本发明涉及一种将含有固体物质，例如细颗粒的液体，与凝聚剂混合的方法和设备，更准确地说，涉及一种混合方法及设备，它们是将凝聚剂加入含有细颗粒的液体中，以凝聚细颗粒的方法和设备。 为了将挖掘水渠、钻孔、打桩、除水闸处淤积物时产生的泥浆中的细颗粒清除掉，在施工中采用了一种在所需处理的泥浆中加入凝聚剂，以形成絮状沉淀的处理方法。这种处理方法要求把含细颗粒的液体和促使这些细颗粒凝聚的凝聚剂混合起来。
作为在这类处理方法中混合液体和凝聚剂的设备，有一种是使用水箱，另一种则采用输送液体的导管。
然而，对于前者，在更换了水箱内的液体和凝聚剂的混合物后，新的液体和凝聚剂的混合过程要重复进行，因此不能连续地处理液体。
对于后者，由于液体和凝聚剂未受搅拌，因而不能均匀地混合。其后果是需要很长地时间才能生成絮状沉淀。
本发明的目的是提供一种混合液体和凝聚剂的方法和设备，它们能使液体和凝聚剂得到连续处理和均匀混合。
按照本发明混合液体和凝聚剂的方法，其步骤包括：将液体和凝聚剂散射到一个有圆截面内腔的机壳内表面上，此内腔沿着与水平线正交的方向延伸;由此使液体和凝聚剂混合。
液体和凝聚剂同时或依次地向机壳的内表面散射，并在此时或在散射到的地方进行混合。液体和凝聚剂的混合物沿机壳内表面向下流动，因此，按照本发明的混合方法，液体和凝聚剂的混合物在机壳内侧向下流动，因此可以连续地处理液体。
本发明用以混合液体和凝聚剂的设备包括：具有圆截面内腔的机壳，此内腔沿着与水平线正交的方向延伸;将液体输入机壳内的第一引入装置;将凝聚剂输入机壳中的第二引入装置;装在机壳内的接受装置，用以接受从第一和第二引入装置输入的液体和凝聚剂;以及使接受装置绕机壳轴线旋转的驱动装置，其中，接受装置有一个圆盘，它在驱动装置的驱动下，绕机壳的轴线旋转。
在上述混合设备中，经引入装置输入机壳中的液体和凝聚剂，随着圆盘的旋转，沿圆盘径向向外散射，并进行混合。因此，按照本发明的混合设备，液体和凝聚剂能充分混合。而且，液体和凝聚剂的混合物在机壳内侧向下流动，故液体能被连续地处理。
除了用单一的接受装置接受液体和凝聚剂两者外，此设备还可设计成用第一接受装置接受来自第一引入装置的液体和凝聚剂中的一个，而用安装位置低于第一接受装置的第二接受装置，来接受液体和凝聚剂中的另一个。在这种情况下，无论是第一还是第二接受装置都有一个圆盘，它们与机壳的轴线正交地装在机壳内，并在驱动装置的驱动下，使这两个圆盘旋转。
在一个包括第一和第二接受装置的混合设备中，随着圆盘的旋转，使液体和凝聚剂中之一，在第一接受装置圆盘的作用下，沿圆盘径向向外散射，它们中之另一个则在第二接受装置圆盘的作用下，沿圆盘径向向外散射。当液体和凝聚剂之一，以沿机壳内表面成一薄层的形式，沿机壳内表面向下流动时，液体和凝聚剂中之另一个被散射，于是，液体和凝聚剂相混合，其结果是，靠一个包括第一和第二接受装置的混合设备，可使液体和凝聚剂得到充分混合。
此外，每个接受装置上最好都有肋，它装在圆盘上表面，沿圆盘的径向伸展。因此，液体和凝聚剂随着相应的圆盘和肋的旋转，向机壳内表面散射。
若在每个圆盘上都有肋，即使液体和凝聚剂被相应的引入装置输至圆盘的中心区，液体和凝聚剂也能被相应的圆盘完全甩出去。
本设备最好还包括：第一水道，用以接受沿机壳内表面向下流动的液体和凝聚剂的混合物，并用来导引混合物，使之进一步向下流动;第二水道，引导已沿第一水道流下的混合物，使之在第一水道内侧的第二水道内由下向上流动;以及第三水道，导引已在第二水道中流到上面去的混合物，使其在第二水道内侧的第三水道内向下流动。因此，每个水道均作为凝聚剂和含细颗粒液体的反应室的一部分。
此外，此设备还可以包括：第三引入装置，用于把不同于先前输入的凝聚剂的另一种凝聚剂输至第三位置，在机壳内的第三位置的高度位置比第二位置低;以及第三接受装置，它装在沿机壳的轴向向下与第二接受装置相隔一定距离的地方，用以接受由第三引入装置输入的另一种凝聚剂。在这种情况下，第三接受装置有一个圆盘，它安装成与机壳轴线正交，并可在驱动装置的驱动下，绕机壳的轴线旋转。
此设备也还可以包括设在机壳上的备用装置，用来输入与先前由第一引入装置输入的液体和凝聚剂中之一不同的另一种液体或另一种凝聚剂。它可以包括这样的备用装置，它用来把与先前由第二引入装置输入的液体和凝聚剂中之另一个不同的另一种液体或另一种凝聚剂输到第二圆盘上。
通过下面对本发明最佳实施例的描述以及附图，可以清楚地说明本发明上述的以及其它的目的和特征，附图有：
图1A和1B为具有本发明混合器的液体处理设备实施例纵剖面图，图1A的下端与图1B的上端是接续的;
图2沿图1A中线2-2的剖面放大图;
图3沿图1B中线3-3的剖面放大图;
图4过滤器剖面放大图。
图1至3表示了一种液体处理设备10，它将将各种不同的凝聚剂，与例如含有细颗粒的泥浆水混合，凝聚成絮状沉淀，然后再将液体和絮状沉淀分开。液体处理设备10包括：一个本发明的混合器12，用来通过将液体和凝聚剂混合，生成絮状沉淀;以及一个固液分离器14，用来使液体和絮状沉淀分开。本发明的混合器也可以与别的固-液分离器在一起使用。
混合器12有一个圆筒形机壳16。机壳16装在基座18上，所以它是从基座18向上伸展的。基座18通过构架20固定在离地面有一定高度的地方。
机壳16上支承着一块圆盘状的板22，它用来闭合机壳16内腔的上端部。用螺栓或其它类似物，将第一板22装在机壳16的上端，它可以被拆除。圆筒形的盖24固定在第一板22的上侧面，故此盖向上延伸。支承板26可拆卸地装在盖24的上端。
旋转运动的动力源28，例如电机，装在第二板26上面，它的输出轴30经第二板26上的一个孔伸入盖24中。输出轴30通过联轴节36与轴34相连。轴34在机壳16和盖24内，顺垂直方向沿机壳16的轴线32延伸。盖24有多个孔38，通过它们来连接输出轴30和轴34。轴承座40装在第一板22上，用来支承旋转轴34上部的轴承，它装在此轴承座40内。
圆盘42、44、46、48装在机壳16内，它们与轴线32垂直。圆盘42、44、46、48的直径略小于机壳16的内径，它们在机壳16内的上部固定在轴34上，沿轴向彼此隔开。沿各盘径向伸展的肋50、52、54和56装在各自的圆盘42、44、46和48的上表面。然而没有肋50、52、54和56也是可以的。
机壳16上有管嘴的安装座58、60、62、64、66、68和70。安装座58、60用来作为在第一板22和圆盘42之间空腔的开口;安装座62、64、66、70作为圆盘42和44之间空腔的开口;安装座68用来作为圆盘44和46之间空腔的开口。
当按照液体和所采用的凝聚剂的特性来处理液体时，一部分安装座中的每一个，都可拆卸地装上一个管嘴72，其余的安装座加以关闭。所以安装座最少的数量仅为两个，需要通过它们分别将液体和凝聚剂输入机壳中。
每一个管嘴72都是通过法兰74可拆卸地装在预先规定的安装座上的，法兰74制在管嘴上，用以将液体、凝聚剂或水导引到机壳16中，并到达各相应圆盘的中心区。
图1表示了沿垂直方向各安装座的相对位置关系。图2表示围绕着轴线32的各安装座角向的相对位置关系。
反应室76由机壳16内腔的下部构成。反应室76由基座18和圆筒形的第一导管78构成，导管78从基座18起围绕着轴34向上伸展。反应室76中还包括一个第一水道82，水道82由第二导管80和机壳16构成，第二导管80安装成围绕着导管78，但与之相隔一定距离;第二水道84由第一和第二导管78和80构成;以及第三水道86，在第二水道中向上流动的混合物，在第三水道中折向下流动。第二导管80固定在处于最低位置的那个圆盘48上。第一和第二水道82、84在它们的下部彼此沟通。
多个掺混构件88装在第二导管80的下部，掺混构件88能对反应室76中的混合物起搅拌作用。在附图所表示的实施例中，掺混构件是通过螺纹装在第二导管80上的螺钉，不过也可以采用其它类型的构件。
与反应室76的底部连通的孔口90位于机壳16的底部。孔口90通常是关闭的，在日常维护和大修时打开，以排出在反应室76内的液体和固体。
固-液分离器14包括一个圆筒形的第一壳体92，它围绕着轴线32装在基座18的下侧面上;还包括一个第二壳体94，它液密地套在第一壳体92内，并可沿垂直方向滑动。第一壳体92用螺栓或别的类似物装在基座18的下面。第二壳体4通过多个位置调节机构96支承在第一壳体92上。
每一个位置调节机构包括：第一金属支承接头98，它与第一壳体92连接;第二金属支承接头100，它与第二壳体94相连，并与第一金属支承接头98相对;螺杆102，它穿过两个金属接头98、100的孔伸展;以及多个装在螺杆上的螺帽104。
此外，每个位置调节机构96可以调整装在上部的螺帽104和装在下部的螺帽104的相对位置，也就是说，通过调整这两个螺帽104相对于螺杆的位置，来调节第二壳体94沿垂直方向相对于第一壳体92的位置。在图示的实施例中，第二壳体94相对于第一壳体92的位置，可以在用实线和双点划线表示的两个位置之间变动。
第一壳体92内的空腔经过制在基座18上的孔106与第一导管78互相连通，此空腔可用来作为接受含有固体，例如絮状沉淀的液体的容器108。
圆盘110在容器108上部，固定在第一壳体92上。圆盘110上有多个孔112，它们可使液体通过。圆盘110上还有一个装轴承座14的孔。支承着轴34下端部的轴承装在轴承座114内，使轴34可绕轴线32旋转。轴承座114内的轴承以及上文提及的轴承座40内的轴承一起，保证轴34的旋转轴线开终与轴线32重合。
多个挡板116装在圆盘110上部，它们具有搅拌容器108内液体的作用。挡板通过环118装在轴34上，它们在容器108内沿第一壳体92的径向延伸。
导管120装在容器108顶部。导管弯成环状，围绕着轴34，固定在基座18下表面上。导管120的一端封闭，另一端与穿过基座18向上延伸的螺纹接管122相连。一种气体，如空气，或一种液体，如水，供入螺纹接管122中。为此，在导管120上制有若干个孔，以允许气体或液体流入容器108中。
支承管124固定在轴承座114上。支承管124从轴承座114起，沿轴线32向下延伸。支承管124的轴线与轴线32重合。圆盘状的板126固定在支承管124的下端。圆盘状的板128固定在与支承管124上的与板126相隔一定距离的上方，板128与板126彼此相对。板128的直径比板126的要稍小一些。
圆筒状的第一过滤器130固定在板126、128的外圆周边上。第一过滤器130与支承管124和板126、128一起构成了第一室132。
环状板136和134分别固定在第二壳体94的上下端。圆筒状第二过滤器138与板134、136的内圆周边处相连，它与第二壳体94以及板134、136一起，构成第二室140。第二过滤器138与第一过滤器130一起，在两个过滤器之间构成了液体收集腔142。
液体收集腔142是“V”形的。因此，按图示实施例，第一过滤器130的外径从上到下逐渐增加，而第二过滤器138的内径沿垂直方向的任何位置都是相同的。但也可以使第一过滤器130的内径沿垂直方向的各处相同，而使第二过滤器138的内径由上到下逐渐减小。此外，也可以使第一过滤器130的外径从上到下逐步增加，并使第二过滤器138的内径从上到下逐渐减小。
选择第一过滤器130下边缘的外径、板126的外径、第二过滤器138下边缘的内径以及板134的内径，使它们之间形成一个使液体收集腔142能与板126、134下面沟通的间隙。
容器108通过制在壳体92上的孔口144与外部相通，第一室132通过制在板126上的孔口146与外部连通，第二室140通过制在第二壳体94上的孔口148与外部连通。孔口144平常是关闭的，只是在维修和作检查工作时才打开。孔口146、148最好与排水泵相连。
导管150、152装在第一和第二室132、140中，当室中的液面高于预先规定的位置时，液体可经导管从室中流出。筒形构件154固定在板134下面，它同心地朝着与第二过滤器138相反的一侧延伸。筒形构件154的内径从上到下逐渐增加，它上端的内径与第一过滤器130下边缘的外径以及板126的外径大体相同。
在处理液体时，旋转运动的动力源28以大约1500转/分的速度旋转。圆盘50、52、54和56被轴带转。
当例如液体由装在安装座58上的管嘴72输至圆盘50上时，第一种凝聚剂从固定在安装座64上的管嘴72供入，而第二种凝聚剂从装在安装座68上的管嘴72供入。
由于圆盘50旋转，液体被肋强制地散射到机壳16的内表面上，它以沿机壳内表面成一个薄层的形式，沿机壳16的内表面向下流动。与此同时，第一种和第二种凝聚剂分别被旋转圆盘52和54所散射，并依次加入液体中。
当第一种和第二种凝聚剂向液体中添加时，它们是分散地加入正以薄层状沿机壳16内表面向下流动的液体中去的，于是，液体和凝聚剂得到了均匀混合。
若在每个圆盘上都设肋，则液体和凝聚剂可以充分地向机壳16的内表面散射。不过，即使圆盘表面没有肋，液体和凝聚剂也会朝机壳16的内表面扩散。
液体和凝聚剂混合物的一部分沿机壳16内表面向下流动，其余的混合物向下流到下面的圆盘56上。流到圆盘56上的混合物，随着圆盘56的旋转被散射到机壳16的内表面上形成薄层，并向下流到反应室76。
液体和凝聚剂输入机壳16中的位置，取决于液体性质和所使用凝聚剂数量和种类。例如，液体可以从安装座64处进入，而第一种凝聚剂可以从安装座58处进入。另一方面，可以只向液体中添加一种凝聚剂，或也可以向液体中加三种以上的凝聚剂。
当在液体中加入多种凝聚剂时，它们可以从机壳16上沿垂直方向同一高度位置的安装座处供入。但最好还是为各种凝聚剂规定不同高度的供入位置，这样可使各种凝聚剂依次加入液体中去。
液体和凝聚剂可以譬如从安装座58、60处供入，它们位于机壳16垂直方向上的同一高度位置。在这种情况下，圆盘52、54、56不是必须的。然而，如果将这些圆盘装在圆盘50的下面，则向下流到圆盘52、54、56上的混合物，随着这些圆盘的旋转而被散射到机壳16的内表面上去，因此混合物受到类似搅拌而造成的掺合作用，从而使液体和凝聚剂可以充分混合。
所采用的凝聚剂可以是一种由凝聚剂和其它液体混合而成的溶液，也可以是一种粉剂。若用的是粉末状的凝聚剂，可以例如从安装座62处供入。
若液体中所含细颗粒的浓度较高，则建议在安装座60处安装一个管嘴，用来输入另一种含细颗粒浓度较低的液体，以稀释原来的那种液体。在这种情况下，由于另一种稀释用的液体随着圆盘50的旋转被散射成在机壳16内表面上的一个薄层，所以这另一种稀释用的液体便可与原来的那种液体均匀掺合。
向下流往反应室76的混合物，经第一水道82向下流动，然后折向上，经第二水道84流动。在这一过程中，由于有凝聚剂，在混合物中的细颗粒生长成絮状沉淀。含絮状沉淀的混合物流到了第一导管78的上面，然后经第三水道86和孔106流入容器108，它们作为一种经过反应的混合物进入固-液分离器14。
由于经反应的混合物中的絮状沉淀，在容器108中被旋转隔板116搅动，所以促使絮状沉淀进一步生长。不过，隔板116并不是必须有的。
经过反应的混合物中的液体，从容器108流入液体收集腔142，并经由第一或第二过滤器130、138流入第一室和第二室132、140，再从那里经孔口146或148排出。
另一方面，在已反应的混合物中的絮状沉淀，也随着液体一起流入液体收集腔142中，聚集在腔的底部。为保证絮状沉淀进入液体收集腔142，最好将腔142的上口开得大些。
积聚起来的絮状沉淀，在液压作用下，经第一和第二过滤器130、138之间和板126、134之间的间隙被压出。筒形构件154可防止被压出的絮状沉淀扩散开。
当每单位小时积聚在液体收集腔142中的絮状沉淀的量，小于每单位小时从第一和第二过滤器130、138之间以及板126、134之间的间隙压出的絮状沉淀量时，通过螺纹接管122和导管120向容器108中供气，如空气，或供液体，如水，就能满足增加容器108压力的需要。
若不是上述这种情况，则建议通过位置调节机构96，将第二过滤器138向上移动一个预定的、使之高于第一过滤器130的量，以增大第一和第二过滤器130、138之间以及板126、134之间的间隙。当第二过滤器138向上移动到高于第一过滤器130的一个预定位置时，筒形构件154的上部便与第一过滤器130的下部以及板126的外圆周相对，所以，即使第二过滤器130移动量较大，第一和第二过滤器130、138之间以及板126、134之间的间隙的变化量也不大。
当每单位小时积聚在液体收集腔142中的絮状沉淀的量，小于每单位小时流入第一和第二室132、140中的液体量时，通过泵或其它类似的装置，强制抽出在第一和第二室132、140中的液体，便可以满足降低第一和第二室132、140中压力的需要。
第一和第二过滤器130、138放大表示在图4中。每个过滤器130、138均包括一个圆柱形的多孔材料156;一对装在此多孔材料内外圆周面上的金属壳158;以及一层装在金属壳上与多孔材料156相对的那个表面上的滤布160。滤布160装在液体收集腔142所在处金属壳158上背对着多孔材料156的那一侧表面上。金属壳158由金属板，例如不锈钢板制成，上面制有许多孔。
两个过滤器130、138均通过密封垫164和金属的连接件162固定在板126、128或134、136上。
按照表示在图4中的过滤器130、138，多孔材料156吸收液体收集腔142中通过滤布160和通过多孔材料上液体收集腔142一侧的金属壳158的液体，被多孔材料156吸收的液体，在重力作用下流入第一或第二室132、140中，所以流入第一和第二室132、140中的液体量将越来越多。