NO892314L - Innretning for dispergering av et fluidum i en vaeske. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører blandesystemer for masseomdanning og særlig blandesystemer som dispergerer eller fordeler gass eller andre fluider i en væske som kan være en faststoff-suspens jon.

Hovedformålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et blandesystem som benytter en aksialstrømsimpeller som gir strømningsmønsteret som er hovedsakelig aksielle (opp og ned) gjennom hele tanken i hvilken dispergeringen skjer, som kan dispergere gassen eller annet fluid ved mye høyere gassmengder før overstrømming skjer enn hva som til nå har vært oppnåelig med aksialstrømsimpellere.

Eksisterende gassdispergeringsteknologi som benytter aksialstrømsimpellere som de primære gassdispergerings-impellere var ikke i stand til å håndtere høye gassmengder uten alvorlig overfylling. Overfylling er den tilstand hvor blandesystemet ikke har styring over strømningsmønsteret i væsken, isteden har gassen styringen. Gassen overvinner da pumpevirkningen av blandeimpelleren og styrer strømningsmøn-steret i tanken, vanligvis med utblåsing av gass gjennom overflaten (eller nivået av væsken ved toppen av tanken). Overfyllings-tilstanden begrenser evnen til impelleren å dispergere gass. Masseoverføring av gass i væsken blir ineffektiv eller faststoffer som svever i denne blir ineffektive ved den gassmengde der den overfyllende tilstand skjer.

Den overfyllte tilstand i et konvensjonelt gassdispergerings-system er vist i fig. la. Der blandes væsken 10 i en tank 12 med en aksialstrømsimpeller 14 som roteres av en aksel 15. Fordelingssystemet er vist som et rør 16 og kan også være et ring- eller firkantrør med åpninger i sin topp. Fordelings-eller sprederøret 16 er plassert under impelleren. Under overfylling. Under overfylling kan noe radiell dispergering skje. Gasstrømmen hersker over den nedad pumpevirkning av impelleren. Sterke utblåsninger skjer som vist ved 17 og opphøyelsen (U) over den ugassede høyde (Z) av væsken i tanken reduseres. Opphøyelsen er et mål på hvor mye blandesystemet holder gassen 1 væsken og derfor er en Indikasjon på masseoverføringens omdanningspotensial. Sammenligningen av systemet under overfyllende tilstand med tilstanden før overfylling når gassmengden reduseres og fullstendig dispergering skjer, vil fremgå av fig. lb hvor like deler og parameterne II og Z er identifisert med samme bokstaver og henvisningstall.

Historisk har radialstrømsimpellere blitt benyttet for gassdispergering når høye gassmengder er nødvendig. Slike impellere er ufordelaktige av flere årsaker. De er mindre effektive i betydning av kraftnivå nødvendig for å sirkulere væsken i tanken (dvs. antall hestekrefter pr. væskevolum i hvilke gassen dispergeres) enn aksialstrømssystemet. Radiell dispergering medfører høyere fluidskjærmengder enn med aksialstrømsimpellere. Høy skjæring er uønsket for mange prosesser, slik som i enkelte fermenteringsoperasjoner hvor skjærfølsomme mikroorganismer trives i miljøer med lave fluidskjær-mengder.

En betydelig ulempe med radialstrømmende gassdispergerings-systemer er at strømningsmønsteret ikke er hovedsakelig aksiell, men er snarere radielt og har vanligvis to kretser, der en av disse forløper utad fra impelleren mot bunnen av tanken og den andre utad fra impelleren mot bunnen av tanken og den andre utad fra impelleren mot toppen av tanken. Slike strømningsmønstere er mindre ønskelige for faststoffsuspensjon og blanding enn den enkrets strømningsmønster-karakteristikk for aksialstrømsimpellere.

Ufullstendig dispergering er nok en ulempe med radialstrøms-systemer. Det klassiske radialstrømssystem benytter en Rushton type radialstrømsimpeller med et sprederør eller ring under impelleren. En mer avansert konstruksjon er vist i fig. lc og benytter et radialstrømsimpeller-system av typen beskrevet i Engelbrecht og Weetman, US-patent 4454078 utstedt 12.juni 1984. Dette impellersystem 20 med sin radialstrømsim-peller 22 og spredering 24 er skjematisk vist i fig. lc. Væskeinnløpet til impelleren, som roterer omkring sin vertikale akse 25, er under impelleren 22 i området vist ved 26. Væskevolumet under impelleren har ingen gassdispergering og gassdispergeringen forløper ikke til bunnen av tanken. I en typisk installasjon hvor impelleren er omkring 1 diameter av fra bunnen, har omtrentlig en kvart part av det totale tankvolum ingen gassdispergering. Dersom impelleren beveges til høyere steder i tanken, blir dette området uten gassdispergering større. Den nedre grense for impellerhøyden i tanken er begrenset fordi ved bunnen blir innløpsområdet 26 for lite til å understøtte sirkulasjon. I en typisk installasjon med en høyde på mindre enn 1/2 diameter, kan strømningen ikke gjøre vendingen inn i området 26 og kraftnivået faller brått. De mekaniske belastninger på blandesystemet kan da øke. Dispergeringsevnen bryter således ned når radialstrøms-impelleren plasseres for nære bunnen av tanken. Væskevolumet i hvilke gassen dispergeres er derfor mindre med en radial-strømsimpeller enn med en aksialstrømsimpeller, og for like gassmengder er opphøyelsen U og masseomdannelsesmengden mindre under mange forhold under radial strømmen enn hva som er tilfelle under aksial strømning. Imidlertid har aksial-strømsimpellere blitt begrenset med hensyn til den gassmengde som de kan dispergere på grunn av start av den overstrømmende tilstand. Det har vært foreslått at radialstrømsimpellere benyttes for gassdispergering i kombinasjon med aksialstrøms-impellere; således har en impeller med en eller flere aksialstrømsimpellere under hvilke en radialstrømimpeller er montert på denne aksel som aksialstrømsimpellerne vært foreslått.

Et forbedret blandesystem i samsvar med den foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å benytte en aksialstrømsimpeller som den primære gassdispergerende impeller. Systemet kan benytte en eller flere aksialstrømsimpeller montert på samme aksel. Likevel har systemet evnen til å dispergere gass og håndtere gassmengder så høye som eller høyere enn radial-strømsimpellere uten vesentlig overstrømming. Oppfinnelsen tillater derfor gassen (når betegnelsen gass nevnes, skal det bety at det også innbefatter andre fluider som kan dispergeres eller spres) med tilstrekkelig dispergering og med strømningsmønsteret for blanding av faststoffsuspensjon og virkningsgrad som for aksialstrømsimpellere er mer ønskelige eller bedre for mange anvendelser enn radialstrømsimpellere. En annen anvendelse hvor aksialstrømsmønsteret er mer ønskelige er varmeoverføring hvor tanken har en kappe eller en varmeveksler i varmeoverførende forhold med fluidet i tanken.

Følgelig er det et hovedformål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et forbedret blandesystem for gassdispergering som benytter aksialstrømsimpellere.

Det er et ytterligere formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et forbedret blandesystem for gassdispergering som benytter en eller flere åpne aksialstrømsimpellere. En åpen impeller er en impeller uten en skjerm eller rør, slik som et trekkrør, som avgrenser strømningsmønsteret. Bruken av ledeplater langs tankens vegger utgjør ingen avskjerming av impelleren. Kort beskrevet kan et blandesystem for dispergering av et fluid, slik som gass, i en væske som kan ha faststoffer svevende i seg og som utgjør oppfinnelsen, benytte en tank med en bunn og sidevegger som forløper aksielt av tanken. Tanken inneholder væsken som fyller den til et nivå over bunnen av tanken. Impellerinnretninger benyttes som sørger for et aksielt strømningsmønster med hovedsakelig aksielle komponenter oppad og nedad mellom bunnen av tanken og væskenivået i denne og en radiell strømningskomponent i en retning tvers over bunnen av tanken mot dens sidevegger. Utløpsstrømmen fra impelleren er den aksielle strømning nedad mot bunnen av tanken og radielt mot tankens sidevegger. Innretninger, slik som en sprederanordning er anordnet for å frigjøre fluidet inn i impellerens utløpsstrøm utenfor der hvor utløpsstrømmen er hovedsakelig aksiell og innenfor der hvor strømmen er hovedsakelig radiell. Da er fluidet (gass i de fleste tilfeller) ikke i stand til å motstå den aksielle væskestrøm.

Gassen eller fluidet som kan være en væske, har en densitet mindre enn densiteten inn i hvilke fluidet skal dispergeres.

Sprederanordningen er i området av tanken som forløper mellom tankens hunn og impelleren og er plassert utenfor impellerens diameter, fortrinnsvis i en høyde som er omkring den samme som høyden av den nedre kant av impellerens blader. Fortrinnsvis er høyden på utløpet av sprederanordningen så lavt som den praktisk kan være uten å sperre for den radielle strømning tvers over hunnen av tanken. En høyde på omkring 1/10 av impellerens diameter (0,1 D omtrentlig) er for tiden foretrukket. Fordelene med oppfinnelsen (høyere gassmengder før overstrømming eller overfylling enn med konvensjonelle aksialstrøms-gassdispergeringssystemer) kan oppnås hvor sprederanordningens utløp er i en høyde over tankhunnen opp til omkring 1/2 D. Selve impelleren kan plasseres i en høyde når målt fra den senterlinje (i et plan vinkelrett til rotasjonsaksen av impelleren gjennom impellerens senter) fra 0,15 D til 2,0 D. Tankens størrelse er ikke kritisk. For høye tanker kan flere impellere monteres på samme aksel den ene over den andre. Vanligvis kan tankdiameteren T være i området slik at forholdet mellom D-T (D/T) er omtrentlig fra 0,1 til 0,6.

Effektiviteten til blandesystemet tilveiebragt ved oppfinnelsen er for tiden antatt å skyldes et antall faktorer, der alle disse bidrar til å la aksialstrømsimpelleren fortsette å arbeide som en fluidfoil, til og med ved høye gassmengder uten overstrømming. Fluidfoil-impellere virker ved å utvikle en trykkforskjell i fluidet tvers over impellerbladene. I nærvær av gass, på grunn av lavt trykk på sugesiden av bladene, kan bladene stoppe eller separere (fluidet strømmer ikke langs sugeflaten til bladet) som derved reduserer trykkforskjellen og pumpeeffektiviteten. Ettersom gass innføres i tanken samler gassen seg på sugesiden av bladene. Disse gasshulrom eller kaviteter øker inntil hele sugeflaten til bladet kan fylles med et gasshulrom. Ettersom mer gass innføres innhylles hele bladet i gass og vil derfor ikke pumpe aksielt det som er oppnådd av trykkforskjellen tvers over bladet. Da skjer overfylling.

I et system som innehar oppfinnelsen, skjærer utløpsstrømmen fra impelleren gassboblene og frembringer den finere dispergering og impelleren er i stand til å håndtere mange ganger gassmengden uten overfylling. Blandt andre faktorer som kan være ansvarlige for denne forbedrede utelse, er at energien i gassen ikke motstår energien i blandeanordningen ved å være under den som i et konvensjonelt system. Oppfinnelsen er naturligvis ikke begrenset til en bestemt teori eller driftsmåte av systemet som beskrevet og søkt her.

Det foranstående og andre formål, trekk og fordeler ved oppfinnelsen, såvel som for tiden foretrukne utførelser av denne, vil fremkomme fra en studie av den følgende beskrivelse i forbindelse med de vedlagte tegninger.

I tegningene er fig. la,lb og lc skjematiske riss av gassdispergerings-impellersystemer som viser deres gassdispergerende evner. Disse riss er omtalt ovenfor og er kalt "teknikkens standpunkt".

Fig. 2a og 2b er skjematiske riss av blandesystemer i samsvar med for tiden foretrukne utførelser av oppfinnelsen; hvor systemet vist i fig. 2a benytter en aksialstrømsimpeller, type a315, som er tilgjengelig fra Mixing Equipment Co., USA, og som er beskrevet i det ovenfor identifiserte Weetman patentsøknad, og fig. 2b benytter en aksialstrømsimpeller som er av turbintypen med skrå- eller stigende skovler, kjent som a200, også tilgjengelig fra Mixing Equipment Co., og har fire blader som er plater i 45" til impellerens rotasjonsakse.

Fig. 3a og 3b er kurver som sammenligner 3 parametere, nemlig overfylling (overfyllings-tilstandspunktet), opphøyelse TJ og fluidkraft oppnådd med systemet vist i fig. 2a og 2b respektivt, med et konvensjonelt aksialstrøms gassdisperger-ingssystem av typen vist i fig. la og lb. Fig. 4 er en serie kurver som viser forholdet mellom en K-faktor (relativt kraftforbruk) eller forholdet mellom kraftforbruk Pg til Pug for den gassede og ugassede tilstand med impellerhastigheten konstant for flere ulike typer impellersystemer. Kurvene viser hvor K-faktoren faller som indikerer hendelse av overfyllende tilstand. Kurven for en Rushton type radialstrømsimpeller er merket R100. Kurven for et system som benytter en stigningsskovl-turbin (PBT) med en roterende konus (mer informasjon med hensyn til denne finnes i US-patent 4066722 utstedt 3. januar 1978) er kaldt PBT med hus. Kurven for et aksialstrømsimpeller, type A310, tilgjengelig fra Mixing Equipment Co., benytter en sprederring eller rør som vist i fig. la og lb (referanse Weetman, US-patent 4468130), er merket A310. Kurven merket A315 er for et konvensjonelt system, slik som vist i fig. la og lb, eller med en spredering istedenfor en rørspredningsanordning som benytter en aksialstrømsimpeller av typen A315 som beskrevet 1 det ovenfor refererte Weetman patent. Kurven merket fig. 2a viser K-faktoren og fraværet av enhver overfyllingstilstand godt forbi gassmengden til ethvert av de andre systemer identifisert i fig. 4. Fig. 5 viser ulike utførelser av sprederingene som kan benyttes i blandesystemet i samsvar med oppfinnelsen. Fig. 6a og 6b er et sideriss og et bunnriss av nok en

sprederanordning som kan benyttes i samsvar med oppfinnelsen.

Fig. 7 viser tverrsnitts-riss av ulike typer utløpsporter som kan benyttes i sprederanordningen vist i fig. 6a og 6b; snittet vist i fig. 7 er tatt langs linjen 7-7 ifølge fig. 6b.

Det vises til fig. 2a og 2b hvor det er vist skjematisk blandesystemer som innehar oppfinnelsen, som er like bortsett fra impelleren 30a og fig. 2A og 30b i fig. 2B. I fig. 2A er impelleren av typen A315 med fire blader i par diametralt motsatt hverandre. Bladene er hovedsakelig rektangulære og har skråning og vridning som øker mot akselen 32. Impelleren 30b er en skrånende bladturbin med fire blader i diametralt motstående par. Hvert blad er en plate som er orientert i 45° til rotasjonsaksen av impelleren som er aksen 34 på akselen 32. Den viste skrånende bladturbin 30b (PBT) er av typen A200. Impelleren blir drevet av et drivsystem bestående av en motor 36 og vekslel 38 som er montert på en støtte, skjematisk illustrert som bjelker 39 og 40, som er plassert over en tank 42 som inneholder væske med faststoffsuspensjon. Den ugassede høyde Z og opphøyelsen U er illustrert for det tilfelle hvor gassen er fullstendig dispergert.

Det foreligger ledeplater, hvor to av disse er indikert ved 44 og 46 som forløper radielt innad fra sideveggene 48 av tanken 42. Bunnen 50 av tanken kan være flat. Bunnen kan være skålformet eller konturformet. Når det benyttes en skaål-formet bunn, er høyden målt langs normaler til bunnen til det punkt hvor normalene krysser bunnen. Ledeplatene kan avstandsplasseres 90° fra hverandre og omkretsmessig rundt aksen 34 .

Impellerne 30a og 30b er konstruert til å pumpe ned med deres trykkflater værende de lavere overflater 55 av deres blader 52 og sugeflåtene er de øvre flater 54 på bladene. Bladene har øvre og nedre kanter indikert med 56 og 58. Diameteren til impelleren mellom bladspissene (sveipediameter) er indikert som D. Impelleren har en senterlinje 60 som er i et plan vinkelrett til aksen 34 gjennom senteret av impelleren (halvveis mellom de øvre og nedre kanter 56 og 58). Høyden av impelleren over tankens bunn er målt mellom senterlinjen 60 og bunnen 50 av tanken og er indikert som C.

Gassutløpene er anordnet som omkretsmessig avstandsplasserte åpninger 62 i en sprederring 64. Avstanden mellom sprederåp-ningene 62 og bunnen 50 av tanken er indikert som L. Der bunnen 50 er skålformet eller konturformet er L klaringen. Avstanden mellom diametralt motstående åpninger 62 er sprederdiameteren Ds. Ds er større enn D. Fortrinnsvis er Ds fra omkring 1,3 D til 1,4 D. Den foretrukne utførelse av oppfinnelsen som vist i fig. 2A og 2B har både bladene og spredeanordningen 64 i en høyde fra tankens bunn slik at utløpene 62 er på linje med (i det samme horisontalplan som) den nedre kant 58 av impelleren 30.

Det er funnet at hovedfordelen med oppfinnelsen (høyere gassmengder før overfylling) skjer når høyden L av sprederåpningen 62 er omkring 0,5D eller mindre. Den foretrukne høyde er omtrentlig 0,1D. I den vist utførelsen i fig. 2A er L omtrentlig 0.094D og for fig. 2B, er L 0.092D. I fig. 2A er C omtrentlig 0,26 og i fig. 2B er C omtrentlig 0,17D. A315 impellerdiameteren D ifølge fig. 2A er omkring 41,4 cm, men A200 ifølge fig. 2B er 40,6 cm i diameter. L er 3,81 cm hevet fra bunnen 50 av tanken 42. Sprederring-utløpene er fortrinnsvis 1,3 til 1,4 ganger diameteren av impelleren

(Ds = 1,3D til 1,4D). I utførelsene vist i fig. 2A og 2B, er Ds lik 1,35D. Åpningene 62 er i 180° hvor 0° er toppen av ringen og parallell med aksen 32. Med andre ord vender åpningene nedad.

Høyden til impelleren C kan være i området 0,15D til 2D

(C = 0.15D til 2D). Høyden L av sprederåpningen 62 kan forbli

ved omtrentlig 0,1D, men kan forløpe utad til omtrentlig 0,5D. Den overfyllende tilstand begynner å skje ved større gassmengder når åpningene 62 er på linje med den nedre kant 58 av impellerbladene og høyden uttrykt som forholdet C/D er i den nedre ende av området. Disse karakteristikker vil komme tydeligere frem fra fig. 3A og 3B. Tankens diameter og om tanken er rettlinjen i tverrsnitt eller rundt er ikke kritisk, gode resultater kan forventes når tank-diameteren T uttrykt som forholdet D/T, er i området fra omkring 0,1 til 0,6.

Strømningsmønsteret er indikert med piler og har en enkelt krets, som naturligvis, er en torus med aksialkomponenter som forløper oppad og nedad fra vaeskenivået ved toppen av tanken til bunnen av tanken med et radialstrømmønster ved bunnen av tanken. Utløpsstrømmen fra impelleren er den aksielle og den radielle komponent ved bunnen av tanken i fig. 2A og B, idet utløpsstrømmen er hovedsakelig radialkomponenten ved tankens bunn. Sprederutløpene 62 er plassert inne i radialutløps-strømmen og utenfor aksialutløpsstrømmen. Radialstrømmen skjærer gassen til fine bobler som deretter spres jevnt gjennom volumet av væsken i tanken. Aksialstrømsmønsteret opprettholder faststoffene svevende. Det foreligger minimum skjæring hvor faststoffet er svevende. Den høye virkningsgrad for aksialstrømmende blandesystemer opprettholdes. F.eks. er effekttallet Np, som er likt med P/(rho)N<3>D<5>, omkring fem ganger mindre enn effekttallet for radialstrømsimpellere. I definisjonen av effekttallet Np, er P kraften avgitt til impellerne i watt, (rho) er densiteten til væsken (i kilogram pr. kubikmeter), N er impellerhastlgheten i omdreininger pr. sekund og D er impellerdiameteren 1 meter (diameteren sveipet med impellerbladenes spiss).

De nye overraskende resultater oppnådd med blandesystemet som er tilveiebragt i samsvar med oppfinnelsen, og spesielt systemene illustrert i fig. 2A og 2B, er vist i fig. 3A og 3B respektivt. I begge tilfeller er utformingen av systemet med sprederringen 64 som vist i fig. 2A og 2B ved en høyde på omtrentlig 0.09D over bunnen 50 av tanken 42. Høyden av impelleren i termer av forholdet C/D varieres og er vist på X aksen av kurven. Dataene i disse kurver ble tatt med en sprederring med diameter på 55,1 cm når målt ved Ds. Sammenligningen er med et konvensjonelt system som benytter en aksialstrømsimpeller av samme type og diameter (en diameter for A315 på 41,4 cm og en A200 på 40,6 cm) med et sprederrør med sitt utløp under impelleren som vist i fig. IA og IB.

Tre parametere er plottet for ulike C/D forhold over et område opp til C/D = 2 som viser at fordelene er oppnådd over området 0,15 til 2,0 for forholder C/D. Tre kurver er plottet som viser starten for overfyllende tilstand. Kurven er merket "overfylling". Den andre kurven er merket "opphøyelse" og representerer parameteren U. Desto større opphøyelsen er desto mer gass er dispergert og desto større er masse-omdanningspotensialet (gass i væske). Den tredje kurve er merket "fluidkraft". Fluidkreftene er de ustabile reaksjons-krefter somn virker mot impeller og aksel som tenderer til å bøye akselen. Når disse krefter er blitt forminsket, opprettholdes den mekaniske integritet for blandesystemet og blir mindre sannsynlig ufordelaktig påvirket under drift. Det skal gis referanse til Weetman US-patent 4527905 for ytterligere informasjon med hensyn til fluidkrefter og metoder for deres måling. Det skal observeres fra fig. 3A at fluidkreftene alltid er mindre enn den oppnådd i det konvensjonelle system over hele C/D området. Overfyllings-punktet skjer ved gassmengder fra 1,6 til 4,8 ganger større enn for det konvensjonelle system. Opphøyelsen er også større. For A200 systemet (PBT) som vist i fig. 3B, er fluidkreftene ikke vesentlig påvirket over området. Imidlertid forbedres opphøyelses- og overfyllingstilstandspunktene nesten fire ganger i tilfellet av overfylling og nesten 2,8 ganger i tilfellet av opphøyelse.

En annen måte for å se på punktet når overfyllingstilstanden skjer er ved eksaminering av K-faktoren. Den slående overlegenhet for systemet tilveiebragt i samsvar med oppfinnelsen er illustrert i fig. 4. I denne fig. blir både det konvensjonelle Rushton og andre typer konvensjonelle aksialstrømimpeller-systemer sammenlignet med systemet vist i fig. 2A. Overfyllings-tilstanden for fig. 2A systemet skjer ved omtrentlig 100 SCFM.

Fig. 5 viser ulike utførelser av sprederringen 64. Ringen vist i fig. 2A og 2B er vist i del a av fig. 5. Orienteringen av denne ring kan variere som vist i del e og f fra 0° i f til 270" (innad mot rotasjonsaksen 34) i e. Del b viser et rektangulært tverrsnitt for ringen som er en form for rettlinjen tverrsnitt. Del c viser et elliptisk tverrsnitt og del d viser et triangulært tverrsnitt med åpningen 62 i det indre ben av triangelet.

Det vises til fig. 6A.6B og fig. 7, hvor det er vist en sprederanordning i form av et gaffelformet rør 70 med fire porter eller utløp i form av rørsegmenter 74,76,78 og 80. Utløpene er ved høyden L fra bunnen 50 av tanken (fig. 6A). Orienteringen er vist med hensyn til rotasjonsaksen 34. Det er vist i fig. 7 at segmentene kan være åpen i bunnen og enten flate (vinkelrett til aksen 34) eller vinklet eller krummet enten innad eller utad bort fra aksen. Segmentene kan ha et lukket endelokk med et utvendig hull som vist ved 75 i fig. 7D.

Fra den foranstående beskrivelse, vil det fremgå at det er tilveiebragt et forbedret blandesystem spesielt tilpasset for gassdispergering. Disse systemer har overraskende fordeler overfor konvensjonelle aksialstrømsgassdispergering eller spredesystemer som benytter aksialstrømsimpellere. Mens ulike utførelser av systemene og deler av disse er blitt illustrert, kan variasjoner og modifikasjoner av denne innenfor oppfinnelsens ramme gi seg selv for fagmannen.

Claims (10)

1. Anordning for dispergering av et fluid i en væske som kan ha faststoffer svevende i seg, hvilken anordning innbefatter en tank (42) med en bunn (50) og sidevegger (48) som forløper aksielt av tanken, en impeller (30a,30b) for å gi et strømningsmønster i væsken i tanken, en drivanordning (34,38) for impelleren og et fluidutløp (62,64), karakterisert ved at strømningsmønsteret har hovedsakelig aksialstrømskomponenter oppad og nedad mellom bunnen (50) av tanken (42) og nivået for væsken deri, og en radiell strømningskomponent i retningen tvers over bunnen av tanken mot dens sidevegger (48), at utløpsstrømmen fra impelleren (30a,30b) er en hovedsakelig aksialstrøm nedad mot bunnen av tanken og en hovedsakelig radialstrøm mot tankens sidevegger, og at utløpet (62,64) er plassert til å frigi fluid i utløpsstrømmen utvendig der strømmen er aksiell og innvendig der strømmen er radiell hvorved fluidet ikke er i stand til å motstå den aksielle utløpsstrøm, der utløpet er i et område av tanken som forløper mellom bunnen av tanken og impelleren.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at impelleren er minst en åpen, aksialstrømsimpeller med en diameter D, og at utløpet har minst en del, hvilken del er plassert utvendig av impellerens diameter og plassert i et område av tanken ved eller under en høyde over tankens bunn som er hovedsakelig i flukt med bunnen av impelleren.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at impelleren har et antall blader roterbare imkring en akse, hvilke blader har spisser hvor avstanden mellom disse og aksen definerer impellerens radius R, der 2R = D, hvilke utløp er plassert i en høyde som ikke overskrider 0,5D over tankens bunn.

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at impelleren er plassert i en høyde C målt til et plan som forløper vinkelrett til aksen og sentralt derigjennom hvor C er fra omkring 0.15D til 2,OD.

5 . Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at høyden L av utløpet er 0,1D over bunnen av tanken og at utløpet er plassert ved 1,3 til 1,4R fra aksen.

6. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at utløpet er et rør (64) med et antall utløpsporter som er avstandsplassert fra hverandre rundt aksen.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at portene er rørsegmenter som forløper nedad fra røret mot tankens bunn, hvilke porter er valgt fra gruppen bestående av nedad vendende åpninger ved enden av segmentene vinkelrett til aksen, åpninger i sidene av segmentene som motstår nevnte akse, og nedad vendende åpninger skråstilt til aksen.

8. Anordning Ifølge krav 6, karakterisert ved at røret er en ring med sitt senter omtrentlig langs aksen, hvilke ring har en radius større enn R og utløpsportene er åpninger i ringen avstandsplassert fra hverandre rundt ringen.

9. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at impelleren er en turbin med skrå- eller stigningsblader.

10. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at impellerbladene er luftfoil-typen.