DE1557223C

DE1557223C - Device for dispersing gases and / or liquids and / or solids in liquids excretion from 1295524

Info

Publication number: DE1557223C
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Todtenhaupt, Erich Karl, 7860 Schopfheim
Publication date: 1971-09-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dispergieren von Gasen und/oder Flüssigkeiten und/oder Feststoffen in Flüssigkeiten, bestehend aus einem Behälter mit einem darin um eine im allgemeinen lotrechte Achse umlaufend angetriebenen Rührer, auf dessen Welle in mehreren senkrecht zur Achse übereinanderliegenden Ebenen Rührblätter angeordnet sind, von denen jedes bezüglich seiner Längsachse in mindestens zwei Rührblattabschnitte quergeteilt ist, die von Abschnitt zu Abschnitt mit wechselnder Gängigkeit zur Drehebene angestellt sind.The invention relates to a device for dispersing gases and / or liquids and / or solids in liquids, consisting of a container with one around it in general vertical axis rotating driven stirrer, on the shaft in several perpendicular to Axis superimposed levels agitator blades are arranged, each of which with respect to its Longitudinal axis is divided transversely into at least two stirring blade sections, which from section to section with are employed with changing accessibility to the plane of rotation.

Es ist ein Rührer bekannt, dessen Rührblätter in einer Drehebene dieselbe Gängigkeit aufweisen, während sie von Ebene zu Ebene wechselt. Ein weiterer bekannter Rührer ist mit von außen nach innen verlaufenden drehbaren Rührblättern und von innen nach außen laufenden, zwischen den drehbaren Rührblättern angeordneten feststehenden Rührblättern versehen. Sämtliche rotierenden Rührblätter haben dieselbe Gängigkeit, während sämtliche feststehenden Rührblätter ebenfalls dieselbe, aber umgekehrte Gängigkeit besitzen.A stirrer is known whose stirrer blades have the same mobility in a plane of rotation, as she moves from level to level. Another well-known stirrer is with from the outside in rotating rotating stirring blades and running from the inside out, between the rotating stirring blades arranged fixed stirring blades. All have rotating blades same mobility, while all stationary blades are also the same, but reversed To be open to traffic.

Selbst bei großem Leistungsaufwand wird bei diesen vorbekannten Rührern der Behälterinhalt mehr oder weniger in Rotation versetzt, ohne daß die für eine gleichmäßige Verteilung der zu mischenden Stoffe erforderliche Vertikalströmung erreicht wird. Bei einem bekannten Rührer mit waagerechter Welle zum Mischen pulverförmiger Stoffe wird das Mischgut durch die Zentrifugalkraft der Rührarme nach außen geschleudert und bildet an der Innenwand der Mischtrommel einen Ring. Zwischen den Rührarmen sind senkrecht zur Rührerv/elle in Abständen ortsfeste Scheiben angeordnet, die die Ausbildung von sich über die gesamte Länge der Trommel erstreckenden Axialströmungen verhindern.Even with a high level of performance, the container content becomes more with these previously known stirrers or less in rotation, without the for an even distribution of the to be mixed Substances required vertical flow is achieved. In a known stirrer with a horizontal The material to be mixed is created by the centrifugal force of the agitator arms for mixing powdery substances thrown outwards and forms a ring on the inner wall of the mixing drum. Between Stirring arms are arranged perpendicular to the stirrer arm at intervals fixed disks, which the training prevent axial flows extending over the entire length of the drum.

Bei einem weiteren bekannten Rührer mit waagerechter Welle sind radiale Arme vorgesehen, an denen einzelne Rührblätter befestigt sind, die abwechselnd rechts- und linksgängig angestellt sind. Die auf gleichem Radius sowohl innerhalb einer Drehebene wie auch in den daran angrenzenden Ebenen sitzenden Rührblätter haben wechselnde Gängigkeit, so daß das Mischgut bei diesem Rührer schubweise abwechselnd in die eine und dann in die andere Axialrichtung gefördert wird, weshalb sich auch hier keine über die Länge der Mischtrommel durchgehende Axialströmung ausbilden kann. - ■ ·In another known stirrer with a horizontal shaft, radial arms are provided on which Individual stirring blades are attached, which are employed alternately to the right and left. the on the same radius both within a plane of rotation and in the planes adjacent to it seated stirring blades have changing speed, so that the material to be mixed with this stirrer in batches is alternately promoted in one and then in the other axial direction, which is why here too cannot develop a continuous axial flow over the length of the mixing drum. - ■ ·

Schließlich wurde ein Rührer vorgeschlagen, auf dessen WeHe in mehreren senkrecht zur Achse übereinanderliegenden Ebenen Rührblätter angeordnet sind, die von Ebene zu Ebene und innerhalb einer Ebene abwechselnd rechts- und linksgängig angestellt sind.Finally, a stirrer was proposed, on the axis of which in several superimposed perpendicular to the axis Levels agitator blades are arranged, which are employed from level to level and within a level alternately right-handed and left-handed are.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Dispergieren von Gasen und/ oder Flüssigkeiten und/oder Feststoffen in Flüssigkeit zu schaffen, die unabhängig vom Behälterfüllstand die Herstellung gleichmäßiger Dispersionen im gesamten Behälterinhalt ermöglicht.The invention is based on the object of providing a device for dispersing gases and / or to create liquids and / or solids in liquid that are independent of the tank level enables the production of uniform dispersions in the entire contents of the container.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in jeder Ebene zwei Rührblätter um 180^p gegeneinander versetzt angeordnet sind, deren auf gleichem Radius liegende Rührblattabschnitte in einer Ebene gleiche Gängigkeit aufweisen.According to the invention, this is achieved in that in each plane two stirring blades ^{are arranged offset from one another by 180 p} , the stirring blade sections of which are on the same radius and have the same degree of mobility in one plane.

Die Wirkzonen der in einer Ebene arbeitenden , Rührblätter bzw. Rührblattabschnitte greifen in die Wirkzonen der Rührblätter bzw. Rührblattabschnitte der benachbarten Ebenen ein. wobei die in die Flüssigkeit eingebrachten Stoffe wie auch die Flüssigkeit selbst in jeder Drehebene vorwiegend axiale, infolge der Drehung der Rührblätter jedoch auch radiale und tangentiale Beschleunigungen erfahren. An den äußeren Blattabschnitten treten durch die hier höheren Reynolds-Zahlen turbulente Strömungen auf, die die Zerkleinerung und die Erneuerung ίο der Grenzschichten der Rührgutbestandteile zur Folge haben.The active zones of the agitator blades or agitator blade sections working in one plane engage in the Active zones of the stirring blades or stirring blade sections of the adjacent levels. where the in the Substances brought in by liquid as well as the liquid itself predominantly in each plane of rotation axial, but also radial and tangential accelerations as a result of the rotation of the agitator blades. Step through on the outer leaf sections the higher Reynolds numbers here result in turbulent currents, which cause the comminution and the renewal ίο the boundary layers of the components to be stirred.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung haben die auf gleichem Radius liegenden Rührblattabschnitte in sämtlichen Ebenen gleiche Gängigkeit.According to an advantageous embodiment of the invention, they have the same radius Agitator blade sections in all levels the same mobility.

Bei Unterteilung jedes Rührblattes in z. B. zwei Rührblattabschnitte erzeugen bei dieser Ausführungsform die achsnahen Abschnitte aller Rührblätter eine vorwiegend gleichgerichtete Axialströmung und die achsfernen Abschnitte der Rührblätter eine dazu vorwiegend entgegengesetzte Axialströmung, d.h., in einem lotrechten Behälter mit lotrechter Rührerwelle bildet sich z. B. in Wellennähe eine nach unten und in Wandnähe des Behälters eine nach oben gerichtete Strömung aus. Die axialen Strömungskomponenten der einzelnen Rührerstufen führen in dauerndem Kreislauf durch die ganze Behälterfüllung zu einer gleichmäßigen Verteilung der schwereren und leichteren zu dispergierenden Bestandteile. When dividing each stirring blade into z. B. two stirring blade sections produce in this embodiment the axially close sections of all stirring blades one predominantly rectified axial flow and the off-axis sections of the agitator blades one predominantly for this purpose opposite axial flow, i.e. in a vertical vessel with a vertical stirrer shaft forms z. B. near the wave a down and near the wall of the container an upward Flow out. The axial flow components of the individual stirrer stages lead into continuous cycle through the entire container filling for an even distribution of the heavier and easier to disperse ingredients.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine erheblich bessere und gleichmäßigere Durchmischung in kürzerer Zeit als die bekannten Vorrichtungen. Außerdem ist ihr Energieverbrauch bis zu einem Mehrfachen geringer als derjenige der bisher verwendeten Rührer.The device according to the invention enables considerably better and more uniform mixing in less time than the known devices. In addition, their energy consumption is up several times less than that of the stirrers used hitherto.

Die auf gleichem Radius liegenden Rührblattabschnitte können denselben Anstellwinkel aufweisen. Ferner können die Rührblätter mit ihrer Längsachse im Abstand parallel zur Radialen der Rührerwelle laufend angeordnet sein.The stirring blade sections lying on the same radius can have the same angle of attack. Furthermore, the stirring blades with their longitudinal axis at a distance parallel to the radial line of the Stirrer shaft be arranged continuously.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigtAn example embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 schematisch eine teilweise geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,1 schematically shows a partially sectioned side view of the device according to the invention,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1,F i g. FIG. 2 shows a section along the line II-II from FIG Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III von F i g. 1 undF i g. 3 shows a section along the line III-III from FIG F i g. 1 and

F i g. 4 in Draufsicht ein Rührorgan, bei dem die Längsachsen der Rührblätter im Abstand parallel zur Radialen der Rührerwelle verlaufen.F i g. 4 a top view of a stirring element in which the longitudinal axes of the stirring blades at a distance parallel to Radials of the stirrer shaft run.

Nach F i g. 1 befindet sich in einem Behälter 1 ein um eine im allgemeinen lotrechte Achse umlaufender Rührer 5, der durch einen Motor 2 angetrieben wird. Die einzelnen Rührorgane sind auf einer Rührerwelle 3 in fünf übereinanderliegenden horizontalen Ebenen 10 bis 14 angeordnet. Der Rührer 5 umfaßt somit fünf Stufen. Bei der dargestellten Ausführungsform befinden sich sämtliche Rührerstufen unterhalb der Oberfläche 4 des zu dispergierenden Gutes.According to FIG. 1 is located in a container 1 A stirrer 5 which revolves around a generally vertical axis and is driven by a motor 2. The individual agitators are on an agitator shaft 3 in five superposed horizontal Arranged on levels 10 to 14. The stirrer 5 thus comprises five stages. In the embodiment shown, all stirrer stages are located below the surface 4 of the material to be dispersed.

Jedes Rührorgan einer Stufe besteht aus zwei um 180° versetzt angeordneten, ein Rührblattpaar bildenden Rührblättern 15. Jedes Rührblatt 15 ist bezüglich seiner Längsachse in zwei Rührblattabschnitte 6 und 7 quergeteilt, die von AbschnitteEach stirrer element of a stage consists of two staggered by 180 ° and forming a pair of stirrer blades Agitator blades 15. Each agitator blade 15 is divided into two agitator blade sections with respect to its longitudinal axis 6 and 7 divided transversely by sections

zu Abschnitt 7 mit wechselnder Gängigkeit zur jeweiligen Ebene 10 bis 14 angestellt sind.to section 7 with changing accessibility to the respective levels 10 to 14 are employed.

F i g. 2 zeigt das in der Ebene 10 und F i g. 3 das jn der Ebene 13 liegende Rührorgan in Draufsicht. Die einzelnen Rührorgane können von Ebene zu S Ebene um 90° gegeneinander versetzt angeordnet sein. Sie können jedoch auch in gleicher Kreisteilung, d. h. in gleicher Flucht übereinander oder hierzu verschoben angeordnet sein. .F i g. 2 shows this in plane 10 and FIG. 3 the agitator located in the plane 13 in plan view. The individual agitators can be offset from one another by 90 ° from level to S level being. However, they can also be in the same circle division, i. H. in the same alignment one above the other or shifted in relation to this be arranged. .

Die auf gleichem Radius liegenden Rührblattabschnitte 6 bzw. 7 haben innerhalb einer Ebene jeweils dieselbe Gängigkeit. Sie können ferner in sämtlichen Ebenen dieselbe Gängigkeit besitzen, d. h., sämtliche axialen Rührblattabschnitte 6 haben unter sich dieselbe Gängigkeit, während sämtliche achsfernen Rührblattabschnitte 7 unter sich ebenfalls dieselbe, jedoch zu derjenigen der Abschnitte 6 entgegengesetzte Gängigkeit aufweisen. Bei einer anderen Ausführungsform wechselt die Gängigkeit der Rührblattabschnitte 6 bzw. 7 von Ebene zu Ebene.The stirring blade sections lying on the same radius 6 and 7 each have the same mobility within a level. You can also use all Levels have the same accessibility, i.e. That is, all of the axial stirring blade sections 6 have under the same mobility, while all off-axis agitator blade sections 7 are also the same among themselves, however, to that of the sections 6 have opposite movements. With another Embodiment changes the mobility of the stirring blade sections 6 and 7 from level to level.

Der Anstellwinkel aller Rührblattabschnitte kann gleich groß sein. Es kann sich jedoch auch der Anstellwinkel der achsnahen Rührblattabschnitte 6 von denjenigen der achsfernen Rührblattabschnitte 7 unterscheiden.The angle of attack of all stirring blade sections can be the same. However, the angle of incidence of the stirrer blade sections 6 close to the axis can also vary from that of the agitator blade sections 7 remote from the axis.

Die Form der Rührblattabschnitte ist in der Zeichnung der Einfachheit halber schematisch in Rechteckform dargestellt. Die Rührblattabschnitte können sich jedoch in der Praxis beispielsweise nach außen verjüngen, d. h., sie können trapezförmig ausgebildet sein, sie können jedoch auch jede andere geeignete Form aufweisen, wobei die Anstellwinkel wie auch die Form unter Berücksichtigung der strömungsmechanischen Gesichtspunkte des speziellen Anwendungsfalles festgelegt werden.The shape of the stirring blade sections is schematically rectangular in the drawing for the sake of simplicity shown. In practice, however, the stirring blade sections can, for example, taper outwards, d. That is, they can be trapezoidal, but they can also have any other suitable shape have, the angle of attack as well as the shape taking into account the fluid mechanics Aspects of the special application are defined.

Die einzelnen Rührblätter können ferner in mehr als zwei Abschnitte wechselnder Gängigkeit geteilt sein.The individual agitator blades can also be divided into more than two sections of alternating movement being.

In manchen Anwendungsfällen ist es vorteilhaft, die Rührblätter 15 bzw. die Rührblattabschnitte 6 und 7 in den einzelnen Ebenen in einem waagerechten Abstand α parallel zur Radialen der Rührerwelle 3 anzuordnen, wie F i g. 4 zeigt.In some applications it is advantageous to arrange the agitator blades 15 or the agitator blade sections 6 and 7 in the individual planes at a horizontal distance α parallel to the radial line of the agitator shaft 3, as shown in FIG. 4 shows.

Claims

Claims: .. ■ -

1. Device for dispersing gases and / or liquids and / or solids in Liquids consisting of a container with a generally perpendicular one therein Axis revolving driven stirrer, on its shaft in several superimposed perpendicular to the axis Planes stirring blades are arranged, each of which with respect to its longitudinal axis in at least two stirring blade sections is divided transversely, which employed from section to section with changing mobility to the plane of rotation are, characterized in that in each level (10 to 14) two stirring blades (15) are arranged offset from one another by 180 °, the stirring blade sections of which are on the same radius (6, 7) have the same mobility in one plane.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the lying on the same radius Stirring blade sections (6, 7) have the same angle of attack.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the on the same radius lying agitator blade sections (6, 7) have the same mobility in all levels (10 to 14).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stirring blades (15) are arranged with their longitudinal axis at a distance α parallel to the radial line of the stirrer shaft (3).

1 sheet of drawings