一种新型涡轮动态管道混合器的制作方法

1.本实用新型涉及环保设备技术领域，特别涉及一种新型涡轮动态管道混合器。


背景技术：

2.混凝是水处理中最普遍的关键环节之一。混凝机理复杂，一般认为：混凝过程包括“凝聚”和“絮凝”，其中“凝聚”是在瞬间内完成，指的是化学药剂与水接触形成小颗粒的过程，在水处理的过程中表现为使用各种混合设备将药剂与水均匀混合，其均匀程度关系着混凝效果的优劣；“絮凝”是指颗粒物质在凝聚过程中形成了较小的颗粒后，颗粒间互相碰撞形成了较大颗粒，并沉降的过程，沉降效果的好坏，直接影响固液分离的最终结果。
3.通常认为“凝聚”作用发生在“混合”阶段，是混凝的第一步，也是最为关键的一步。混合过程在混合设备中进行，混合不仅使得两相或多相可以混合均匀，良好的混合过程是进行反应和絮凝、沉淀的前提。选择适合有效的混合设备可以提供良好的水力条件，能在最短的时间内，实现将原水和投入药剂混合均匀，为后续水处理创造有利的条件。
4.处理水的水质、混凝剂和水力条件是影响混合效果的主要因素。这里所提的水力条件主要是指混合方式。混合方式主要有：管式混合、机械混合以及水泵混合等。
5.管式静态混合器具有快速高效混合、体积小巧等特点，特别适用于中小型自来水厂。但管式静态混合器混合效果受设备尺寸影响较大，对水流负荷适应性不强，结构复杂、水头损失大、易堵塞等，限制了其在中小水厂中的应用。机械混合是一种较为成熟的混合技术，其优点是混合效果好，水头损失较小，混合效果不受水量影响；缺点是需建混合池，耗费动能，管理维护复杂。
6.对于水处理中的药剂混合来说，未来更合理的药剂混合技术和混合设备，应该能够实现混合性能好、效率高、可连续化生产、稳定运行、结构简单、设备体积小、水头损失小、能耗低且易于管理的功能。
7.还有一点，管道中的流体，特别是大流量管道中的流体，在管道中流动时内部会发生严重的湍流，影响流体的形态，使流体在管道内变得混乱，流体的形态会影响药剂混合的效果，此外流体不均匀的冲击力也会影响涡轮寿命。
8.此外，传统的混合器出现故障时，需要对本体进行拆卸，维修效率低下且成本高，严重影响正常的生产。
9.因此，有必要研究一种新型动态管道混合技术，以提高中小型自来水厂运行效率，从而达到降低药耗、能耗，人工成本，提升水质的目的，在供排水行业将会具有很好的发展前景。


技术实现要素：

10.本实用新型的目的在于提供一种新型涡轮动态管道混合器，以解决上述现有技术中存在的诸多问题。
11.为实现上述目的，本实用新型提供了一种新型涡轮动态管道混合器，包括驱动机
构、混合器本体和涡轮，驱动机构包括减速电机、换向器以及水平转轴；减速电机安装在混合器本体外部，换向器位于混合器本体的内部，减速电机的输出端与换向器的输入端连接；换向器的输出端与水平转轴连接，涡轮安装在水平转轴上；管道混合器还包括与混合器本体一端连通的辅助管道，辅助管道上端开设有检修人孔，通过检修人孔能够进入混合器本体进行检修；辅助管道径向设有整流器，整流器设有沿管道轴向贯穿的开孔。
12.在本实用新型中，所述换向器有两个输出端，分别连接有水平转轴，每个水平转轴的端部安装有涡轮。
13.在本实用新型中，所述涡轮驱动水流同向、相向或背向流动。
14.在本实用新型中，所述涡轮与所述混合器本体共中心轴。
15.在本实用新型中，所述减速电机与所述换向器之间设有立向转轴，立向转轴的上下两端分别通过连轴器固定连接所述减速电机的输出端与所述换向器的输入端。
16.在本实用新型中，所述减速电机固定在电机底座上，所述电机底座固定在所述混合器本体上，所述混合器本体设有开孔，所述电机底座底部设有与开孔匹配的管套；所述立向转轴外部有设有第一轴套，与管套焊接，所述换向器输入端外部设有第二轴套，第一轴套与第二轴套固定连接；所述换向器的输出端外部设有第三轴套，所述水平转轴外部设有第四轴套，第三轴套与第四轴套固定连接。
17.在本实用新型中，所述涡轮混合器还包括固定支架，所述固定支架的一端固定在所述水平转轴上，另一端固定在所述混合器本体的内壁上；优选地，所述固定支架为三个，夹角为120
°
。
18.在本实用新型中，所述所述混合器本体与所述辅助管道的一端法兰连接。
19.在本实用新型中，所述减速电机安装在所述混合器本体外壁的中间位置。
20.在本实用新型中，所述混合器本体内还设有便于观察所述涡轮工作状态的摄像头。
21.相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：
22.1.本实用新型设置了辅助的整流器，同时设置多个涡轮，可提升涡轮动态混合的效率，另外涡轮的朝向可以根据需要进行调整，可以满足不同工况混合的需要。
23.2.实用新型设置了检修通道，可节省涡轮动态混合器检修或更换的时间；此外，减速电机设置在混合器外部，并通过立向转轴、换向器带动水平转轴实现驱动，便于减速电机后期维修与更换，同时也避免使用时电机进水，安全可靠。
24.3.本实用新型通过设置多个轴套，可防止工作部件进水，增强了使用寿命及可靠性。
25.4.本实用新型提供的涡轮动态管道混合器可以减小水头损失、提升混合效率、提高混凝沉淀效果、降低药耗，从而提升过滤效果，减少反冲洗周期，降低自用水量，在提高水厂自身经济效益的同时也保护自然环境资源。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可
以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本实用新型涡轮动态管道混合器辅助管道的整体示意图。
28.图2为本实用新型涡轮动态管道混合器整流器的结构示意图。
29.图3为本实用新型涡轮动态管道混合器沿管道轴向的剖面示意图。
30.图4为本实用新型涡轮动态管道混合器中部沿管道径向的剖面示意图。
具体实施方式
31.为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。
32.需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.请参阅图1
‑
4所示，本实用新型提供一种新型涡轮动态管道混合器。
35.其中，1为法兰，2为混合器本体，3为减速电机，4为电机底座，5为连轴器，6为立向转轴，7为换向器，8为水平转轴，9为涡轮，10为固定支架，11为管套，12为第一轴套，13为第二轴套，14为第三轴套，15位为第四轴套，16为法兰盖，17为检修人孔，18为大小头，19为整流器。
36.本实用新型提供的新型涡轮动态管道混合器包括辅助管道(图1)以及管道混合器(图2)。
37.如图1所示，法兰1固定在辅助管道(图中为圆形管道，也可以根据实际需要设计成其他形状)的两端，形成可以与外接管道预连接的结构；上端设置有检修人孔17，管道内部径向设有整流器19，整流器19设有沿辅助管道轴向方向贯穿的开孔，开孔可以根据工况需要设计不同的形状，本实施例中设计为均匀的圆孔(图2所示)。进一步地，检修人孔17上设有法兰盖16，管道的两端设置有大小头18，通过大小头18固定法兰1。
38.如图2所示，法兰1固定在混合器本体2(图中为圆形管道，也可以根据实际需要设计成其他形状)的两端，形成可以与外接管道预连接的结构；减速电机3位于混合器本体2的外部，立向转轴6，换向器7，水平转轴8，涡轮9位于混合器本体2的内部。
39.减速电机2的输出端通过连轴器5连接立向转轴6的上端，立向转轴6下端用连轴器5连接换向器7；换向器7的输出转轴连接连轴器5，再连接水平转轴8；水平转轴8上安装有涡轮9。优选地，所述换向器7有两个输出端，分别连接有水平转轴8，每个水平转轴8的端部安装有涡轮9。
40.此外，本实用新型所述涡轮9可以设置为背向、同向或相向，可使得两个涡轮推动
水流背向、同向或相向流动。涡轮9叶片的倾角也可以根据需要进行设计，两个涡轮9的叶片倾角可以相同或不同。
41.在本实用新型中，减速电机3位于混合器本体2表面的中心，减速电机3螺栓固定在电机底座4上。混合器本体2上设有开孔，电机底座4底部设有管套11并穿过该孔，电机底座4底部与混合器本体2焊接或固定连接；立向转轴6外部有设有第一轴套12，与管套11焊接，换向器7输入端外部设有第二轴套13，第一轴套12与第二轴套13螺栓连接。同样的，换向器7输出端外部设有第三轴套14，水平转轴8外部设有第四轴套15，第三轴套14与第四轴套15螺栓连接。
42.本实用新型中，换向器7为市售常见的换向器，换向后，输出端的转向同输入端的转向保持垂直，两个输出端保持相同的转速及方向。
43.此外，水平转轴8上安装有固定支架10，一端固定在混合器本体2内壁上，另一端固定在水平转轴8的轴套11上。根据图2所示，本实用新型所述固定支架10的个数优选三个，可以由花篮螺栓固定连接而成。固定支架10之前固定的角度可以适应性调节，相邻的固定支架10之间的夹角优选为120
°
。固定支架10支撑水平转轴8保证涡轮9与混合器本体2共中心轴。
44.本实用新型中，混合器本体2内还设有便于观察所述涡轮工作状态的可视化摄像头(图中未示出)，可以选择一个或多个，并与外部终端连接；摄像头可设置在涡轮上部的管壁，便于从外部终端观察混合器本体2内部工作状态。
45.工作时，将涡轮动态管道混合器与外接辅助管道通过法兰1连接，原水通过辅助管道经过整流器19进入该涡轮动态混合器，启动减速电机9，减速电机9通过立向转轴6的传动，带动换向器7工作从而带动涡轮9转动，进而可将管内水流的流态由平流变为涡流，使用时在涡轮动态管道混合器之前加入的药剂，因为流态变为了涡流，从而达到加速混合的目地，由于设置两个涡轮9，并且可以设置两个涡轮的朝向来控制水流的方向，可以提高混合的效果，混合更均匀。
46.除此之外，本实用新型通过连接轴与换向器实现设置在混合器外的减速电机驱动力传递，有效避免了减速电机设置在混合器内部时不便于维修更换的不便，另外还可防止进水等安全隐患。
47.当可视化终端观察到涡轮动态混合器出现故障时，打开法兰盖16，从检修人孔17进入辅助管道，卸掉整流器19，从而进入混合器本体2内部进行部件更换或维修。
48.本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。