DE1632417C

DE1632417C - Mixing device

Info

Publication number: DE1632417C
Authority: DE
Inventors: Karl Erik Timra Bergstedt (Schweden)
Original assignee: Sunds AB, Sundsbruk, Sundsvall (Schweden)
Publication date: 1972-06-08

Description

1 21 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung reich der gegenüberliegenden Behälterwand sich erzürn Mischen von Materialschweben od. dgl. unter streckend ausgebildet. Dadurch wird, wie weiter ungleichzeitigem Einmischen von Zusatzstoffen, be- ten noch näher erläutert wird, der gesamte Behälterstehend aus einem Behälter, der mit mindestens inhalt in die von der Pumpe erzeugte Strömung eineinem Einlaß für Material und mindestens einem 5 bezogen. Da die Mengenleistung des Pumpenrades Auslaß für behandeltes Material versehen ist, wobei das Vier- bis Sechsfache der in der Zeiteinheit zugeinnerhalb des Behälters ein mit einem Strömungsleit- führten Materialmenge beträgt, zirkuliert das Materohr koaxial umgebenes, mit dem Einlaß kommuni- rial mehrere Male und ist vollständig durchmischt, zierendes und axial wirkendes Pumpenrad vorgesehen wenn es den Behälter verläßt,
ist. ίο Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich be-The invention relates to a device rich in the opposite container wall erürn mixing of floating material or the like. Under stretching. As a result, as will be explained in more detail below, the non-simultaneous mixing in of additives, the entire container consists of a container with at least one inlet for material and at least one inlet for the flow generated by the pump. Since the output of the impeller is provided with an outlet for treated material, four to six times the amount of material guided with a flow guide in the unit of time inside the container, the material pipe circulates coaxially surrounded and communicated with the inlet several times completely mixed, decorative and axially acting impeller provided when it leaves the container,
is. ίο The device according to the invention is suitable

Aus der USA.-Patentschrift 2 293 183 ist eine Vor- sonders gut für Schweben, Auf schlämmungen od. dgl.,From the United States patent 2 293 183 is a particularly good for levitation, slurries or the like.,

richtung zum Mischen von Materialschweben od. dgl. vorzugsweise bei gleichzeitiger Einmischung gasför-direction for mixing floating material or the like, preferably with simultaneous mixing in gas-conveying

unter gleichzeitigem Einmischen von Chemikalien be- miger oder flüssiger Zusatzstoffe in eine Schwebe auswith the simultaneous mixing of chemicals, moderate or liquid additives into a suspension

kannt, die aus einem zur Aufnahme des Materials Zellstoffbrei mit einer Konzentration von 0,5 bis 5%.known from a pulp with a concentration of 0.5 to 5% to absorb the material.

dienenden Behälter, einem in den Behälter münden- 15 Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindungserving container, one opening into the container- 15 Example embodiments of the invention

den Einlaß für Material und einem Auslaß für be- werden im folgenden unter Bezugnahme auf diethe inlet for material and an outlet for loading are described below with reference to FIG

handeltes Material besteht, und die weiterhin inner- schematische Zeichnung beschrieben,the material in question exists, and the further internal schematic drawing is described,

halb des Behälters ein mit einer Umhüllung umgebe- Fig. 1 veranschaulicht einen Längsschnitt durchhalf of the container is surrounded by a casing. Fig. 1 illustrates a longitudinal section through

nes, mit dem Einlaß kommunizierendes Pumpenrad eine Mischvorrichtung nach einer ersten Ausführungs-nes, communicating with the inlet impeller a mixing device according to a first embodiment

aufweist. Der Nachteil dieser Konstruktion liegt dar- 20 form, währendhaving. The disadvantage of this construction lies in the form while

in, daß die das Pumpenrad umgebende Hülse am F i g. 2 eine Endansicht derselben Vorrichtung, von Auslaß einen wesentlich größeren Durchmesser auf- der Seite gesehen, zeigt, auf der das für die Behandweist als in der Höhe des Pumpenrades. Dadurch lung vorgesehene Material der Vorrichtung zugeführt wird keine ausreichende Turbulenz zur Intensivierung wird;in that the sleeve surrounding the pump wheel on the F i g. FIG. 2 is an end view of the same device from FIG The outlet shows a much larger diameter seen on the side on which this points for the treatment than at the height of the impeller. As a result, provided material supplied to the device there will not be sufficient turbulence to intensify;

der Vermischung erzeugt. Weiterhin ist der Behälter 25 F i g. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnittthe mixing generated. Furthermore, the container 25 is F i g. 3 shows a section on an enlarged scale

oben offen, so daß Luft miteingemischt werden kann. entlang der Linie III-III in F i g. 1;open at the top so that air can be mixed in. along the line III-III in F i g. 1;

Beim Mischen von beispielsweise Zellulosepulpe ist Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch das vordereWhen mixing cellulose pulp, for example, Fig. 4 shows a longitudinal section through the front

der Zutritt von Luft nachteilig. Ende einer Einrichtung für die Zuführung von Che-the admission of air is disadvantageous. End of a facility for the supply of chemicals

Die schweizerische Patentschrift 412 811 beschreibt mikalien zum Behandlungsgut;The Swiss patent 412 811 describes micalia for the item to be treated;

eine Mischvorrichtung, bei der das Pumpenrad jedoch 30 F i g. 5 veranschaulicht eine Endansicht der Vor-a mixing device in which the impeller, however, 30 F i g. 5 illustrates an end view of the front

nicht innerhalb des Mischbehälters liegt und dement- richtung gemäß Fi g. 4, unddoes not lie within the mixing container and therefore payment according to FIG. 4, and

sprechend auch keine Umhüllung aufweist. Daher F i g. 6 schließlich zeigt einen Längsschnitt durchSpeaking also has no envelope. Hence F i g. 6 finally shows a longitudinal section through

wird die Konstruktion sperrig und teuer. Wegen der das abgeänderte Teil der Vorrichtung gemäß einerthe construction becomes bulky and expensive. Because of the modified part of the device according to a

außen angeordneten Pumpe wird die Turbulenz und zweiten Ausführungsform,externally arranged pump is the turbulence and second embodiment,

damit die Mischwirkung verringert. 35 1 bezeichnet einen geschlossenen oder im wesent-thus reducing the mixing effect. 35 1 denotes a closed or essentially

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine liehen geschlossenen Behälter mit einer darin eingekompakte und raumsparende Mischvorrichtung der bauten Pumpanordnung in Form eines Axialpumpeneingangs beschriebenen Art zu schaffen, die eine be- rades 2. Der Ansaugkanal der Pumpe besteht aus sonders gute Durchmischung der zu behandelnden einem im Behälter liegenden ringförmigen Ansaug-Materialien und des Zusatzstoffes gewährleistet. Das 40 raum 3, der zum Zwecke eines völlig symmetrischen wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Ansaugens eine rund um seine gesamte Länge bzw. Strömungsleitrohr einen sich in Strömungsrichtung auf seinen Umfang eine gleich große Öffnung aufverjüngenden Durchmesser aufweist, daß sich in der weist. Der Auslaß der Pumpe ist als ein das Pumpen-Wand des Behälters gegenüber dem Austritt des rad 2 umgebendes Strömungsleitrohr 4 ausgebildet. Strömungsleitrohres eine plattenförmige Fläche be- 45 Es ist vorzugsweise zentral im Behälter 1 angeordnet, findet, die zur Achse des Strömungsleitrohres senk- so daß seine Achse mit der des Pumpenrades und/ recht oder im wesentlichen senkrecht steht, daß von oder des Behälters zusammenfällt. In der Auslaßmünder Fläche aus ein Zuführungsrohr für Zusatzstoffe dung des Strömungsleitrohres befindet sich ein Verin das offene Austrittsende des Strömungsleitrohres drängungskörper, damit die Geschwindigkeit des hineinragt und daß der Behälter im ganzen geschlos- 50 durch das Rohr gepumpten Materialstrahles in Richsen und so ausgebildet ist, daß er im Betrieb ganz mit tung auf diese Mündung beschleunigt werden kann, dem zu mischenden Material gefüllt ist. Vor der Austrittsmündung des Strömungsleitrohres 4The invention is based on the object of a borrowed closed container with a compact therein and to create a space-saving mixing device of the built-in pump arrangement in the form of an axial pump inlet, which has a suitable 2. The suction channel of the pump consists of Particularly good mixing of the ring-shaped suction materials to be treated in the container and the additive guaranteed. The 40 room 3, for the purpose of being completely symmetrical is achieved according to the invention in that the suction takes place around its entire length or Flow guide tube an opening of the same size tapers in the direction of flow on its circumference Has diameter that is in the has. The outlet of the pump is as a wall of the pump of the container opposite the outlet of the flow guide tube 4 surrounding the wheel 2. The flow guide tube has a plate-shaped surface. It is preferably arranged centrally in the container 1, finds, which is lower than the axis of the flow guide tube so that its axis with that of the pump wheel and / right or substantially perpendicular is that of or the container collapses. In the outlet mouth Area from a feed pipe for additives manure of the flow guide pipe is a Verin the open outlet end of the flow guide tube pusher, so that the speed of the protrudes and that the container as a whole is closed by the jet of material pumped through the pipe in Richsen and is designed in such a way that it can be accelerated to this mouth during operation with the device, is filled with the material to be mixed. In front of the outlet opening of the flow guide tube 4

Dadurch, daß sich das Strömungsleitrohr verjüngt, ist eine Fläche mit kreisrundem Umfang angeordnet,Because the flow guide tube tapers, a surface with a circular circumference is arranged,

wird eine starke Beschleunigung des Materialstroms auf die der aus dem Rohr austretende Strahl auftrifftthere is a strong acceleration of the material flow on which the jet emerging from the pipe hits

erzielt, die eine gute Durchmischung im turbulenten 55 und abgelenkt wird. Diese Fläche kann aus einerachieved that a good mixing in the turbulent 55 and is deflected. This area can consist of a

Bereich gewährleistet. In diesem Bereich wird der kreisrunden oder ringförmigen Platte 5 bestehen undArea guaranteed. In this area, the circular or ring-shaped plate 5 will exist and

Zusatzstoff zugeführt. Dabei trägt das in die Mün- ist vorzugsweise in der Behälterwand befestigt. DieAdditive supplied. It carries that into the coin is preferably fastened in the container wall. the

dung des Strömungsleitrohres hineinragende Ende Länge des Strömungsleitrohres 4 ist so ausgelegt, daßExtension of the flow guide tube protruding end length of the flow guide tube 4 is designed so that

des Zuführungsrohres zur Querschnittsverminderung die Entfernung zwischen der Rohrmündung und derof the feed pipe to reduce the cross section the distance between the pipe mouth and the

in diesem Bereich bei. Luft kann in das zu ver- 60 Platte 5 das 0,2- bis 2fache, beispielsweise das 0,5-in this area. Air can enter the plate 5 to be 60 0.2 to 2 times, for example 0.5

mischende, turbulente Material nicht eintreten, weil bis l,5fache und vorzugsweise das etwa 1,Ofache desmixing, turbulent material does not occur because up to 1.5 times and preferably about 1.0 times the

der Behälter ganz geschlossen und mit Material ganz Rohrmündungsdurchmessers beträgt. Die Fläche 5the container is completely closed and with material is completely the pipe mouth diameter. The area 5

ausgefüllt ist. Der geschlossene Behälter kann auch kann auch von der eigentlichen Behälterwand gebil-is filled out. The closed container can also be formed from the actual container wall.

kleiner und kompakter ausgeführt werden, als es in det werden. Das Pumpenrad 2 stützt sich auf einercan be made smaller and more compact than in det. The impeller 2 is based on a

Anbetracht der starken Strömung und Turbulenz bei 65 Welle 6 ab, die in den in einem Lagergehäuse 7 mon-Considering the strong flow and turbulence at 65 shaft 6, which is mounted in a bearing housing 7 in the

einem offenen Behälter möglich wäre. tierten Lagern 8 ruht. Das Lagergehäuse 7 seinerseitsan open container would be possible. tied bearings 8 rests. The bearing housing 7 in turn

Vorzugsweise ist das Strömungsleitrohr vom Be- wird von einer Konsole 9 getragen, die über einer,The flow guide tube is preferably carried by a console 9, which is supported by a

reich der einen Stirnwand des Behälters bis zum Be- Flansch 10 an einen Stirnwandflansch des Behälters 1from one end wall of the container up to the loading flange 10 on an end wall flange of the container 1

festgeschraubt ist. Der Flansch 10 ist mittels Leitschienen 11 fest mit dem das Pumpenrad 2 umschließenden Strömungsleitrohr 4 verbunden und dient folglich als Tragflansch für dieses Rohr. Um zwischen der Pumpenwelle 6 und der Stirnwand der Konsole 9 eine Dichtung auszubilden, ist eine Stopfbuchse 12 herkömmlicher Art angeordnet. Das Pumpenrad (oder der Propeller) 2 wird mittels einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung angetrieben, die an das mit Keilnuten versehene freie Ende 16 der Welle 6 angeschlossen werden kann. Der Behälter 1 kann· zweckmäßig mit beispielsweise zwei Anfangskonsolen 17 und einem Reinigungsstutzen 18 versehen sein.is screwed tight. The flange 10 is by means of guide rails 11 is firmly connected to the flow guide tube 4 surrounding the pump wheel 2 and is used consequently as a support flange for this pipe. To between the pump shaft 6 and the end wall of the console 9 To form a seal, a gland 12 of conventional type is arranged. The impeller (or the propeller) 2 is driven by means of a drive device, not shown, which is attached to the splined free end 16 of shaft 6 can be connected. The container 1 can suitably be provided with, for example, two start brackets 17 and a cleaning nozzle 18.

Wenn dem Material im Zusammenhang mit seiner Behandlung im Behälter 1 auch Zusatzstoffe zügeführt werden sollen, kann der Mischer mit einer besonderen Anordnung hierfür versehen werden. Eine derartige Anordnung besteht im wesentlichen aus einem Zuführungsrohr 19, das sich durch die Behälterwand und die dem Rohr 4 gegenüberliegende Platte 5 erstreckt und mit seinem im Behälter 1 liegenden Ende in das Innere des Rohres 4 mündet. Zwecks Erleichterung der Strömung bei Auftreffen des Materialstromes im Strömungsleitrohr 4 den Strom von Zusatzstoffen vom Rohr 19 ist an letzterem eine konische Leitfläche 20 (F i g. 4) angeordnet, so daß das Ausströmen der Zusatzstoffe aus dem Zuführungsrohr 19 durch eine um den Umfang verlaufende Öffnung 21 hervorgerufen wird. Auch der vom Pumpenrad 2 vorgetriebene Materialstrom soll auf eine strömungsgünstig ausgebildete Leitfläche treffen. Das dem Pumpenrad zugewandte Ende des Zuführungsrohres 19 wird zu diesem Zweck vorzugsweise mit einem konischen Teil 22 abgeschlossen, das zusammen mit der Leitfläche 20 von am Rohr 19 befestigten Flachstählen 23 getragen wird.If additives are also added to the material in connection with its treatment in container 1 are to be, the mixer can be provided with a special arrangement for this. One Such an arrangement consists essentially of a feed pipe 19 which extends through the container wall and the plate 5 opposite the tube 4 extends and with its in the container 1 lying end opens into the interior of the tube 4. To facilitate the flow on impact of the material flow in the flow guide tube 4 the flow of additives from the tube 19 is at the latter a conical baffle 20 (Fig. 4) arranged so that the outflow of the additives from the Feed pipe 19 through a circumferential Opening 21 is caused. The material flow driven by the pump wheel 2 should also be meet a flow-optimized guide surface. The end of the pump wheel facing the For this purpose, the supply pipe 19 is preferably closed with a conical part 22 which is supported together with the guide surface 20 by flat steels 23 attached to the tube 19.

Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung ist in erster Linie für kontinuierlichen Betrieb vorgesehen, wobei unbehandeltes Material dem Behälter 1 durch ein Einlaßrohr 13 zugeführt und aus ihm durch ein Auslaßrohr 14 entnommen wird. Das Einlaßrohr 13 ist in der Stirnwand des Behälters nahe dem Ansaugraum 3 der Pumpenordnung angeordnet. Zwischen dem Einlaßrohr 13 und dem genannten Ansaugraum liegt ein Kanal 15, der sowohl das ankommende Material direkt in die Pumpenordnung leitet als auch verhütet, daß irgendein Teil des Materials direkt zum Auslaßrohr 14 strömt. Die Rohre 13 und 14 sind in derselben radialen Ebene angeordnet. Die Strömung durch eine Ebene quer zur Achse des Behälters 1 wird infolgedessen völlig symmetrisch.The mixing device according to the invention is primarily intended for continuous operation, untreated material being fed to the container 1 through an inlet pipe 13 and out of it through a Outlet pipe 14 is removed. The inlet pipe 13 is in the end wall of the container near the suction space 3 arranged the pump order. Between the inlet pipe 13 and said suction space is a channel 15, which both directs the incoming material directly into the pump arrangement and prevents any part of the material from flowing directly to the outlet pipe 14. The tubes 13 and 14 are in arranged in the same radial plane. The flow through a plane transverse to the axis of the container 1 as a result, it becomes completely symmetrical.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Das durch das Einlaßrohr 13 zugeführte Material wird zuerst mit dem Material im Behälter 1 gemischt, das unter der Wirkung der Pumpanordnung gemäß den Pfeilen a-b-c-d zirkuliert. An der Mündung des Strömungsleitrohres 4 oder in einem Abstand vom Pumpenrad (Propeller) 2 werden die Zusatzstoffe zugesetzt. An der genannten Mündung wird durch die Geschwindigkeit des Materialstrahles und durch dessen Ablenkung zur plattenförmigen Fläche 5 eine kräftige Wirbelung erzeugt, die ein kräftiges Vermischen von Material und Zusatzstoffen miteinander bewirkt. Bei Ablenkung des Strahles zur Fläche 5 wird auch umgebendes Material angesaugt, und es ergibt sich eine mit den Pfeilen d angedeutete Zirkulation. Die Leistung des Pumpenrades (Propellers) 2 muß so abgestimmt sein, daß sie das 1- bis lOfache, zweckmäßig das 3- bis 7fache und vorzugsweise das 4- bis 6fache der durch die Rohre 13 ,und 14 strömenden Materialmenge beträgt. Das in den Behälter eintretende Material soll dabei viele Male zirkulieren, bevor es den Behälter über das Auslaßrohr 14 ^verläßt. The operation of the device is as follows: The material fed in through the inlet pipe 13 is first mixed with the material in the container 1, which circulates under the action of the pumping arrangement according to the arrows abcd. The additives are added at the mouth of the flow guide tube 4 or at a distance from the pump wheel (propeller) 2. At the said mouth, the speed of the material jet and its deflection towards the plate-shaped surface 5 generate a powerful vortex, which causes the material and additives to be vigorously mixed with one another. When the beam is deflected towards the surface 5, the surrounding material is also sucked in, and a circulation indicated by the arrows d results. The performance of the pump wheel (propeller) 2 must be adjusted so that it is 1 to 10 times, expediently 3 to 7 times and preferably 4 to 6 times the amount of material flowing through the pipes 13 and 14. The material entering the container is intended to circulate many times before it leaves the container via the outlet pipe 14 ^.

Bei der in den F i g. 5 und 6 gezeigten alternativen Ausführungsform wird das für die Behandlung vorgesehene Material rund um die Mündung des Strömungsleitrohres 4, d. h. auf der Außenseite des Rohres, in den Behälter eingeführt. In der Stirnwand des Behälters ist in einem Abstand von dieser Mühdung ein ringförmiger, mit dem Strömungsleitrohr 4 koaxialer Spalt 24 angeordnet, dem das Material über den Einlaß, Stutzen 25 und die Zusatzstoffe durch das Zuführungsrohr 26 zugeführt werden. Dieses Rohr erstreckt sich ein Stück in das Strömungsleitrohr 4 hinein und ist mit Austrittsöffnungen 27 versehen. Das auf der Innenseite des Spaltes 24 liegende Teil der Behälterwand 28 hat dieselbe Aufgabe wie die Fläche 5 in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform. Die Strömung im Behälter nimmt ungefähr den mit den Pfeilen e-f-g angedeuteten Verlauf.In the case of the FIGS. 5 and 6, the material provided for the treatment is introduced into the container around the mouth of the flow guide tube 4, ie on the outside of the tube. In the end wall of the container, at a distance from this exhaustion, there is an annular gap 24, coaxial with the flow guide tube 4, to which the material is fed via the inlet, nozzle 25 and the additives through the feed tube 26. This tube extends a little into the flow guide tube 4 and is provided with outlet openings 27. The part of the container wall 28 lying on the inside of the gap 24 has the same function as the surface 5 in the embodiment shown in FIG. 1. The flow in the container takes approximately the course indicated by the arrows efg.

Claims

Patent claims:

1. Device for mixing or floating material. Like. With simultaneous mixing of additives, consisting of a container with at least one inlet for material and at least one outlet for treated material is provided, within the container a coaxially surrounded with a flow guide tube communicating with the inlet and axially acting pump impeller is provided, characterized in that the flow guide tube (4) has a tapering diameter in the direction of flow that is in the wall of the container (1) opposite the outlet of the flow guide tube a plate-shaped Surface (5, 28) is located perpendicular or substantially to the axis of the flow guide tube it is perpendicular that from the surface a feed pipe (19, 26) for additives into the open The outlet end of the flow guide tube protrudes and that the container is closed as a whole and is designed so that it is completely filled with the material to be mixed during operation is.

2. Device according to claim 1, characterized in that the flow guide tube (4) extending from the area of one wall of the container (1) to the opposite container wall is trained.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Power of the pump wheel (2) four to six times that of the container (1) in the unit of time continuously supplied amount of material.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that for the Feeding of untreated material to the suction chamber (3) of the pump wheel (2) an inside of the container (1) lying channel (15) connecting the suction chamber with an inlet pipe (13)

is provided and that an outlet pipe (14) is arranged in the vicinity of the inlet pipe.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the feed pipe (19, 26) is arranged coaxially to the flow guide tube (4).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the feed pipe (19, 26) with one or more, preferably conical, the oblique to its longitudinal axis Additive flow facing guide surfaces (20) for the purpose of lateral deflection of the flow over

one or more openings (21) arranged on the circumference of the tube is provided.

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that a material inlet to the feed pipe (19, 26) coaxial inlet port (25) is arranged, which forms the feed pipe an annular gap (24) encloses.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the surface of the on the Inside of the annular gap (24) lying part (28) of the container wall is formed.

1 sheet of drawings