1 管道混合器定義

管道混合器也稱管式靜態混合器，在給排水和環保工程中對投加各種混凝劑、助凝劑、臭氧、液氯及酸堿中和、氣水混合等方面都非常有效，是水處理領域各種藥劑實現瞬間混合的理想設備，具有快速高效混合、結構簡單，節約能耗、體積小巧等特點，在不需外動力情況下，水流通過管道混合器會產生分流、交叉混合和反向旋流三個作用，使加入的藥劑迅速、均勻地擴散到整個水體中，達到瞬間混合的目的，混合效率高達90～95%，可節省藥劑用量約20～30%，對提高水處理效果，節約能源具有重大意義。管道靜態混合器是通過固定在管內的混合單元內件，使二股或多股流體產生液體的切割、剪切、旋轉和重新混合，達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

（1）連續工藝，混合過程不被打斷。

（2）剪切力極小不破壞混合物，如：絮凝。

（3）混合效果為可計算控制的（CoV偏離度），應客戶需求CoV范圍最高為5%，流體在整個截面上的濃度是連續而平衡的，因此測量值具有很高的代表性，可對裝置進行有效的控制。

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

（5）傳質效率很高，壓降和能量消耗非常低。

（6）沒有運動部件，不存在磨損，幾乎沒有維護費用。

（7）不會被阻塞，安裝方式和材質可以是任何形狀、任何尺寸和任何材質。

（8）對整個工藝物流進行強制性混合，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混合的原件組成，一般三節管道連用，作為一個單元（也可根據混合介質的性能增加節數）。混合的方法有3種，分別為噴嘴式，渦流式，多孔板、異形板式。

對于常見的靜態螺旋片式混合器，是在多孔板、異形板式混合器上發展而來，每節混合器有一個180°扭曲的固定螺旋葉片，分左旋和右旋兩種。相鄰兩節中的螺旋葉片旋轉方向相反，并相錯90°。為便于安裝螺旋葉片，筒體做成兩個半圓形，兩端均用法蘭連接，筒體縫隙之間用環氧樹脂粘合，保證其密封要求。管道內螺旋葉片是固定的，流體通過它產生流向變化，出現紊流現象從而提高混合效率，這種靜態混合器除產生降壓外，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給水處理中投加各種混凝劑、助凝劑進行混合作用。

（2）城市生活污水和工業廢水處理中投加各種混凝劑、助凝劑進行混合作用。

（3）給水排水、環保工程中氣水混合、投加液氯、臭氧等藥劑進行消毒處理。

（4）工業廢水進行酸堿中和混合作用。

（5）幾種工業廢水進行混合均化處理。

5 管道混合器的主要設計數據

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

（2）混合器節數基本組合按三節考慮，水頭損失約0.4～0.6m，也可根據混合介質的情況增減節數。

（3）混合器管內水壓按1.0kg/cm2考慮，也可根據實際壓力進行設備加工。

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，必須用管道支架固定，埋地管道可安裝在檢查井內。

（3）投加藥劑的管道自行設計，可按全國給水排水標準圖進行安裝，但管內流速必須大于1.0米/秒。

（4）各種藥劑的投加位置，應在管道混合器前端，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整到預定配比后，以較高流速的流體將較低流速的流體帶入一根管道，待混流體匯流后經過一段距離達到混合。

7.2 渦流式管道混合器

兩種流體流經一渦流室得到混合。渦流室為2個流體入口，一個出口，流體以切線方向進入渦流室。

7.3 異形管道混合器

兩種流體流經裝有促進混合的元件的管道得以混合。這種設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 靜態管道混合器

這種混合器由管子和內裝的促進混合的元件等組成。

混合元件常用的形式有螺旋片式和混合頭式。靜態混合器結構簡單緊湊，無傳動部件，物料停留時間短（一般僅數秒），混合效率高，能耗低，安裝維護和清洗方便。它主要用作高粘度液體的混合器和氣液反應器等。