1 管道混合器定義

管道混合器也稱管式靜態(tài)混合器，在給排水和環(huán)保工程中對(duì)投加各種混凝劑、助凝劑、臭氧、液氯及酸堿中和、氣水混合等方面都非常有效，是水處理領(lǐng)域各種藥劑實(shí)現(xiàn)瞬間混合的理想設(shè)備，具有快速高效混合、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)約能耗、體積小巧等特點(diǎn)，在不需外動(dòng)力情況下，水流通過(guò)管道混合器會(huì)產(chǎn)生分流、交叉混合和反向旋流三個(gè)作用，使加入的藥劑迅速、均勻地?cái)U(kuò)散到整個(gè)水體中，達(dá)到瞬間混合的目的，混合效率高達(dá)90～95%，可節(jié)省藥劑用量約20～30%，對(duì)提高水處理效果，節(jié)約能源具有重大意義。管道靜態(tài)混合器是通過(guò)固定在管內(nèi)的混合單元內(nèi)件，使二股或多股流體產(chǎn)生液體的切割、剪切、旋轉(zhuǎn)和重新混合，達(dá)到流體之間良好分散和充分混合的目的。

2 管道混合器的主要特點(diǎn)

（1）連續(xù)工藝，混合過(guò)程不被打斷。

（2）剪切力極小不破壞混合物，如：絮凝。

（3）混合效果為可計(jì)算控制的（CoV偏離度），應(yīng)客戶需求CoV范圍最高為5%，流體在整個(gè)截面上的濃度是連續(xù)而平衡的，因此測(cè)量值具有很高的代表性，可對(duì)裝置進(jìn)行有效的控制。

（4）混合距離和安裝空間非常小，且靜態(tài)混合器本身就是管道的一部分，可將其看作特殊的管道，避免了傳統(tǒng)的攪拌槽等的缺陷。

（5）傳質(zhì)效率很高，壓降和能量消耗非常低。

（6）沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，不存在磨損，幾乎沒(méi)有維護(hù)費(fèi)用。

（7）不會(huì)被阻塞，安裝方式和材質(zhì)可以是任何形狀、任何尺寸和任何材質(zhì)。

（8）對(duì)整個(gè)工藝物流進(jìn)行強(qiáng)制性混合，可大大降低貯槽體積，甚至可以不使用貯槽。

3 管道混合器構(gòu)造和作用原理

管道混合器一般由管道分別與噴嘴、渦流室、多孔板或異形板等促進(jìn)混合的原件組成，一般三節(jié)管道連用，作為一個(gè)單元（也可根據(jù)混合介質(zhì)的性能增加節(jié)數(shù)）?；旌系姆椒ㄓ?/span>3種，分別為噴嘴式，渦流式，多孔板、異形板式。

對(duì)于常見(jiàn)的靜態(tài)螺旋片式混合器，是在多孔板、異形板式混合器上發(fā)展而來(lái)，每節(jié)混合器有一個(gè)180°扭曲的固定螺旋葉片，分左旋和右旋兩種。相鄰兩節(jié)中的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)方向相反，并相錯(cuò)90°。為便于安裝螺旋葉片，筒體做成兩個(gè)半圓形，兩端均用法蘭連接，筒體縫隙之間用環(huán)氧樹脂粘合，保證其密封要求。管道內(nèi)螺旋葉片是固定的，流體通過(guò)它產(chǎn)生流向變化，出現(xiàn)紊流現(xiàn)象從而提高混合效率，這種靜態(tài)混合器除產(chǎn)生降壓外，它不用外部能源。

4 管道混合器的使用范圍

（1）城市生活用水和工業(yè)給水處理中投加各種混凝劑、助凝劑進(jìn)行混合作用。

（2）城市生活污水和工業(yè)廢水處理中投加各種混凝劑、助凝劑進(jìn)行混合作用。

（3）給水排水、環(huán)保工程中氣水混合、投加液氯、臭氧等藥劑進(jìn)行消毒處理。

（4）工業(yè)廢水進(jìn)行酸堿中和混合作用。

（5）幾種工業(yè)廢水進(jìn)行混合均化處理。

5 管道混合器的主要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

（1）混合器管徑按經(jīng)濟(jì)流速進(jìn)行選擇，一般按0.9～1.2m/s計(jì)算，管徑大于500mm的最大流速可達(dá)1.5m/s。有條件時(shí)，將管徑放大50～100mm，可以減少水頭損失。

（2）混合器節(jié)數(shù)基本組合按三節(jié)考慮，水頭損失約0.4～0.6m，也可根據(jù)混合介質(zhì)的情況增減節(jié)數(shù)。

（3）混合器管內(nèi)水壓按1.0kg/cm2考慮，也可根據(jù)實(shí)際壓力進(jìn)行設(shè)備加工。

6 管道混合器的安裝

（1）混合器安裝不受方向限制，可以水平、垂直或其他組合方式。

（2）混合器安裝在架空管道時(shí)，必須用管道支架固定，埋地管道可安裝在檢查井內(nèi)。

（3）投加藥劑的管道自行設(shè)計(jì)，可按全國(guó)給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行安裝，但管內(nèi)流速必須大于1.0米/秒。

（4）各種藥劑的投加位置，應(yīng)在管道混合器前端，并大于0.3米。

7 管道混合器的主要種類

7.1 噴嘴式管道混合器

將待混的兩種或兩種以上流體的量調(diào)整到預(yù)定配比后，以較高流速的流體將較低流速的流體帶入一根管道，待混流體匯流后經(jīng)過(guò)一段距離達(dá)到混合。

7.2 渦流式管道混合器

兩種流體流經(jīng)一渦流室得到混合。渦流室為2個(gè)流體入口，一個(gè)出口，流體以切線方向進(jìn)入渦流室。

7.3 異形管道混合器

兩種流體流經(jīng)裝有促進(jìn)混合的元件的管道得以混合。這種設(shè)備適用于氣體或較低粘度液體的混合，例如家用煤氣灶就是以煤氣將空氣帶入管道混合后再輸送到火嘴燃燒的。

7.4 靜態(tài)管道混合器

這種混合器由管子和內(nèi)裝的促進(jìn)混合的元件等組成。

混合元件常用的形式有螺旋片式和混合頭式。靜態(tài)混合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，無(wú)傳動(dòng)部件，物料停留時(shí)間短（一般僅數(shù)秒），混合效率高，能耗低，安裝維護(hù)和清洗方便。它主要用作高粘度液體的混合器和氣液反應(yīng)器等。