DE1557174C3

DE1557174C3 - Agitator for homogenizing liquid dispersions

Info

Publication number: DE1557174C3
Application number: DE1557174A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Machinefabriek Terlet NV
Current assignee: Machinefabriek Terlet NV
Priority date: 1966-08-18
Filing date: 1967-08-05
Publication date: 1975-06-05
Also published as: CH460721A; NL6611612A; DE1557174A1; DE1557174B2; AT277175B; DE1971539U

Description

Die Erfindung betrifft ein Rührwerk zum Homogenisieren von flüssigen Dispersionen, mit einem stehenden Kessel von kreisförmigem Qurschnitt und einer darin angeordneten Rührwelle mit mindestens zwei Rührflügeln, von denen der eine von zwei aufeinanderfolgenden Rührflügeln im Behälterinhalt eine nach der Welle hin gerichtete Strömung, der andere eine von der Welle weg gerichtete Strömung erzeugt.The invention relates to an agitator for homogenizing liquid dispersions, with a stationary Kettle of circular cross-section and an agitator shaft arranged therein with at least two agitator blades, of which one of two successive agitator blades in the container contents one after the shaft directed flow, the other creates a flow directed away from the wave.

Mischmaschinen mit zwei Mischflügeln, von denen der eine das Mischgut in Richtung zur Welle, der andere von der Welle forttreibt, sind an sich bekannt. Die mit diesen Maschinen erreichte Durchmischung ist wohl ausreichend für Mischgut mit einem hohen Anteil von festen oder halbflüssigen Bestandteilen. Für die Homogenisierung von flüssigen Dispersionen, bei denen also in einer Füssigkeit ein geringer Anteil eines anderen Stoffes fein verteilt werden soll, sind diese Mischmaschinen nicht ausreichend, da die durch sie erreichbare Strömung innerhalb des Kessels nicht ausreicht, um den zu dispergierenden Stoff in gleichmäßig kleine Teilchen zu zerlegen und zu verteilen.Mixing machines with two mixing blades, one of which is the material to be mixed in the direction of the shaft, the other drifting away from the wave are known per se. The mixing achieved with these machines is probably sufficient for mix with a high proportion of solid or semi-liquid components. For the Homogenization of liquid dispersions, where there is a small proportion of one in a liquid If other substances are to be finely distributed, these mixing machines are not sufficient, as they can be used Flow inside the boiler is insufficient to keep the substance to be dispersed in evenly to break down and distribute small particles.

Demgegenüber eine wesentlich gleichmäßigere und bessere Durchmischung von flüssigen Dispersionen zu erreichen, ist Aufgabe der Erfindung.In contrast, a much more uniform and better mixing of liquid dispersions Achieve is the object of the invention.

Diese Aufgabe wird bei einem Rührwerk der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß der Kessel einen geneigten balligen Boden besitzt, auf dem die Rührwelle senkrecht, jedoch exzentrisch zur Achse der Kesselinnenwandung angeordnet ist.This object is achieved in an agitator of the type described above in that the Kettle has a sloping convex bottom on which the agitator shaft is arranged vertically, but eccentrically to the axis of the inside wall of the boiler.

Die exzentrische Anordnung der Rührwelle relativ zur Achse der Kesselinnenwandung bewirkt, daß der freie Durchtrittsquerschnitt zwischen Rührwelle und Kesselinnenwand einen Minimalwert auf der einen Seite der Welle und einen Maximalwert auf der anderen Seite der Welle besitzt. Dadurch tritt bei Bewegen der Flüssigkeit durch den Minimalquerschnitt ein Stau ein, der mit einer Erhöhung der Flüssigkeitsgeschwindigkeit verbunden ist. Da sich das Rührwerk jedoch erheblich schneller bewegt als die Flüssigkeit, werden starke Wirbelungen in der Flüssigkeit hervorgerufen. Dieser Effekt wird durch die Neigung und ballige Ausgestaltung des Bodens noch weiter verstärkt. Durch die Neigung des Bodens bekommt die Flüssigkeit zusätzlich eine Geschwindigkeitskomponente, die nach dem niedrigsten Teil des Kessels gerichtet ist. Durch diese Bewegungskomponente und die durch die unterschiedlichen Durchtrittsquerschnitte hervorgerufene Stauung entsteht eine wellenartige Bewegung der Flüssigkeit, die sich bis zur Flüssigkeitsoberfläche auswirkt. Dieser Effekt kann sich jedoch nicht voll auswirken, wenn derThe eccentric arrangement of the agitator shaft relative to the axis of the inside wall of the boiler causes the Free passage cross-section between the agitator shaft and the inside wall of the boiler has a minimum value on one side of the shaft and has a maximum value on the other side of the shaft. This occurs when moving the Liquid through the minimum cross-section a jam, which with an increase in the liquid velocity connected is. However, since the agitator moves significantly faster than the liquid, they become strong Caused eddies in the liquid. This effect is due to the inclination and the convex design of the floor even further strengthened. The slope of the floor gives the liquid extra a velocity component directed towards the lowest part of the boiler. Through this component of movement and the congestion caused by the different passage cross-sections a wave-like movement of the liquid occurs, which affects the surface of the liquid. This However, the effect cannot be fully effective if the

ίο Boden wie bei einer bekannten Mischvorrichtung flach ist. In diesem Fall wirkt nämlich der nach dem niedrigsten Teil des Kessels hin gerichteten Bewegungskomponente die nach außen gerichtete Bewegungskomponente, welche durch die eine Art Rührflügel erzeugt wird, in dem Teil des Kessels entgegen, in dem der Boden am höchsten liegt. Ist der Boden dagegen ballig, d. h. an der Rührwelle höher als an den Außenseiten, hat die Flüssigkeit stets die Tendenz nach außen zu fließen und diese Tendenz wird durch die Rührflügel, welche eine nach außen gerichtete Bewegungskomponente erzeugt, stets verstärkt. Die Rührflügel, die eine nach innen gerichtete Bewegungskomponente erzeugen, versuchen die kräftig nach außen strömende Flüssigkeit nach innen gegen den balligen Boden hinauf zu bewegen, wodurch kräftige aufwärts und innenwärts gerichtete Wirbelungen entstehen. Diese verschiedenen, sich überlagernden Bewegungskomponenten bewirken eine kräftige Durchwirbelung der Flüssigkeit in horizontaler und vertikaler Richtung, wodurch eine gleichmäßige Verteilung des zu dispergierenden Stoffes in der Flüssigkeit erreicht und ein Absetzen von Teilchen auf dem Boden verhindert wird.ίο Flat bottom like a known mixing device is. In this case, the movement component directed towards the lowest part of the bowl acts the outward-directed movement component, which is generated by the one type of agitator blade in the part of the boiler where the bottom is highest. If, on the other hand, the bottom is convex, d. H. higher on the agitator shaft than on the outside, the liquid always tends to move outwards flow and this tendency is due to the impeller, which is an outward component of movement generated, always amplified. The agitator blades, which create an inward component of movement, try to force the liquid flowing outwards towards the inside towards the convex bottom move, creating powerful upward and inward vortices. These different, Overlapping movement components cause a powerful swirling of the fluid in horizontal and vertical direction, ensuring an even distribution of the substance to be dispersed in the liquid and prevents particles from settling on the bottom.

Es sind im übrigen Mischvorrichtungen bekannt, bei denen Rührwellen verwendet werden, die exzentrisch zur Innenwand des Kessels gelagert sind. Diese Mischvorrichtungen benötigen jedoch mindestens zwei Rührwerke, nämlich ein Rahmenrührwerk und zwei Kurbelwellenrührwerke. Der Nachteil der Sedimentbildung wird bei diesen Vorrichtungen durch eine recht aufwendige Konstruktion vermieden, die jedoch nicht geeignet ist, die vielfach überlagerten Bewegungskomponenten wie das erfindungsgemäße Rührwerk zu erzeugen. There are also known mixing devices in which stirring shafts are used which are eccentric are mounted to the inner wall of the boiler. However, these mixing devices require at least two agitators, namely a frame agitator and two crankshaft agitators. The disadvantage of sedimentation is avoided in these devices by a rather complex construction, which, however, is not suitable is to generate the multiple superimposed movement components such as the agitator according to the invention.

Das Mischen kann noch dadurch verbessert werden, daß die Rührflügel ebenfalls in axialer Richtung schräg angeordnet werden, wodurch in der Mischung auch axial gerichtete Bewegungen entstehen. Diese Bewegungen können in Abhängigkeit von der Stellung der unterschiedlichen Rührflügel sowohl parallel wie auch entgegengesetzt gerichtet sein. Überdies können längs der Rührwelle Gruppen von Rührflügeln in unterschiedlichen Ebenen angeordnet werden.Mixing can be further improved by the fact that the agitator blades are also inclined in the axial direction be arranged, whereby axially directed movements arise in the mixture. These movements can, depending on the position of the different agitator blades, both parallel and be opposite. In addition, along the agitator shaft, groups of agitator blades in different Layers are arranged.

Die Erfindung wird an Hand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert.The invention is explained in more detail using an embodiment shown in the drawing.

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch den Kessel mit Rührwelle;F i g. 1 is a longitudinal section through the kettle with agitator shaft;

F i g. 2 ist ein Querschnitt durch eine Ebene senkrecht zu der Rührwelle nach der Linie H-II in F i g. 1.
In F i g. 1 weist der mit einem Wassermantel 1 versehene zylindrische Kessel 2, mit senkrechter Mittellinie, einen balligen, geneigten Boden 3 auf, während in der Nähe des niedrigsten Punktes des Bodens in der Kesselwandung ein Ablaßhahn 4 angeordnet ist. Die Rührwelle 5 durchschneidet den Boden 3 senkrecht zu einem Punkt 6, der exzentrisch zur Achse 7 der Kesselinnenwandung liegt Die auf dieser Rührwelle 5 angeordneten Rührflügel 8 und 9 bestreichen, wie aus F i g. 2 hervorgeht, nur einen Teil des Kessels.F i g. 2 is a cross section through a plane perpendicular to the agitator shaft along the line H-II in FIG. 1.
In Fig. 1, the cylindrical boiler 2 provided with a water jacket 1, with a vertical center line, has a spherical, inclined base 3, while a drain cock 4 is arranged in the vicinity of the lowest point of the base in the boiler wall. The agitator shaft 5 cuts through the bottom 3 perpendicular to a point 6 which is eccentric to the axis 7 of the inside wall of the boiler. 2 shows only part of the boiler.

Rührflügel 8 besitzt strömungsbestimmende Flächen, die in der Arbeitsrichtung eine zu der Rührwelle gerichtete Bewegung herbeiführen. Die strömungsbestimmenden Flächen des Rührflügels 9 erzeugen dagegen in der Arbeitsrichtung eine zu der Kesselwandung gerichtete Strömung. Überdies sind die Flügel schräg zur Achse der Rührwelle angeordnet, so daß außer horizontalen auch noch vertikale Bewegungen in der Flüssigkeit entstehen. Im Bedarfsfalle können auch auf einem höheren Niveau Rührflügel auf der Rührwelle befestigt sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Rührwelle über dem Flüssigkeitsspiegel über die den Kessel durchsetzende Nabe hinaus geführt, so daß eine flüssigkeitsdichte Hindurchführung in Wegfall gelangen kann.The agitator blade 8 has flow-determining surfaces which, in the working direction, are directed towards the agitator shaft Induce movement. The flow-determining surfaces of the impeller 9, however, generate in the working direction is a flow directed towards the boiler wall. In addition, the wings are oblique to the Axis of the agitator shaft arranged so that not only horizontal but also vertical movements in the liquid develop. If necessary, agitator blades can also be placed on the agitator shaft at a higher level be attached. In the present embodiment, the agitator shaft is above the liquid level via the the boiler penetrating hub out so that a liquid-tight passage can be omitted can.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Agitator for homogenizing liquid dispersions, with a standing tank of circular cross-section and an agitator shaft arranged therein with at least two agitator blades, of which one of two consecutive agitator blades in the container contents one after the flow directed towards the wave, the other generates a flow directed away from the wave, characterized in that the boiler (2) has an inclined crowned bottom (3) where the agitator shaft (5) is arranged vertically, but eccentrically to the axis (7) of the inside wall of the boiler is.

2. Agitator according to claim 1, characterized in that the agitator shaft (5) relative to the axis (7) the inner wall of the boiler (2) is inclined.

3. Agitator according to claim 1, characterized in that the agitator blades (8, 9) in the axial direction are arranged obliquely.