DE2343352A1

DE2343352A1 - Vorrichtung zum mischen von fluden

Info

Publication number: DE2343352A1
Application number: DE19732343352
Authority: DE
Inventors: Lewis Hunt Norris
Original assignee: Worcester Valve Co Ltd
Current assignee: Worcester Valve Co Ltd
Priority date: 1973-08-28
Filing date: 1973-08-28
Publication date: 1975-03-13

Description

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THE WORCESTER VALVE COMPANY LIMITED Burrell Road, Haywards Heath, Sussex, England

Vorrichtung zum Mischen von Fluden

Die Erfindung betrifft das Mischen von zwei oder mehr Fluden, unter denen in erster Linie Flüssigkeiten verstanden werden, die jedoch auch Gase, fluidisierte Pulver, Flüssigkeiten und Gase oder irgendeine Kombination aus solchen Materialien sein können. Unter dem Ausdruck "Mischen" soll das Zusammenfügen von Fluden verstanden werden, um beispielsweise die Lösung des einen Fludes in einem anderen zu beschleunigen; in diesem Zusammenhang kann das zugeführte Flud eine Flüssigkeit sein, in dem sich ein aufgelöster Stoff in Suspension befindet, wobei dessen Auflösung durch die Erfindung beschleunigt wird.

Die Erfindung beruht in erster Linie auf einer Mischvorrichtung für Flude, bestehend aus einer Leitung, aus einer sich in Längsrichtung erstreckenden Anordnung von Leitschaufelelementen, die derart geformt sind, daß sie dem Flud, das längs der Leitung fließt, eine allgemein schraubenförmige Bewegung erteilt, wobei jedes Leitschaufelelement den Durchfluß dazu veranlaßt, sich in eine Mehrzahl von Fließwegen aufzuteilen, die sich wieder vereinigen und auf dem Wege des Durchflusses innerhalb der Leitung erneut getrennt wer-

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den, wobei durch die Bildung jedes Elements eine Mehrzahl von Fließwegen geschaffen werden, derart, daß der ,jedes Leitschaufelelement passierende Durchfluß willkürlich verteilt wird.

Die Erfindung besteht ferner vornehmlich in einer Mischvorrichtung für Flude, bestehend aus einer Leitung, Leitschaufeln, die sich mit der Leitung in Längsrichtung erstrecken und schraubenförmig ausgebildet sind, sowie die Leitung in Kanäle mit sektorähnlichem Querschnitt aufteilen, wobei eine axiale Reihe solcher Leitschaufeln relativ zueinander derart angeordnet ist, daß der Durchfluß aus jedem stromaufwärtigen Kanal in zumindest zwei stromabwärtige Kanäle aufgeteilt wird. Die Erfindung umfaßt ferner eine Mischvorrichtung für Flude, bestehend aus einer Leitung und einer Mehrzahl von Leitschaufelelementen innerhalb der Leitung, von denen jedes Element aus drei oder mehr Leitschaufeln besteht, die sich radial von annähernd der Achse der Leitung bis in die Nachbarschaft der Wandung erstrecken, wobei die Leitschaufeln jedes Elements schraubenförmig gewunden sind und einen dünnen, blattähnlichen Querschnitt aufweisen; die Leitschaufelelemente sind außerdem in der Leitung als eine axiale Reihe angeordnet. Aufeinanderfolgende Elemente können dabei in gleichem oder in umgekehrtem Drallsinne gewunden sein.

Der Erfindungsgegenstand kann ferner derart ausgebildet sein, daß der Rand einer nächst der Leitungswand angeordneten Leitschaufel derart geformt ist, daß er mit der Wand einen Flud-Durchlaß zwischen von der Leitschaufel begrenzten Kanälen definiert. Jedes Leitschaufelelement innerhalb einer axialen Reihe irgendeiner derartigen Mischvorrichtung kann am stromabwärts nächstgelegenen Element anliegen, mit Ausnahme des stromabwärts letzten Elements, das in seiner Lage innerhalb der Leitung befestigt ist. Ferner können die in axialen Reihen angeordneten Leitschaufeln dadurch ineinandergreifen, daß sie geschlitzt sind, vorzugsweise derart, wie sich die

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Fingerschlitze zweier flacher Hände ineinanderschieben lassen, Zumindest eine Leitschaufel eines aus zwei oder mehr Leitschaufeln bestehenden Leitschaufelelements kann einen der Leitungswand nächstliegenden Rand aufweisen, der einen radialen Abstand von dieser Wand besitzt; eine Leitschaufel oder Leitschaufeln können perforiert sein.

Gemäß einer weiteren Konstruktion besteht jedes Element aus einer Leitschaufel, von der lediglich ein Rand derselben sich bis zur Wandung der Leitung im Bereich irgendeines gegebenen Querschnitts erstreckt und dort befestigt ist, wobei ein Abstand zwischen dem anderen Rand und der Wandung verbleibt, um eine Passage für den Durchfluß zu schaffen; die Anordnung dieser Ausgestaltung kann dabei beim jeweils nächsten Element in der Reihe gegenüber dem vorhergehenden Element umgekehrt werden. Ein derartiger Randabstand kann wiederum auch durch ein Ausschneiden der Ränder oder durch das Vorsehen von Ansätzen gebildet werden. Derartige Ausschnitte können alternieren bzw. zueinander versetzt sein, so daß an keiner Stelle eines Querschnitts durch die Leitschaufel die Leitung vollständig geteilt ist.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Die Figuren IA, IB, IC, ID und IE drei Ausführungsformen von Leitschaufeln gemäß der Erfindung;

Figuren 2A und 2B weitere Merkmale;
Figur 3 eine weitere Ausgestaltung.

Zwecks Klarheit der Zeichnung ist die Windung der Leitschaufeln meistens weggelassen worden.

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In Fig. IA ist ein Querschnitt einer Anordnung mit drei Leitschaufeln gezeigt. Man entnimmt eine zylindrische Leitung 1 und eine Anordnung auf einer Achse 2 koaxial zur Leitung 1, sowie drei Leitschaufeln 3A, 3B, 3C, die an der Achse 2 miteinander verbunden sind und sich in gekrümmtem bzw. gebogenem Ouerschnitt zur Leitung 1 erstrecken.

Fig. IB zeigt eine im wesentlichen gleiche Anordnung, wobei jedoch die Leitschaufeln (nunmehr 3D, 3E, 3F) einen geraden Querschnitt aufweisen. In beiden der angeführten Fälle erstrecken sich die Ränder der Leitschaufeln kontinuierlich bis zur Leitung 1.

Fig. IC zeigt in schaubildlicher Ansicht die Leitschaufeln 3A, 3B, 3C (zu ersetzen durch 3D, 3E, 3F) in axialer Ansicht und in einer alternativen Anordnung, in der die Ränder der Leitschaufeln bei 4 ausgeschnitten oder ausgespart worden sind, so daß sich an den Rändern Durchflußkanäle ergeben.

In -^ig. ID sind in einer verzerrten Ansicht quer zur Achse zwei Ausbildungsformen von Leitschaufeln gezeigt, die auf die Figuren IA und IC anwendbar sind. Zur Vereinfachung ist in dieser Figur der Drall bzw. die Verdrehung der Leitschaufeln nicht gezeigt; ferner ist auch die um 12o° winkelversetzte Anordnung ignoriert worden. Gemäß dieser Figur besitzt eine Leitschaufel 5 (die als schraubenförmig gewunden anzusehen, jedoch flach gezeichnet worden ist) eine bei 5A ausgeschnittene Randkante; ferner weist diese Leitschaufel bei 5B lokalisierte, unterschiedlich ausgebildete Ausschnitte auf. Bei jeder Art von Ausschnitten kann das Flud, das im wesentlichen in einem schraubenförmigen Strom geführt ist, tatsächlich quer durch eine Leitschaufel 5 von einem schraubenförmig gewundenen Hauptkanal zum nächsten fließen. Die in der Figur untere Leitschaufel 6, die wiederum schrau-

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benförmig sein soll, besitzt Perforationen 6A, von denen lediglich einige gezeigt worden sind, wobei jede dieser Perforationen einen Durchlaß bildet, um einen Durchfluß von einer schraubenförmigen Hauptkanal zum nächsten zu erlauben. Die Fig. 1E soll lediglich den schraubenförmigen Drall der Leitschaufeln 3Λ, 3B, 3C oder 3D, 3E, 3F in der Leitung 1 zeigen; zur Vereinfachung dieser Figur ist dort eine Leitschaufel lediglich irit 3 bezeichnet. Diese Figur dient jedoch weiterhin auch dazu, zu zeigen, daß die Leitschaufeln auch lediglich an einem Punkt an der Leitung 1 anliegen bzw. rät dieser verbunden sein können (siehe 3B), wobei die Leitschaufelkanten sich von der Leitung zurückziehen und somit Durchbrechungen für das Flud bilden.

Bei allen vorstehenden Beispielen definieren die Leitschaufeln eines Leitschaufelelementes drei sektorförmige Kanäle, wie sich aus den Querschnitten ergibt, wobei jeder Kanal bzw. Sektor einen Winkel von etwa 12o° einschließt.

Es wird im folgenden auf die Figuren 2A und 2B Bezug genommen; wie man leicht entnimmt, sind die dortigen Leitschaufeln aus Einfachheitsgründen flach und in Ebenen liegend gezeigt, die in einem rechten Winkel zueinander stehen. In der Praxis sind die Leitschaufeln schraubenförmig gewunden, wobei jede Leitschaufel vorteilhaft derart angeordnet ist, daß jedes ihrer Enden einen radialen Winkel von 4 5 gegenüber dem "
Leitschaufel aufweist.

von 4 5 creoenüber dem verbindenden Ende ihrer benachbarten

Die Leitung 1 ist wie zuvor beschrieben. Es sind aus einer Reihe von Teilen lediglich drei gewundene Teile 7 und 8 aus blattförmigem Material gezeigt, deren Enden bei 23A und 23B axial geschlitzt sind und interdigital bei 23 jeweils miteinander in Eingriff sind. Bei einer derartigen Anordnung verbinden sich unabhängig davon, ob die Leitschaufelkanten mit der Leitung 1 verbunden sind oder nicht, die

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Leitschaufelelemente miteinander, wobei jedes Element vom in der Reihe folgenden Element gehalten wird/ mit Ausnahme des stromabwärts letzten Elements, das in der Leitung 1 durch irgendein herkömmliches Mittel abqestützt ist. Wie ersichtlich ist, ist das Ergebnis eine Reihe, in der zwei Hauptkanäle zu vier Hauptkanälen werden, dann wieder zu •zwei usw., so daß das Flud häufig in separate Ströme unterteilt wird.

Die Ränder der gewundenen Teile sind in der bei 24 gezeigten Weise ausgeschnitten, so daß wiederum, die Kanäle an den Rändern miteinander in Verbindung stehen. Das Ausschneiden ist in Fig. 2B in einer gegenüber Fig. 2A leicht unterschiedlichen Anordnung gegenüber den Schlitzen 23A,23B gezeigt.

Tn den Figuren 2A, 2B können die Leitschaufeln am Rand in einer Weise ausgeschnitten sein, wie sie gezeigt ist, oder auch in einer anderen Anordnung? ferner können sie auch perforiert sein oder beides, wie in Fig. 1D gezeigt. Darüber hinaus können die Leitschaufeln 7, 8 auch bezüglich ihres Schrauben- bzw. Drallsinnes umgekehrt werden, und zwar bezüglich jedes aufeinanderfolgenden Paares oder auch nur in Intervallen.

In diesen Beispielen teilen die Leitschaufeln die Leitung in zwei Kanäle auf, von denen jeder etwa einen Winkel von 18o einschließt (also halbkreisförmig ist).

In einer weiteren Ausbildung, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, ist wiederum die Leitung 1 angedeutet. In diesem. Fall ist das eine Ende einer schraubenförmig gewundenen Schaufel 3o mit voll ausgezogenen Linien gezeigt, während das andere Ende gestrichelt angedeutet ist; gleichzeitig ist die Leitschaufel innerhalb der Leitung 1 exzentrisch angeordnet, so daß sie bei 3oA einen Rand in Kontakt (ausgeschnitten oder kontinuierlich) mit der Leitung 1 aufweist, sowie einen Rand bei 3oB, der in Abstand von

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der Leitungswand angeordnet ist. In diesem Fall werden zwei schraubenförmige Hauptkanäle A und B zur Verfügung gestellt, die jedoch durch den Abstand bzw. den Freiraum C miteinander verbunden sind; die Kanäle A und B können jedoch natürlich auch durch Perforationen miteinander verbunden sein. Es ist eine Reihe von Leitschaufelelementen 3o in der Leitung vorgesehen, wie in den kollektiven Figur 1-Beispielen, wobei diese Elemente durch Schlitze miteinander in Eingriff stehen oder miteinander verbunden sowie ferner schraubenförmig in entgegengesetzten Richtungen sein können.

Im Beispiel gemäß Fig. 3 unterteilt das Leitschaufelelement die Leitung in zwei Hauptkanäle von jeweils 12o°, die jedoch, wie ersichtlich, bei C miteinander verbunden sind.

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Claims

Patentansprüche

/1J Vorrichtung zum Mischen von Fluden, gekennzeich net durch eine Leitung (1), Leitschaufeln (3; 3A, 3B, 3C; 3D, 3E, 3F), die sich mit der Leitung in Längsrichtung erstrecken und schraubenförmig gewunden sind und die Leitung in Kanäle mit sektorähnlichem Querschnitt unterteilen, wobei eine axiale Reihe solcher Leitschaufeln relativ zueinander derart angeordnet ist, daß sie den Durchfluß jedes stromaufwartigen Kanals in mindestens zwei stromabwärtige Kanäle (A, B) unterteilt.
2. Vorrichtung zum Mischen von Fluden, gekennzeichnet durch eine Leitung (1) und eine Mehrzahl von Leitschaufelelementen innerhalb der Leitung, wobei jedes Leitschaufelelement aus drei oder mehr Leitschaufeln (3; 3A, 3B, 3C; 3D, 3E, 3F) besteht, die sich radial von annähernd der Achse der Leitung zu deren Wand erstrecken, die Leitschaufeln jedes Elements schraubenförmig gewunden sind und einen dünnen, blattartigen Querschnitt aufweisen, und die Elemente in der Leitung als axiale Reihe angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Rand einer nächst der Leitungswand angeordneten Leitschaufel (3; 3A, 3B, 3C; 3D, 3E, 3F) derart geformt ist, daß er mit der Wand einen Flud-Durchlaß zwischen von der Leitschaufel begrenzten Kanälen (A, B) definiert.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Leitschaufelelement einer axialen Reihe am stromabwärts nächstgelegenen Element anliegt, mit Ausnahme des stromabwärts, letzten Elements, das in seiner Lage innerhalb der Leitung (1) befestigt ist.

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5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die in axialen Reihen angeordneten Leitschaufeln (3; 3A, 3B, 3Cj 3D, 3E, 3F) dadurch ineinandergreifen, daß sie geschlitzt (2A, 3A) sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest eine Leitschaufel (3; 3A, 3B, 3C; 3D, 3E, 3F) eines aus zwei oder mehr Leitschaufeln bestehenden Leitschaufelelements einen der Leitungswand nächstliegenden Rand aufweist, der einen radialen Abstand (24) von dieser Wand besitzt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Leitschaufel (3; 3A, 3B, 3Cj 3D, 33, 3F) oder Leitschaufeln perforiert (6A) sind.

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