Вертикальний (вихровий) змішувач представляє собою циліндр із конусним днищем або паралелепіпед з пірамідальним днищем (рис. 5.4.)
Застосовується на станціях середньої й великої продуктивності. Витрата води в одному змішувачі не повинна перевищувати 1200-1500 м3/год. Швидкість руху води в трубі, що підводить воду v1 = 1,0 - 1,5 м/с, у верхній частині змішувача v2 = (30 - 40)· 10-3 м/с. Час перебування води 1,5 ÷ 2,0 хв, при реагентному пом’якшенні - до 3 хв.
Рисунок 4 Вертикальний (вихровий) змішувач^
1 ,4 - Подача та відвід води; 2 – водозливні вікна; 3 – кільцевий збірний лоток; 5- введення реагентів; 6 – випорожнення
Приклад. Розрахувати вертикальний змішувач для змішування реагентів з оброблюваною водою на станції продуктивністю
Qдоб = 48000 м3/доб (2000 м3/год).
Так як, витрата води через один змішувач не повинна перевищувати 1500м3/год, приймаємо два вертикальних змішувачі. Витрата води через один змішувач складе:
де n - число змішувачів.
Приймаємо квадратний у плані змішувач, v1 = 1,0 м/с, тоді діаметр трубопроводу, що підводить воду складе:
d = = = 0,595м
Приймаємо діаметр трубопроводу, що підводить воду 600мм.
Сторону нижньої частини змішувача приймаємо рівною діаметру трубопроводу, що підводить воду:
вн = d = 0,6 м, тоді площа нижньої частини складе
wн = вн2 = 0,62 = 0,36 м2
Якщо прийняти v2 = 40 × 10-3 м/с, то площа верхньої (призматичної) частини змішувача:
wв = = 6,94м2
Сторона верхньої частини змішувача:
вв = = = 2,63 м
Висота пірамідальної частини при куті розкриття α= 45° (рекомендується α= 30 - 45°):
hн = м
Об'єм пірамідальної частини змішувача
Wзм =
Загальний об'єм змішувача (при тривалості змішування tзм= 1,5 хв)
м3
Об'єм призматичної частини змішувача Wв = Wзм – Wн ; висота hв
hв = = = 2,56м
Повна висота змішувача hзм =h + hв = 2,45 + 2,56 = 5,0 м, з урахуванням будівельної висоти - 5,3 м.
Вода збирається збірним лотком, швидкість руху в лотку приймається vл=0,6 м/с. Оскільки вода розбивається на два потоки, то площа перерізу лотка складе:
wл = м3
При ширині лотка вл= 0,4 м глибина води в лотку складе
hн = м
Лоток влаштовується з ухилом 0,02.