NO852757L - Innretning for nedsenking av faststoffer i fluider og lineaer bevegelse av fluidene. - Google Patents
Innretning for nedsenking av faststoffer i fluider og lineaer bevegelse av fluidene.Info
- Publication number
- NO852757L NO852757L NO852757A NO852757A NO852757L NO 852757 L NO852757 L NO 852757L NO 852757 A NO852757 A NO 852757A NO 852757 A NO852757 A NO 852757A NO 852757 L NO852757 L NO 852757L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- vane
- blades
- fluid
- hub
- blade
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 239000007787 solid Substances 0.000 title description 19
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 27
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
- B01F27/113—Propeller-shaped stirrers for producing an axial flow, e.g. shaped like a ship or aircraft propeller
- B01F27/1132—Propeller-shaped stirrers for producing an axial flow, e.g. shaped like a ship or aircraft propeller with guiding tubes or tubular segments fixed to and surrounding the tips of the propeller blades, e.g. for supplementary mixing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår generelt området dynamisk strømningslære og især både nedsenking av faststoffer med lav densitet og/eller stort overflateareal i forhold til volumet, i væsker og bevegelse av slike væsker i en lineær bane.
Aksiale skovlhjul er velkjent for fagfolk som anordninger for generelt å bevege fluider i en retning parallelt med slike skovlhjuls rotasjonsakse. Aksiale strømningsskovlhjul klassifiseres som én av to spesifike typer hvorav den første er en propeller slik det tradisjo-nelt benyttes til sjøs, og den andre er en turbin som tra-disjonelt benyttes i forskjellige konstruksjoner av væske-pumper. Sjøpropeller kjennetegnes generelt av en konstruksjon med rett hellingsvinkel (square pitch), dvs. den har en variabel vinkel og derfor en tilnærmet konstant radial helling over skovlflaten. Turbinen derimot har en konstant bladvinkel og derfor en variabel radial hellingsvinkel over skovlbladet. Begge typer skovler benyttes for å bevege fluider i lineær retning.
Det er velkjent at aksiale skovlers virkningsmåte, inkludert både propeller og turbiner, i forskjellig grad frembringer radial turbulens og en underordnet radial strøm nær periferien av skovlbladene i en retning perpendikulært til skovlens rotasjonsakse. Denne radiale turbulens søker å rulle og velte inn i en retning motsatt retningen av fluidets lineære strøm som passerer gjennom skovlhjulet. Fluidets rullende og veltende bevegelse som oppstår av den radiale turbulens har en tendens til å rulle og velte inn i fluidets bane ved inntaket til skovlhjulet og påvirker1
ogøker således fluidets lineære strøm inn i skovlhjulet. Totalresultatet er at skovlhjulets rotasjonshastighet måøkes for å overvinne effekten av den radiale turbulens for således å opprettholde et ønsket strømningsvolum i lineær retning gjennom skovlhjulet. I tillegg vil fluidum som nettopp har passert gjennom skovlhjulet og utstøtes radialt fra dette, hvoretter det rulles og veltes i motsatt retning, søke umiddelbart å bli resirkulert gjennom skovlhjulet, og nedsette på denne måte den egentlige fluid-
strøm gjennom skovlhjulet. For å bevege et ønsket opprin-nelig fluidumvolum pr. tidsenhet gjennom skovlhjulet må således skovlhjulets rotasjon økes også ytterligere. Disse økninger i hastighet kombinert med den radiale turbulens og rulle- og veltebevegelsen fra denne turbulens i en motsatt retning, frembringer det som er kjent som en hvirveleffekt.
En hvirveleffekt tilsvarer den effekt som frem-stilles av en strømhvirvel og kjennetegnes med sterk turbulens rundt både det aksiale skovlhjuls periferi og i det fluid som trenger inn i skovlhjulet. Hvirveleffekten søker også å nedsette fluidets bevegelseseffektivitet ved utstøtningen av skovlhjulet i lineær retning ved at rulle-og veltepåvirkningen som ligger i selve turbulensen, søker å avlede den lineære strøm til en buet eller vifteformet retning.
De foregående fenomen er gode for bruk ved lokal blanding ved bruk av et stasjonært skovlhjul, men er det motsatte i systemer hvor lineær fluidtoevegelse er målsetningen. Ved bruk av en propell i vann overvinnes problemene som oppstår på grunn av hvirveleffektens turbulens ved at propellen beveges sammen med sin drivanordning og båten den er festet til. Propellen beveges således all-tid fremover foran hvirveleffekten og trykker mot denne. Ved bruk i en turbin, eksempelvis en pumpe, overvinnes problemet med hvirveleffekten ved å innebygge skovlhjulet til et stasjonært hus som tett omslutter turbinbladene og således frembringer en åpning bare for den lineære strøm. Dersom det således ikke kan oppstå noen radial strøm på grunn av turbinens tett anliggende hus, oppstår ingen hvirveleffekt og strømningsmønsteret begrenses til en lineær retning.
Skovlhjul med aksial strømning både for propell-og turbinkonstruksjon er vanlig benyttet ved blandeanord-ninger som nevnt ovenfor, eksempelvis ved å plassere skovlhjulet i en stor tank hvor tankens vegger befinner seg i en vesentlig avstand fra skovlhjulets blader. Dersom skovlhjulet plasseres når fluidets overflate i en slik tank, kan hvirveleffekten som oppstår av den radiale turbulens frembringe et område uten fluid i overflaten i form av et konisk parti som konvergerer fra væskeflaten mot skovlhjulets sentrum. Fluidstrømmen som omgir det åpne rom, frembringer en lavtrykkssone som forårsaker at den omgivende atmosfære suges inn i skovlhjulet sammen med fluidet i hvirvelen. En slik innblanding av omgivende atmosfære kan i enkelte brukssammenheng ha en skadelig virkning. Et eksempel på et slikt bruksområde forefinnes ofte hvor det spesifikke problem er å innføre i et fluid, slik som en væske, enten faststoffer med en lettere densitet enn væsken eller faststoffer som har et forholdsvis stort overflatearealforhold til vekt slik at væskens over-flatespenning søker å hindre hurtig nedsynking på grunn av tyngdekraften av slike faststoffer i væsken. I slike situasjoner hvor det er viktig å utelukke atmosfæriske gasser fra væsken, men hvor faststoffene som "flyter" på fluidets overflater, må innføres i væsken, foreligger et behov til å oppnå dette mål mens hvirveleffekten elimineres.
Dersom hensikten med skovlhjulet er å bevege et fluidum lineært fra én sone til en annen i en stor tank, vil den hvirveleffekt som derved oppstår, søke å hindre effektiviteten av frembringelsen av en slik lineær strøm. Det foreligger således bruksområder hvor det er et behov for anordninger for å redusere eller eliminere de skadelige resultater av hvirveleffekten og mer effektivt å bevege fluidumet i en lineær retning.
Den foreliggende oppfinnelse omfatter en skovlhjulkonstruksjon innrettet til å frembringe en lineær fluid-strømning i en retning parallelt med konstruksjonens rotasjonsakse. Skovlhjulets periferi omgis av en trommel i form av en sylinderseksjon. Trommelen er montert og festet til skovlbladenes periferi. Sylinderseksjonen kan strekke seg konsentrisk bak skovlbladenes bakre ender langs skovlhjulets rotasjonsakse. Sylinderseksjonen kan også strekke seg konsentrisk bak skovlbladenes fremre ender langs den samme rotasjonsakse. Under bruk roterer skovlhjulet og trommelen som en enkelt enhet. Innretningen kan plasseres nær, men hensiktsmessig under et fluids overflate for å utvirke en graviditetsstrøm i fluidet nær overflaten over den del av sylinderseksjonen som strekker seg forbi den fremre kant av skovlhjulets blader. Alternativt kan innretningen monteres dypere inn i fluidet til en tank eller en annen beholder og aktiveres for å frembringe den lineære fluidstrøm uten en hvirvel. Disse trekk samt andre trekk ved den foreliggende oppfinnelse vil beskrives under hen-visning til tegningen hvor fig. 1 viser et sideriss av skovlhjulet montert til en drivaksel, vist delvis i snitt, fig. 2 viser et grunnriss av skovlhjulet ifølge fig. 1, fig. 3 viser et lengdesnitt av skovlhjulets trommel,
fig. 4 viser skovlhjulkonstruksjonen med et lengdesnitt av trommelen og et delsnitt av drivakselen, fig. 5 viser et lengdesnitt, av en alternativ utførelse av skovlhjulkonstruksjonen hvor skovlhjultrommelen og skovlhjulet er enkeltdeler, fig. 6 viser et grunnriss av en alternativ utførelse vist på fig. 5, fig. 7 viser et lengdesnitt av systemet for nedsenking av faste stoffer i fluider og fig. 8 viser et skjematisk riss av systemet for utvikling av lineære strømningsbaner i en beholder.
Fig. 1 viser et skovlhjul 11 med rett vinkel som har et blad 13 med variabel vinkel og en konstant radial helling 15 over skovlbladenes tverrsnitt fra den radiale periferi 17 til senterdelen 19. Skovlhjulets 11 generelle form er en sylindrisk flate med et nav 21. Skovlhjulet 11 er montert til en drivaksel 23 på hensiktsmessig måte.
Ved utførelsen vist på fig. 1 omfatter navet 21 en boring 25 med gjenger 27. Drivakselen 23 har en tilsvarende størrelse og et gjenget parti 29. Drivakselen 23 er skrudd inn i skovlhjulets 11 boring 25. Boringen 25 i skovlhjulet 11 er anordnet konsentrisk og strekker seg langs skovlhjulets 11 sylindriske rotasjonsakse som vist i fig. 1, 2, 4, 5 og 6. En tapp 31 kan være innsatt i et tilsvarende dimensjonert hull som er boret radialt gjennom midten av drivaskeldelen 29 og navet 21 etter at disse er satt sammen, som vist på fig. 1. Tappens 31 funksjon er å frembringe en mekanisme for å låse drivakseldelen 29 i stilling til navet 21 og således hindre at drivakseldelen 23 skrues ut fra gjengene 27 og navets 21 boring 25 når både skovlhjulet 11 og drivakselen 23 roterer sammen. Avhengig av gjengeformen som benyttes og graden av sammen-pressing som oppnås mellom de overensstemmende gjenger 27
i navet 21 og gjengene på drivakselen 29, kan tappen 31 eventuelt være unødvendig.
Fig. 5 og 6 viser alternative anordninger for å feste en drivaksel til navet 21' på en skovlhjulkonstruksjon 35'. Fig. 5 og 6 viser et nav 21' som omfatter en boring 25'. Boringen 25' har ingen gjenger, men det finnes imidlertid et par spor 33 anordnet nær boringens 25' ytre omkrets og som strekker seg parallelt med skovlhjulkonstruksjonens 35' rotasjonsakse. En tilhørende drivaksel (ikke vist) er montert i boringen 25' og denne drivaksel har tilsvarende spor som stemmer overens med sporenes 33 størrelse og plassering. Fjærer (ikke vist) innsettes for å hindre at skovlhjulkonstruksjonen 35' glir i forhold til sin drivaksel ved rotasjon av skovlhjulkonstruksjonen 35' sammen med drivakselen. I tillegg kan tapper tilsvarende tappen 31 innsettes i skovlhjulkonstruksjonene vist på
fig. 5 og 6 ved bruk av tapphull 37'.
Fig. 3 viser skovlhjultrommelen 39. Skovlhjultrommelen 39 er en hul sylindrisk del med en boring 41 med et trinn som har en dimensjon tilsvarende den ytre diameter av skovlhjulets 11 radiale periferi 17. Boringen 43 har en mindre diameter enn boringen 41. Skovlhjultrommelens 39 høyde er større enn skovlhjulets 11 totale høyde og høyden av boringen 41 er fortrinnsvis større enn høyden av skovlhjulet 11.
Skovlhjultrommelen 39 på fig. 4 er montert over skovlhjulet 11 med kanten 45 av den trinnformede boring 41 hvilende mot de fremre kanter 47 på skovlbladene 49. Av fig. 4 sees at den øvre ende 51 av skovlhjultrommelen 39 fortrinnsvis rager opp over de fremre kanter 47 av skovlbladene 49 og at den nedre ende 45 av trommelen 39 strekker seg nedenfor nivået for skovlbladenes 49 bakre kanter 57.
Fig. 5 og 6 viser en alternativ utførelse av kombinsjonen av skovlhjultrommelen 39' og skovlhjulet 11' hvor begge disse elementer kombineres i et enkelt stykke som en skovlhjulkonstruksjon 35'. I utførelsen på fig. 5 og 6 er skovlhjultrommelen 39' og skovlhjulet 11' kombinert til ett enkelt stykke hvor skovlhjultrommelen 39' danner en forlengelse av skovlbladene 49'. Bortsett fra det som er beskrevet som forskjellig ovenfor, er alle deler av konstruksjonen på fig. 5 og 6 generelt tilsvarende de som er beskrevet som ovenfor i sammenheng med fig. 1-4.
På bakgrunn av at bladenes 49 hellingsvinkel fortrinnsvis kan varieres uavhengig, avhengig av disse bladers 49 ytre periferi og på hvilket punkt man ville velge å måle vinkelen eller hellingen langs disse bladers 49 radius, beskrives bladenes helling best som dimensjons-messige økninger av fallet pr. radial grad i omkretsen, eksempelvis 2,5 cm pr. 10° omkrets. Dette betegnes i det etterfølgende som bladets fallvinkel.
Det kriterium som generelt er brukbart for å fast-legge bladets mest hensiktsmessige fallvinkel, er for det første at en for liten vinkel krever at skovelen 11 må rotere med vesentlig for høyt turtall for å kunne bevege et gitt fluidvolum lineært. For høyt turtall kan virke uheldig der hvor skovlhjulkonstruksjonen 35 benyttes for å bevege faststoffer som flyter på overflaten ned i en sentral del av et fluid i et gitt kammer. En slik øket bevegelseshastighet for bladene 49 utvikler øket abrasjon og slitasje på bladflatene når faststoffene beveges over og under disse. I tillegg vil et for høyt turtall ha en tendens til å utvikle en større strømning med gasser fra den omgivende atmosfære ned i fluidet sammen med faststoffene som skal innføres. På den annen side krever en steilere vinkel for bladhellingen flere hestekrefter i driv-motoren 61 pr. gitt turtall. Jo steilere bladenes 49 vinkel er over skovlhjulets 11 høyde mer omskiftelig og turbulent vil fluidets bevegelse gjennom bladene bli. I tillegg vil en steilere fallvinkel for bladene 49 ha en tendens til å utvikle radiale strømningsmønstre mellom bladene 49 som strekker seg ut fra navet 21 som skal av-ledes av trommelens 39 indre med skovlhjulets 11 radiale periferi 17. Slik radial strøm har en tendens til å avlede den lineære fluidstrøm gjennom skovlhjulet 11. Dersom høy-den av skovlhjulet 11 økes og det benyttes et blad 49 med en steil vinkel vil fluidets omveltende og turbulente bevegelse forsvinne, men den indre radiale strøm vil øke. Med andre ord har blader 49 med steile fallvinkler en tendens til å frembringe en turbulens og indre radial strøm-ning til fluidet når dette beveges gjennom slike blader 49, noe som igjen hindrer den glatte lineære strømning ved uttaksenden av skovlhjulkonstruksjonen 35.
Med hensyn til antall blader 49 i skovlhjulet 11 er kriteriet å maksimere mengden av den lineære strømning gjennom skovlhjulkonstruksjonen 35 og å minimere tendensen til at turbulens oppstår ved å oppnå en glatt fluidstrøm i motsetning til en usammenhengende strøm. Utvikling av en glatt fluidstrøm gjennom skovlhjulkonstruksjonen 35 krever at det generelt er mere plass mellom bladene 49 i skovlhjulet 11. I denne sammenheng vil således et enkelt blad 49 være et optimum mens to blader 49 imidlertid vil bevege dobbelt så mye fluid pr. omdreining av skovlhjulkonstruksjonen som et enkelt blad 49, og følgelig vil fire blader 49 bevege fire ganger så mye fluid gjennom skovlhjulkonstruksjonen som et enkelt blad 49. Kriteriet for konstruksjonen blir således å sikre maksimalt antall blader 49 som kan benyttes mens det fremdeles opprettholdes tilstrekkelig rotasjon mellom bladene 49 og tilstrekkelig liten fallvinkel for hvert blad 49 til å sikre en glatt fluidstrøm. Ved en foretrukken utførelse av oppfinnelsen benyttes generelt tre blader 49. Imidlertid er skovlhjulkonstruksjonen 35 benyttet med to blader 49 og også med fire blader 49 med suksess.
Et annet element som påvirker utviklingen av en glattere fluidstrøm gjennom skovlhjulkonstruksjonen 35 er bladenes 49 lengde, ifølge det prinsipp at jo lengere bladene 49 er og jo større hvert blads 49 overflate er,
jo glattere vil fluidstrømmen bli. Det er således et mål
å frembringe et så stort overflateareal pr. blad 49 som mulig, men under hensyntagen til de foran nevnte kriterier. Effekten av å øke strømmens rettlinjethet begynner hurtig
å falle ved et punkt kort etter at bladene 49 begynner å overlappe hverandre. Således er en ytterligere økning av hvert blads 49 overflateareal ved en fortsettelse av skovlhjulets 11 skruelinje av liten verdi ut over det punkt hvor bladene overlapper hverandre. Overlapping av bladene 59
i denne sammenheng betyr det punkt hvor et gitt blads 49 fremre kant 47 strekker seg over det deretter følgende blads 49 bakre kant 57 rundt skovlhjulets 11 periferi.
Det er også viktig å ha et tilstrekkelig antall blader 49 for utbalansering av skovlhjulet 11. I denne sammenheng skal bladene 49 plasseres i samme avstand rundt skovlhjulets 11 periferi 17, alle bladers hellingsvinkler skal være ens i ett og samme skovlhjul 11 og bladenes overflateareal og lengde skal være ens.
Skovlhjulets 11 høyde må kun være tilstrekkelig til å eliminere behovet for en for steil bladvinkel og for å frembringe tilstrekkelig bladflateareal og lengde til at det oppstår en glatt fluidstrøm gjennom skovlhjulet 11. Fortrinnsvis er skovlhjulets 11 høyde tilstrekkelig til å omfatte en mindre overlapping av bladene 49 i kombinasjon med en relativt liten fallvinkel på bladene for å frembringe en glatt fluidstrøm uten turbulens.
Fig. 2 og 6 viser bladenes overlapping 59. Som foran nevnt har trommelen 39 eller 39' i skovlhjulkonstruksjonen 35 eller 35' generelt form av en hul sylinder og er montert eller festet til skovlhjulet 11 enten ved senere sammenmontering eller ved fremstilling i ett stykke sammen med skovlhjulet 11'. Disse to alternative utførelser er som nevnt vist på fig. 4 og 5. Fortrinnsvis bør trommelen 39 eller 39' i forhold til skovlhjulet 11 eller 11' strekke seg nedenfor eller lengere ned enn de bakre kanter 57 av skovlbladene 49 eller 49'. Grunnen for denne forlengelse er å frembringe en stråleeffekt for fludiet som nettopp har passert skovlhjulets 11 eller 11' sone for således å frembringe en forlengelse i lengderetningen av den lineære fluidstrøm langs skovlhjulkonstruksjonens 35 eller 35' rotasjonsakse og for ytterligere å sikre eller eliminere enhver radial turbulens eller hvirveleffekt som kan oppstå nær disse bakre kanter 47 av skovlbladene 49 eller 49'.
Hele trommelen 39 eller 39' hindrer radial fluidstrøm og alle faststoffer som inneholdes der, passerer gjennom bladene 49 eller 49' i skovlhjulet 11 eller 11".
Fortrinnsvis bør trommelens 39 eller 39' høyde rage oppad forbi skovlhjulets 11 eller 11' fremre kanter 47, i det minste til en viss grad. Imidlertid foreligger det begrensninger med hensyn til den maksimale høyde i forhold til den fremre kant 47. Dersom høyden av trommelen 39 eller 39' strekker seg for langt over skovlhjulets 11 eller 11' fremre kanter 47, vil omveltning og kast oppstå, noe som forårsaker turbulens i fluidstrømmen som omgis av den øvre forlengelse av trommelen 39 eller 39' over skovlhjulets 11 eller 11' fremre kanter 47. Trommelen 39 eller 39' bør således maksimalt forlenges til det punkt hvor turbulens vil oppstå. På den annen side vil en forlengelse av trommelen 39 eller 39' til et punkt nedenfor det hvor turbulens oppstår, øke fluidstrømmens glatthet og linearitet i skovlhjulet 11 eller 11', selv om skovlhjulkonstruksjonen 35 eller 35' som ovenfor beskrevet, arbeider helt tilfreds-stillende når trommelens 39 eller 39' høyde er lik høyden av skovlhjulets 11 eller 11' fremre kanter 47 i mange sammenheng.
Den følgende tabell omfatter eksempler på foretrukne dimensjonsvalg for skovlhjulkonstruksjonen 35 eller 35' for flere diametre. I denne tabell er oppført typiske navdiametere, typiske trommelforlengelser i høyden over bladenes fremre kanter, typiske forlengelser av trommelen nedenfor bladenes bakre kanter og typiske bladantall. Tabellen inneholder også en oppføring av foretrukne typiske vinkelfall for bladene.
Det skal igjen understrekes at det anførte er eksempler på typiske foretrukne dimensjoner og at denne tabell ikke danner en begrensning av oppfinnelsens ramme.
Som omtalt ovenfor foreligger to grunnleggende foretrukne bruksområder for den ovenfor beskrevne skovl-hjulkonstruks jon. Den første av disse er vist på fig. 7. Målet for det første alternative foretrukne bruksområde
for den foreliggende oppfinnelse er å innføre enten faststoffer med liten densitet eller faststoffer med et stort forhold overflatereal til volum, idet begge disse har en tendens til å flyte på væskens overflate. Med utførelsen vist på fig. 7 er skovlhjulkonstruksjonen 35 anordnet nær men ikke inntil overflatenivået 43 av fluidet i en beholder 65. Den dybde trommelens 39 øvre ende 51 er anordnet nedenfor overflatenivået 63 er den dybde som er tilstrekkelig til å utvirke en graviditetsstrømning av fluidet hvormed faststoffene 67 som flyter på fluidets overflate, strømmer over den øvre ende 51 og ned gjennom skovlhjulet 11 (ikke vist på fig. 7).
Det finnes flere ytterligere betraktninger i tillegg til de som er nevnt ovenfor med hensyn til utfor-mingen av skovlhjulkonstruksjonens 35 elementer og som det må tas hensyn til i sammenheng med bruken av den foreliggende oppfinnelse som vist på fig. 7. Trommelens 39 høyde over skovlhjulbladenes 49 fremre kanter 49 må være tilstrekkelig høye til å frembringe den foran nevnte gravi-ditetsstrømning av fluidets overflatesone og de faststoffer 67 som flyter på denne, men bør ikke være så stor at gra-viditetsstrømmen begynner å omkaste fluidet og faststoffene og på denne måte frembringe turbulens. En slik turbulent og omkastende virkning frembringer avbrudd i fluidstrømmen i skovlhjulkonstruksjonen 35 og vil især ved dette bruksområde ha en tendens til å medbringe omgivende atmosfæriske gasser.
Trommelens 39 dybde nedenfor skovlbladenes 49 bakre kanter 57 må være tilstrekkelig store til at det oppstår en stråleeffekt for den lineære fluidstrøm som beskrevet ovenfor. Utover dette avgjøres denne dimensjon på grunn av beholderens 65 dybde.
Ved bruk av den foreliggende oppfinnelse vist på fig. 7 er skovlbladene 49 adskilt tilstrekkelig til å hindre sammenklumping av faststoffene mellom bladene og fortrinnsvis å hindre kontakt av faststoffene med bladenes overflater slik at det derved fremkommer en fluidstrøm i hvilken faststoffene fullstendig inneholdes og hvor selve fluidet alene er i kontakt med skovlbladenes 49 overflater. En slik konstruksjon vil sikre eller minimere slitasjen ved abrasjon av skovlbladenes 49 overflater.
Det andre alternative foretrukne bruksområde for den foreliggende oppfinnelse er vist på fig. 8. Ved dette bruksområde benyttes skovlhjulkonstruksjonen 35 for å frembringe en lineær fluidstrøm i en beholder 65 idet målsetningen er å etablere en jevn fluidsirkulasjon innenfor beholderen 65. Som vist på fig. 8 benyttes separate skovlhjulkonstruksjoner 35. Et slikt arrangement er mere hensiktsmessig i en relativt stor beholder. I mindre beholdere vil det imidlertid ikke være nødvendig å ha to skovlhjulkonstruksjoner 35 da det er funnet at én enkelt skovlhjulkonstruksjon 35 i mange tilfeller i tilstrekkelig grad frembringer denønskede fluidsirkulasjon. Det er også mulig å ha flere enn to skovlhjulkonstruksjoner 35, anordnet strategisk i forhold til trommelen 65 for ytterligere å forsterke fluidets sirkulering ved å utvirke lineære fluidstrømmer.
Ved det alternative bruksområde av den foreliggende oppfinnelse vist på fig. 8 er det ikke nødvendig at den øvre ende 51 av trommelen er forlenget over skovlhjul bladenes 49 fremre kanter 47. I stedet kan trommelens 39 øvre kant 51 ha samme høyde eller samme nivå som skovlbladenes 4 9 fremre kanter 47, men ikke være lavere enn disse kanter. Det foretrekkes imidlertid at trommelens 39 øvre kant 51 forlenges oppad noe over skovlbladenes 49 øvre kanter 47 for ytterligere å forsterke fluidenes glatte strømning til skovlhjulet 11. I alle andre tilfeller kan konstruksjonskriteriene som benyttes for skovlhjulkonstruksjonene på fig. 1 - 6 i tilsvarende grad benyttes for skovlhjulkonstruksjonen 35 på fig. 8.
I alle tilfeller dreies skovlhjulkonstruksjonen 35 slik at skovlbladenes 49 fremre kanter 47 kommer først i kontakt med ethvert parti av fluidet som skal beveges gjennom skovlhjulkonstruksjonen 35.
Claims (6)
1. Aksialt skovlhjul med et nav som roterbart kan forbindes med drivanordninger, minst ett skovlblad som er montert konsentrisk fast til navet slik at rotasjon av navet vil medføre samtidig og konsentrisk rotasjon av skovlbladet, og trommelanordninger som er konsentrisk festet til skovlbladets ytre periferi slik at rotasjon av navet og skovlbladet vil forårsake ensrettet og konsentrisk rotasjon av trommelanordningen, KARAKTERISERT VED at hvert skovlblads fallvinkel, dvs. endringen av hellingsvinkelen i en gitt avstand fra aksen er så liten, eksempelvis i stø rrelsesordenen 0,16" pr skovlhjul-vinkelgrad, at fluidturbulens unngås og at et skovlblads forkant (47) aksialt er anordnet foran et etterfølgende skovlblads bakkant (57) slik at fluidet derved beveges aksialt og ikke radialt.
2. Anordning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at den omfatter to, tre eller fire skovlblader anordnet i ens radial avstand omkring navet.
3. Anordning ifølge krav 1-4, KARAKTERISERT VED at i det minste ett skovlblad har variabel hellingsvinkel.
4. Anordning ifølge krav 1-3, KARAKTERISERT VED at trommelanordningen omfatter en hul sylindrisk del som strekker seg aksialt i det minste fra skovlbladets bakre kant til i det minste dets fremre kant.
5. Anordning ifølge krav 1-4, KARAKTERISERT VED at den omfatter en drivaksel som strekker seg fra navet konsentrisk med skovlanordningens rotasjonsakse og som er innrettet til roterbart å forbinde drivanordningen med navet.
6. Anordning ifølge krav 1-5, KARAKTERISERT VED at rommelanordningen danner en integrert forlengelse av skovlbladene slik at trommelanordningen og alle skovlblad danner en sammenhengende del.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/629,526 US4930986A (en) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | Apparatus for immersing solids into fluids and moving fluids in a linear direction |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO852757L true NO852757L (no) | 1986-01-13 |
NO166354B NO166354B (no) | 1991-04-02 |
Family
ID=24523376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO852757A NO166354B (no) | 1984-07-10 | 1985-07-09 | Innretning for nedsenking av faststoffer i fluider og lineaer bevegelse av fluidene. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4930986A (no) |
EP (1) | EP0168251B1 (no) |
JP (2) | JPH0634915B2 (no) |
AT (1) | ATE46279T1 (no) |
AU (1) | AU587193B2 (no) |
BR (1) | BR8503286A (no) |
CA (1) | CA1248820A (no) |
DE (1) | DE3572930D1 (no) |
NO (1) | NO166354B (no) |
Families Citing this family (55)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5308045A (en) * | 1992-09-04 | 1994-05-03 | Cooper Paul V | Scrap melter impeller |
JPH0790409A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-04-04 | Kanebo Ltd | アルミニウム溶湯の脱水素方法 |
US5391137A (en) * | 1993-10-29 | 1995-02-21 | The Omega Company Inc. | Airbag folding apparatus and method |
US5622481A (en) * | 1994-11-10 | 1997-04-22 | Thut; Bruno H. | Shaft coupling for a molten metal pump |
US5716195A (en) * | 1995-02-08 | 1998-02-10 | Thut; Bruno H. | Pumps for pumping molten metal |
US5597289A (en) * | 1995-03-07 | 1997-01-28 | Thut; Bruno H. | Dynamically balanced pump impeller |
US5676520A (en) * | 1995-06-07 | 1997-10-14 | Thut; Bruno H. | Method and apparatus for inhibiting oxidation in pumps for pumping molten metal |
US5944496A (en) | 1996-12-03 | 1999-08-31 | Cooper; Paul V. | Molten metal pump with a flexible coupling and cement-free metal-transfer conduit connection |
US5951243A (en) | 1997-07-03 | 1999-09-14 | Cooper; Paul V. | Rotor bearing system for molten metal pumps |
US6019576A (en) * | 1997-09-22 | 2000-02-01 | Thut; Bruno H. | Pumps for pumping molten metal with a stirring action |
US6183208B1 (en) * | 1997-10-03 | 2001-02-06 | Roper Holdings, Inc. | Immersible motor system |
US6027685A (en) | 1997-10-15 | 2000-02-22 | Cooper; Paul V. | Flow-directing device for molten metal pump |
US6056803A (en) * | 1997-12-24 | 2000-05-02 | Alcan International Limited | Injector for gas treatment of molten metals |
US6217823B1 (en) | 1998-03-30 | 2001-04-17 | Metaullics Systems Co., L.P. | Metal scrap submergence system |
US6303074B1 (en) | 1999-05-14 | 2001-10-16 | Paul V. Cooper | Mixed flow rotor for molten metal pumping device |
US6689310B1 (en) | 2000-05-12 | 2004-02-10 | Paul V. Cooper | Molten metal degassing device and impellers therefor |
US6717026B2 (en) * | 2001-02-27 | 2004-04-06 | Clean Technologies International Corporation | Molten metal reactor utilizing molten metal flow for feed material and reaction product entrapment |
US6783322B2 (en) | 2002-04-23 | 2004-08-31 | Roper Holdings, Inc. | Pump system with variable-pressure seal |
US20050013715A1 (en) | 2003-07-14 | 2005-01-20 | Cooper Paul V. | System for releasing gas into molten metal |
US7731891B2 (en) | 2002-07-12 | 2010-06-08 | Cooper Paul V | Couplings for molten metal devices |
US7470392B2 (en) | 2003-07-14 | 2008-12-30 | Cooper Paul V | Molten metal pump components |
US7402276B2 (en) | 2003-07-14 | 2008-07-22 | Cooper Paul V | Pump with rotating inlet |
US20070253807A1 (en) | 2006-04-28 | 2007-11-01 | Cooper Paul V | Gas-transfer foot |
US7906068B2 (en) | 2003-07-14 | 2011-03-15 | Cooper Paul V | Support post system for molten metal pump |
US7453177B2 (en) * | 2004-11-19 | 2008-11-18 | Magnadrive Corporation | Magnetic coupling devices and associated methods |
US7556766B2 (en) * | 2005-11-15 | 2009-07-07 | Alcoa Inc. | Controlled free vortex scrap ingester and molten metal pump |
US9205490B2 (en) | 2007-06-21 | 2015-12-08 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Transfer well system and method for making same |
US9156087B2 (en) | 2007-06-21 | 2015-10-13 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Molten metal transfer system and rotor |
US9409232B2 (en) | 2007-06-21 | 2016-08-09 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Molten metal transfer vessel and method of construction |
US8366993B2 (en) | 2007-06-21 | 2013-02-05 | Cooper Paul V | System and method for degassing molten metal |
US9410744B2 (en) | 2010-05-12 | 2016-08-09 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Vessel transfer insert and system |
US8613884B2 (en) | 2007-06-21 | 2013-12-24 | Paul V. Cooper | Launder transfer insert and system |
US8337746B2 (en) | 2007-06-21 | 2012-12-25 | Cooper Paul V | Transferring molten metal from one structure to another |
US9643247B2 (en) | 2007-06-21 | 2017-05-09 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Molten metal transfer and degassing system |
US20100310377A1 (en) * | 2009-06-09 | 2010-12-09 | Ruben Rodriguez | Fan assembly |
US8524146B2 (en) | 2009-08-07 | 2013-09-03 | Paul V. Cooper | Rotary degassers and components therefor |
US8535603B2 (en) | 2009-08-07 | 2013-09-17 | Paul V. Cooper | Rotary degasser and rotor therefor |
US8444911B2 (en) | 2009-08-07 | 2013-05-21 | Paul V. Cooper | Shaft and post tensioning device |
US8449814B2 (en) | 2009-08-07 | 2013-05-28 | Paul V. Cooper | Systems and methods for melting scrap metal |
US10428821B2 (en) | 2009-08-07 | 2019-10-01 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Quick submergence molten metal pump |
US8714914B2 (en) | 2009-09-08 | 2014-05-06 | Paul V. Cooper | Molten metal pump filter |
US9108244B2 (en) | 2009-09-09 | 2015-08-18 | Paul V. Cooper | Immersion heater for molten metal |
JP6261087B2 (ja) | 2011-07-07 | 2018-01-17 | パイロテック インコーポレイテッド | スクラップ沈降システム |
US9903383B2 (en) | 2013-03-13 | 2018-02-27 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Molten metal rotor with hardened top |
US9011761B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-04-21 | Paul V. Cooper | Ladle with transfer conduit |
US10052688B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-08-21 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Transfer pump launder system |
US9481918B2 (en) | 2013-10-15 | 2016-11-01 | Pyrotek, Inc. | Impact resistant scrap submergence device |
US10138892B2 (en) | 2014-07-02 | 2018-11-27 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Rotor and rotor shaft for molten metal |
US10131967B1 (en) | 2014-12-24 | 2018-11-20 | Pyrotek, Inc. | Scrap submergence walled well |
US10947980B2 (en) | 2015-02-02 | 2021-03-16 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Molten metal rotor with hardened blade tips |
US10267314B2 (en) | 2016-01-13 | 2019-04-23 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Tensioned support shaft and other molten metal devices |
EP3504499A4 (en) | 2016-08-29 | 2020-04-01 | Pyrotek, Inc. | WASTE IMMERSION DEVICE |
US11149747B2 (en) | 2017-11-17 | 2021-10-19 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Tensioned support post and other molten metal devices |
US11931802B2 (en) | 2019-05-17 | 2024-03-19 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Molten metal controlled flow launder |
US11873845B2 (en) | 2021-05-28 | 2024-01-16 | Molten Metal Equipment Innovations, Llc | Molten metal transfer device |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US506572A (en) * | 1893-10-10 | Propeller | ||
GB142713A (en) * | 1919-07-22 | 1920-05-13 | James Herbert Wainwright Gill | Improvements in and relating to screw propellers and similar appliances |
US1467515A (en) * | 1921-11-03 | 1923-09-11 | Thomas B Stewart | Propeller |
US1518501A (en) * | 1923-07-24 | 1924-12-09 | Gill Propeller Company Ltd | Screw propeller or the like |
US2091677A (en) * | 1936-01-31 | 1937-08-31 | William J Fredericks | Impeller |
US2426742A (en) * | 1943-11-20 | 1947-09-02 | Felix W Pawlowski | Screw propeller |
US3487805A (en) * | 1966-12-22 | 1970-01-06 | Satterthwaite James G | Peripheral journal propeller drive |
US3512762A (en) * | 1967-08-11 | 1970-05-19 | Ajem Lab Inc | Apparatus for liquid aeration |
US4214712A (en) * | 1977-04-28 | 1980-07-29 | Hoorn Jacques J B Van | Micro-mill-mixer |
DD145618A5 (de) * | 1978-08-30 | 1980-12-24 | Propeller Design Ltd | Schiffsschraube |
-
1984
- 1984-07-10 US US06/629,526 patent/US4930986A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-06-21 CA CA000484845A patent/CA1248820A/en not_active Expired
- 1985-07-02 AU AU44483/85A patent/AU587193B2/en not_active Ceased
- 1985-07-08 JP JP60148457A patent/JPH0634915B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-09 NO NO852757A patent/NO166354B/no unknown
- 1985-07-09 BR BR8503286A patent/BR8503286A/pt unknown
- 1985-07-10 AT AT85304940T patent/ATE46279T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-07-10 EP EP85304940A patent/EP0168251B1/en not_active Expired
- 1985-07-10 DE DE8585304940T patent/DE3572930D1/de not_active Expired
-
1990
- 1990-02-05 JP JP2025890A patent/JPH03232936A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03232936A (ja) | 1991-10-16 |
DE3572930D1 (en) | 1989-10-19 |
NO166354B (no) | 1991-04-02 |
AU587193B2 (en) | 1989-08-10 |
JPH0634915B2 (ja) | 1994-05-11 |
JPS6133221A (ja) | 1986-02-17 |
CA1248820A (en) | 1989-01-17 |
BR8503286A (pt) | 1986-04-01 |
EP0168251B1 (en) | 1989-09-13 |
AU4448385A (en) | 1986-01-16 |
EP0168251A1 (en) | 1986-01-15 |
ATE46279T1 (de) | 1989-09-15 |
US4930986A (en) | 1990-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO852757L (no) | Innretning for nedsenking av faststoffer i fluider og lineaer bevegelse av fluidene. | |
KR840000541B1 (ko) | 선박용 푸로펠러 | |
US4801243A (en) | Adjustable diameter screw propeller | |
KR100200987B1 (ko) | 선박용 풍동 프로펠러식 젯트추진장치 | |
AU711398B2 (en) | Foldable propeller | |
US7798875B1 (en) | Helical marine strut | |
DK2570341T3 (en) | propeller nozzle | |
JP2020114732A (ja) | マリンダクトプロペラジェット推進システム | |
RU2610887C2 (ru) | Способ и устройство для уменьшения азимутального крутящего момента, действующего на движительный гондольный узел или азимутальное подруливающее устройство | |
US4672807A (en) | Wall thruster and method of operation | |
EP2694361B1 (en) | Marine tunnel thruster | |
KR100656143B1 (ko) | 선박의 추진장치용 스크류 | |
WO1997000198A1 (en) | Arrangement for propulsion of seaborne vessels, especially high speed boats | |
JPS5881893A (ja) | 舶用プロペラ | |
RU65019U1 (ru) | Лопасть гребного винта | |
JP2011116317A (ja) | スクリュー・プロペラおよび推進器 | |
AU2002240916B2 (en) | Marine propulsion system | |
KR20200093853A (ko) | 회전 날개 구조체 및 이를 포함하는 유체 기계 또는 선박 그리고 회전 날개 구조체 제작 방법 | |
RU2778584C1 (ru) | Винт потоковый | |
FI95226B (fi) | Veneiden ja laivojen potkuri | |
CN107867382B (zh) | 一种螺旋桨装置 | |
Van Beek | Technology guidelines for efficient design and operation of ship propulsors | |
RU2108265C1 (ru) | Гребной винт | |
US955721A (en) | Screw-propeller. | |
JPH0624382A (ja) | 効率のよい船舶用推進器とその製法 |