CN115180666A - 一种药剂投加辅助系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及药剂投加技术领域，尤其是涉及一种药剂投加辅助系统，包括反应器筒体和旋流水幕形成器，所述旋流水幕形成器设于所述反应器筒体的上方且所述旋流水幕形成器的水幕出口与所述反应器筒体相通，所述旋流水幕形成器设有进液接口，所述进液接口用于通入待处理液，所述旋流水幕形成器内部上下贯穿设有与所述反应器筒体相通的中心下料筒，所述中心下料筒的上部设有吹风装置，所述中心下料筒的侧壁连接有物料输送装置，所述物料输送装置与盛有药剂的料仓连接。本发明形成的锥形水幕，可对固体粉末药剂进行充分捕捉，避免了采用普通干粉投加方式时固体粉末药剂飘出反应器导致的药剂有效成分未能全部利用。

Description

一种药剂投加辅助系统
技术领域
本发明涉及药剂投加技术领域，尤其是涉及一种药剂投加辅助系统。
背景技术
水处理技术广泛用于在工业、市政、农业等方面，与人类生产生活息息相关。为了去除水中一些对生产、生活的有害物质，或者为特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理，需要向水中添加大量化学添加剂。这些处理剂包括，改善固液分离的化学制品、ph调节剂、表面活性剂、延缓或防止受热面结垢的阻垢剂、污水生化处理中的添加剂、氧化还原剂、脱硫废水处理去除重金属的捕捉剂等等。
针对原液的物理特性（如温度、浓度、密度等）、药剂的物理特性（溶解性、加药量大小等），选择合适的药剂投加方式、如何将药剂充分与原液结合且尽可能减少工艺水的稀释作用，几乎在所有水处理加药过程中最重要的问题。特别针对待处理液浓度高所需投加药剂量大、水处理药剂成分复杂（既有粉末物质、含有不溶性物质等）、待处理液温度较高易产生蒸汽等的特殊工况。
现有技术方案
1. 溶药投加方式
溶药投加是水处理行业最为普遍、采用较多的药剂投加方式。首先，将药剂原液或者药剂原固体物质，人工投加于药剂配制箱。随后，添加工艺水，并经机械搅拌或水力搅拌，将药剂与工艺水充分溶解，配制成带投加药剂溶液。最后，通过加药泵定量计量泵送至指定投加点，完成与待处理液的混合，并完成处理过程。此种药剂投加方式适用于：药剂易溶解且溶解后失效时间长、待处理液所需药剂投加量较小等大部分水处理工艺。
2. 干粉投加方式
干粉投加是水处理行业中应用较少的投加方式，通常应用于溶药投加的第一步溶药阶段及直接固体粉末状药剂的投加工况。首先，将药剂原固体物质投加于干粉投加机的料仓中备用。随后，通过直接将固体粉末物质计量，重力落入待处理液或工艺水中，完成与液体的混合和反应或溶解过程。此种药剂投加方式除用于溶药投加第一步溶药阶段外，还适用于：药剂不易溶解且失效时间较短、待处理液所需药剂投加量大等特殊水处理工艺。
目前，常用的药剂投加方式应用于“待处理液浓度高所需投加药剂量大、水处理药剂成分复杂（既有粉末物质、含有不溶性物质等）、待处理液温度较高易产生蒸汽等的特殊工况”时，存在如下技术问题：
1. 固体粉末药剂重力落入待处理液体时，由于待处理液温度较高易产生蒸汽，蒸汽裹挟药剂成分附着于顶板内壁之上，甚至从顶部接口溢出，导致实际药剂利用率大为下降；
2. 另外，一部分蒸汽沿下料口上升，附着上固体粉末药剂，导致固体粉末药剂板结，致使无法正常加药；
3. 如若采用溶药投加方式，由于所需药剂量大、且药剂溶解性不好，配制溶液会加入大量工艺水，使得稀释作用大于药剂反应作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种药剂投加辅助系统，用于解决上述技术问题。
本发明提供一种药剂投加辅助系统，包括反应器筒体和旋流水幕形成器，所述旋流水幕形成器设于所述反应器筒体的上方且所述旋流水幕形成器的水幕出口与所述反应器筒体相通，所述旋流水幕形成器设有进液接口，所述进液接口用于通入待处理液，所述旋流水幕形成器内部上下贯穿设有与所述反应器筒体相通的中心下料筒，所述中心下料筒的上部设有吹风装置，所述中心下料筒的侧壁连接有物料输送装置，所述物料输送装置与盛有药剂的料仓连接。
优选地，所述吹风装置为轴流风机。
优选地，所述物料输送装置为螺旋喂料机。
优选地，还包括高速剪切搅拌器，所述高速剪切搅拌器包括搅拌轴和位于所述搅拌轴末端的搅拌桨叶，搅拌桨叶位于所述反应器筒体的液面以下。
优选地，所述搅拌轴为空心搅拌轴，所述空心搅拌轴上部套设有抽气桨叶，所述抽气桨叶上方的空心搅拌轴侧壁上设有通气口。
优选地，所述通气口绕空心搅拌轴的外壁均布设有若干个。
优选地，所述通气口上方的空心搅拌轴上固定套设有集气罩，抽吸的气体向上进入集气罩，并通过通气口进入空心搅拌轴，最终由空心搅拌轴顶端排出。
优选地，所述集气罩为开口向下的伞状挡板。
优选地，所述反应器筒体的顶部设有排气烟囱，对反应器内部气体产生抽吸作用。
优选地，所述旋流水幕形成器喷射形成的水幕的锥角为60-90°。
有益效果：
不引入工艺水进入处理系统：产生的水幕是利用待处理液所制成，无需引入工艺水配制药剂，较溶药投加方式更节约工艺水，避免了稀释之嫌；
药剂得到充分利用：形成的锥形水幕，可对固体粉末药剂进行充分捕捉，避免了采用普通干粉投加方式时固体粉末药剂飘出反应器导致的药剂有效成分未能全部利用；
固体粉末药剂不会因待处理液产生的蒸汽板结螺旋喂料机：由于气态循环为从中心下料筒进入，其余顶部排出。因此蒸汽不会从中心下料筒返出。另外，锥形水幕所产生的蒸汽流向为竖直向上，与气态流向相同；
固体粉末药剂与待处理液体预混合，使得药剂反应更加充分：本系统形成的锥形水幕具有一定的流速，其捕捉固体粉末药剂时，产生的一定冲击力，可产生一定的预混合作用，更有利于药剂与待处理液体的充分反应。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术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为本发明整体示意图；
图2为本发明中旋流水幕形成器的俯视图；
图3为本发明中抽气桨叶示意图；
图4为本发明工作状态示意图；
图5为本发明工作时的药剂流动示意图；
图6为本发明工作时的气体流动示意图。
附图标记说明：1-反应器筒体、2-旋流水幕形成器、201-进气管、202-进液接口、203-蜗壳、3-中心下料筒、4-轴流风机、5-料仓、6-螺旋喂料机、7-高速剪切搅拌器、8-空心搅拌轴、9-搅拌桨叶、10-抽气桨叶、11-通气口、12-集气罩、13-排气烟囱。
具体实施方式
下面将结合实施例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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
一种药剂投加辅助系统，如图1和图2所示，包括反应器筒体1和旋流水幕形成器2，旋流水幕形成器2喷射形成的水幕的锥角为60-90°。旋流水幕形成器为现有装置，在此对结构不进行过多的赘述，主要对核心部件进行说明，如图2所示，旋流水幕形成器包括蜗壳203，蜗壳203内设有螺旋通道，螺旋通道的首端设有一个进气管201，螺旋通道的尾端设有与反应器筒体1相连通的出口，进气管201的轴线沿蜗壳螺旋通道外环面的切线方向设置，旋流水幕形成器2上设有进液接口202，进液接口202用于通入待处理液，进液接口202位置处设有高压喷头，用鼓风机以蜗壳203的切线方向将风注入蜗壳203内，在蜗壳内形成旋流气场，同时高压喷头喷出的待处理液与气体混合，在高压、高速气流的作用下，经过强大的离心力形成锥形水幕在出口进入到反应器筒体1。
旋流水幕形成器2设于反应器筒体1的上方且旋流水幕形成器2的水幕出口与反应器筒体1相通，旋流水幕形成器2的进液接口202用于通入待处理液，旋流水幕形成器2内部上下贯穿设有与反应器筒体1相通的中心下料筒3，中心下料筒3的上部设有轴流风机4，中心下料筒3的侧壁连接有螺旋喂料机6，螺旋喂料机6与盛有药剂的料仓5连接。螺旋喂料机6将料仓5中的固体粉末药剂运输到中心下料筒3中，然后在轴流风机4的作用下向下吹动使其进入反应器筒体1。
如图1和图3所示，还包括高速剪切搅拌器7，高速剪切搅拌器7包括空心搅拌轴8和位于搅拌轴末端的搅拌桨叶9，搅拌桨叶9位于反应器筒体1的液面以下，用于加快固体粉末药剂在液体中的溶解速度。空心搅拌轴8上部套设有抽气桨叶10，抽气桨叶10上方的空心搅拌轴8侧壁上设有通气口11，通气口11绕空心搅拌轴8的外壁均布设有若干个。通气口上方的空心搅拌轴上固定套设有集气罩12，集气罩为开口向下的伞状挡板。抽吸的气体向上进入集气罩12，并通过通气口11进入空心搅拌轴8，最终由空心搅拌轴8顶端排出。反应器筒体1的顶部设有排气烟囱13，对反应器内部气体产生抽吸作用。
工作和使用过程：
首先，待处理液体由进液接口进入旋流水幕形成器中，如图4所示。由锥角水幕及反应器内部液面组成了药剂捕捉空间，该空间四周均有液态组成，粉末药剂接触后可迅速被其捕捉迅速坠入反应器内部，使得药剂充分被利用。
再次，固体粉末药剂由料仓通过喂料螺旋进入中心下料筒中，通过轴流风机的送风作用，使得药剂进入药剂捕捉空间。如图5所示，大部分固体粉末药剂直接坠入液面，与待处理液充分反应；小部分密度较小的轻质成分，会漂浮于药剂捕捉空间，最终由水幕捕捉进入反应器液体中，与待处理液充分反应。高剪切搅拌器转速一般为100rpm~120rpm，搅拌器上部安装抽气桨叶，其产生向上的抽气力，与轴流风机形成的气流状态，穿过锥形水幕，使得锥形水幕更具有捕捉药剂的作用。如图6所示，抽吸的气体向上进入集气罩，并通过引气孔进入空心搅拌轴，最终由空心搅拌轴顶端排出。另外，组成锥角水幕的待处理液温度较高时，其产生的蒸汽竖直向上脱离药剂捕捉空间，之后在抽气浆叶10的抽吸左右下在空心搅拌轴8顶部排出，使得蒸汽较少由中心下料筒顶部排出，减少药剂板结喂料螺旋风险。排气烟囱的工作是利用顶部及内部的温度不同，气体密度不同，对反应器内部气体产生抽吸作用，类似于烟囱的原理。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种药剂投加辅助系统，其特征在于，包括反应器筒体和旋流水幕形成器，所述旋流水幕形成器设于所述反应器筒体的上方且所述旋流水幕形成器的水幕出口与所述反应器筒体相通，所述旋流水幕形成器设有进液接口，所述进液接口用于通入待处理液，所述旋流水幕形成器内部上下贯穿设有与所述反应器筒体相通的中心下料筒，所述中心下料筒的上部设有吹风装置，所述中心下料筒的侧壁连接有物料输送装置，所述物料输送装置与盛有药剂的料仓连接。
2.根据权利要求1所述的药剂投加辅助系统，其特征在于，所述吹风装置为轴流风机。
3.根据权利要求1所述的药剂投加辅助系统，其特征在于，所述物料输送装置为螺旋喂料机。
4.根据权利要求1所述的药剂投加辅助系统，其特征在于，还包括高速剪切搅拌器，所述高速剪切搅拌器包括搅拌轴和位于所述搅拌轴末端的搅拌桨叶，搅拌桨叶位于所述反应器筒体的液面以下。
5.根据权利要求4所述的药剂投加辅助系统，其特征在于，所述搅拌轴为空心搅拌轴，所述空心搅拌轴上部套设有抽气桨叶，所述抽气桨叶上方的空心搅拌轴侧壁上设有通气口。
6.根据权利要求5所述的药剂投加辅助系统，其特征在于，所述通气口绕空心搅拌轴的外壁均布设有若干个。
7.根据权利要求6所述的药剂投加辅助系统，其特征在于，所述通气口上方的空心搅拌轴上固定套设有集气罩，抽吸的气体向上进入集气罩，并通过通气口进入空心搅拌轴，最终由空心搅拌轴顶端排出。
8.根据权利要求7所述的药剂投加辅助系统，其特征在于，所述集气罩为开口向下的伞状挡板。
9.根据权利要求1所述的药剂投加辅助系统，其特征在于，所述反应器筒体的顶部设有排气烟囱，对反应器内部气体产生抽吸作用。
10.根据权利要求1所述的药剂投加辅助系统，其特征在于，所述旋流水幕形成器喷射形成的水幕的锥角为60-90°。
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