺点，本技术提供了一种用于水处理的管式静态混合器及其加药系统，解决了现有技术中静态混合器和药剂投加过程中存在的水头损失较大、混合距离较长的问题，既提高了药剂与水流的混合性能，又有效地减少了水头损失，并且缩短了混合距离。为此，本技术采用了以下技术方案：一种用于水处理的管式静态混合器，包括混合器管，所述混合器管为圆管型结构，两端开口；混合器管的内部设有相互垂直的两个SK型结构单元叶片。优选地，所述SK型结构单元叶片的形状为扭转180°的螺旋形，两单元叶片总的长径比为4:3。优选地，所述SK型结构单元叶片的混合元件接于混合器管的管道内，其厚度根据实际应用的强度要求确定。优选地，所述混合器管的两端均设有连接法兰，用于对静态混合器进行拆卸、清洗与更换。一种上述用于水处理的管式静态混合器的加药系统，所述混合器管上设有加药管，用于向混合器管内添加药剂。优选地，所述加药管为空心圆管，共有三根，绕混合器管的中心轴环向布置，相邻加药管成120°夹角；当混合器管的直径为DN600时，加药管的管口距混合器管内壁的距离为190mm。优选地，所述加药管的末端设有45°倾角的斜面，斜面药液流出方向与水流方向一致。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)选用SK型混合器的叶片设计贴合流线型，水头损失小且占地面积小。采用三点加药能够提高混合效果，缩短管段长度。(2)以SK型静态混合器为优化原型，由水厂规模确定静态混合器管径大小，利用CFD模拟对比不同长径比、扭转角度、加药形式、单元数的SK型静态混合器中水的混合均匀性、压降，以及安装长度、耗材等方面因素，推算出静态混合器及其加药系统尺寸参数。(3)本产品所采用的叶片形式可降低水头损失，压降只有传统SY型管式静态混合器的51％，能够为水厂节省大量电耗。同时由于本产品叶片体积较传统SY型管式静态混合器小，因此叶片耗材减少至SY型的30％，可节约管式静态混合器的制作成本。(4)本产品所采用的加药方式在对主管道压降影响较小的情况下，大幅提高了混合效果，药剂混合均匀所需的距离与传统SY型管式静态混合器相比缩短了50％，能够减少水厂占地面积。(5)本产品适用于水处理中的原水与混凝药剂、消毒药剂等的混合，能够有效减少制造材料消耗，减少占地面积和土建费用，和需要外加动力的机械搅拌以及传统的SY型静态混合器相比能够节省大量电费，从而达到节能减排目的。附图说明图1是本技术所提供的一种用于水处理的管式静态混合器及其加药系统的中纵剖面结构图。图2是本技术所提供的一种用于水处理的管式静态混合器及其加药系统的横剖面结构示意图。图3是本技术所提供的一种用于水处理的管式静态混合器及其加药系统的立体结构示意图。附图标记说明：1、连接法兰；2、加药管；3、SK型结构单元叶片；4、混合器管。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。如图1-图3所示，本技术公开了一种用于水处理的管式静态混合器，包括混合器管4，所述混合器管4为圆管型结构，两端开口；混合器管4的内部设有相互垂直的两个SK型结构单元叶片3。具体地，所述SK型结构单元叶片3的形状为扭转180°的螺旋形，两单元叶片总的长径比为4:3。具体地，所述SK型结构单元叶片3的混合元件接于混合器管4的管道内，其厚度根据实际应用的强度要求确定。具体地，所述混合器管4的两端均设有连接法兰1，用于对静态混合器进行拆卸、清洗与更换。本技术还公开了一种上述的用于水处理的管式静态混合器的加药系统，所述混合器管4上设有加药管2，用于向混合器管4内添加药剂。具体地，所述加药管2为空心圆管，共有三根，绕混合器管4的中心轴环向布置，相邻加药管成120°夹角；当混合器管4的直径为DN600时，加药管2的管口距混合器管4内壁的距离为190mm。具体地，所述加药管2的末端设有45°倾角的斜面，斜面药液流出方向与水流方向一致。实施例一种用于水处理的管式静态混合器及其加药系统，包括混合器管4，静态混合器管4上连接有加药管2，在静态混合器管4与加药管2连接处后端的静态混合器管4内部设置有相互垂直的两个SK型结构单元叶片3。加药管2采用空心圆管，三根相同直径的加药管2绕混合器管4的主管道中心轴环向布置，相邻加药管成120°夹角，当混合器管4的直径为DN600时，加药管2的管口距混合器管4内壁的距离为190mm。加药管2末端切割成45°倾角的斜面，斜面药液流出方向与水流方向一致，以利于药剂的投加。相互垂直的两个SK型结构单元叶片3组成：每单元叶片形状为扭转180°的螺旋形，两单元叶片总的长径比为4:3。混合元件接于管道内，其厚度根据实际应用的强度要求确定。所述静态混合器管4的两头端均设置有连接法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水处理的管式静态混合器，包括混合器管(4)，其特征在于：所述混合器管(4)为圆管型结构，两端开口；混合器管(4)的内部设有相互垂直的两个SK型结构单元叶片(3)；所述SK型结构单元叶片(3)的形状为扭转180°的螺旋形，两单元叶片总的长径比为4:3。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于水处理的管式静态混合器，包括混合器管(4)，其特征在于：所述混合器管(4)为圆管型结构，两端开口；混合器管(4)的内部设有相互垂直的两个SK型结构单元叶片(3)；所述SK型结构单元叶片(3)的形状为扭转180°的螺旋形，两单元叶片总的长径比为4:3。


2.根据权利要求1所述的一种用于水处理的管式静态混合器，其特征在于：所述SK型结构单元叶片(3)的混合元件接于混合器管(4)的管道内，其厚度根据实际应用的强度要求确定。


3.根据权利要求1至2中任一项所述的一种用于水处理的管式静态混合器，其特征在于：所述混合器管(4)的两端均设有连接法兰(1)，用于对静态混合器进行拆卸、清洗与更换。

【专利技术属性】
技术研发人员：罗凡，蒋依晴，孙寅坤，马瑶，付旦娜，周锐，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42