CN113967420B - 多级水力循环混合器 - Google Patents

Abstract

多级水力循环混合器，属于水处理设备技术领域。包括主体，其设有入水部和出水部；水体加速装置，与所述入水部相连接，沿水体的流动方向，所述水体加速装置的内径的至少一部分发生减小；分流筒，设置在所述主体内侧，所述分流筒与所述主体形成第三水流通道，所述分流筒的进水端对应所述水体加速装置的出水端设置，所述分流筒与所述水体加速装置相对应的一端设置有缺口。本发明通过设置水体加速装置使污水与药剂的混合水体由入水部进入主体内，由于水体加速装置的内径有至少一部分发生减小，因此水体会在该处产生瞬间的流速加大，进一步提升水体的流速，无需设置额外的辅助动力装置，可以减少能源消耗，并降低装置的加工复杂性。

Description

多级水力循环混合器

技术领域

本发明涉及水处理设备技术领域，具体涉及一种多级水力循环混合器。

背景技术

水处理是指为使水质达到一定使用标准而采取的物理、生物、化学措施，其处理过程中通常会添加药剂用于调节pH、混凝、絮凝，因此需要混合器对水和药剂进行充分混合。现有混合器分为水力混合和搅拌混合两种方式，搅拌混合的方式由于需要设置机械结构对水和药剂进行搅拌，因此需要具备多个动力部件，使得其能耗过大，因此现多采用水力混合的方式。

水力混合的混合器有两种，一种是沿水的流动方向设置多个垂直的静态挡板或水翼，通过拦截使水扰动，进而使水和药剂混合，但这种方式阻力较大，需要对水提供辅助动力；另一种是沿水流方向设置多个并列的腔室，并通过设置管路使腔室间形成循环，但是这种方式需要在水流方向设置挡板或水翼，由于拦截水流使其进入各腔室，因此这种方式阻力也较大，同时水流进入管道进行循环也需要较大压力，因此这种方式也需要对水提供辅助动力。

现有技术中的混合器中，为了实现污水与药剂等的混合，通常需要在混合器的进水口位置额外设置气管，通过往进水口中通气，从而起到对污水进行加速的作用。但是，上述的设置方式需要额外设置与气管相连的泵体等结构，造成最终成本上升，且额外设置气管会导致整体结构加工复杂性增加。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中水力混合的混合器需要辅助动力的缺陷，从而提供一种多级水力循环混合器。

本发明提供如下技术方案：

多级水力循环混合器，包括：

主体，其设有入水部和出水部；

水体加速装置，与所述入水部相连接，沿水体的流动方向，所述水体加速装置的内径的至少一部分发生减小；

分流筒，设置在所述主体内侧，所述分流筒与所述主体形成第三水流通道，所述分流筒的进水端对应所述水体加速装置的出水端设置，所述分流筒与所述水体加速装置相对应的一端设置有缺口。

可选地，多级水力循环混合器还包括：湍流锥，设置在所述分流筒远离所述水体加速装置的一端，沿水流的流动方向，所述湍流锥的宽度逐渐增加。

可选地，多级水力循环混合器还包括：中心管，设置在所述分流筒内，所述中心管与所述分流筒形成第二水流通道，所述第二水流通道和所述第三水流通道的流向相反。

可选地，所述水体加速装置包括：喷管，沿水体的流动方向，所述喷管的至少一部分呈锥形设置。

可选地，所述喷管的内径小于所述中心管的内径。

可选地，所述湍流锥远离所述中心管的一端设置有第一导板，所述第一导板朝向所述湍流锥中心方向延伸。

可选地，所述出水部设置在所述第三水流通道中的水的运动路径前方。

可选地，所述分流筒靠近所述水体加速装置的一端设置有第二导板，沿朝向所述入水部方向，所述第二导板朝向所述中心管方向延伸。

可选地，所述水体加速装置在所述第二水流通道与所述第三水流通道中的交界处。

可选地，多级水力循环混合器还包括第一外循环层，设置在至少部分所述主体外侧，所述第一外循环层与所述主体形成外循环水路，所述外循环水路一端连通所述第三水流通道，另一端连通所述多级水力循环混合器内侧。

可选地，多级水力循环混合器还包括第二外循环层，所述第一外循环层和所述第二外循环层之间形成所述外循环水路。

可选地，所述第一外循环层和所述第二外循环层形成外循环管。

可选地，所述水体加速装置还包括：喉管，位于所述喷管的上游，且所述喷管罩设在所述喉管的出口，所述喉管与所述喷管之间形成回流水道，所述回流水道连通所述外循环水路。

可选地，所述喉管的内径的至少一部分发生减小。

可选地，所述喉管至少一部分呈锥形设置。

可选地，多级水力循环混合器还包括：加药管，与所述入水部相连通。

可选地，多级水力循环混合器还包括：塞体，悬挂在所述水体加速装置内并伸入所述加药管中，所述塞体与所述加药管之间设置有间隙。

可选地，多级水力循环混合器还包括：挡件，悬挂在所述水体加速装置内并位于所述加药管的出口端的水体流动路径的前方。

可选地，沿水体的流动方向，所述加药管的至少一部分的内径逐渐增大。

可选地，所述中心管的内壁上设置有若干条水力导向片，所述水力导向片沿所述中心管的内壁发生扭转。

可选地，若干条所述水力导向片彼此平行设置。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的多级水力循环混合器，包括主体，其设有入水部和出水部；水体加速装置，与所述入水部相连接，沿水体的流动方向，所述水体加速装置的内径的至少一部分发生减小；分流筒，设置在所述主体内侧，所述分流筒与所述主体形成第三水流通道，所述分流筒的进水端对应所述水体加速装置的出水端设置，所述分流筒与所述水体加速装置相对应的一端设置有缺口。

本发明通过设置水体加速装置使污水与药剂的混合水体由入水部进入主体内，由于水体加速装置的内径有至少一部分发生减小，因此水体会在该处产生瞬间的流速加大，进一步提升水体的流速，相对于现有技术需要设置进气等辅助动力装置以带动水体流动的方式，本发明通过水体加速装置即可使水体流速满足要求，无需设置额外的辅助动力装置，可以减少能源消耗，并降低装置的加工复杂性。

此外，本发明的分流筒与主体之间形成用于水体回流的第三水流通道，并通过在分流筒与水体加速装置相对应的一端设置缺口，使第三水流通道与分流筒内部连通以形成循环，通过水体在主体的循环使水体的运动轨迹更长，更有利于污水与药剂的混合，而由于水体加速装置通过内径至少一部分发生减少使得其出口处水体流速加大，按照伯努利原理，水体加速装置的出口处的水压相对较低，水体在压力作用下通过第三水流通道回流，上述方案的组合可以实现污水与药剂在整个装置内部的循环流动，相比于现有技术通过设置挡板或水翼，以拦截挤压的方式使水体发生循环，本发明通过伯努利原理的压力差使水体循环可以避免由挡板或水翼造成的阻力，降低水体流动所需的动力要求，且可以有效地增加药剂与污水之间的作用时间，且相对于现有技术无需设置辅助动力装置促进水体的流动。

2.本发明提供的多级水力循环混合器，还包括湍流锥，设置在所述分流筒远离所述水体加速装置的一端，沿水流的流动方向，所述湍流锥的宽度逐渐增加。

本发明通过设置湍流锥对分流筒内的水体进行导向，使水体撞击湍流锥后由其宽度逐渐增加的锥体导向，向四周流动并撞击分流筒内壁，从而使水体在分流筒内形成回流，同时水体在该处产生涡流混合，进一步促进污水与药剂的混合，该回流的一部分由于水体加速装置由于伯努利原理产生的低压，再次转回进入分流筒内以形成循环，该回流的另一部分经由分流筒与水体加速装置相对应的一端设置的缺口进入第三水流通道，并回转至湍流锥自身形成的锥形空间内，水体在该空间内形成紊流混合，进一步促进污水与药剂的混合，最终由出水部排出。本发明相较于现有技术仅通过循环使污水与药剂进行混合的方式，通过设置湍流锥以形成涡流混合和紊流混合，进一步的促进污水与药剂混合，使得混合反应的效果更好。

3.本发明提供的多级水力循环混合器，还包括中心管，设置在所述分流筒内，所述中心管与所述分流筒形成第二水流通道，所述第二水流通道和所述第三水流通道的流向相反。

本发明通过设置中心管对分流筒内的水流进行分隔，使得从水体加速装置喷出的水流进入中心管内，并沿中心管进行流动，而撞击湍流锥后形成的回流则进入第二水流通道，通过中心管使两种流向的水流分隔开来，防止两者在流动过程中发生碰撞而产生阻力，避免该阻力造成水体动力的流失。

此外，位于中心管的水体从中心管流出后会作用到湍流锥的中心位置，水体在水压和惯性作用下会发生朝向湍流锥两侧的流动，然后作用在湍流锥与分流筒形成的夹角中，进而有助于提高污水与药剂之间的混合效果。

4.本发明提供的多级水力循环混合器，所述水体加速装置包括喷管，沿水体的流动方向，所述喷管的至少一部分呈锥形设置。

本发明通过将喷管的至少一部分设置为锥形，使得喷管的内径有至少一部分发生减小，进而使水体在该处产生瞬间的流速加大，进一步提升水体的流速，按照伯努利原理，喷管的出口处的水压相对较低，中心管内的水体在压力作用下从第二水流通道回流，并在该压力作用下，第二水流通道出口端的水体部分返回到中心管内，以形成循环，此外设置为锥形可以具有导向作用，其相较于设置为直角形可以有效减小水体在该处撞击产生的阻力，避免水体动力的流失。

5.本发明提供的多级水力循环混合器，所述喷管的内径小于所述中心管的内径。

本发明的喷管内径小于中心管内径，使喷管喷出的水体均进入中心管内，避免喷管喷出的水体与第二水流通道流出的水体发生冲撞，造成动力的流失。

6.本发明提供的多级水力循环混合器，所述湍流锥远离所述中心管的一端设置有第一导板，所述第一导板朝向所述湍流锥中心方向延伸。

本发明的第一导板对从第三水流通道中流出的水体起到导向作用，便于使该部分水体流入湍流锥自身形成的锥形空间内，使得污水与药剂在湍流锥上方的空间中形成紊流，进而提高药剂对污水的净化效果。

7.本发明提供的多级水力循环混合器，所述出水部设置在所述第三水流通道中的水的运动路径前方。

本发明的出水部位于第三水流通道中的水的运动路径前方，使得从第三水流通道中流出的水体在第一导板的导向作用下，与出水部发生撞击，从而改变该部分水体的流动方向，使其进入湍流锥自身形成的锥形空间内，同时在该撞击处形成涡流，进一步促进污水与药剂的混合。

8.本发明提供的多级水力循环混合器，所述分流筒靠近所述喷管的一端设置有第二导板，沿朝向所述入水部方向，所述第二导板朝向所述中心管方向延伸。

本发明的第二导板对从第二水流通道中流出的水体起到导向作用，便于使该部分水体的部分流入第三水流通道内，使得水体可以朝向入水部与主体之间形成的空间进行流动，从而在该空间的导向作用下顺利进入到第三水道中继续流动，进而有助于降低水体流动所受到的阻力。

9.本发明提供的多级水力循环混合器，所述水体加速装置设置在所述第二水流通道与所述第三水流通道中的交界处。

本发明的水体加速装置设置在第二水流通道与第三水流通道中的交界处，使得从第二水流通道中流出的水体在第二导板的导向作用下，与水体加速装置发生撞击，从而改变该部分水体的流动方向，使其进入第三水流通道内，同时在该撞击处形成涡流，进一步促进污水与药剂的混合。

10.本发明提供的多级水力循环混合器，还包括第一外循环层，设置在至少部分所述主体外侧，所述第一外循环层与所述主体形成外循环水路，所述外循环水路一端连通所述第三水流通道，另一端连通所述多级水力循环混合器内侧。

本发明通过设置第一外循环层，使得在主体外形成外循环水路，进而使从第三水流通道流出的水体，其部分进入外循环水路后返回主体内，以进行再一次循环，使得水体的运动轨迹更长，更复杂，便于污水与药剂的混合。

11.本发明提供的多级水力循环混合器，还包括第二外循环层，所述第一外循环层和所述第二外循环层之间形成所述外循环水路。

本发明通过设置第二外循环层，使第一外循环层与第二外循环层之间形成外循环水路，便于通过改变第一外循环层与第二外循环层的位置来改变外循环水路的开口位置，同时通过第一外循环层与第二外循环层的形状配合，可以防止外循环水路内的水体流速不同，进而避免产生积存，影响混合效果。

12.本发明提供的多级水力循环混合器，所述第一外循环层和所述第二外循环层形成外循环管。

本发明通过将第一外循环层和第二外循环层形成外循环管，可以通过改变外循环管的尺寸与数量，调控需要经由外循环水路进行循环的水量。

13.本发明提供的多级水力循环混合器，所述水体加速装置还包括喉管，位于所述喷管的上游，且所述喷管罩设在所述喉管的出口，所述喉管与所述喷管之间形成回流水道，所述回流水道连通所述外循环水路。

本发明通过设置喉管，使喷管与喉管之间形成与外循环水路连通的回流水道，外循环水路内的水体经过喷管与喉管之间的回流水道的导向后进入喷管内，相较于外循环水路直接与喷管连通，可以避免外循环水路流出的水体与喉管喷出的水体发生碰撞，从而造成水体动力的流失。

更为重要的是，通过将外循环水路中的水体直接引入到回流水道中，通过喉管作为屏障，可以避免通过入水部进入的污水和药剂直接进入到回流水道内部，导致无法实现污水与药剂之间正常的混流操作。

14.本发明提供的多级水力循环混合器，所述喉管的内径的至少一部分发生减小。

本发明通过将喉管设置为内径的至少一部分发生减小，使得水体在该处产生瞬间的流速加大，进一步提升水体的流速，按照伯努利原理，此时喉管的出口处的水压相对较低，主体内的水体将在压力作用下自发的进入到外循环水路中，然后在压力带动下重新回流至主体内，以形成循环，相较于仅通过水体自身的推力进入外循环水路的方式可以减少水体所需的动力。

15.本发明提供的多级水力循环混合器，所述喉管至少一部分呈锥形设置。

本发明将喉管内径的改变处设置为锥形，使其可以具有导向作用，此外其相较于设置为直角形可以有效减小水体在该处撞击产生的阻力，避免水体动力的流失。

16.本发明提供的多级水力循环混合器，还包括加药管，与所述入水部相连通。

本发明设置单独的加药管，可以通过该加药管控制添加的药剂量。

17.本发明提供的多级水力循环混合器，还包括塞体，悬挂在所述水体加速装置内并伸入所述加药管中，所述塞体与所述加药管之间设置有间隙。

本发明通过设置塞体，使加药管中的药剂沿塞体的导向扩散，完成与污水的预混合，相较于直接将药剂一股注入污水中，这种方式使预混合的混合效果更好，此外，塞体还起到对药剂量的限定作用，使得只有当加药管中的药剂达到指定剂量，该剂量产生的压力使得药剂沿塞体的导向扩散，便于通过加药管控制添加的药剂量，并防止药剂部分释放。

18.本发明提供的多级水力循环混合器，还包括挡件，悬挂在所述水体加速装置内并位于所述加药管的出口端的水体流动路径的前方。

本发明通过设置挡件，使加药管排出的药剂通过撞击挡件向四周扩散，完成与污水的预混合，相较于直接将药剂一股注入污水中，这种方式使预混合的混合效果更好。

19.本发明提供的多级水力循环混合器，沿水体的流动方向，所述加药管的至少一部分的内径逐渐增大。

本发明的加药管其至少一部分的内径逐渐增大，使塞体至少部分位于其内，可以对药剂在沿塞体的导向扩散时起到保护作用，避免药剂受到外水力的影响，保证药剂扩散的均匀性。

20.本发明提供的多级水力循环混合器，所述中心管的内壁上设置有若干条水力导向片，所述水力导向片沿所述中心管的内壁发生扭转。

本发明在中心管的内壁上设置有若干条扭转的水力导向片，使得水体在中心管内流动时产生水力扭动，进而达到局部紊流混合效果，提升污水与药剂的混合效果，并且水力导向片产生的阻力非常小，可以避免造成过大的动力流失。

21.本发明提供的多级水力循环混合器，若干条所述水力导向片彼此平行设置。

本发明的若干条水力导向片彼此平行设置，便于产生稳定的局部紊流。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例1的主剖视图；

图2为本发明实施例2的主剖视图；

图3为本发明实施例3的主剖视图；

图4为本发明实施例4的主视图；

图5为本发明实施例4的主剖视图；

图6为图4中所示的A-A向的剖视图；

图7为本发明实施例3中提供的水力导向片的结构示意图。

附图标记说明：

1.入水部；2.加药管；3.扩散口；4.塞体；5.喷管；6.喉管；7.中心管；8.分流筒；9.外循环水路；10.湍流锥；11.第二导板；12.第二外循环层；13.第一接口；14.第二接口；15.出水部；16.主体；17.水力导向片；18.第三水流通道；19.第二水流通道；20.第一水流通道；21.排气管；22.第一导板；23.第一外循环层；24.缺口；25.挡件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种多级水力循环混合器，如图1所示，包括：

主体16，其设有入水部1和出水部15，入水部1和出水部15位于主体16相对的端部，主体16为筒状结构，为减少主体16内水体流动的阻力，将主体16两端向对应的入水部1或出水部15收缩形成锥形，上述筒状结构可以采用截面为矩形、多边形、圆形等形状，本实施例为避免主体16的筒壁产生死角而采用圆形；本实施例对主体16的材质不做限定，其可以采用钢结构、混凝土结构、高分子材料等；入水部1可以为设置在主体16上的入水口，通过入水口向主体16内通入已进行过混合的污水与药剂的混合物，此时可以不必在混合器上单独设置加药管2。

作为优选的实施方式，如图1所示，所述入水部1也可以设置为与水体加速装置为一体的筒状结构，并设置与其连通的加药管2，加药管2设置在入水部1的侧壁上，即水体加速装置的侧壁上，此时入水部1用于通入污水，加药管2用于通入药剂，从而可以通过该加药管2控制添加的药剂量。

本实施例中，对加药管2自身的结构不进行限定，优选的，如图1所示，本实施例的加药管2竖直伸入入水部1内。

水体加速装置，与入水部1相连接，包括喷管5，沿水体的流动方向，喷管5内径的至少一部分发生减小，以对水体进行加速，使得本实施例无需设置额外的辅助动力装置，其内径较小的部分可以位于喷管5的中部或出水端，本实施例为设置在出水端，并且其内径发生变化的过渡部分为了减小水体流动的阻力而呈锥形设置，喷管5截面可以采用矩形、多边形、圆形等形状，本实施例为避免喷管5的管壁产生死角而采用圆形。

分流筒8，设置在主体16内侧，分流筒8采用与主体16适配的形状，即为圆形筒状结构，分流筒8的进水端对应水体加速装置的出水端设置，本实施例即为对应喷管5的出水端设置，且分流筒8的内径大于喷管5出水端的内径以及出水部15的口径，分流筒8与主体16之间形成第三水流通道18，为使分流筒8内部的空间与第三水流通道18相通，以增加水体流动的路程，因此分流筒8与水体加速装置相对应的一端设置有缺口24，使得喷管5喷出的水体进入分流筒8内，其中一部分由出水部15排出，另一部分撞击出水部15附近的主体16而进入第三水流通道18内，然后受到喷管5由于伯努利原理产生的压力差，从缺口24处返回至分流筒8内形成循环，通过该循环增加水体在主体16的运动轨迹，有利于污水与药剂的混合。

为进一步增加水体在主体16内的运动轨迹，提升污水与药剂的混合效果，在上述内容的基础上，增加湍流锥10，其锥体形状与分流筒8适配，本实施例即为圆锥结构，湍流锥10设置在分流筒8远离水体加速装置的一端，沿水流的流动方向，湍流锥10的宽度逐渐增加，湍流锥10对分流筒8内的水体起到导向作用，使水体撞击湍流锥10后由其宽度逐渐增加的锥体导向，向四周流动并撞击分流筒8内壁，从而使水体在分流筒8内形成回流，该回流的一部分受到喷管5由于伯努利原理产生的压力差，再次转回进入分流筒8内以形成循环，该回流的另一部分经由分流筒8与水体加速装置相对应的一端设置的缺口24进入第三水流通道18内，并回转至湍流锥10自身形成的锥形空间内，水体在该空间内形成紊流混合，进一步促进污水与药剂的混合，最终由出水部15排出，同时水体在分流筒8与湍流锥10形成的夹角空间内产生涡流混合，以促进污水与药剂的混合。

本实施例对湍流锥10的具体结构不进行限定，只要可以实现沿水流的流动方向，湍流锥10的宽度逐渐增加的趋势即可，其可以是规则形状，也可以是不规则形状。作为优选的实施方式，湍流锥自身的截面形状为“V”型。

在设置湍流锥10的基础上，为避免分流筒8中，从喷管5喷出的水体与撞击湍流锥10后回流的水体发生碰撞而产生阻力，如图1所示，增加中心管7，其设置在所述分流筒8内，且中心管7设置为与分流筒8适配的形状，中心管7的内径大于喷管5的内径，且中心管7与分流筒8之间形成第二水流通道19，中心管7自身内部空间形成第一水流通道20，如图1中箭头所示，使第一水流通道20内的水体撞击湍流锥10后，产生的回流进入第二水流通道19内，该回流的一部分受到喷管5由于伯努利原理产生的压力差，再次转回进入分流筒8内以形成循环，该回流的另一部分经由分流筒8与水体加速装置相对应的一端设置的缺口24进入第三水流通道18，因此第二水流通道19和第三水流通道18的流向相反。

在设置湍流锥10的基础上，为减少主体16内水体流动的阻力，在湍流锥10远离中心管7的一端设置第一导板22，且第一导板22朝向湍流锥10中心方向延伸，第一导板22可以设置为沿湍流锥10该端的圆周均匀排列的多个板件，但为使导向作用最佳，本实施例的第一导板22采用呈圆环状结构的整体板件，使第三水流通道18流出的水体受导向的进入锥形空间内，为进一步促进污水与药剂的混合，将出水部15设置为桶状结构，且其一端伸入主体16内，并位于第三水流通道18中的水的运动路径前方，即第一导板22朝向出水部15方向延伸，使得从第三水流通道18中流出的水体在第一导板22的导向作用下，与出水部15的外壁发生撞击，以形成促进污水与药剂混合的涡流。

具体地，第一导板22可以一体成型在分流筒8上，也可以采用后期焊接的方式连接在分流筒8上。

在设置湍流锥10的基础上，为减少主体16内水体流动的阻力，还可以在分流筒8靠近水体加速装置的一端设置有第二导板11，沿朝向入水部1方向，第二导板11朝向中心管7方向延伸，第二导板11可以设置为沿分流筒8的圆周均匀排列的多个板件，但为使导向作用最佳，本实施例的第二导板11采用呈圆环状结构的整体板件，使分流筒8中回流的水体或由第二水流通道19流出的水体受导向的进入第三水流通道18内，为进一步促进污水与药剂的混合，将喷管5的出水端设置在第二水流通道19与第三水流通道18中的交界处，即第二导板11朝向喷管5方向延伸，使分流筒8中回流的水体或由第二水流通道19流出的水体受导向的与喷管5的外壁发生撞击，从而形成促进污水与药剂混合的涡流。

同样的，第二导板11可以一体成型在分流筒8上，也可以采用后期焊接的方式连接在分流筒8上。

本实施例通过设置水体加速装置对水体进行加速，加速后的水体流速即可以满足流动所需的动力要求，无需设置额外的辅助动力装置，可以减少能源消耗，并降低装置的加工复杂性；同时本实施例的循环设置使得水体的运动轨迹更长，更复杂，便于污水与药剂的混合，并且在循环过程中形成多次紊流和湍流，进一步促进污水与药剂的混合，此外本实施例的结构及水体运行路线更合理，不会产生较大的阻力以抵消水体流动的动力，因此使得本实施例无需设置额外的辅助动力装置。

实施例2

本实施例提供一种实施例1的变形结构，其与实施例的1区别在于加药管2的结构不同，如图2所示，本实施例为促进污水与药剂的混合效果，将加药管2竖直伸入入水部1内，并在入水部1的轴心位置弯折，该弯折部分沿入水部1的轴线延伸，从而实现药剂与污水的流向一致。

在上述内容的基础上，进一步设置挡件25，挡件25悬挂在水体加速装置内，本实施例中即为悬挂在喷管5内，挡件25位于所述加药管2的出口端的水体流动路径的前方，加药管2排出的药剂会撞击挡件25，并通过挡件25与加药管2之间的间隙流出并向四周扩散，完成与污水的预混合，相较于直接将药剂一股注入污水中，这种方式使预混合的混合效果更好。

本实施例对挡件25的结构不做具体限定，优选的，本实施例的挡件25为与加药管2的出口端的药剂流动方向垂直的板件，当然，在其他实施例中，挡件25还可以为挡块；挡件25朝向加药管2的出口端的一侧还可以与药剂流动方向具有一定角度。

实施例3

本实施例提供一种基于实施例1的改进结构，如图3所示，在实施例1各方案的基础上，为进一步增加水体的运动轨迹，提升污水与药剂的混合效果，在主体16外增设外循环水路9。

本实施例在主体16外设置第一外循环层23，如图3所示，第一外循环层23与主体16之间形成外循环水路9，外循环水路9的入口可以设置在主体16的任意位置，只要能够连通第三水流通道18即可，本实施例为了减少水体流动的阻力，并增加污水与药物的混合效果，在主体16与出水部15的连接处附近设置作为外循环水路9入口的第一开口，使第三水流通道18内流出的水体通过与出水部15外壁的撞击而部分进入第一开口内，即进入外循环水路9内；外循环水路9的出口可以设置在主体16的任意位置，只要位于外循环水路9的入口朝向入水部1的一侧即可，并且外循环水路9的出口可以连通水体加速装置或第三水流通道18，还可以通过管路延伸进入主体16内以连通第一水流通道20或第二水流通道19，本实施例为了减少水体流动的阻力，并增加污水与药物的混合效果，使外循环水路9与水体加速装置连通，如图3所示，优选的，在喷管5侧壁开设开口以作为外循环水路9的出口，本实施例为了促进主体16内的水体进入外循环水路9以进行循环，在所述喷管5的上游设置与其截面形状适配的喉管6，且所述喷管5罩设在所述喉管6的出口，使喷管5与喉管6之间形成回流水道，喉管6与喷管5构成水体加速装置，水体加速装置开设有第二开口以连通外循环水路9和回流水道。

为进一步促进主体16内水体的流动，沿水体的流动方向，喉管6内径的至少一部分发生减小，其内径较小的部分可以位于喉管6的中部或出水端，本实施例为设置在出水端，并且其内径发生变化的过渡部分为减小水体流动的阻力而呈锥形设置，此时喉管6通过内径变化可以进一步提升水体速度，按照伯努利原理，此时喉管6的出口处的水压相对较低，主体16内的水体将在压力作用下自发的进入到外循环水路9中，然后在压力带动下重新回流至主体16内，以形成循环，在本方案中，第三水流通道18内流出的水体通过与出水部15外壁的撞击以及喉管6的压力差作用而部分进入外循环水路9内，并经由回流水道，从喷管5喷入到中心管7内再次进行循环。

本实施例在设置中心管7的基础上，为进一步促进污水与药剂的混合，在中心管7的内壁上设置有若干条水力导向片17，且水力导向片17沿中心管7的内壁发生扭转，使得水体在中心管7内流动时产生水力扭动，进而形成促进混合的局部紊流。

本实施例中，对水力导向片17自身的形状不进行限定，其可以呈螺旋状设置在中心管7的内壁上，水力导向片17自身可以设置多条，优选的水力导向片17彼此平行设置。同时，水力导向片17可以焊接在中心管7的内壁位置，也可以一体成型在中心管7的内壁上。

本实施例还提供了一种区别于实施例1的加药管2，如图3所示，加药管2竖直伸入入水部1内，并在入水部1的轴心位置弯折，该弯折部分沿入水部1的轴线延伸，从而实现药剂与污水的流向一致，在加药管2的出口端设置伸入其中的塞体4，塞体4与加药管2之间设置有用于药剂喷出的间隙，塞体4的截面形状与加药管2适配。通过设置塞体4，使加药管2中的药剂沿塞体4的导向扩散，完成与污水的预混合，相较于直接将药剂一股注入污水中，这种方式使预混合的混合效果更好，此外，塞体4还起到对药剂量的限定作用，使得只有当加药管2中的药剂达到指定剂量，该剂量产生的压力使得药剂沿塞体4的导向扩散，便于通过加药管2控制添加的药剂量，并防止药剂部分释放。

本实施例中，对塞体4自身的形状不进行限定，优选的，塞体4采用圆锥形，进一步为避免药剂受到外水力的影响导致扩散不均匀，沿水体的流动方向，加药管2出口端的内径逐渐增大以形成扩散口3，塞体4伸入扩散口3。相对应的，本实施例中扩散口3呈锥形，如图3所示，沿图中左侧向右侧的方向，扩散口3和塞体4的直径逐渐增加。

具体地，为了实现对塞体4的安装操作，本实施中，塞体4可以通过支架或者挂绳悬挂在入水部1的内部，即悬挂在喉管6内。

实施例4

本实施例提供一种实施例3的变形结构，其与实施例的3区别仅在于构成外循环水路9的结构不同，如图4-图7所示，进一步在主体16外设置第二外循环层12，本实施例的外循环水路9为第一外循环层23和第二外循环层12之间形成的环形水路空间，相较于实施例3中的方式，通过第一外循环层23与第二外循环层12的形状配合，可以防止外循环水路9内的水体流速不同，进而避免产生积存，影响混合效果，第一外循环层23和第二外循环层12的截面可以采用矩形、多边形、圆形等形状，本实施例为避免产生死角而采用圆形。

进一步的，为了更好的控制外循环水路9中的水量，如图5和图6所示，本实施例的第一外循环层23和第二外循环层12形成外循环管，为便于主体16、水体加速装置与外循环管相连，在水体加速装置上设置与回流水道相连通的第二接口14，并在主体16上设置与第三水流通道18相连通的第一接口13，外循环管连接在第二接口14与第一接口13之间，且本实施例设有多个外循环管，并进一步在外循环管上设有独立的阀门。

在上述各方案的基础上，为将主体16内由于水体碰撞及污水与药剂反应而产生的气体排出，在主体16上设置有排气管21。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (18)

1.多级水力循环混合器，其特征在于，包括：

主体(16)，其设有入水部(1)和出水部(15)；

水体加速装置，与所述入水部(1)相连接，沿水体的流动方向，所述水体加速装置的内径的至少一部分发生减小；

分流筒(8)，设置在所述主体(16)内侧，所述分流筒(8)与所述主体(16)形成第三水流通道(18)，所述分流筒(8)的进水端对应所述水体加速装置的出水端设置，所述分流筒(8)与所述水体加速装置相对应的一端设置有缺口(24)；

还包括：湍流锥(10)，设置在所述分流筒(8)远离所述水体加速装置的一端，沿水流的流动方向，所述湍流锥(10)的宽度逐渐增加；

还包括：中心管(7)，设置在所述分流筒(8)内，所述中心管(7)与所述分流筒(8)形成第二水流通道(19)，所述第二水流通道(19)和所述第三水流通道(18)的流向相反；

所述湍流锥(10)远离所述中心管(7)的一端设置有第一导板(22)，所述第一导板(22)朝向所述湍流锥(10)中心方向延伸。

2.根据权利要求1所述的多级水力循环混合器，其特征在于，所述水体加速装置包括：喷管(5)，沿水体的流动方向，所述喷管(5)的至少一部分呈锥形设置。

3.根据权利要求2所述的多级水力循环混合器，其特征在于，所述喷管(5)的内径小于所述中心管(7)的内径。

4.根据权利要求1所述的多级水力循环混合器，其特征在于，所述出水部(15)设置在所述第三水流通道(18)中的水的运动路径前方。

5.根据权利要求4所述的多级水力循环混合器，其特征在于，所述分流筒(8)靠近所述水体加速装置的一端设置有第二导板(11)，沿朝向所述入水部(1)方向，所述第二导板(11)朝向所述中心管(7)方向延伸。

6.根据权利要求5所述的多级水力循环混合器，其特征在于，所述水体加速装置在所述第二水流通道(19)与所述第三水流通道(18)中的交界处。

7.根据权利要求2所述的多级水力循环混合器，其特征在于，还包括第一外循环层(23)，设置在至少部分所述主体(16)外侧，所述第一外循环层(23)与所述主体(16)形成外循环水路(9)，所述外循环水路(9)一端连通所述第三水流通道(18)，另一端连通所述多级水力循环混合器内侧。

8.根据权利要求7所述的多级水力循环混合器，其特征在于，还包括第二外循环层(12)，所述第一外循环层(23)和所述第二外循环层(12)之间形成所述外循环水路(9)。

9.根据权利要求8所述的多级水力循环混合器，其特征在于，所述第一外循环层(23)和所述第二外循环层(12)形成外循环管。

10.根据权利要求7-9任一所述的多级水力循环混合器，其特征在于，所述水体加速装置还包括：

喉管(6)，位于所述喷管(5)的上游，且所述喷管(5)罩设在所述喉管(6)的出口，所述喉管(6)与所述喷管(5)之间形成回流水道，所述回流水道连通所述外循环水路(9)。

11.根据权利要求10所述的多级水力循环混合器，其特征在于，所述喉管(6)的内径的至少一部分发生减小。

12.根据权利要求11所述的多级水力循环混合器，其特征在于，所述喉管(6)至少一部分呈锥形设置。

13.根据权利要求1所述的多级水力循环混合器，其特征在于，还包括：加药管(2)，与所述入水部(1)相连通。

14.根据权利要求13所述的多级水力循环混合器，其特征在于，还包括：塞体(4)，悬挂在所述水体加速装置内并伸入所述加药管(2)中，所述塞体(4)与所述加药管(2)之间设置有间隙。

15.根据权利要求13所述的多级水力循环混合器，其特征在于，还包括：挡件(25)，悬挂在所述水体加速装置内并位于所述加药管(2)的出口端的水体流动路径的前方。

16.根据权利要求13-15任一所述的多级水力循环混合器，其特征在于，沿水体的流动方向，所述加药管(2)的至少一部分的内径逐渐增大。

17.根据权利要求1所述的多级水力循环混合器，其特征在于，所述中心管(7)的内壁上设置有若干条水力导向片(17)，所述水力导向片(17)沿所述中心管(7)的内壁发生扭转。

18.根据权利要求17所述的多级水力循环混合器，其特征在于，若干条所述水力导向片(17)彼此平行设置。