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Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zum Einmischen von Flockungshilfsmitteln, wenigstens umfassend einen Einlass, einen Auslass und eine Zuschlagsstoffzuführung sowie ein an einer Welle befestigtes Rührblatt, wobei den Einlass und den Auslass ein Rohrabschnitt verbindet und der Rohrabschnitt eine Kammer aufweist, in der das Rührblatt angeordnet ist.
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Bei der maschinellen Entwässerung von Klärschlamm werden derartige Mischvorrichtungen, die der Zugaben von z. B. Flockungshilfsmitteln dienen, eingesetzt. Eine derartige Mischvorrichtung ist aus der
DE 197 19 638 C2 bekannt, wobei die Zuschlagsführung sich abschnittsweise durch das Innere der Welle erstreckt und zugeführte Zuschlagstoffe wie z. B. Flockungshilfsmittel, aus seitlichen Schlitzen an der Welle austreten können, bevor sie in der Kammer durch das rotierende Rührblatt in den Schlammstrom eingemischt werden. Somit werden die Zuschlagstoffe im Bereich der Welle eingemischt.
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Die Druckschrift
AT 413 017 B offenbart eine Vorrichtung zum Einmischen von Fluiden in fließfähige Medien, bspw. Faserstoffsuspensionen. Die Vorrichtung gemäß der Druckschrift
AT 413 017 B weist einen Einlass, einen Auslass und eine Zuschlagsstoffzuführung sowie ein an einer Welle befestigtes Rührblatt auf. Den Einlass und den Auslass verbindet ein gekrümmter ein Rohrabschnitt. Der Rohrabschnitt weist eine Kammer auf, in der das Rührblatt angeordnet ist. Das Rührblatt weist zumindest zwei Austrittsöffnungen auf, die mediumführend mit der Zuschlagsstoffzuführung verbunden sind.
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Die Druckschrift
DE 41 04 612 A1 offenbart einen Propeller zum Rühren, Mischen und/oder Antreiben von Flüssigkeiten, insbesondere für eine schonende Vermischung von Flüssigkeiten oder einem Einmischen einer Flüssigkeit in eine andere oder einem feinperligen Einbringen von Gasen in eine Flüssigkeit. Die Austrittsöffnungen des Propellers sind dabei in Randbereichen der Flügel an deren Rückseiten und/oder Vorderseiten angeordnet. Ferner ist gemäß der Druckschrift
DE 41 04 612 A1 ein Antrieb des Propellers mittels eines Rückstoßeffektes vorgesehen, bei dem die Austrittsöffnungen als Düsen tangential zur Drehrichtung des Propellers ausgebildet sind. Alternativ ist gemäß der Druckschrift
DE 41 04 612 A1 vorgesehen, als Antrieb einen Tauchmotor zu verwenden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Mischvorrichtung mit verbesserter Wirkungsweise bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Mischvorrichtung, wenigstens umfassend einen Einlass, einen Auslass und eine Zuschlagsstoffzuführung sowie ein an einer Welle befestigtes Rührblatt, wobei den Einlass und den Auslass ein Rohrabschnitt verbindet und der Rohrabschnitt eine Kammer aufweist, in der das Rührblatt angeordnet ist, wobei das Rührblatt eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen aufweist, die mediumführend mit der Zuschlagsstoffzuführung verbunden ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Zuschlagstoffe im einem Bereich in dem Schlammstrom eingemischt werden, in dem aufgrund des vergrößerten Abstands von der Welle eine größere Geschwindigkeit des Rührblatts vorliegt. So wird eine verbesserte Mischwirkung erzielt.
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Dadurch, dass die Welle sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn antreibbar ist, wird der Vorteil erreicht, dass durch einen Drehrichtungswechsel Verschmutzungen wie anhaftende Fasern gelöst werden können. Dabei wird durch sich in Drehrichtung und entgegend der Drehrichtung öffnende Austrittsöffnungen bei beiden Betriebsrichtung eine optimale Mischwirkung der Vorteil erreicht, dass zum einen Zuschlagsstoffe durch unmittelbares Zusammentreffen mit einem Rührblatt und zum anderen durch eine Wirbelschleppe eines Rührblatts vermischt werden.
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Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Austrittsöffnung an einem distalen Ende des Rührblatts angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Zuschlagstoffe im einem Bereich in dem Schlammstrom eingemischt werden, in dem aufgrund des maximalen Abstands von der Welle eine maximale Geschwindigkeit des Rührblatts vorliegt. So wird die Mischwirkung nochmals verbessert.
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Dabei ist ferner vorzugsweise vorgesehen, dass die Austrittsöffnung sich in radialer Richtung öffnend ausgebildet ist. Hierdurch wird erreicht, dass der Austritt von Zuschlagstoffen durch die rotationsbedingte Fliehkraft zusätzlich unterstützt wird. So wird die Mischwirkung nochmals verbessert.
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Es ist ferner vorzugsweise vorgesehen, dass die Austrittsöffnung in einer Rührblattfläche angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, dass die Austrittsöffnungen eine große Austrittsfläche aufweisen können, was die Mischwirkung verbessert.
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Dabei ist ferner vorzugsweise vorgesehen, dass die Austrittsöffnung sich in tangentialer Richtung öffnend ausgebildet ist. Hierdurch wird erreicht, dass eine Verbesserung der Mischwirkung durch einen Austritt im Wirkungsbereich des Rührblatts erreicht wird.
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Es ist ferner vorzugsweise vorgesehen, dass die Austrittsöffnungen gleich groß ausgebildet sind. Hierdurch wird erreicht, dass die Menge der zugeführten Zuschlagsstoffe z. B. entlang der Erstreckungsrichtung der Welle, gleich ist. So wird die Mischwirkung nochmals gesteigert.
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Dabei ist ferner vorzugsweise vorgesehen, dass dass die Austrittsöffnungen unterschiedlich groß ausgebildet sind. Hierdurch wird erreicht, dass die Menge der zugeführten Zuschlagsstoffe z. B. entlang der Erstreckungsrichtung der Welle, unterschiedlich ist. So können z. B. Austrittsratenunterschiede in Erstreckungsrichtung der Welle ausgeglichen werden, die z. B. auf Druckverlusten in Erstreckungsrichtung der Welle beruhen. So wird die Mischwirkung nochmals gesteigert.
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Es wird nun die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen die Figuren:
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1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung,
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2 einen weiteren Schnittdarstellung der in 1 gezeigt Mischvorrichtung,
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3 einen weitere Schnittdarstellung entlang der Linie F-F in der 1,
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4 eine erste Ansicht eines Rührblatts der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung,
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5 einen Schnitt entlang der Linie C-C in 4,
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6 einen Schnitt entlang der Linie D-D in 4,
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7 eine zweite Ansicht eines Rührblatts der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung,
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8 einen Schnitt entlang der Linie E-E in 7,
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9 eine weitere Ansicht eines Rührblatts der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung,
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10 eine weitere Ansicht eines Rührblatts der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung,
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11 eine weitere Ansicht eines Rührblatts der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung,
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12 einen Schnitt entlang der Linie C-C in 11,
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13 eine weitere Ansicht eines Rührblatts der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung,
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14 einen Schnitt entlang der Linie E-E in 13, und
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15 eine weitere Schnittdarstellung eines Rührblatts eines erfindungsgemäßen Mischvorrichtung.
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Es wird auf die 1 bis 3 Bezug genommen.
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Dargestellt ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Mischvorrichtung 2.
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Die Mischvorrichtung 2 weist einen Einlass 4 und einen Auslass 6 auf, die beiden einen Flansch zum Anschluss an ein Rohrleitungssystem aufweisen. Der Einlass 4 und der Auslass 6 sind durch ein Rohr 14 miteinander verbunden, durch das im Betrieb Schlamm strömt, in den bspw. Flockungshilfsmittel eingemischt werden sollen.
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Hierzu weist das Rohr 14 eine Kammer 16 auf, in dem ein Rührblatt 12 drehbar auf einer Welle 10 angeordnet ist, wobei die Welle 10 direkt mit einem Elektromotor 22 verbunden ist.
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Zur Zuführung von z. B. Flockungshilfsmitteln ist eine Zuschlagsstoffzuführung 8 vorgesehen, die in der Kammer 16 endet. Dabei weist die Zuschlagzuführung 8 einen Kanal 18 auf, der in der Kammer 16 endet. Der Kanal 18 ist ringförmig ausgebildet, wobei die Welle 10 abschnittsweise in dem Kanal 18 angeordnet ist, sodass Welle 10 und Kanal 18 konzentrisch zueinander angeordnet sind.
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Der Kanal 18 endet in seiner anderen Erstreckungsrichtung in einer Polymerkammer 20, in der zugeführte Flockungshilfsmittel sich beruhigen können, bevor sie in den Kanal 18 eintreten. Ferner bewirkt die Polymerkammer 20 durch ihr Volumen eine Pufferung der Zuführmenge.
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Zur Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebes kann ein Rückschlagventil (nicht dargestellt) vorgesehen, sein, dass an einem Leitungsanschluss 24 angeordnet ist, der mit eine Verbindung mit einem Vorratsbehälter für Flockungshilfsmittel (nicht dargestellt) herstellt.
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In den in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Rührblätter 12 dargestellt. Hiervon kann die Anzahl der Rührblätter 12 abweichen.
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Jedem der Rührblätter 12 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel zumindest eine Austrittsöffnung 26 zugeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 weist jedes Rührblatt 12 zwei Austrittsöffnungen 26 auf. Beide Austrittsöffnungen 26 sind über den Kanal 18 mediumführend, d. h. Zuschlagstoffe führend, mit der Zuschlagsstoffzuführung 8 verbunden. Somit können im Betrieb, wie anhand der Pfeile in 1 dargestellt, Zuschlagsstoffe von dem Leitungsanschluss 24 der Zuschlagszuführung 8 und dem Kanal 18 zu den Austrittsöffnungen 26 gefördert werden. Sie werden dann in der Kammer 16 mit dem durch das Rohr 16 strömende Medium, wie z. B. einem Schlammstrom, vermischt.
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Es wird nun zusätzlich auf die 4 bis 8 Bezug genommen.
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Insbesondere anhand der 4 bis 8 ist zuerkennen, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Austrittsöffnungen 26 an einem distalen Ende 28 des jeweiligen Rührblatts 12 angeordnet sind, also an dem Ende, das dem Ende gegenüberliegt, mit dem das Rührblatt 12 an der Weile 10 befestigt ist. Ferner ist insbesondere anhand der 4 bis 8 zuerkennen, dass die Austrittsöffnungen 26 sich in radialer Richtung R öffnend ausgebildet sind. Daher werden Zuschlagstoffe im einem Bereich in dem Schlammstrom eingemischt in dem aufgrund des maximalen Abstands von der Welle 10 eine maximale Geschwindigkeit der Rührblätter 12 vorliegt. Außerdem wird der Austritt von Zuschlagstoffen durch die rotationsbedingte Fliehkraft zusätzlich unterstützt. Beides verbessert die Mischwirkung der Mischvorrichtung 2.
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Es wird nun auf die 9 und 10 Bezug genommen.
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Die in den 9 und 10 dargestellten Rührblätter 12 weisen je eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen 26 auf. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen weist jedes Rührblatt 12 je sechs Austrittsöffnungen 26 auf. Ferner sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel alle Austrittsöffnungen 26 in Erstreckungsrichtung der Welle 10 gleichmäßig beabstandet voneinander angeordnet. Hiervon abweichend kann der Abstand auch variieren.
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In dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Austrittsöffnungen 26 gleich groß ausgebildet. Somit ist die Menge der zugeführten Zuschlagsstoffe entlang der Erstreckungsrichtung der Welle 10 gleich groß.
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In dem in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Austrittsöffnungen 26 unterschiedlich groß ausgebildet. Dabei nimmt Größe des Austrittsöffnungen 26 in Erstreckungsrichtung zum distalen Ende der Welle 10 hin zu. So können Druckverluste in Erstreckungsrichtung der Welle 10 ausgeglichen werden, und so unterschiedliche Austrittsraten aus den Austrittsöffnungen 26 ausgeglichen werden.
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Es wird nun auf die 11 bis 14 Bezug genommen.
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Die in den 11 bis 14 dargestellten Rührblätter 12 weisen Austrittsöffnung 26 auf, die in einer Rührblattfläche 30 des jeweiligen Rührblatts 12 angeordnet sind. Somit sind sie zwischen der Welle 10 und den distalen Enden 28 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Austrittsöffnungen 26 sich in tangentialer Richtung T öffnend ausgebildet.
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Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Mischvorrichtung 2 derart ausgebildet, dass der Elektromotor 22 die Welle 10 sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegen dem Uhrzeigersinn anzutreiben vermag. um z. B. Verschmutzungen, wie anhaftende Fasern, durch einen Drehrichtungswechsel zu lösen. Somit sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Austrittsöffnungen 26 sowohl sich in Drehrichtung der Welle 10 öffnend als auch sich entgegen einer Drehrichtung der Welle 10 öffnend ausgebildet. Somit werden in dem einen Fall Zuschlagsstoffe durch unmittelbares Zusammentreffen mit dem jeweiligen Rührblatt 12 vermischt, während in dem anderen Fall Zuschlagsstoffe durch eine Wirbelschleppe des jeweiligen Rührblatts 12 vermischt werden.
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Es wird nun auf 15 Bezug genommen.
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Die 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Austrittsöffnungen 26 sich in tangentialer Richtung T öffnend ausgebildet sind. Ferner sind analog zu dem in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel die Austrittsöffnungen 26 unterschiedlich groß ausgebildet. Dabei nimmt in dem in 15 dargestellten Ausführungsbeispiel die Größe des Austrittsöffnungen 26 in Erstreckungsrichtung zum distalen Ende der Welle 10 hin zu.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Mischvorrichtung
- 4
- Einlass
- 6
- Auslass
- 8
- Zuschlagszuführung
- 10
- Welle
- 12
- Rührblatt
- 14
- Rohr
- 16
- Kammer
- 18
- Kanal
- 20
- Polymerkammer
- 22
- Elektromotor
- 24
- Leitungsanschluss
- 26
- Austrittsöffnung
- 28
- distales Ende
- 30
- Rührblattfläche
- E
- Erstreckungsrichtung
- R
- radiale Richtung
- T
- tangentiale Richtung
