Смеситель

Полезная модель относится к устройствам систем водоснабжения и водоотведения промышленных объектов и населенных мест, а именно к механическим смесителям очищаемой воды с реагентами, может быть использована, в частности, при реконструкции действующих и строительстве новых сооружений и позволяет повысить эффективность перемешивания и надежность работы устройства при одновременном сокращении времени перемешивания за счет того, что смеситель содержит две камеры смешения в форме прямоугольного параллелепипеда с днищами в форме усеченной пирамиды, трубопроводы подачи исходной воды на обработку, соединенные с днищами камер, трубопроводы подачи реагента в нижнюю часть днищ камер смешения или соединенные с трубопроводами подачи исходной воды на обработку, и механические перемешивающие устройства, расположенные в камерах смешения, с перемешивающими лопастями, расположенными под углом к вертикали камеры смешения и выполненными в один или более ярусов, при этом камеры смешения в верхней части снабжены сборными желобами или переливными окнами, соединенными с водоприемным карманом, расположенным между камерами смешения и соединенным с трубопроводом отвода обработанной воды и переливным трубопроводом. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к устройствам систем водоснабжения и водоотведения промышленных объектов и населенных мест, а именно к механическим смесителям очищаемой воды с реагентами, и может быть использована, в частности, при реконструкции действующих и строительстве новых сооружений.

Известен смеситель, содержащий корпус с закрепленными на его стенке отражательными перегородками и установленные на приводном валу верхнюю и нижнюю лопастные мешалки, при этом верхняя мешалка и отражательные перегородки выполнены в виде прямоугольных треугольников, размещенных по всей высоте аппарата, а меньшие катеты треугольников расположены в верхней части корпуса./Авторское свидетельство СССР 915926, В01F 7/18, 1982 г./.

Недостатком этого устройства является узкий диапазон использования, а также невысокая эффективность перемешивания.

Известен механический смеситель, содержащий корпус, подводящий и отводящий трубопроводы, вал с лопастями. Корпус разделен на две камеры: верхнюю - смесительную и нижнюю - рабочую. Каждая из камер имеет подводящий и отводящий трубопроводы. На подводящем трубопроводе рабочей камеры установлен регулятор подачи воды. По оси корпуса на общем валу установлены в смесительной камере перемешивающие лопасти, а в рабочей - крыльчатка, преобразующая кинетическую энергию жидкости во вращательное движение вала. /Патент РФ 2149052, В01F 7/18, 2000 г./.

Недостатками известного смесителя являются невысокие скорость перемешивания и надежность работы устройства.

Известен смеситель, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем и механическим перемешивающим устройством, установленным на концентрически расположенном валу, трубопроводы подачи воды и реагента и отвода обработанной воды и, по меньшей мере, две отражающие перегородки, при этом трубопроводы подачи воды и реагента соединены с коническим днищем, трубопровод отвода обработанной воды соединен с кольцевым желобом, а механическое перемешивающее устройство выполнено в виде, по меньшей мере, одной мешалки.

Недостатками этого устройства являются необходимость применения специальных отражающих перегородок и изготовление корпуса цилиндрической формы, а также невысокая эффективность перемешивания. /Свидетельство на полезную модель РФ 31992, B01F 7/18, 2003 г./.

Задача, на решение которой направлена предполагаемая полезная модель, заключается в создании смесителя, который может быть использован, как при строительстве новых, так и для реконструкции и модернизации имеющихся камер смешения на действующих очистных сооружениях при минимальных затратах.

Технический результат заключается в повышении эффективности перемешивания и надежности работы устройства при одновременном сокращении времени перемешивания.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что смеситель содержит две камеры смешения в форме прямоугольного параллелепипеда с днищами в форме усеченной пирамиды, трубопроводы подачи исходной воды на обработку, соединенные с днищами камер, трубопроводы подачи реагента в нижнюю часть днищ камер смешения или соединенные с трубопроводами подачи исходной воды на обработку, и механические перемешивающие устройства, расположенные в камерах смешения, с перемешивающими лопастями, расположенными под углом к вертикали камеры смешения и выполненными в один или более ярусов, при этом камеры смешения в верхней части снабжены сборными желобами или переливными окнами, соединенными с водоприемным карманом, расположенным между камерами смешения и соединенным с трубопроводом отвода обработанной воды и переливным трубопроводом.

А также за счет того, что в качестве механических перемешивающих устройств используют турбинные или пропеллерные мешалки, перемешивающие лопасти которых выполнены криволинейными или прямыми и расположены под углом от 15 до 75 градусов к вертикали камеры смешения.

Предпочтительно, что расстояние между ярусами лопастей перемешивающего устройства составляет не менее их диаметра.

В частном случае камеры смешения выполнены кубической формы.

На чертеже схематически изображен вертикальный разрез смесителя с механическими перемешивающими устройствами с перемешивающими лопастями, выполненными в один ярус, и переливными окнами.

Для большей наглядности соотношение размеров между отдельными элементами устройства изменено.

Смеситель содержит две камеры смешения 1 с днищами в форме усеченной пирамиды 2, трубопроводы подачи исходной воды на обработку 3, соединенные с днищами 2 камер смешения 1, и трубопроводы подачи реагента в нижнюю часть днищ 2 камер смешения 1 или соединенные с трубопроводами подачи исходной воды на обработку 3 (на чертеже не показаны), в камерах смешения 1 расположены механические перемешивающие устройства 5 с перемешивающими лопастями 6, расположенными под углом к вертикали камер смешения 1 в один ярус. Камеры смешения 1 в верхней части снабжены переливными окнами 7, соединенными с водоприемным карманом 8, расположенным между камерами смешения 1 и соединенным с трубопроводом отвода обработанной воды 9 и переливным трубопроводом 4.

Смеситель работает следующим образом.

Исходную воду по трубопроводу подачи воды на обработку 3 и реагент, например коагулянт, по трубопроводу подачи реагента подают в нижнюю часть усеченного пирамидального днища 2 камеры смешения 1 под механические перемешивающие устройства 5. Механические перемешивающие устройства 5 приводят во вращение. Под воздействием механического перемешивающего устройства 5 исходная вода и реагент в камере смесителя приобретают вращательное движение. Выполнение днища 2 в форме усеченной пирамиды препятствует образованию вихревой воронки, а использование механического перемешивающего устройства 5 с перемешивающими лопастями 6, расположенными под углом к вертикали камер смешения 1, позволяет интенсифицировать процесс перемешивания исходной воды и реагента. Форма прямоугольного параллелепипеда, в частности кубическая форма, камер смешения 1 также способствует повышению качества перемешивания обрабатываемой воды с реагентом, предотвращает образование вихревой воронки в обработанной реагентом воде, которая подается в водоприемный карман 8 через переливные окна 7. Из водоприемного кармана 8 по трубопроводу отвода обработанной воды 9 ее подают на дальнейшую обработку. На случай повышения уровня воды в водоприемном кармане 8 предусмотрено его соединение с переливным трубопроводом 4.

Как вариант, трубопровод подачи реагента соединяют с трубопроводом подачи исходной воды на обработку 3 для одновременной подачи исходной воды и реагента под механические перемешивающие устройства 5.

В зависимости от качества исходной воды и подаваемого реагента в качестве механического перемешивающего устройства могут быть использованы пропеллерные или турбинные мешалки. Двигатели мешалок могут быть как погружного, так и непогружного типа.

Предпочтительно, что угол наклона перемешивающих лопастей 6 механического перемешивающего устройства 5 составляет угол к вертикали камер смешения 1 от 15 до 75 градусов, что способствует образованию преимущественно осевых потоков. Противоположные направления осевых потоков, созданные механическим перемешивающим устройством 5 и движением воды, образуют сильный аксиальный поток, обеспечивающий наилучшее перемешивание с реагентом.

Камеры смешения 1 выполняют в форме прямоугольного параллелепипеда или в форме куба в зависимости от габаритов площадки для монтажа.

Перед каждым смесителем на трубопроводе подачи воды на обработку 6 устанавливают запорно-регулирующую арматуру (на чертеже не показана). В случае производственной необходимости одна из камер смешения 1 может быть отключена.

С целью интенсификации процесса перемешивания в непосредственной близости от приводного вала можно увеличить количество ярусов перемешивающих лопастей 6 - до двух и более, при этом расстояние между ярусами не должно быть менее диаметра мешалки.

Устройство позволяет повысить эффективность перемешивания при одновременном сокращении времени перемешивания, просто и надежно в эксплуатации, обладает низкой энергоемкостью и может быть изготовлено при строительстве новых и реконструкции имеющихся сооружений.

1. Смеситель, характеризующийся тем, что содержит две камеры смешения в форме прямоугольного параллелепипеда с днищами в форме усеченной пирамиды, трубопроводы подачи исходной воды на обработку, соединенные с днищами камер, трубопроводы подачи реагента в нижнюю часть днищ камер смешения или соединенные с трубопроводами подачи исходной воды на обработку, и механические перемешивающие устройства, расположенные в камерах смешения, с перемешивающими лопастями, расположенными под углом к вертикали камеры смешения и выполненными в один или более ярусов, при этом камеры смешения в верхней части снабжены сборными желобами или переливными окнами, соединенными с водоприемным карманом, расположенным между камерами смешения и соединенным с трубопроводом отвода обработанной воды и переливным трубопроводом.

2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что в качестве механических перемешивающих устройств используют турбинные или пропеллерные мешалки.

3. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что перемешивающие лопасти выполнены криволинейными.

4. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что перемешивающие лопасти выполнены прямыми.

5. Смеситель по п.3 или 4, отличающийся тем, что перемешивающие лопасти расположены под углом от 15 до 75º к вертикали камеры смешения.

6. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что расстояние между ярусами лопастей перемешивающего устройства составляет не менее их диаметра.

7. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что камеры смешения выполнены кубической формы.