CN111068536B - 一种管道混合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管道混合器，解决现有管道混合器安装尺寸较大、连接面连接面应力集中变形引起泄露、混合耗时长、药耗大、混合不均匀以及无法调节混合强度的问题。该管道混合器安装在两个管道的端面之间；包括柱形壳体；柱形壳体上设置有至少一个进液管；柱形壳体内沿周向均布有至少两个旋流翅片；旋流翅片的角度可调；管道内流体流经旋流翅片时产生一个旋转力，使流体产生旋流。

Description

一种管道混合器

技术领域

本发明属于流体混合技术领域，具体涉及一种管道混合器。

背景技术

管道混合器主要用于城市给水排水、工业废水处理和环保工程中的各种絮凝剂、杀菌剂、酸碱等其他药剂的混合均质处理。管道混合器对于提升水处理效果、减小药剂用量消耗及控制污水处理成本等方面,具有重大的意义。

目前，市场上的管道混合器多为静态螺旋片式混合器，是在多孔板、异形板式混合器的基础上发展而来，每节混合器有一个180°扭曲的固定螺旋叶片，相邻两节中的螺旋叶片旋转方向相反，并相错90°。此类管道混合器对于两种介质的混合时间短，扩散效果较好，可节省药剂用量，且外壳采用玻璃钢材质制作，具有加工方便，坚固耐用耐腐蚀等优点,但在实际应用过程中，需要足够长，阻力才会变小，因此往往存在连接面应力突变引起变形，泄漏等问题，同时，因其本身的安装尺寸较大，安装位置易受限，尤其在个别安装位置不冗余的地方，存在安装不灵活的现象；且无法在生产过程中根据下游混合产物来调节混合强度。

中国专利CN204768464U公开了一种混合效果好的液体药物混合装置,该装置主要采用了电机带动搅拌桨在壳体内对液体药物进行搅拌,进而实现液体药物的充分混合；该技术在实际使用过程中存在混合时间长，同时由于混合不充分、混合均匀性不足,导致药耗量要多于正常配比的量。中国专利CN208244490U公开了一种流速调节管道混合器，该混合器在实际应用中仍避免不了连接面应力集中的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有管道混合器安装尺寸较大、连接面连接面应力集中变形引起泄露、混合耗时长、药耗大、混合不均匀以及无法调节混合强度的不足之处，而提供了一种管道混合器。

为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

一种管道混合器，其特殊之处在于，用于安装在两个管道的端面之间；包括柱形壳体；所述柱形壳体上设置有至少一个进液管；所述柱形壳体内沿周向均布有至少两个旋流翅片；所述旋流翅片的角度可调；管道内流体流经旋流翅片时产生一个旋转力，使流体产生旋流。

进一步地，为了使混合更加均匀，所述进液管位于柱形壳体内的一端为螺旋绕管，可以深入到管道下游，在流体冲击时可产生阻尼震动，加强混合效果；位于柱形壳体外的一端安装有快速接头，密封可靠。

进一步地，为了减小或者消除管道连接处径向应力，该管道混合器的两端设置有用于管道连接的法兰。

进一步地，所述旋流翅片通过调节机构调节角度；所述调节机构包括调节圆环、转动板以及设置在调节圆环上的调节手柄；所述调节圆环通过支撑件套设在柱型壳体外部，调节圆环与柱形壳体之间留有间隙，且调节圆环可在支撑件上沿周向转动；所述调节圆环的内壁垂直设置有与旋流翅片数量相同的转动杆；所述旋流翅片通过安装轴安装在柱型壳体上，且该安装轴伸出柱型壳体，并与转动板的一端固连；所述转动板的另一端开设有长条孔；所述转动杆伸入长条孔；拨动调节手柄，调节圆环可相对于柱形壳体做顺时针或逆时针旋转，进而通过转动板带动安装轴旋转调节旋流翅片的角度。采用此种调节机构对旋流翅片的角度进行调节，可实现联动调节，即同时调节，调节简便，省时省力。

进一步地，所述旋流翅片有四个，设置方向相同，每个旋流翅片的线型均按以下公式设计成型：

r＝20(0.573/sinβ)²

其中，r为旋流翅片的动径，单位mm；β为旋流翅片的安装角，取值范围为0°～90°。

进一步地，所述进液管有四个，沿柱形壳体的周向均布，并与四个旋流翅片间隔设置。

进一步地，定义旋流翅片上沿柱形壳体径向方向的尺寸为旋流翅片的宽度W；旋流翅片的宽度W满足：R/3＜W＜2R/3；其中，R为柱形壳体内环的半径，该范围内，旋流翅片的宽度适中，既不会影响流体的正常流动，又能使流体流经使产生较好的旋流效果，使管道流体与通过进液管加入的药液更好地混合。

进一步地，所述旋流翅片的角度调节范围为15°～75°。

进一步地，所述支撑件沿柱形壳体的外周均布有3个。

进一步地，所述快速接头为37°或60°直通快速接头。

本发明的优点是：

1.本发明管道混合器与传统管道混合器的结构完全不同，结构更加简单紧凑、安装尺寸较小、成本低、方便安装，可满足多种介质同时使用或者单个使用，给用户提供更多的选择。采用旋流翅片，当管道内部流体流经旋流翅片时会产生一个旋转力，使流体产生旋流，可大大增强介质的混合效果。同时，还可根据管道内混合产物状态(比如管道内流体流量)来调节旋流翅片的角度改变旋流强度，进而增大或者减小混合强度。经试验测试，对于两种介质的混合时间短，扩散效果达90％以上，可节省药剂用量约30％，对于提高水处理效果、减小药剂能源消耗及降低污水处理成本等方面,具有重大意义。

2.本发明进液管位于柱形壳体内的一端为螺旋绕管，可以深入到管道下游，在流体冲击时可产生阻尼震动，进一步加强介质混合效果。

3.本发明管道混合器通过分别夹持在其两端的法兰安装在两个管道的端面之间，可以减小或者消除管道连接处径向应力，防止应力裂隙，同时也可以满足不同规格标准管道或者非标管道。

4.本发明进液管位于柱形壳体外的端部安装快速接头，连接外部进液管道更加方便，且密封可靠。

5.本发明中用于调节旋流翅片角度的调节机构，将结构设计巧妙，操作方便，可实现所有旋流翅片的联动调节，节约调节时间。

6.本发明中进液管与旋流翅片间隔设置，有利于提升液体的混合效果。

附图说明

图1为本发明管道混合器的立体示意图(去除调节机构)；

图2为本发明管道混合器的结构示意图；

图3为图2的右视图；

图4为本发明中调节圆环的结构示意图；

图5为本发明中调节结构的调节示意图；

图6为本发明中旋流翅片的成型示意图；

附图标记如下：

1-柱形壳体；2-进液管；3-旋流翅片；4-调节手柄；5-调节圆环；6-安装轴；7-快速接头；8-支撑件；9-转动板；10-条形孔；11-转动杆。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述：

如图1-图6所示，管道混合器通过分别夹持在其两端的法兰安装在两个管道的端面之间，可减小或者消除管道连接处径向应力。该管道混合器包括柱形壳体1，柱形壳体1上沿周向均匀设置有四个进液管2；柱形壳体1内沿周向均布有四个旋流翅片3；为了提升液体混合效果，四个进液管2和四个旋流翅片3间隔设置。

管道内流体流经旋流翅片3时产生一个旋转力，使流体产生旋流；上述各旋流翅片3的设置方向相同，且角度可通过调节机构调节，调节范围为15°～75°。调节机构包括调节圆环、转动板9以及设置在调节圆环上的调节手柄；调节5通过支撑件8套设在柱型壳体1外部，调节圆环5与柱形壳体1之间留有间隙，且调节圆环5可在支撑件8上沿周向转动；在柱型壳体1外部沿周向均布3个支撑件8，确保调节圆环支撑可靠、滑动顺畅；调节圆环的内壁垂直设置有与旋流翅片数量相同的转动杆11；旋流翅片通过安装轴安装在柱型壳体上，且该安装轴伸出柱型壳体，并与转动板9的一端固连；转动板9的另一端开设有长条孔；转动杆11伸入长条孔；拨动调节手柄，调节圆环可相对于柱形壳体做顺时针或逆时针旋转，进而通过转动板9带动安装轴旋转调节旋流翅片的角度，具体如图5所示，将平动转换为转动。

采用此种调节机构对旋流翅片的角度进行调节，可实现联动调节，即同时调节，调节简便，省时省力。

定义旋流翅片3上沿柱形壳体1径向方向的尺寸为旋流翅片3的宽度W；旋流翅片3的宽度W满足：R/3＜W＜2R/3；其中，R为柱形壳体1内环的半径。每个旋流翅片3的线型均按以下公式设计成型：

r＝20(0.573/sinβ)²

其中，r为旋流翅片的动径，单位mm；β为旋流翅片的安装角，取值范围为0°～90°。

为了使混合更加均匀，进液管2位于柱形壳体1内的一端为螺旋绕管，可以深入到管道下游，在流体冲击时可产生阻尼震动，加强混合效果，另一端安装有37°或60°直通快速接头7，安装方便、密封可靠。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种管道混合器，其特征在于：用于安装在两个管道的端面之间；

包括柱形壳体(1)；

所述柱形壳体(1)上设置有至少一个进液管(2)；

所述柱形壳体(1)内部沿周向均布有至少两个旋流翅片(3)；

所述旋流翅片(3)的角度可调；

管道内流体流经旋流翅片(3)时产生一个旋转力，使流体产生旋流；

所述进液管(2)位于柱形壳体(1)内的一端为螺旋绕管，位于柱形壳体(1)外的一端安装有快速接头(7)；

所述进液管与旋流翅片间隔设置；

所述旋流翅片(3)通过调节机构调节角度；

定义旋流翅片(3)上沿柱形壳体(1)径向方向的尺寸为旋流翅片(3)的宽度W；

旋流翅片(3)的宽度W满足：R/3＜W＜2R/3；

其中，R为柱形壳体(1)内环的半径。

2.根据权利要求1所 述的管道混合器，其特征在于：该管道混合器的两端设置有用于管道连接的法兰。

3.根据权利要求1或2所述的管道混合器，其特征在于：

所述调节机构包括调节圆环(5)、转动板(9)以及设置在调节圆环(5)上的调节手柄(4)；

所述调节圆环(5)通过支撑件(8)套设在柱型壳体(1)外部，调节圆环与柱形壳体(1)之间留有间隙，且调节圆环(5)可在支撑件(8)上沿周向转动；

所述调节圆环的内壁垂直设置有与旋流翅片数量相同的转动杆(11)；

所述旋流翅片通过安装轴(6)安装在柱型壳体(1)上，且该安装轴伸出柱型壳体，并与转动板(9)的一端固连；

所述转动板(9)的另一端开设有长条孔；所述转动杆(11)伸入长条孔；拨动调节手柄(4)，调节圆环(5)可相对于柱形壳体(1)做顺时针或逆时针旋转，进而通过转动板(9)带动安装轴旋转调节旋流翅片(3)的角度。

4.根据权利要求3所述的管道混合器，其特征在于：

所述旋流翅片(3)有四个，设置方向相同，每个旋流翅片(3)的线型均按以下公式设计成型：

r＝20(0.573/sinβ)²

其中，r为旋流翅片的动径，单位mm；β为旋流翅片的安装角，取值范围为0°～90°。

5.根据权利要求4所述的管道混合器，其特征在于：

所述进液管(2)有四个，沿柱形壳体(1)的周向均布。

6.根据权利要求5所述的管道混合器，其特征在于：

所述旋流翅片(3)的角度调节范围为15°～75°。

7.根据权利要求6所述的管道混合器，其特征在于：

所述支撑件沿柱形壳体的外周均布有3个。

8.根据权利要求1所述的管道混合器，其特征在于：

所述快速接头(7)为37°或60°直通快速接头。

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