无动力管内混合装置及其操作方法以及水处理系统与流程

下面的描述涉及一种无动力管内混合装置，并且更具体地涉及一种无动力管内混合装置、操作无动力管内混合装置的方法以及水处理系统，水处理系统具有至少两个无动力管内混合装置，其中：化学品注入单元组件可被容易地附接且拆卸，并且可不暂停供水地检查；并且化学品注入单元组件可使得在无动力管内混合装置中混合流动的材料的流速的影响最小化，通过使用采样单元组件，可测量从无动力管内混合装置排出的被混合的材料与化学品的混合比，并且通过使用可打开的清洁孔，可有效地移除沉积在无动力管内混合装置中的异物。

背景技术：

在过滤厂、污水处理厂、废水处理厂、水池等中，化学品混合装置被用于注入化学品，诸如消毒原水或纯化水的消毒剂、或者絮凝异物的絮凝剂。化学品混合装置被连接到原水管道，通过原水管道原水被供应到过滤厂、水池等，并且化学品混合装置将化学品与原水均匀地混合，以便混合有化学品的水可被供应到过滤厂、水池等。

韩国注册实用新型113114号、224737号以及275014号公开了执行该功能的化学品混合装置。除了这些实用新型，韩国注册专利916709号公开了化学品混合装置，其中，在这些实用新型中公开的化学品混合装置的缺陷被弥补。

在韩国注册专利916709号中公开的无动力管内混合装置被广泛用于从净化水的过滤厂到污水和废水净化设施的各种相关应用。特别地，当用于污水和废水净化设施中时，无动力管内混合装置具有的缺陷是，通过水合反应被粘附到混合装置的内部的杂质降低了混合装置的效率。由于被安装在无动力管内混合装置的入口的化学品进口是固定类型的进口，并且因而不可被拆卸，因此需要停止污水和废水净化设施的操作，以检查无动力管内混合装置，其使得无动力管内混合装置的维护变得不方便。进一步，可能的是，化学品被注入到无动力管内混合装置中的管道的端部可通过在无动力管内混合装置中污水和废水的快速流动的力弯曲。特别地，由于从无动力管内混合装置排出的化学品与污水和废水的混合比未知，仅凭经验获得被用于决定化学品的量的数据，使得难以有效地混合化学品。另外，无动力管内混合装置被构造为单管，使得在无动力管内混合装置中的杂质不能被移除而不停止净化设施的操作。

技术实现要素：

技术问题

本发明的目的在于提供一种无动力管内混合装置，其中：化学品注入单元组件可被容易地附接且拆卸，并且可不暂停供水地检查；并且化学品注入单元组件可使得在无动力管内混合装置中混合流动的材料的流速的影响最小化，通过使用采样单元组件，可测量从无动力管内混合装置排出的被混合的材料与化学品的混合比，并且通过使用可打开的清洁孔，可有效地移除沉积在无动力管内混合装置中的异物。

本发明的另一目的是，提供一种使用至少两个无动力管内混合装置的水处理系统。

本发明的另一目的是，提供一种操作无动力管内混合装置的方法，该方法包括：通过使用无动力管内混合装置注入化学品；检测混合比；检查化学品注入单元组件，并且清洁无动力管内混合装置的内部。

技术解决方案

为了实现上述目的，本发明提供一种无动力管内装置，其包括进口管、混合管、排出管、化学品注入单元组件和清洁盖部。

进口管在形成有进口凸缘的一侧具有开口，并且具有顶部，至少两个化学品注入孔被形成于顶部。混合管形成有：在一侧的开口，该开口与在进口管的另一侧的开口气密性地连接；顶部，清洁孔被形成于顶部；以及内部，多个分隔壁部被形成在内部，每个分隔壁部都具有多个排出孔。排出管具有：在一侧的开口，该开口与在混合管的另一侧的开口气密性地连接；以及在另一侧的开口，出口凸缘被形成于该另一侧。至少两个化学品注入单元组件被插入到化学品注入孔中，以将化学品注入到进口管中。清洁盖部打开或封闭清洁孔。在此，混合管的直径比进口管的直径和排出管的直径更大。

为了实现另一目的，本发明提供水处理系统，其包括权利要求7的无动力管内混合装置，该水处理系统包括：第一旁路单元，其在一侧具有被连接到水处理系统的管道的端部，原水通过该端部被引入，并且在另一侧具有至少两个端部，每个端部都被连接到至少两个无动力管内混合装置的端部，无动力管内混合装置将原水转换成纯净水；以及第二旁路单元，其具有至少两个端部，每个端部都被连接到至少两个无动力管内混合装置的另一端部，并且另一侧的端部被连接到水处理系统的另外的管道，纯净水从无动力管内混合装置排出之后被引入到该管道中，其中，第一旁路单元和第二旁路单元各自都在与无动力管内混合装置的连接的部分具有阀，并且该阀可被调节，以改变原水和纯净水的流动路径。

为了实现另一目的，本发明提供一种操作无动力管内混合装置的方法，作为通过使用权利要求7的无动力管内混合装置，将化学品注入到进口管中且采样从排出管排出的流体，并且检查无动力管内装置的方法，该方法包括下列步骤的至少一个：通过使用化学品注入单元组件控制化学品在无动力管内混合装置中的注入；通过使用采样单元组件，控制从无动力管内混合装置排出的一部分流体的采样；检查化学品注入单元组件的状态；并且清洁无动力管内混合装置的内部。

有益效果

在本发明的无动力管内混合装置中，新设计的化学品注入单元组件被用于使得化学品注入管单元能够被附接及拆卸而不停止水处理系统的操作，以便被包括在化学品注入单元组件中的化学品注入管单元可在任何时刻被检查，并且可预先防止问题的起因。进一步，在无动力管内混合装置中，被包括在化学注入单元组件中的固定管可使得在无动力管内混合装置中流动的要被混合的材料的流速的影响最小化；并且还有新设计的采样单元组件可测量从无动力管内混合装置排出的化学品和被混合的材料的混合比，并且通过使用可被打开的清洁孔，可有效地移除沉积在无动力管内混合装置中的异物，且不用从水处理系统拆卸无动力管内混合装置。

附图说明

图1是从根据本发明的示例实施方式的无动力管内混合装置的前侧看的立体视图。

图2是从根据本发明的示例实施方式的无动力管内混合装置的后侧看的立体视图。

图3是从根据本发明的示例实施方式的无动力管内混合装置的后侧看的部分分解立体视图。

图4是从根据本发明的示例实施方式的无动力管内混合装置的侧剖视图。

图5是示出了根据本发明的示例实施方式的化学品注入单元组件的结构的视图。

图6是示出了化学品注入管从其中拆卸的化学品注入单元组件的视图，

图7是示出了固定单元从主管拆卸的化学品注入单元组件的视图。

图8是示出了使用根据本发明的示例实施方式的两个无动力管内混合装置的水处理系统的示例的视图。

图9是示出了操作根据本发明的示例实施方式的无动力管内混合装置的方法的图解。

附图标记说明

110：进口管

111：进口凸缘

112、113：化学品注入孔

120：混合管

121：清洁孔

122：开口孔凸缘

123：分隔壁部

124：化学品分散单元

130：排出管

131：出口凸缘

132：采样孔

140：化学品注入单元组件

141：化学品注入管单元

142：固定管

143：固定单元

143-1：旋转固定单元

144：阀单元

150：清洁盖部

160：采样单元组件

161：采样管单元

162：固定管

163：固定单元

163-1：旋转固定单元

164：阀单元

最佳实施方式

为了更好的理解本发明、它的优点和通过其使用所达到的特定目的，应当参考附图以及说明和描述了本发明的优选实施方式的说明性内容。

进一步，对由本发明的申请人在之前提交且注册的韩国专利100916709号(无动力管内混合装置)进行参考。

下文中，将参考下列附图对本发明的优选的实施方式进行详细描述。在附图中，相同的元件用相同的附图标记表示。

图1是从根据本发明的示例实施方式的无动力管内混合装置的前侧看的立体视图。

图2是从根据本发明的示例实施方式的无动力管内混合装置的后侧看的立体视图。

图3是从根据本发明的示例实施方式的无动力管内混合装置的后侧看的部分分解立体视图。

图4是从根据本发明的示例实施方式的无动力管内混合装置的侧部剖视图。

参考图1至4，本发明的无动力管内混合装置100包括：互相串联连接的进口管110、混合管120以及排出管130；被安装在进口管110的化学品注入单元组件140；被安装在混合管120的清洁盖部150；以及被安装在排出管130的采样单元组件160。

首先描述无动力管内混合装置的通用结构和操作原理，并且随后详细地描述本发明的主要构思。

进口管110在具有一个侧部上的开口和顶部，进口凸缘111被形成于该侧部处，至少两个化学品注入孔112和113被形成于顶部处。在附图中，示出的是，化学品注入单元组件140已被插入到化学品注入孔112和113中。进口凸缘111和后面描述的出口凸缘131对于在现存的过滤厂的管道安装无动力管内混合装置100是必要的。

混合管120具有：在一个侧部上的开口，该开口与在进口管110的另一侧部上的开口气密性地连接；顶部，清洁孔121被形成在顶部处；以及内部，多个分隔壁部123被设置在内部，各个分隔壁部123具有多个排出孔123-1和123-2。在韩国注册专利916709号中描述了排出孔123-1和123-2的形状和功能，因此其细节描述将被省略。

排出管130具有：在一个侧部上的开口，该开口与在混合管120的另一侧部上的开口气密性地连接；以及在另一侧部上的开口，出口凸缘131被形成于该开口处。

这里，气密性连接是指当两个连续的管道连接时，在连接部处内部不会被暴露于外侧的情况。参考图3，可见，被设置在中心的混合部120具有最大直径，并且与混合管120的两端连接的进口管110和出口管130的直径比，混合管120的直径更小。在这种情况下，具有特定尺寸的连接件301和302从外周表面朝向中心被设置在混合管120的两个端部上，以便尽管直径不同，这种不同不会导致三个管道110、120和130的连接部的暴露。

如上述，各自具有特定的空间的进口管110、混合管120和排出管130互相串联连接，并且要被混合的材料(下文中被称为“原水”)从进口管的一个开口(在图4中所见的左侧开口)被引入，穿过混合管120，并且被排出到排出管130的另一开口(在图4中所见的右侧开口)。

化学品注入单元组件140通过被形成在进口管110的顶部的化学品注入孔112和113将化学品注入到进口管110中。通过化学品注入单元组件140注入的化学品通过化学品分散单元124被分散，以便化学品可与从进口管的一个开口引入的原水有效地混合。在混合管120中，包括多个排出孔123-1和123-2的多个分隔壁部123沿原水和化学品的行进方向被依次地布置，原水和化学品在穿过多个分隔壁部123时被混合。在混合管120中被混合的原水和化学品通过排出管130被排出到外侧。

本发明提供：混合管120，其具有在其顶部的清洁孔121，以能够不用从现存的水处理系统的管道拆卸地清洁内部；化学品注入单元组件140，其将化学品注入到进口管110中，并且能够在使用期间的任何时候检查；以及排出管130，其具有采样单元组件160，采样单元组件160测量排出的化学品与原水的混合比，其在下文中以上述顺序被详细地描述。

首先描述本发明的无动力管内混合装置100的清洁功能。

参考图3，清洁孔121被形成在混合管120的顶部上。在无动力管内混合装置100被正常使用的情况下，清洁盖部150气密性地封闭清洁孔121，并且在无动力管内混合装置100的内部需要被清洁的情况下，混合管120的内部可通过仅打开清洁孔121被清洁，而不用将无动力管内混合装置100从现存的水处理系统拆卸。

例如，清洁盖部150包括盖部体部151和包装部件152。通过使用螺栓和螺母，容易进行清洁盖部150的打开和关闭操作。具有以一定间隔形成的紧固孔的开口孔凸缘122需要设置在清洁孔121的最上部上，其中，通过在清洁盖部150的边缘上形成紧固孔，使得清洁盖部150的紧固孔与开口孔凸缘122的紧固孔相对应，并且通过使用螺钉和螺母穿过各自的紧固孔的紧固来进行关闭操作。通过松动螺栓和螺母，并且使清洁盖部150与清洁孔121分离来进行打开操作。

为了更好理解，在附图示出的是，被形成在混合管120的顶部上的清洁孔121具有突出的矩形形状，并且清洁盖部150具有与清洁孔121的形状相对应的矩形形状。然而，清洁孔121的位置、形状和尺寸以及清洁盖部150的位置、形状和尺寸可根据示例实施方式有所不同。

下文中，将在下面描述被包括在无动力管内混合装置100中的化学品注入单元组件140和采用单元组件160。

图5是示出了根据本发明的示例实施方式的化学品注入单元组件的结构的视图。

图6是示出了化学品注入管从其中拆卸的化学品注入单元组件的视图，

图7是示出了固定单元从主管拆卸的化学品注入单元组件的视图。

参考图5至7，能看出，化学品注入单元组件140包括化学品注入管单元141、固定管142、固定单元143以及阀单元144。

固定管142被用于将化学品注入单元组件140插入到进口管110中，并且固定化学品注入单元组件140。与被插入到进口管110的部分相对的一部分固定管142具有阀单元144和固定单元143。阀单元144打开及闭合固定管142的内部通路，并且固定单元143固定或松开被插入到内部的化学品注入管单元141。化学品注入管单元141的一个端部穿过固定单元143和固定管142的内侧，以被插入到进口管110的中心，并且将从另一端部引入的化学品传送到进口管110。因此，固定单元143的内直径和固定管142的内直径需要比药剂注入管141的外直径更大。

旋转固定单元143-1被安装于固定单元143的化学品注入管141被首先插入的入口。当旋转固定单元143-1沿一个方向旋转时，固定单元143的内直径增大，并且当旋转固定单元143-1沿另一方向旋转时，固定单元143的内直径减小。当固定单元143的内直径增大时，化学品注入管141被插入到进口管110的内部，并且随后当固定单元143的内直径减小时，化学品注入管141被固定，以注入药剂。

阀单元144具有阀144-1，并且固定管142的内部通路通过阀144-1的操作被打开且闭合。阀144-1被打开，以将化学品注入管单元141插入到固定管142的内部通路中，并且将化学品注入到进口管110中。相反地，在为了检查或清洁化学品注入管单元141，化学品注入管单元141被从固定管142抽出的情况下，阀144-1关闭，以闭合固定管142的内部通路。

参考图5和6，能看出，被包括在化学品注入单元组件140中的化学品注入管141穿过固定单元143和固定管142，并且可与固定单元143和固定管142完全分离。

在固定管142上引出的虚线代表主管142通过化学品注入孔112和113要被插入到进口管110的位置。化学品注入管141通过固定管142被引入到进口管110的内部。本发明的其中一个主要构思是，具有比化学品注入管141更大的厚度且由比化学品注入管141更硬的材料形成的固定管142可承受在进口管110中流动的原水的可能的最高压力，并且仅最小的压力被施加到化学注入管141，其使得从固定管142的端部被暴露于进口管110的内侧的部分最小化。

参考图1中的虚线圆圈，固定管142被插入到进口管110的较大的深度，并且化学品注入管141从固定管142的端部被略微地更多暴露于进口管110的中间部。

本发明的无动力管内混合装置100被以这种方式设计：当化学品被注入到一个化学品注入单元组件140时，另一化学品注入单元组件140可被检查。化学品注入单元组件140的检查实际上是检查被包括于化学品注入单元组件140中的化学品注入管单元141的状态。因此，在要被检查的化学品注入管单元141与固定管142和固定单元143分离之后，阀单元144的阀144-1需要关闭，以便在无动力管内混合装置100中的流体不会通过固定管142的内部通路渗漏到外部。

采样单元组件160具有与化学品注入单元组件140相同的构造和结构，以致在图5至7中，仅示出了化学品注入单元组件140和采样单元组件160的相应单元的附图标记。因此，除了被包括在采样单元组件160中的固定管162并没有被深入地插入到排出管130的内部，但仅到与排出管130的内侧靠近的深度，采样单元组件160的操作和功能的描述由化学品注入单元组件140的上述描述替代。这样的理由是能够通过调节排出管130的深度和宽度在排出管130的各个位置采样。

在本发明中，插入两个化学品注入单元组件140，以便当一个化学品注入单元组件140被清洁时，另一化学品注入单元组件140可被使用；并且可同时将两种类型的化学品注入到进口管110中。进一步，也可安装两个或更多化学品注入单元组件140。

为了使用采样单元组件160在原水和化学品被混合且要从排出管130被排出到外部之处进行采样，排出管130需要至少一个采样孔132。通过被包括在采样单元组件160中的采样管单元161进行采样，其中，可通过调节采样管单元161插入到排出管130的深度在排出管130的各个位置取得采样。可以这样的方式获得排出管130的总截面中的混合比：采样孔132被形成在各在排出管130的垂直方向和水平方向上的两个位置，通过调节采样管161的采样深度和采样宽度多次取得采样，并且分析取得的采样的混合比。

图8是示出了使用两个根据本发明的示例实施方式的无动力管内混合装置的水处理系统的示例的视图。

参考图8，使用两个无动力管内混合装置的水处理系统800包括至少两个无动力管内混合装置100-1和100-2、两个旁路单元820和830以及管道810。如在两个旁路单元820和830的示例实施方式中，由于流体在管道中流过相同的流动路径，在与图8A所示的情况相同的条件下，两个旁路单元820和830的上通路和下通路可被交替使用，或者如图8B所示，旁路单元820的上通路可被主要地使用，而下通路被用于辅助用途。

第一旁路单元820具有被连接到水处理系统800的管道810-1的一个端部的一个端部，原水在其中流过，并且第一旁路单元820具有相对的两个端部，每个端部都被连接到两个无动力管内混合装置100-1和100-2的一个端部。第二旁路单元830具有被连接到水处理系统800的另一个管道810-2的一个端部的一个端部，净化的水通过该端部被排出，并且第二旁路单元830具有相对的两个端部，每个端部都被连接到两个无动力管内混合装置100-1和100-2的另一个端部。在示例实施方式中，水处理系统800的管道被分成管道810-1和810-2，但实际上互相串联连接的旁路单元820和830和无动力管内混合装置100-1和100-2被插入到一个管道810中。

第一旁路单元820和第二旁路单元830具有阀821、822、831和832，其中，通过调节阀821、822、831和832，原水和净化的水的流动路径可改变。例如，在两个阀821和831打开而剩余的两个阀822和832关闭的情况下，原水被供应到无动力管内混合装置100-1，但不被供应到另一无动力管内混合装置100-2，以便通过打开清洁孔121，无动力管内混合装置100-2的内部可被清洁。

图9是示出了操作根据本发明的示例实施方式的无动力管内混合装置的方法的图解。

参考图9，在900中，操作无动力管内混合装置的方法包括：在910中控制化学品的注入；在930中控制采样；在950中检查化学品注入组件；以及在970中清洁无动力管内混合装置。

在910中的控制化学品的注入中，化学品通过使用化学品注入单元组件140被注入到无动力管内混合装置中。在930中的控制采样中，通过使用采样单元组件160取得从无动力管内混合装置100排出的一部分材料。在950中的检查化学品注入组件中，检查化学品注入单元组件140的状态。在970中的无动力管内混合装置的清洁中，无动力管内混合装置100的内部被清洁。

在910中的化学品注入的控制包括：在911中，关闭固定管；在912中，增大固定单元的内直径；在913中，移动化学品注入管单元；在914中，打开固定管；在915中，插入化学品注入管单元；在916中，固定化学品注入管单元；并且在917中，注入化学品。

在911中的固定管的关闭中，固定管142的内部通路通过调节被包括在阀单元144中的阀144-1来被关闭。在912中的固定单元的内直径的增大中，固定单元143的内直径通过调节旋转固定单元143-1被增大。在913中的化学品注入管的移动中，化学品注入管单元141被移动穿过打开的固定单元143，到固定管142的一个表面，固定管142的内部通路关闭。在914中的固定管的打开中，被包括在阀单元144中的阀144-1被打开，以打开固定管142的内部通路。在915中的化学品注入管单元的插入中，化学品注入管单元141被插入到被插入进口管110的内部的固定管142的端部。在916中的化学品注入管单元的固定中，化学品注入管单元141的位置通过由旋转固定单元143-1的调节而减小固定单元143的内径来被固定。在917中的化学品的注入中，化学品通过使用化学品注入管单元141被注入到进口管110中。

在930中的采样控制包括：在931中，关闭固定管；在932中，增大固定单元的内径；在933中，移动采样管单元；在934中，打开固定管；在935中，插入采样管单元；在936中，采样；并且在937中，关闭固定管。

在931中的固定管的关闭中，固定管162的内部通路通过调节被包括在阀单元164中的阀164-1来被关闭。在932中的固定单元的内径的增大中，固定单元163的内径通过调节旋转固定单元163-1被增大。在933中的采样管单元的移动中，采样管单元161被移动穿过打开的固定单元163，到固定管162的一个表面，固定管142的内部通路关闭。在934中的固定管的打开中，被包括在阀单元164中的阀164-1被打开，以打开固定管162的内部通路。在935中的采样管单元的插入中，采样管单元161被插入到排出管130中。在936中的采样中，通过使用采样管单元161取得从排出管130排出的流体的样本，其中，特别地通过调节被暴露于排出管130的采样管单元161的长度来取得流体样本。在937中的固定管的关闭中，采样管单元161在935中的采样之后被从固定单元163抽出，并且随后被包括在阀单元164中的阀164-1被关闭，以关闭固定管162中的内通路。

如图3所示，在沿垂直方向和水平方向(即，沿两个正交的方向)取得样本的情况下，在930中，需要沿每个方向依次或同时进行采样控制。

在950中的化学品注入组件的检查包括：在951中，阻断化学品的供应；在952中，增大固定单元的内径；在953中，抽出化学品注入管单元；在954中，关闭固定管；并且在955中，检查化学品注入管单元。

在951中的阻断化学品的供应中，从化学品储存器(未示出)到化学品注入管单元141的供应被阻断。在952中的固定单元的内直径的增大中，固定单元143的内直径通过使用旋转固定单元143-1被增大。在953中的化学品注入管单元的抽出中，化学品注入管单元141被从固定单元143中抽出。在954中的固定管的关闭中，固定管142的内部通过调节阀单元143中的阀143-1来被关闭。在955中的化学品注入管单元的检查中，检查化学品注入管单元141。

在970中的无动力管内混合装置的清洁包括：在971中，阻断无动力管内混合装置；在972中，打开清洁孔；并且在973中，清洁。

在971中的无动力管内混合装置的阻断中，来自水处理系统800的管道的原水的供应通过调节旁路单元820和830的阀被阻断，以被检查，旁路单元820和830的阀与无动力管内混合装置100的两个侧部连接。在972中的清洁孔的打开中，要被检查的无动力管内混合装置100的清洁孔121被打开。在973中的清洁中，要被检查的无动力管内混合装置的内部被清洁。

虽然参考附图在这里描述了本发明，该公开仅是本发明的说明性的优选的实施方式，并且不旨在限制本发明。进一步，对本领域的技术人员显而易见的是，可进行多种修改和变形，而不偏离本发明的主旨和范围。