СМЕСИТЕЛЬ

Предполагаемое техническое решение относится к области водоснабжения и водоотведения и может быть использовано на очистных сооружениях, как строящихся, так и реконструируемых.
Для смешивания реагентов с водой используют, в основном, смесители гидравлического типа, иногда смешивание производят в трубах и центробежных насосах, подающих воду на очистные сооружения.
К числу недостатков перечисленных способов смешивания следует отнести невозможность регулирования степени турбулизации и времени пребывания воды в смесителе в зависимости от ее расхода и качества. Недостатком является энергоемкость, ограниченность диапазона расходов обрабатываемой воды, сложность технического решения.
В большинстве случаев реагенты подаются в воду с целью проведения процесса коагуляции. Коагуляция рассматривается как процесс двухстадийного переноса частиц: для обеспечения контакта и дестабилизации с одной стороны, и для обеспечения их агломерации после первичного контакта - с другой. Оптимальный эффект коагуляции получают при очень быстром переносе частиц, который возможен только в высокоскоростных механических смесителях турбинного или пропеллерного типа.
Известна конструкция смесителя, которая относится к типу механических смесителей. Смеситель содержит корпус, подводящий и отводящий трубопроводы, вал с лопастями. По оси корпуса на общем валу установлены в смесительной камере перемешивающие лопасти, в рабочей камере - крыльчатка, преобразующая кинетическую энергию жидкости во вращательное движение вала (патент РФ №2149052,
7
МПК В 01 F 7/18, 1998).
Недостатком такой конструкции является сложность технического решения, медленная скорость перемешивания, смешение обрабатываемой воды и реагента ведется только в горизонтальной плоскости.
7
Известна конструкция смесителя, которая содержит круглый в плане корпус, коническое днище, вал с закрепленным на нем механическим вращающимся устройством, подводящий и отводящий трубопроводы. Механическое вращающееся устройство(турбина), размещенное вблизи поверхности и погруженное в жидкость, используется для создания вихревого течения, направленного радиально от центральной области резервуара к стенкам для формирования вихревого потока (патент РФ №2216393 МПК В 01 F 7/16, 1998).
Недостатком такой конструкции является недостаточно полное смешение реагента и обрабатываемой воды в вертикальной плоскости, ограниченность диапазона расходов обрабатываемой воды.
Задачей предложенного технического решения является увеличение энергосбережения, увеличение диапазона расходов обрабатываемой воды, снижение капитальных и эксплуатационных затрат.
Поставленная задача достигается тем, что в смесителе, содержащем круглый в плане корпус с коническим днищем, вертикально расположенный в корпусе вал с элементом перемешивания, подводящий и отводящий трубопроводы; элемент перемешивания выполнен в виде закрепленного основанием вверх конуса, на внешней поверхности которого выполнены выступы, расположен в плоскости соединения корпуса с днищем.
На фиг. изображен смеситель.
Смеситель представляет собой круглый в плане резервуар с отношением высоты к диаметру 2:1 с коническим днищем. Конструкция содержит конус 1 с выступами 2, с нижнем креплением его на вращающемся валу 3. Подача реагента осуществлена с помощью трубопровода 4, а подача обрабатываемой воды- с помощью трубопровода 5. Отвод образовавшейся смеси осуществлен через трубопровод 6.
к
p
к
p
кон
к
Диаметр конуса d зависит от диаметра резервуара d в следующем соотношении: d:d=1,5-2. Высота конуса h=1-1,3d. На конусе имеются выступы шириной 7-10 мм, располагаемые от вершины конуса к основанию по спирали. Такая конструкция обеспечивает смешение сред как в вертикальном, так и в поперечном планах, и позволяет достигать высокого массообмена между смешиваемыми жидкостями.
Смеситель работает следующим образом: в смеситель подаются наливом сверху раствор реагента 4 и обрабатываемая вода 5. Смешение начинается в воронкообразной зоне разряжения, которая создается посредством вращения конуса 1, установленного на валу 3 вверх основанием. Затем образовавшаяся смесь с помощью спиралевидных выступов 2 на конусе 1 направляется в верхние слои, где снова попадает в воронкообразную зону. Одновременно ведется отбор готовой смеси через трубопровод 6. Подача раствора реагента и воды осуществляется таким образом, чтобы не нарушать структуру образующейся воронки.
Вращение конуса 1 создает самоцентровку конструкции, что позволяет уменьшить усилия на опорные подшипники, а соответственно, увеличить длину вала, что расширяет диапазон производительности сооружений и улучшает эксплуатационные
показатели: снижение расхода электроэнергии, химических реагентов и т.д. Благодаря вышеуказанным факторам ускоряется химических реакций между подаваемыми реагентами и веществом обрабатываемой воды.
Смеситель позволяет обеспечить быстрое смешение pacтвора реагента с водой за счет создания зон раз разряжения и образования циркуляционных спиралевидных потоков. Установка направляющей, конуса со спиралевидными выступами, расположенными с внешней стороны конуса, позволяет создать такой гидравлический режим работы установки, который обеспечивает создание воронкообразной зоны разряжения. Последняя значительно интенсифицирует процесс смешения раствора реагента с водой и обеспечивает надежную циркуляцию и перемешивание сред по всему объему сооружения.