FI77384C - Omroerare. - Google Patents

Description

1 77384

Sekoitin Tämän keksinnön kohteena on laite fluidien sekoittamiseksi/ jossa on oleellisesti lieriömäinen sekoitussäiliö, 5 sekoitussäiliön sisällä sijaitseva vähintään yksi pyörivä sekoituselin sekä vähintään yksi sekoitussäiliön sisätilassa oleva virtaushaitta, jona on nauhanmuotoinen levy.

Tällaisia laitteita, joita kutstutaan sekoittamiksi, käytetään yleisesti paperi-, maali- ja elintarviketeollisuu-10 dessa erilaisten fluidien sekoittamiseksi keskenään ja jauhemaisten kiinteiden aineiden sekoittamiseksi fluideihin. Laitteet pyritään rakentamaan sellaisiksi, että niissä saavutetaan mahdollisimman suuri sekoitustehokkuus mahdollisimman pienellä teholla.

15 Eräs yleisesti käytetty tapa sekoitustehokkuuden nostamiseksi on aiheuttaa fluidivirtoihin pyörteilyä virtaus- haittojen avulla. Tavallisin virtaushaittatyyppi on nauhamainen metallilevy, joka on kiinnitetty sekoitussäiliön sisäseinään välimatkan päähän tästä sekoituselimen akselin suun-20 taisesti. Virtaushaittoja on useimmiten 2 tai enemmän. Vir-taushaittalevyn taso sijaitsee sekoitussäiliön säteen ja vertikaalilinjan muodostamalla tasolla, joten se aiheuttaa fluidissa pyörteilyä fluidin kehänsuuntaisen virtauksen osuessa levyyn. Tällainen virtaushaitta saa aikaan voimakasta 25 pyörteilyä, mutta epäkohtana on suuri tehon tarve.

Saksalaisesta hakemusjulkaisusta 2 125 698 tunnetaan sekoitin, jossa virtaushaitat ovat kallistettavissa siten, että ne ohjaavat fluidia vinosti ylös- tai alaspäin. Virtaus-haittojen kalteva asento pienentää tehon tarvetta sekoitus-30 tehokkuuden pysyessä hyvänä, joten hakemusjulkaisun mukainen sekoitin on käytöltään taloudellisempi kuin edellä mainittu standardimalli.

Tämän keksinnön päämääränä on saada aikaan sekoitin, jossa on entistä parempi sekoitustehokkuuden ja tarvittavan 35 tehon suhde. Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista, että virtaushaittalevy on kierretty oleellisesti keskiviivansa ympäri.

2 77384

Muotoilemalla virtaushaitta keskiviivansa ympäri kierretyksi levyksi saavutetaan se merkittävä etu, että haittaan osuvat fluidivirtaukset jatkavat eri suuntiin riippuen siitä, mihin haitan kohtaan ne ovat osuneet. Tämän 5 ansiosta haitta saa aikaan suuren määrän eri suuntaisia osavirtauksia, jotka edistävät sekoittumista. Suoritetuissa kokeissa on todettu, että määrätyn homogeenisuustason saavuttamiseen tarvittava teho on keksinnön mukaisessa lait— teessä noin 70 % tehon tarpeesta käytettäessä standardi-10 virtaushaittoja.

Keksinnön erään erittäin edullisen suoritusmuodon mukaan virtaushaittalevy on katkaistu vähintään kahden peräkkäisen osan muodostamiseksi, joissa on keskinäinen kulmasiirros. Muodostamalla virtaushaitta peräkkäisistä 15 osista, joissa on keskinäinen kulmasiirros, saavutetaan se etu, että oleellisesti virtaushaitan pituussuunnan suuntaiset virtaukset jakautuvat kahdeksi osavirtaukseksi aina kohdatessaan virtaushaitan seuraavan osan. Virtaushaitan osien muodon seurauksena nämä osavirtaukset saavat lisäksi 20 eri suunnan.

Jos osien välinen kulmasiirros on noin 90°, jakautuvat fluidivirtaukset kahdeksi yhtä suureksi osaksi.

Laitteen sekoitustehokkuuden kannalta on edullista, että kukin osa on kierretty noin 90°, jolloin virtaushaitan 25 osat aiheuttavat pyörteilyä radiaali-, tangentiaali- ja horisontaalivirtauksille.

Keksinnön mukaista sekoitinta selitetään seuraavassa tarkemmin oheiseen piirustukseen viitaten, jossa kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaisen sekoittimen en-30 simmäisen suoritusmuodon pystyleikkausta, kuvio 2 esittää sekoittimen toisen suoritusmuodon pystyleikkausta ja kuvio 3 esittää vaakaleikkausta kuvion 2 III...III pitkin.

Kuviossa 1 esitetyssä sekoittimessa on lieriömäinen sekoitussäiliö 1, sekoitussäiliön sisällä sijaitseva pyörivä 35 sekoituselin 2 sekä muutama sekoitussäiliön sisätilassa 3 77384 oleva virtaushaitta 3, joista kuviossa 1 on esitetty kaksi kappaletta. Sekoituselimenä on esitetyssä suoritusmuodossa radiaalityyppinen turbiini, joka synnyttää nuolilla merkittyjä virtoja fluidissa ja joka pyörii säiliön keskiviivalla 5 sijaitsevan akselin 4 ympäri.

Virtaushaitat 3 on kiinnitetty kiinnikkeiden 5 avulla sekoitussäiliön sisäseinään niin, että ne ovat yhdensuuntaisia akselin 4 kanssa.

Virtaushaitat 3 on valmistettu nauhamaisesta levystä, 10 joka on esimerkiksi metallia, ja keksinnön mukaisesti metallilevy on kierretty keskiviivansa ympäri. Kuviossa 1 levy on kierretty 1,5 kierrosta. Kierrosten lukumäärä voi kuitenkin vaihdella sekoitettavien fluidien ominaisuuksien mukaan. Kuviossa 1 virtaushaittalevyt on kierretty ruuvimaisesti 15 siten, että levyn reunat seuraavat ruuviviivaa.

Sekoituselimen 2 pyörimisen seurauksena sekoitussäi-liöön syntyy toisaalta säiliön vaippaseinää kohti suunnattu ja toisaalta kehänsuuntainen fluidivirtaus. Kun nämä virtaukset kohtaavat virtaushaittoja 3 poikkeuttavat virtaus-20 haitat virtauksia eri suuntiin siitä riippuen, mihin kohtaan virtaushaittaa virtaus on osunut. Näin saadaan aikaan suuri määrä eri suuntaisia virtauksia, jotka edistävät sekoittumista. Viratushaittojen muodon ansiosta virtaukset kulkevat haittojen ohi kuitenkin suhteellisen juohevasti, mikä 25 pienentää tehon tarvetta tunnettuihin virtaushaittöihin verrattuna.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen sekoittimen toinen suoritusmuoto. Virtaushaitat on tässä tapauksessa muodostettu peräkkäisistä levynauhan osista 6, jotka kukin 30 on kierretty 90° keskiviivansa ympäri ja joissa on keskinäinen kulmasiirros, joka on esitetyssä suoritusmuodossa noin 90°.

Kuten kuviosta 2 ilmenee on ylimmän osan 6 yläreuna säteensuuntainen alareunan ollessa oleellisesti kehänsuun- 35 täinen. Ylimmän osan alareunaan on kiinnitetty seuraavan osan 4 77384 yläreuna, joka on säteensuuntainen jne. Tämä suoritusmuoto vastaa siten periaatteeltaan kuviossa 1 esitettyä suoritusmuotoa ainoan eron ollessa se, että virtaushaittalevy on jaettu peräkkäisiin osiin, jotka ovat kulmasiirrossa keske-5 nään.

Samalla tavalla kuin kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa synnyttävät tämän suoritusmuodon virtaushaitat suuren määrän eri suuntaisia virtauksia, jotka edistävät fluidien sekoittumista. Suoritusmuodot poikkeavat sitä 10 vastoin toisistaan makrovirtaustasolla, koska oleellisesti virtaushaittoja pitkin kulkevat virtaukset jakautuvat kahtia ja ohjautuvat eri suuntiin kohdatessaan seuraavan virtaus-haitan osan 6. Tämä vaikutus luonnollisesti edistää sekoittumista.

15 Osien 6 välisen kulmasiirroksen arvo voi vaihdella huomattavasti keksinnön puitteissa ja joissakin tapauksissa riittää jo 10° :n kulma kahden osan toisiinsa kiinnitettyjen reunojen välillä. Myös kierteen muoto ja nousu voivat vaihdella sekoittimen käyttötarkoituksen mukaan. Virtaushaitta-20 levyn reunat seuraavat kuitenkin edullisesti ruuviviivaa ja kierteen nousu voi tällöin olla 2...5 kertaa levyn leveys.

Kuvioiden esittämissä suoritusmuodoissa virtaus-haitat ovat pystysuorassa ja yhdensuuntaisia sekoituselimen akselin 4 kanssa. Virtaushaitat toimivat kuitenkin myös 25 makaavassa asennossa olevassa sekoitussäiliössä ja pystysuuntaisessa säiliössä, jossa akseli 4 on vaakasuora. Virtaushaittoja on edullisesti 2...8 kappaletta sijoitettuina tasavälein sekoitussäiliön sisäseinälle, ks. kuvio 3. Virtaushaittalevyjen kierteen keskiakseli voi myös poiketa 30 jonkin verran levyjen keskiviivasta. Virtasuhaitat voidaan haluttaessa laakeroida ylä- ja alapäästään pyörivästi, jolloin ne ovat säädettävissä tai jatkuvasti pyöritettävissä oman keskiviivansa suhteen.

Claims (6)

1. Laite fluidien sekoittamiseksi, jossa on oleellisesti lieriömäinen sekoitussäiliö (1), sekoitussäiliön 5 sisällä sijaitseva vähintään yksi pyörivä sekoituselin (2) sekä vähintään yksi sekoitussäiliön sisätilassa oleva vir-taushaitta (3) , jona on nauhanmuotoinen levy, tunnet-t u siitä, että virtaushaittalevy (3) on kierretty oleellisesti keskiviivansa ympäri.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tun nettu siitä, että virtaushaittalevy (3) on katkaistu vähintään kahden peräkkäisen osan (6) muodostamiseksi, joissa on keskinäinen kulmasiirros.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, t u n - 15. e t t u siitä, että kulmasiirroksen suuruus on noin 90°.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että kukin osa (6) on kierretty noin 90° ja että osat on kiinnitetty toisiinsa.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 20 laite, tunnettu siitä, että virtaushaittalevyn (3) reunat seuraavat ruuviviivaa.

5 77384

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että levyn (3) kierteen nousu on 2...5 kertaa levyn leveys.