-
Vorrichtung zum im Gegenstrom miteinander Inberührungbringen zweier
fließfähiger Stoffe, insbesondere eines in einer Flüssigkeit verteilten Stoffes
mit einem anderen in die Flüssigkeit laufend eingebrachten Stoff
Bei dem unmittelbaren
Einmischen eines Stoffes in eine Flüssigkeit, gleichgültig, in welcher zeitlichen
Folge der Stoff zugesetzt wird, läßt sich auch bei gutem Umrühren nicht vermeiden,
daß, wenn auch nur vorübergehend, örtlich verhältnismäßig große Konzentrationen
des zugesetzten Stoffes in der Flüssigkeit auftreten. Um das zu vermeiden, ist es
üblich, den zuzusetzenden Stoff vorher mit einem Verdünnungsmittel, insbesondere
mit einer kleinen Menge Flüssigkeit, mit der er vermischt werden soll, zu verdünnen.
Die Vermischung kann gegebenenfalls auch stufenweise durchgeführt werden.
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum im Gegenstrom miteinander
Inberührungbringen zweier fließfähiger Stoffe oder Stoffgemische, insbesondere eines
in einer Flüssigkeit verteilten Stoffes mit einem anderen in die Flüssigkeit laufend
eingebrachten Stoff, bestehend aus einem langgestreckten liegenden Trog, der vorzugsweise
durch senkrechte Trennwände mit Durchtrittsöffnungen oder Überläufen in mehrere
Mischkammern geteilt ist, und einer in dem Trog angeordneten, von einer die Trogstirnwand
und gegebenenfalls die Trennwände durchdringenden Welle angetriebenen Rührvorrichtung.
-
Solche Vorrichtungen finden z. B. in Zuckerfabriken zum Zusetzen
von Kalkmilch oder Kalk in Pulverform in den Zuckersaft unter Vermeidung des Inberührungkommens
von frisch zugeführtem Zuckersaft mit dem eingebrachten Kalk Verwendung, um zu bewirken,
daß während des kontinuierlichen Kalkungsvorganges die Erhöhung der Konzentration
im Saft zu jeder Zeit durch Vermischung mit Saft von nur wenig höherer Kalkkonzentration
erreicht wird. Es handelt sich somit um einen systematischen Gegenstromvorgang,
der dadurch gekennzeichnet ist, daß die beiden in Berührung zu bringenden Stoffe
oder Stoffgemische an je einem Ende der Vorrichtung eingeführt werden.
-
Um das Mengenverhältnis der aufeinander einwirkenden Stoffe in den
einzelnen Trogabschnitten zu steuern, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, bei
einer eingangs genannten Vorrichtung über die Troglänge verteilte, quer zur Trogachse
angeordnete, um eine senkrechte Achse schwenkbare Leitschaufeln oder an den Durchtrittsöffnungen
der gegebenenfalls vorhandenen Trennwände bzw. in den Überlaufquerschnitten angeordnete,
in der Offenstellung als Leitschaufeln wirkende Absperrklappen in den einzelnen
Trogabschnitten vorzusehen.
-
Die von der Rührvorrichtung im Trog in Bewegung gesetzte Flüssigkeit
strömt die Leitschaufeln bzw. Klappen an und wird von ihnen teilweise in von ihrer
Stellung abhängigem Maße aus einem Trogabschnitt in den benachbarten gelenkt. Die
Absperrklappen, die bei Trögen mit Zwischenwänden vorgesehen sind, verändern außerdem
noch den Durchströmquerschnitt zwischen zwei Mischkammern.
-
Dabei können die Kräfte zur Verstellung der Schaufeln bzw. Absperrklappen
dadurch gering gehalten werden, daß letztere um ihre senkrechte Mittelachse schwenkbar
ausgeführt werden.
-
Die Wirkung der Schaufeln bzw. Klappen wird am größten sein, wenn
ihre Breite gleich der lichten Trogweite ist. Die Stellung der Schaufeln bzw. Klappen
kann durch einen an der Schwenkachse angeordneten, in Rasten feststellbaren Bedienungshebel
gesichert werden.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. I eine Vorrichtung mit Zwischenwänden im Trog in
einem Längsschnitt I-I, Fig. 2 im Querschnitt II-II und Fig. 3 im Grundriß.
-
Die Vorrichtung besteht aus einem länglichen Trog 1, dessen unterer
Teil durch Trennwände 2 in eine Anzahl Kammern unterteilt ist. Bei der in der Zeichnung
veranschaulichten Ausführungsform sind sechs Kammern 3 bis 8 vorgesehen.
-
Durch den Trog verläuft eine Rührwelleg, die in einer nicht veranschaulichten
Weise in Umdrehung versetzt werden kann und auf der in jeder der Kammern 3 bis 8
eine Anzahl Rührflügel 10 befestigt ist.
-
In der Mitte der oberen Kante jeder Trennwand 2 ist ein Lager II
angebracht, und etwas oberhalb dieses Lagers ist ein weiteres Lager 12 vorgesehen,
das an einem quer zum Trog I verlaufenden Winkeleisen I3 befestigt ist. In den Lagern
II und I2 ist drehbar eine Welle 14 befestigt, an der zwischen den Lagern eine Absperrklappe
15 befestigt ist, die, wenn sie parallel zur Trennwand 2 steht, sich bis an die
beiden Seitenwandungen des Troges I erstreckt. Am oberen Ende der Welle I4, das
etwas über den Trog I vorsteht, ist ein Hebel I6 befestigt, durch den die Welle
14 verschwenkt und die Absperrklappe 15 eingestellt werden kann. An seinem freien
Ende läuft der Hebel I6 über einen an der Wandung des Troges befestigten Kreisbogen
I7, der mit Löchern oder anderen Einbuchtungen versehen ist, durch die der Hebel
I6 und somit auch die Absperrklappe 15 in Stellung gehalten werden kann.
-
In die linke Kammer 3 (Fig. I und 3) der Vorrichtung mündet ein Zuleitungsrohr
I8 für die Flüssigkeit, z. B. Zuckersaft, mit welcher der Stoff oder die Stoffe,
z. B. Kalk, gemischt werden sollen. In die rechte Kammer 8 (Fig. I und 3) mündet
ein Speiserohr I9, durch das der mit der Flüssigkeit zu mischende Stoff oder die
Stoffe zugeführt werden. Am Boden der Kammer 8 ist ein Abzugsrohr 20 angeordnet,
das in einer nicht veranschaulichten Weise in einen einstellbaren Überlauf einmündet,
durch den der Flüssigkeitsspiegel in dem Trog I einreguliert werden kann.
-
Zur Verwendung der Vorrichtung wird Diffusionssaft der Kammer 3 durch
das Rohr I8 fortlaufend zugeführt. Der Saft fließt dann durch die Vorrichtung von
einer Kammer zur nächsten Kammer, wobei er über die oberen Kanten der Trennwände
2 hinwegfließt und schließlich durch das Rohr 20 abgezogen und von hier in eine
Saturiervorrichtung zur weiteren Behandlung geschickt wird. Gleichzeitig wird Kalkmilch
fortlaufend der Flüssigkeit in der Kammer 8 durch das Rohr 19 zugeführt, doch kann
gegebenenfalls auch trockener Kalk benutzt werden. Ferner wird die Welle g mit den
Rührflügeln I0 in Umlauf gesetzt, und zwar in der durch den Pfeil 21 in Fig. 2 angegebenen
Richtung. Hierdurch wird in jeder Kammer die Flüssigkeit in derselben Richtung in
Umlauf versetzt, und es werden hierdurch Flüssigkeitsströmungen parallel zu den
Trennwänden in den Kammern erzeugt.
-
Die Absperrklappen 15 werden im Betrieb so eingestellt, daß die vom
Rührwerk in Bewegung versetzte Flüssigkeit die Klappe so anströmt, daß ein Teil
der Flüssigkeit durch die Klappe entgegengesetzt der Hauptdurchflußrichtung des
Troges in die benachbarte Kammer abgelenkt wird.
-
Auf diese Weise wird erreicht, daß außer der Hauptströmung der Flüssigkeit
durch die Vorrichtung von der Kammer 3 zur Kammer 8, die durch die fortlaufende
Zufuhr von frischer Flüssigkeit zur Kammer 3 bewirkt wird, auch eine Gegenströmung
zwischen den Kammern bewirkt wird, in denen die Absperrklappe 15 in einer zwei Kam-
mern
teilenden Trennwand in der obenerwähnten Weise schräg eingestellt ist. Hierdurch
wird Flüssigkeit einer größeren Stoffkonzentration in eine Kammer geführt, in der
die Konzentration geringer ist.
-
Durch richtiges Einstellen der verschiedenen Absperrklappen 15 kann
praktisch jede gewünschte Konzentration unterhalb der in der vorausgehenden Kammer
in jeder Kammer aufrechterhalten werden.
-
Die Erfindung ist auf die in der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsform,
die auf verschiedene Weise, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, abgeändert
werden kann, nicht beschränkt. So ist es beispielsweise nicht notwendig, an allen
Verbindungsöffnungen Absperrklappen anzuordnen, und bei Verwendung von Absperrklappen
mit nur einem Flügel wird es gewöhnlich sogar zweckmäßig sein, jede Trennwand mit
wenigstens einer Öffnung mit einer Absperrklappe und wenigstens einer Offnung ohne
Absperrklappe zu versehen. Es ist auch nicht unbedingt notwendig, die Absperrklappen
während des Betriebes einzustellen, da auch feststehende Absperrklappen benutzt
werden können, wenn die Vorrichtung beispielsweise für eine Herstellung verwendet
werden soll, bei der die zu behandelnden Materialmengen und auch die Geschwindigkeit
der Behandlung immer konstant sind.
-
Es können auch außer dem in der Kammer 8 vorgesehenen Speiserohr
noch derartige Rohre in einer oder mehreren der anderen Kammern 3 bis 7 vorgesehen
werden, und den verschiedenen Kammern können natürlich auch verschiedene Stoffe
zugeführt werden. Wenn in diesem Falle die Absperrklappe zwischen zwei Kammern parallel
zur Teilwand gestellt wird, so erfolgt kein Rückfluß über die entsprechende Trennwand,
so daß z. B. der Zusatz und das Mischen eines Stoffes beendet werden kann, ehe mit
dem Zusatz und dem Mischen des nächsten Stoffes begonnen wird.
-
Die veranschaulichte Vorrichtung hat sechs Kammern, aber es können
natürlich auch mehr oder weniger Kammern und gegebenenfalls auch nur zwei Kammern
benutzt werden.
-
Die Teilwände können auch weggelassen werden, so daß der Behälter
nur aus einer einzigen Kammer besteht, aber dennoch können die Absperrklappen beispielsweise
an den in der Zeichnung veranschaulichten Stellen beibehalten werden. Hierdurch
wird genau die gleiche Wirkung, wie oben erklärt, erzielt, wenn auch der scharfe
Unterschied zwischen den verschiedenen, durch die Teilwände bewirkten Konzentrationen
in diesem Falle nicht erhalten wird. Dies ist jedoch in vielen Fällen von Vorteil,
nämlich dann, wenn eine sehr gleichmäßige Konzentrationszunahme erwünscht ist.
-
Die Vorrichtung kann auch in Form eines Troges hergestellt werden,
der in eine kleine Anzahl verhältnismäßig langer Kammern unterteilt ist, in denen
je Absperrklappen der obenerwähnten Art ohne Verbindung mit den Trennwänden vorgesehen
sind, so daß die Vorrichtung tatsächlich aus einer Anzahl miteinander verbundener
einzelner Behälter besteht, bei denen je nach den Umständen ein Flüssigkeitsrücklauf
zwischen den einzelnen Behältern stattfindet oder nicht.