一种用于厌氧反应器内加热的汽水混合装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于厌氧反应器内加热的汽水混合装置，属于垃圾渗滤液处理技术领域。


背景技术：

2.垃圾渗滤液处理技术领域目前比较常用的高效厌氧处理系统有升流式厌氧污泥床 (uasb)、厌氧序批式反应器(asbr)、厌氧折流板反应器(abr)和膨胀颗粒污泥床(egsb)等。
3.利用厌氧处理技术处理垃圾渗滤液，在国内外有着比较广泛的工程应用，而厌氧处理运行外部环境中最重要的影响因素是气候变化所带来的运行温度变化，厌氧反应器温度适宜控制在30-33℃。对于寒冷地区的工程项目，如何在冬季对厌氧反应器进行温控与预热，是厌氧反应能否正常工作的关键因素，甚至会直接影响到沼气的稳定生产。厌氧反应器可采用外置加热方式和蒸汽直接加热的方式对污泥进行加热，以保持正常产沼。外置加热是将进入厌氧反应器的污泥先预热后再投配到厌氧反应器中，其所需预热的污泥量较少，预热温度较高时有利于杀灭虫卵且不会对厌氧微生物不利。但也存在着厌氧反应器加热设备十分复杂，造价昂贵，经济性差的问题。蒸汽直接加热是采用汽水混合器向厌氧反应器直接喷射低压饱和蒸汽，以加速促进厌氧微生物的新陈代谢与正常生长，具有构造简单、成本低等优势。
4.但现有的汽水混合器由主管以及固定在主管上的侧支管构成，两端等径的侧支管一端与蒸汽管连接、另一端的孔口设置在主管内，工作时，主管内流经介质为渗滤液厌氧进水，侧支管流经介质为低压饱和蒸汽，但设置在主管内的侧支管长度部分较短，且蒸汽出口处的孔径与蒸汽进口处的孔径一致，因此低压饱和蒸汽以分散相的形式经过高压喷射进入主管的腔室，与进水渗滤液连续相进行混合而被加热，此过程所产生的湍流扰动，引起了汽水相间的强烈摩擦，故会产生巨大声响。同时汽水湍动的能量传递，也造成了主管以及与其相连管路的剧烈抖动，甚至出现管路的震裂而造成污水外泄的情况，一定程度上影响了厌氧系统的稳定运行。另一方面，由于蒸汽直接通入主管内与主管内渗滤液厌氧进水混合，渗滤液厌氧进水内的泥容易造成局部污泥过热，造成侧支管以及其出口处发生污堵，但侧支管部分以及出口均位于主管内部，造成后续维护清洗不便。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供能降低两相间的湍流扰动能损耗，解决汽水混合过程引起的剧烈震动问题，保持厌氧系统稳定运行，便于清理维护，提高加热效率的一种用于厌氧反应器内加热的汽水混合装置。
6.本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种用于厌氧反应器内加热的汽水混合装置，其特征在于：包括主管和侧支管，所述的主管包括可拆连接的第一主管和第二主管，所述的侧支管包括斜置并固定在第一主管上的斜管段以及与第二主管同轴且孔径渐缩
的锥管段，所述锥管段延伸至第二主管内，且锥管段与斜管段之间具有过渡的内弧管段。
7.本实用新型的汽水混合装置将主管改为可拆连接的第一主管和第二主管，侧支管固定在第一主管内，但侧支管的锥管段延伸至第二主管内，一旦侧支管及其锥管段的孔口发生污堵时，方便将第一主管与第二主管拆卸，侧支管整体位于外部而易于后续清洗。本实用新型的侧支管还增设与第二主管同轴且孔径渐缩的锥管段，因此当低压饱和蒸汽通过侧支管外部的进口以及斜管段进入锥管段后，使低压饱和蒸汽通过锥管段小径口喷射进入渗滤液水体中，使蒸汽流股喷射流速获得大幅提升，同时锥管段的出口处的喷射压力进一步降低，使其汽液混合的流场信息参数、湍流动能及耗散率得到进一步收敛，降低了两相间的湍流扰动，有效减少了因湍流动能损耗造成的相间剧烈摩擦所引起的管路噪声及震动情况，解决了厌氧反应器内对渗滤液进水进行预热的汽水混合器在使用过程中，因剧烈的震动与声响，造成管路震裂及污水外泄的问题，提高加热效率，确保厌氧系统稳定运行。
附图说明
8.下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
9.图1是本实用新型一种用于厌氧反应器内加热的汽水混合装置的结构示意图。
10.其中：1—第一主管，1-1—第一法兰盘，2—防水垫片，3—第二主管，3-1—第二法兰盘，4—侧支管，4-1—外法兰盘，4-2—外弧管段，4-3—斜管段，4-4—内弧管段，4-5 —锥管段。
具体实施方式
11.见图1所示，本实用新型一种用于厌氧反应器内加热的汽水混合装置，包括主管和侧支管4，主管包括可拆连接的第一主管1和第二主管3，第一主管1和第二主管3的孔径相同，可在140～300mm之间，第一主管1的长度为380～420mm之间，第二主管3长度为 1120～1180mm之间，可根据现场进行调整。见图1所示，第一主管1的两端具有第一法兰盘1-1，第二主管3的两端具有第二法兰盘3-1，通过第一法兰盘1-1与进水管连接，第二法兰盘3-1与厌氧反应器连接，相邻的第一法兰盘1-1与第二法兰盘3-1之间设有防水垫片2，第一法兰盘1-1和第二法兰盘3-1通过紧固件可拆连接，方便第一主管1与第二主管3的拆装，并通过防水垫片2保持连接处的密封性能，当侧支管4发生污堵，易于清洗维护。
12.见图1所示，本实用新型侧支管4包括斜置并固定在第一主管1上的斜管段4-3以及与第二主管3同轴且孔径渐缩的锥管段4-5，锥管段4-5延伸至第二主管3内，且锥管段 4-5与斜管段4-3之间具有过渡的内弧管段4-4，使低压饱和蒸汽通过进口进入斜管段4-3 后进入锥管段4-5，由于采用缩径结构，基于文丘里原理，喷射进入渗滤液水体中的蒸汽流股喷射流速获得大幅提升，同时锥管段4-5出口处的喷射压力进一步降低，使其喷射流股变得更加收敛，降低了两相间的湍流扰动，有效减少了因相间剧烈摩擦所引起的管路噪声及震动情况。
13.见图1所示，本实用新型侧支管4的斜管段4-3的中心轴线与第一主管1的中心轴线之间的夹角α在35～55
°
之间，如夹角α在45
°
，且斜管段4-3外侧具有过渡的外弧管段4-2，外弧管段4-2固定有外法兰盘4-1，还可外弧管段4-2通过竖管与外法兰盘4-1 固定连接，可使侧支管4上的法兰盘4-1的端面与第一主管1的第一法兰盘1-1的端面相垂直，方便侧支管4
与蒸汽管路连接。
14.见图1所示，本实用新型侧支管4的锥管段4-5的长度l≥1斜管段4-3的长度l2，使蒸汽进入锥管段4-5而被逐渐压缩后喷出，该锥管段4-5长度l1在160～300mm之间，且锥管段的小径与大径比在0.65～0.9之间，如锥管段4-5的小径与大径比在0.7～0.85 之间，第二主管3的孔径是锥管段4-5小径的2.5～4倍，如第二主管3的孔径是锥管段 4-5小径的2.8～3倍，使蒸汽进入汽液混合区的喷射流速及出口压力匹配，而能最好降低相间剧烈摩擦所引起的管路噪声及震动情况。


技术特征：
1.一种用于厌氧反应器内加热的汽水混合装置，其特征在于：包括主管和侧支管，所述的主管包括可拆连接的第一主管和第二主管，所述的侧支管包括斜置并固定在第一主管上的斜管段以及与第二主管同轴且孔径渐缩的锥管段，所述锥管段延伸至第二主管内，且锥管段与斜管段之间具有过渡的内弧管段。2.根据权利要求1所述的一种用于厌氧反应器内加热的汽水混合装置，其特征在于：所述第一主管的两端具有第一法兰盘，所述第二主管的两端具有第二法兰盘，相邻的第一法兰盘与第二法兰盘之间设有防水垫片，第一法兰盘和第二法兰盘通过紧固件可拆连接。3.根据权利要求1所述的一种用于厌氧反应器内加热的汽水混合装置，其特征在于：所述侧支管的斜管段的中心轴线与第一主管的中心轴线之间的夹角在35～55
°
之间，且斜管段外侧具有过渡的外弧管段，外弧管段固定有外法兰盘。4.根据权利要求1所述的一种用于厌氧反应器内加热的汽水混合装置，其特征在于：所述侧支管的锥管段的长度l1≥斜管段的长度l2，且锥管段的小径与大径比在0.65～0.9之间。5.根据权利要求1所述的一种用于厌氧反应器内加热的汽水混合装置，其特征在于：所述第二主管的孔径是锥管段小径的2.5～4倍。

技术总结
本实用新型涉及一种用于厌氧反应器内加热的汽水混合装置，包括主管和侧支管，所述的主管包括可拆连接的第一主管和第二主管，所述的侧支管包括斜置并固定在第一主管上的斜管段以及与第二主管同轴且孔径渐缩的锥管段，所述锥管段延伸至第二主管内，且锥管段与斜管段之间具有过渡的内弧管段。本实用新型能降低两相间的湍流扰动能损耗，解决了厌氧反应器内对渗滤液进水进行预热的汽水混合器在使用过程中，因剧烈的震动与声响，造成管路震裂及污水外泄的问题，提高加热效率，确保厌氧系统稳定运行。运行。运行。


技术研发人员：李俊 徐冬磊 薛秋玉 王怀江 蔡胜宁 王怀义 黄可成 周志良
受保护的技术使用者：维尔利环保科技集团股份有限公司
技术研发日：2022.03.27
技术公布日：2022/9/5