RU2503490C1 - Hydraulic mixer for water treatment by coagulants - Google Patents

Hydraulic mixer for water treatment by coagulants Download PDF

Info

Publication number
RU2503490C1
RU2503490C1 RU2012135857/05A RU2012135857A RU2503490C1 RU 2503490 C1 RU2503490 C1 RU 2503490C1 RU 2012135857/05 A RU2012135857/05 A RU 2012135857/05A RU 2012135857 A RU2012135857 A RU 2012135857A RU 2503490 C1 RU2503490 C1 RU 2503490C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
holes
reagent
distribution tubes
tubes
Prior art date
Application number
RU2012135857/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Борисович Бирюлин
Анжелика Амировна Ветрова
Дарья Дмитриевна Васильева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет"
Priority to RU2012135857/05A priority Critical patent/RU2503490C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2503490C1 publication Critical patent/RU2503490C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to water treatment in whatever industry. Proposed mixer comprises tube length with cylinder to house turbulence promoter grate, reagent distributor composed of ring with distribution tubes and conical tank with perforated radial tubes. It differs from known designs in that said cylinder is mounted at tube length centre and features diameter larger that length proper. Said turbulence promoter grate is composed of vertical and horizontal rods. Said rods have coiled tape with alternate LH and RH coiling. Circular manifold connected with reagent feed pipe has holes made on its inner surface, their diameter increasing downward. Said manifold is connected with reagent accumulator by distribution tubes and has bush secured at its centre at the left side and orifice. Perforated cylinder with tank is arranged at the right and coaxially inside conical tank whereto radially connected are distribution tubes with ends plugs and openings.
EFFECT: improved coagulation.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области перемешивания и растворения жидкостей и может быть применимо в водоочистке и других отраслях промышленности. Известно устройство для закручивания потока, содержащее размещенный на внутренней поверхности трубопровода спиралевидный участок с повышенным гидравлическим сопротивлением, выполненный в виде полосы с шероховатостью, большей, чем шероховатость внутренней поверхности трубопровода (АС №1560844, СССР).The invention relates to the field of mixing and dissolving liquids and may be applicable in water treatment and other industries. A device for swirling a stream is known, comprising a spiral section located on the inner surface of the pipeline with increased hydraulic resistance, made in the form of a strip with a roughness greater than the roughness of the inner surface of the pipeline (AS No. 1560844, USSR).

Известное устройство не обеспечивает достаточное перемешивание жидкостей с коагулянтом без дополнительных устройств для этой цели. Известно верхнее распределительное устройство водоподготовительных скоростных фильтров, включающее перфорированный цилиндр, расположенный в водяной подушке, и коллектор для подвода исходной воды, причем оно снабжено дополнительным цилиндром, установленным коаксиально внутри основного цилиндра и соединенным с коллектором посредством распределительных трубок, оппозитно расположенных одна к другой (АС №493233, СССР).The known device does not provide sufficient mixing of liquids with a coagulant without additional devices for this purpose. A top distributor of water-conditioning high-speed filters is known, including a perforated cylinder located in a water cushion and a collector for supplying source water, and it is equipped with an additional cylinder mounted coaxially inside the main cylinder and connected to the collector by means of distribution tubes opposite to one another (AC No. 493233, USSR).

Известное распределительное устройство в двигающемся водяном потоке неэффективно использовать как смеситель.The known switchgear in a moving water stream is inefficient to use as a mixer.

Наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигаемому результату гидравлический смеситель для обработки воды коагулянтами и флокулянтами, содержащий трубу, размещенные внутри нее турбулизатор и распределитель реагентов, выполненный в виде радиальных трубок с отверстиями, причем турбулизатор установлен перед распределителем (АС №904755, СССР).The closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is a hydraulic mixer for treating water with coagulants and flocculants, containing a pipe, a turbulator and a reagent distributor placed inside it, made in the form of radial tubes with holes, the turbulator being installed in front of the distributor (AS No. 904755, USSR) .

Известный гидравлический смеситель недостаточно позволяет улучшить процесс коагуляции из-за недостаточной закрутки и турбулентности движущегося по трубе водяного потока.The known hydraulic mixer does not sufficiently improve the coagulation process due to insufficient swirling and turbulence of the water flow moving through the pipe.

Задачей настоящего технического решения является улучшение процесса коагуляции за счет дополнительных устройств, обеспечивающих закрутку и турбулентность двигающегося по трубе водяного потока.The objective of this technical solution is to improve the coagulation process due to additional devices that ensure swirling and turbulence of the water flow moving through the pipe.

Поставленная задача достигается тем, что предложен гидравлический смеситель для обработки воды коагулянтами, содержащий отрезок трубы с цилиндром, с размещенной в нем решеткой-турбулизатором, распределитель реагента, выполненный в виде кольца с распределительными трубками, конусообразный бачок с радиальными трубками с отверстиями, согласно изобретению цилиндр установлен в средней части отрезка трубы диаметром, большим, чем сам отрезок.The task is achieved by the fact that the proposed hydraulic mixer for treating water with coagulants, containing a pipe segment with a cylinder, a turbulent grid placed in it, a reagent distributor made in the form of a ring with distribution tubes, a cone-shaped tank with radial tubes with holes, according to the invention, a cylinder installed in the middle of the pipe segment with a diameter larger than the segment itself.

Решетка-турбулизатор выполнена из вертикальных и горизонтальных стержней, имеющих прикрепленную к последним сверху витую ленту с чередующейся закруткой, правой и левой. Кольцевой коллектор соединен со штуцером подвода реагента, имеет с внутренней поверхности отверстия, диаметр которых возрастает книзу, соединен с накопителями реагента распределительными трубками. Накопитель имеет прикрепленную к нему в центре слева втулку и калиброванные отверстия, а справа перфорированный цилиндр с отверстиями, установленный коаксиально внутри конусообразного бачка с отверстиями, радиально к которому прикреплены распределительные трубки, имеющие торцевые заглушки и отверстия. Внутри отрезка трубы до цилиндра размещен спиралевидный участок с повышенным гидравлическим сопротивлением, выполненный в виде полосы с шероховатостью, большей, чем внутренняя шероховатость трубы с правой закруткой, а после цилиндра выполнена идентичная полоса с левой закруткой.The turbulator lattice is made of vertical and horizontal rods having a twisted tape attached to the latter from above, with alternating twists, right and left. The annular collector is connected to the reagent supply fitting, has openings on the inner surface, the diameter of which increases downward, and is connected to the reagent storage by distribution tubes. The drive has a sleeve attached to it in the center on the left and calibrated holes, and on the right there is a perforated cylinder with holes installed coaxially inside the cone-shaped tank with holes, radially attached to the distribution tubes having end caps and holes. Inside the pipe segment to the cylinder there is a spiral section with increased hydraulic resistance, made in the form of a strip with a roughness greater than the inner roughness of the pipe with a right twist, and after the cylinder an identical strip with a left twist is made.

На чертежах представлен гидравлический смеситель для обработки воды коагулянтами, где на фиг.1 - общий вид смесителя в разрезе, на фиг.2 - сечение А-А, решетка-турбулизатор, на фиг.3 - сечение В-В, распределитель реагентов и на фиг.4 - устройство для подвода реагентов. Гидравлический смеситель для обработки воды коагулянтами содержит отрезок трубы 1, в средней части которого установлен цилиндр 2 большего, чем труба 1, диаметра. В цилиндре 2 установлена решетка-турбулизатор 3 с вертикальными стержнями 4 и горизонтальными стержнями 5, имеющими прикрепленную к ним сверху витую ленту 6 с чередующейся закруткой (правой и левой). Устройство для подвода реагентов из входного штуцера 7, соединенного с кольцевым коллектором 8, имеющим отверстия 9 и распределительные трубки 10, прикрепленные к накопителю реагента 11, имеющему прикрепленную к нему в центре слева втулку 12 и калиброванное отверстие 13, а справа перфорированный цилиндр 14 с отверстиями 15, установленный коаксиально внутри конусообразного бачка 16 с отверстиями 17, радиально к которому прикреплены распределительные трубки 18, имеющие торцевые заглушки 19 и отверстия 20. Внутри отрезка трубы 1 до цилиндра 2 размещен спиралевидный участок 21 с повышенным гидравлическим сопротивлением, выполненный в виде полосы с шероховатостью, большей, чем внутренняя шероховатость трубы 1 с правой закруткой, а после цилиндра 2 идентичная полоса 22 с левой закруткой. Калиброванное отверстие 13 выполняется из расчета потока обрабатываемой воды 10-15% от общего количества.The drawings show a hydraulic mixer for treating water with coagulants, where in Fig. 1 is a sectional general view of the mixer, in Fig. 2 is a section A-A, a grill-turbulator, in Fig. 3 is a section B-B, a reagent dispenser and 4 is a device for supplying reagents. The hydraulic mixer for treating water with coagulants contains a pipe segment 1, in the middle part of which a cylinder 2 of a diameter larger than pipe 1 is installed. In the cylinder 2, a turbulizer grid 3 is installed with vertical rods 4 and horizontal rods 5 having a twisted tape 6 attached to them from above with alternating twists (right and left). A device for supplying reagents from an inlet fitting 7 connected to an annular collector 8 having openings 9 and distribution tubes 10 attached to a reagent storage tank 11 having a sleeve 12 attached to it in the center and a calibrated hole 13, and a perforated cylinder 14 with holes on the right 15, mounted coaxially inside a cone-shaped tank 16 with openings 17, radially attached to distribution tubes 18 having end caps 19 and openings 20. Inside the length of pipe 1 to cylinder 2 is placed with iralevidny portion 21 with an increased flow resistance, made in the form of a strip with a roughness greater than the roughness of the inner tube 1 from the right twist, and after the cylinder 2 is identical with strip 22 left twist. The calibrated hole 13 is performed based on the flow of treated water 10-15% of the total.

Скорость потока V1 и давления p1 до цилиндра 2 из расчета неразрывности струи будет выглядеть следующим образом.The flow rate V 1 and pressure p 1 to the cylinder 2 from the calculation of the continuity of the jet will look as follows.

V1p1=V2p2=V3p3,V 1 p 1 = V 2 p 2 = V 3 p 3 ,

где V2 - скорость потока в цилиндре 2,where V 2 is the flow rate in cylinder 2,

р2 - давление потока в цилиндре 2,p 2 - flow pressure in the cylinder 2,

V3 - скорость потока на выходе из трубы 1,V 3 - flow rate at the outlet of the pipe 1,

p 3 - давление потока на выходе из трубы 1.p 3 - flow pressure at the outlet of the pipe 1.

Как видно, в цилиндре 2 V2 уменьшается, а давление р2 возрастает, что способствует смешиванию за счет разбиения завихрения потока, его турбулизация возрастает и происходит интенсивное смешивание воды с коагулянтами. На выходе из цилиндра 2 смешивание не ослабевает, а возрастает за счет закрутки потока лентой 22.As you can see, in the cylinder 2, V 2 decreases, and the pressure p 2 increases, which contributes to mixing due to the splitting of the turbulence of the stream, its turbulence increases and intensive mixing of water with coagulants occurs. At the exit of the cylinder 2, the mixing does not weaken, but increases due to the swirling of the stream with tape 22.

В кольцевом коллекторе 8 отверстия 9 выполнены во внутренней его части из расчета выхода струи коагулянта под углом 90 градусов к потоку обрабатываемой воды. Диаметр отверстий 9 увеличивается к низу обеих полуколец коллектора 8 из расчета выхода коагулянта 20% от общего количества.In the annular collector 8, the holes 9 are made in its inner part based on the calculation of the output of the coagulant jet at an angle of 90 degrees to the flow of treated water. The diameter of the holes 9 increases to the bottom of both half rings of the collector 8 based on the output of coagulant 20% of the total.

Из отверстий 17, выполненных в конусообразном бачке 16, выход коагулянта предполагается до 40% от общего количества, а из отверстий 20 распределительных трубок 18 выход коагулянта также предполагается порядка 40% от его общего количества.From the holes 17 made in the cone-shaped tank 16, the output of the coagulant is assumed to be 40% of the total, and from the holes 20 of the distribution tubes 18, the output of the coagulant is also assumed to be about 40% of its total.

Отверстия 20 в распределительных трубках 18 расположены симметрично относительно оси трубы 1.The holes 20 in the distribution tubes 18 are located symmetrically with respect to the axis of the pipe 1.

Гидравлический смеситель работает следующим образом.The hydraulic mixer operates as follows.

Подлежащая обработке реагентом вода в отрезке трубы 1 за счет полосы 21 получает крупную закрутку, например, по часовой стрелке, проходящей через решетку-турбулизатор 3, где происходит образование вихрей и мелкая закрутка от горизонтальных стержней 5 с витой лентой 6, что существенно повышает турбулентность потока. 10-15% воды затекает через втулку 12 и отверстие 13 в накопитель 11 и смешивается с реагентом. 90% воды проникает через струевую завесу реагента, поступающую через отверстия 9 коллектора 8, ударяется в распределительные трубки 10 с образованием дополнительных вихрей, смешивается с 20% реагента, затем обтекает бачок 16 и распределительные трубки 18, смешивается с остальными 80% реагента, уже частично смешанными в бачке 16. На выходе смеси из цилиндра 2 она получает закрутку против часовой стрелки за счет полосы 22 и выходит из отрезка трубы 1.The water to be treated with the reagent in the pipe section 1 due to strip 21 receives a large swirl, for example, clockwise, passing through a turbulent grate 3, where vortices are formed and small twists form horizontal rods 5 with twisted tape 6, which significantly increases flow turbulence . 10-15% of the water flows through the sleeve 12 and the hole 13 into the reservoir 11 and mixes with the reagent. 90% of the water penetrates through the reagent air curtain entering through the openings 9 of the manifold 8, hits the distribution tubes 10 with the formation of additional vortices, mixes with 20% of the reagent, then flows around the reservoir 16 and distribution tubes 18, mixes with the remaining 80% of the reagent, partially already mixed in the tank 16. At the outlet of the mixture from cylinder 2, it receives a counterclockwise twist due to strip 22 and leaves the pipe segment 1.

Предлагаемое устройство позволяет значительно улучшить процесс коагуляции по сравнению с известными смесителями на 15-20%.The proposed device can significantly improve the coagulation process compared to known mixers by 15-20%.

Claims (2)

1. Гидравлический смеситель для обработки воды коагулянтами, содержащий отрезок трубы с цилиндром, с размещенной в нем решеткой-турбулизатором, распределитель реагента, выполненный в виде кольца с распределительными трубками, конусообразный бачок с радиальными трубками с отверстиями, отличающийся тем, что цилиндр установлен в средней части отрезка трубы диаметром, большим, чем сам отрезок, решетка-турбулизатор выполнена из вертикальных и горизонтальных стержней, имеющих прикрепленную к последним сверху витую ленту с чередующей закруткой, правой и левой, кольцевой коллектор, соединенный со штуцером подвода реагента, имеет с внутренней поверхности отверстия, диаметр которых возрастает книзу, соединен с накопителем реагента распределительными трубками, имеющим прикрепленную к нему в центре слева втулку и калиброванное отверстие, а справа перфорированный цилиндр с отверстиями, установленный коаксиально внутри конусообразного бачка с отверстиями, к которому радиально прикреплены распределительные трубки, имеющие торцевые заглушки и отверстия.1. A hydraulic mixer for treating water with coagulants, containing a pipe segment with a cylinder, with a turbulent grate placed in it, a reagent distributor made in the form of a ring with distribution tubes, a cone-shaped tank with radial tubes with holes, characterized in that the cylinder is installed in the middle parts of a pipe segment with a diameter larger than the segment itself, the turbulator lattice is made of vertical and horizontal rods having a twisted strip attached to the last from above, with alternating twists Oh, right and left, the annular collector connected to the reagent supply fitting has holes on the inner surface, the diameter of which increases downward, is connected to the reagent storage by distribution tubes, having a sleeve attached to it in the center and a calibrated hole, and a perforated cylinder on the right with holes mounted coaxially inside a cone-shaped tank with holes to which distribution tubes having end caps and holes are radially attached. 2. Гидравлический смеситель по п.1, отличающийся тем, что внутри отрезка трубы до цилиндра размещены спиралевидный участок с повышенным гидравлическим сопротивлением, выполненный в виде полосы с шероховатостью, большей, чем внутренняя шероховатость трубы с правой закруткой, а после цилиндра выполнена идентичная полоса с левой закруткой. 2. The hydraulic mixer according to claim 1, characterized in that inside the pipe segment to the cylinder there is a spiral section with increased hydraulic resistance, made in the form of a strip with a roughness greater than the internal roughness of the pipe with a right twist, and after the cylinder an identical strip with left spin.
RU2012135857/05A 2012-08-21 2012-08-21 Hydraulic mixer for water treatment by coagulants RU2503490C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012135857/05A RU2503490C1 (en) 2012-08-21 2012-08-21 Hydraulic mixer for water treatment by coagulants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012135857/05A RU2503490C1 (en) 2012-08-21 2012-08-21 Hydraulic mixer for water treatment by coagulants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2503490C1 true RU2503490C1 (en) 2014-01-10

Family

ID=49884633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012135857/05A RU2503490C1 (en) 2012-08-21 2012-08-21 Hydraulic mixer for water treatment by coagulants

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2503490C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU904755A1 (en) * 1980-03-11 1982-02-15 Научно-Исследовательский Институт Коммунального Водоснабжения И Очистки Воды Ордена Трудового Красного Знамени Академии Коммунального Хозяйства Им.К.Д.Памфилова Hydraulic mixer for treating water by coagulating and flocculating agents
SU1255182A1 (en) * 1984-12-11 1986-09-07 Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина Hydraulic mixer for reagent treatment of water
RU1783990C (en) * 1991-02-22 1992-12-23 Зиновий Ефимович Любовский Hydraulic mixer for treatment of water with coagulants and flocculants
EP0886001B1 (en) * 1997-03-26 2002-07-03 Voith Paper Patent GmbH Process and apparatus to disperse a paper fibers slurry
US6416214B2 (en) * 1996-06-26 2002-07-09 Valmet Fibertech Aktiebolag Mixing device
RU2336938C2 (en) * 2006-12-13 2008-10-27 ЗАО НПП "Омега-Астро" Mixer-dispenser
EP2347818A1 (en) * 2008-10-20 2011-07-27 Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd. Helical fluid mixer and device using helical fluid mixer

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU904755A1 (en) * 1980-03-11 1982-02-15 Научно-Исследовательский Институт Коммунального Водоснабжения И Очистки Воды Ордена Трудового Красного Знамени Академии Коммунального Хозяйства Им.К.Д.Памфилова Hydraulic mixer for treating water by coagulating and flocculating agents
SU1255182A1 (en) * 1984-12-11 1986-09-07 Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина Hydraulic mixer for reagent treatment of water
RU1783990C (en) * 1991-02-22 1992-12-23 Зиновий Ефимович Любовский Hydraulic mixer for treatment of water with coagulants and flocculants
US6416214B2 (en) * 1996-06-26 2002-07-09 Valmet Fibertech Aktiebolag Mixing device
EP0886001B1 (en) * 1997-03-26 2002-07-03 Voith Paper Patent GmbH Process and apparatus to disperse a paper fibers slurry
RU2336938C2 (en) * 2006-12-13 2008-10-27 ЗАО НПП "Омега-Астро" Mixer-dispenser
EP2347818A1 (en) * 2008-10-20 2011-07-27 Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd. Helical fluid mixer and device using helical fluid mixer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013110459A (en) SYSTEM CONTAINING FUEL INJECTOR (OPTIONS) AND SYSTEM CONTAINING PRE-MIXING PIPE
CN101516784A (en) Vortex generator
CN102441332B (en) Static mixer for pipeline
RU146288U1 (en) CENTRIFUGAL SEPARATION ELEMENT
RU2414283C2 (en) Whirl flow mixer
RU2503490C1 (en) Hydraulic mixer for water treatment by coagulants
CN208894003U (en) Static mixer
RU2486000C1 (en) Proportioning mixer
CN202263534U (en) Pipeline static mixer
CN209205078U (en) A kind of venturi mixing arrangement repeatedly mixed
US20150190766A1 (en) Polymer static mixer
CN208406677U (en) High-efficiency pipeline medicine mixer
CN103846027A (en) Venturi mixer with diffuser containing shrinkage cavities
RU2585029C2 (en) Mixer
CN110124547A (en) A kind of liquid blending tank
CN204186696U (en) Spiral vortex accelerates pipeline
CN105855247B (en) Pipeline cleaning aerating spray head, gas generating unit and pipeline cleaning method
CN211659741U (en) Mixer containing porous annular cavity and inner extension pipe
CN209322511U (en) A kind of micro-nano bubble spray head of auto-excitation type
RU2562352C1 (en) Fluid flow swirler
CN203564984U (en) Flash mixer
CN203777956U (en) Novel venturi-type mixer with shrinkage holes formed in diffusion segment
TWM597774U (en) Aeration tube
KR20210096489A (en) Microbubble generator
CN104645840A (en) Denitrification static mixer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180822