DE304042C

DE304042C - Device for mixing gases and liquids

Info

Publication number: DE304042C
Application number: DE1915304042D
Authority: DE
Inventors: Geb Liebold Marie Bruman
Priority date: 1915-01-06
Filing date: 1915-01-06
Publication date: 1918-02-21

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

R EI CH S PATE NTAMTR EI CH S PATE NT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-- JVr 304042 — KLASSE He. GRUPPE- JVr 304042 - CLASS He. GROUP

MARIE BRUMAN geb. LIEBOLD in BERLIN.MARIE BRUMAN née LIEBOLD in BERLIN.

Vorrichtung zum Mischen von Gasen und Flüssigkeiten.Device for mixing gases and liquids.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Januar 1915 ab.Patented in the German Empire on January 6, 1915.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen von Gasen und Flüssigkeiten, bei welcher die; zu mischenden Stoffe unter .Druck einem Schleuderrad zugeführt werden,, welches in einem Gehäuse umläuft und. unter Mitwirkung. der unter Druck stehenden Stoffe von einem Motor angerieben wird. The invention relates to a device for mixing gases and liquids, in which the; substances to be mixed are fed under .Druck a centrifugal wheel, which rotates in a housing and. with the help of. the pressurized substances is driven by a motor.

Der Gedanke, welcher der Erfindung zu-, . gründe liegt, ist der, die. Verluste in einer Wasserturbine, nutzbringend zu verwerten, und " zwar. zum" Mischen von Gasen und Flüssigkeiten, z. B., Kohlensäure und Wasser für hydrotherapeutische Zwecke. Beträgt.dieThe thought which the invention to-,. reasons is the one who. Losses in one Water turbine to be used profitably, namely "for" mixing gases and Liquids, e.g. B., carbonic acid and water for hydrotherapeutic purposes. The

nutzbare: Arbeit eirier Turbine etwa 60 bis 80 Prozent der verfügbaren',Energie, so entspricht dies einem Verlust·von 40 bis 20 Prozent derselben, was für eine Turbine, die. als Kraftmaschine einen möglichst hohen Wirkungsgrad haben soll, zutrifft. Bei einer Turbine aber, die nicht als Kraftmaschine, sondern als Mischer arbeiten soll, liegen die Verhältnisse gerade umgekehrt. Auf Arbeits-. leistung im Sinne einer Kraftmaschine kommt es hier nicht an, sondern nur auf .'eine· möglichst vollkommene Mischurig. Diejenige-Arbeit also, die bei der Kraftmaschine verlorenusable: work of a turbine about 60 to 80 percent of the 'available' energy is equivalent to this a loss · of 40 to 20 percent the same thing for a turbine that. as Engine should have the highest possible efficiency, applies. With a turbine but, which is supposed to work not as a prime mover but as a mixer, the situation is exactly the opposite. At work. Power in the sense of a prime mover does not matter here, only .'a · possible perfect mix. That work so that lost at the prime mover

. geht, indem in der Maschine ^:däs Wasser zerteilt, in Wirbe} aufgelöst wird usw;, ist hier gerade die nutzbringende. Es war also eine Turbine zu schaffen, die das Gegenstück einer. goes by in the machine ^{: the} water is divided, dissolved into eddies, etc., is precisely the beneficial one here. So it was to create a turbine that was the counterpart of a

Kraftmaschine darstellt: möglichst? wenigPower machine represents: if possible? little

• äußere, möglichst viel. innere Arbeit. Als Kraftmaschine .betrachtet, erscheint eine solche Turbine als eine, deren Wirkungsgrad künstlich verschlechtert, ist. die z. B. etwa 10 Prozent Nutzarbeit leistet und 90 Prozent auf innere Arbeit verbraucht. Eine solche Turbine läßt sich bauen, doch kann man das Ziel nur. auf Kosten der Schluckfähigkeit erreichen. Um die nötigen hohen Widerstände zu erhalten, müssen die Querschnitte knapp und die Wände rauh gehalten werden. Infolgedessen staut sich das Wasser in den Schaufeln. Diese Stauung muß nun überwunden, d.h. das Wasser muß .in den Schaufeln beschleunigt werden. Dies geschieht nach der Erfindung· eben dadurch, daß dem Laufrad durch einen Zusatzmotor die hohe Umlauf zahl erteilt wird, welche ihm die durchströmende Druckflüssigkeit nicht geben kann.• external, as much as possible. inner work. as Considering the engine, such a turbine appears as one whose efficiency artificially deteriorated, is. the z. B. does about 10 percent useful work and 90 percent consumed on inner work. Such a turbine can be built, but you can Aim only. at the expense of swallowing ability. To the necessary high resistance To get this, the cross-sections must be kept tight and the walls must be kept rough. Consequently the water accumulates in the shovels. This stagnation must now be overcome i.e. the water must be accelerated in the blades. this happens according to the invention · precisely in that the impeller by an additional motor the high Circulation number is given, which does not give him the hydraulic fluid flowing through can.

Während die Einführung von Wasserdampf von hoher Spannung in Wasser, welches unter atmosphärischen Druck steht, zufolge sei-•rief Kondensierbafkeit keine Schwierigkeiten bietet, ist es bis jetzt noch nicht gelungen, Gase, wie z. B. komprimierte Luft, Sauerstoff, Kohlensäure usw. unter hohem Druck einzuführen und im Wasser suspendiert ztt erhalten. Der Gruhd hierfür liegt in dem bedeutenden Unterschied des spezifischen Gewichtes zwischen Gasen und Flüssigkeiten, demzufolge auf das im Wasser austretende Gas sofort ein starker Auftrieb wirkt, wodurch die Gasblasen an die Oberfläche steigen, ohne Zeit zu finden, sich mit dem umgebenden Wasser zu vereinigen.During the introduction of water vapor of high tension into water which is under atmospheric pressure, according to his- • condensation does not cause any difficulties offers, it has not yet been possible to use gases such. B. compressed air, oxygen, To introduce carbonic acid, etc. under high pressure and suspended in water ztt obtain. The reason for this lies in the significant difference in specific weight between gases and liquids, consequently on that which escapes in the water Gas immediately creates a strong buoyancy, causing the gas bubbles to rise to the surface, without finding time to merge with the surrounding water.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist nun der, einem offenstehenden Behälter Wasser und Preßgas, letzteres in feinster Verteilung zuzuführen, wobei das Wasser The basic idea of the present invention is now the, an open container water and compressed gas, the latter to be supplied in finest distribution, with the water

/a Auflage, autgegeben am ig. Februar igsi.} / a edition, published on ig. February igsi.}

einer Druckleitung (Hauswasserleitung usw) entnommen wird, den unten beschriebenen Apparat unter Energieabgabe art diesen durchströmt und darin mit den Gasen imprägniert wird. Die noch erforderliche mechanische Energie liefert entweder ein direkt gekuppelter Preßluftmotor M (siehe beiliegende Zeichnung) oder ein Elektromotor usw.a pressure pipe (house water pipe, etc.) is taken, the apparatus described below with energy output flows through this type and is impregnated therein with the gases. The mechanical energy still required is supplied either by a directly coupled compressed air motor M (see attached drawing) or an electric motor, etc.

ίο Das Druckwasser wird dem Apparate durch das Rohr Q zugeführt, während das Gas an . irgendeiner passenden Stelle eintritt. ■'■ In Fig. ι ist ein Schnitt durch den Apparat, eine partielle innen beaufschlagte Radialturbine dargestellt. Fig. 2 und 3 geben Aufschluß über die Wasserführung und die Gaseintrittsstelle. A bedeutet ein mit Schaufeln versehenes Turbinen- bzw. Schleuderrad. Diesem wird das Druckwasser durch den Verteiler B zugeführt. Es erhält dadurch eine geringe Umdrehungszahl, .welche vermittels der Wellet durch den Motor JW erhöht wird. Schaufelrad C, welches das Rad A mit geringem Spielraum umgibt,· ist auf der Welle leicht drehbar gelagert und erhält durch den Wasserstrom eine von dem Rade A verschiedene Geschwindigkeit. Durch die feinen Öffnungen D in den Leitschaüfeln des Verteilers B wird das Gas unmittelbar in das Schaufelrad A eingeführt, indem' es hierbei von allen Seiten vom Wasser umgeben ist.· Es erfährt nunmehr eine bedeutende Beschleunigung durch das Rad A, von weichem es mit großer Geschwindigkeit und erhöhtem Druck-SS in die Schaufelung des Rades C übertritt. Dieser Übergang ist mit bedeutenden Wirbelungen verbunden, so daß Wasser und Gas in feinste Teilchen aufgeteilt und in gemischtem Zustande dem Ausgußrohr G zugeschleudert werden.ίο The pressurized water is fed to the apparatus through the pipe Q while the gas is on. enters any suitable position. ■ '■ In Fig. Ι a section through the apparatus, a partial internally acted upon radial turbine is shown. Fig. 2 and 3 provide information about the water flow and the gas inlet point. A means a turbine wheel provided with blades. The pressurized water is fed to this through distributor B. This gives it a low number of revolutions, which is increased by means of the shaft by the motor JW. C impeller which surrounds the wheel A with slight clearance, · is supported slightly rotatably on the shaft and obtained by the water stream different from the wheel speed A. Through the fine holes D in the Leitschaüfeln of the distributor B, the gas is introduced directly into the impeller A, by 'it is in this case surrounded on all sides by water. · Now It undergoes a considerable acceleration by the wheel A, of soft it with great Speed and increased pressure SS in the blades of the wheel C transfers . This transition is associated with significant eddies, so that water and gas are divided into very fine particles and thrown towards the pouring tube G in a mixed state.

Dieses Rohr übernimmt die Rolle eines Energiewandlers, da darin die hohe Ge-. schwindigkeit in statischen Druck umgewandelt wird. Das mit Gas imprägnierte WasserThis pipe takes on the role of an energy converter, since it contains the high level of energy. speed is converted into static pressure. The water impregnated with gas

45, strömt daher mit reduzierter Geschwindigkeit in den Behälter aus und führt das Gas in komprimiertem, fein zerteiltem Zustande mit sich. Eine weitere Anreicherung des ausgeströmten Wassers kann dadurch stattfinden, daß dieses von dem Druckwasser durch die ; Saugleitung E, welche eine Rückschlagklappe enthält, angesaugt und wieder dem Apparat zugeführt, von neuem beschleunigt, zerstäubt und mit Gas vermischt wird. Die vom Motor verbrauchten Gase gelangen durch ein Venti! S riach dem· Verteiler B, während die nicht benötigten durch eine besondere Leitung L ins Freie geleitet werden: Im Falle eines Elektromotors Wird das Preßgas dem Verteiler direkt zuge-führt, so daß es beim Eintritt in das Rad A nutzbringende Arbeit leistet. Will man auf diese Arbeitsleistung verzichten, dann kann das Gas zwischen die beiden Schaufelreihen bei F eingeführt werden, oder man kann es im Diffusorraum durch einige Düsen H dem Wasserstaub beimischend45, therefore flows out into the container at reduced speed and carries the gas with it in a compressed, finely divided state. A further enrichment of the discharged water can take place in that this of the pressurized water through the; Suction line E, which contains a non-return valve, is sucked in and fed back into the apparatus, accelerated again, atomized and mixed with gas. The gases used by the engine pass through a venti! S riach to the distributor B, while the unneeded ones are led outside through a special line L. In the case of an electric motor, the compressed gas is fed directly to the distributor, so that it does useful work when it enters wheel A. If you want to forego this work, the gas can be introduced between the two rows of blades at F , or it can be mixed into the water dust in the diffuser chamber through a few nozzles H.

Bei der in Fig, 1, 2 und 3 dargestellten Konstruktion wurde radiale Beaufschlagung gewählt; diese kann selbstverständlich auch achsial sein. Ferner kann man die Beaufschlagung des Verteilers B zu einer totalen machen, ohne die Wirkungsweise des Apparates zu beeinträchtigen.In the construction shown in FIGS. 1, 2 and 3, radial loading was chosen; this can of course also be axial. Furthermore, the application of the distributor B can be made total without affecting the operation of the apparatus.

Claims

Godparents' sayings:

1. Device for mixing gases and liquids, characterized in that the substances to be mixed under pressure from a centrifugal wheel. trains - so that leads, which in one housing circulates and with the participation of the pressurized substances from a motor ■ is driven.

2. Device according to claim. 1, characterized in that the paddle wheel generated mixture on a second, coaxial with the first impeller, freely moving paddle wheel passes.

3. Device according to claim 1, characterized in that the gas between 'two blade rings ^: is supplied.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the gas nozzles Subdivided into a number of holes that are as fine as possible over the entire width of the blade are.

For this purpose ι sheet of drawings.

Berlin, printed in the beiCiisduuckerei.