SE458122B

SE458122B - DEVICE FOR MIXING AND / OR LIFTING A MEDIUM IN LIQUID FORM, SPECIFICALLY FOR PROMOTING MICRO-ORGANISMS

Info

Publication number: SE458122B
Application number: SE8204606A
Authority: SE
Inventors: P Krovak; M Salvet
Original assignee: Ceskoslovenska Akademie Ved
Priority date: 1981-08-10
Filing date: 1982-08-06
Publication date: 1989-02-27
Also published as: JPS5898083A; SE8204606L; SE8204606D0; JPS633590B2; HU194301B; ATA301382A; FR2511031B1; GB2106540B; GB2106540A; CH660459A5; DE3229748A1; AT388563B; CS228221B1; FR2511031A1

Description

458 122 eller emulgering av flytande faser. 458 122 or emulsification of liquid phases.

I överensstämmelse med dessa resultat använd es också olika slag av blandningsanordningar.In accordance with these results used es also different kinds of mixing devices.

I princip skiljer man mellan två slag av blandningsanordningar, snabbt roterande och långsamt roterande.In principle, a distinction is made between two types of mixing devices, fast rotating and slow rotating.

Snabbt_roterande blandningsanordningar används för obetydligt viskösa medier och möjliggör god dispersion. De är emellertid ej användbara för högviskösa vätskor. För de senare är endast långsamt roterande blandningsanordning ar användbara, t.ex. an- karomrörare, bandomrörare, 'kamomrörare eller dylikt.Fast_rotating mixers are used too insignificantly viscous media and enables good dispersion. However, they are not useful for highly viscous liquids. For the latter is only slowly rotating mixing device are useful, e.g. an- vessel stirrers, belt stirrers, 'comb stirrer or the like.

Ingen av dessa omrörare garanterar emellertid en fullständig dispersion pâ grund av den långsamma omröringen av mediet.However, none of these stirrers guarantee a complete dispersion due to the slow stirring of the medium.

Så t.ex. är ingen av nämnda blandningsanordningar lämplig för sådan fermentering, där under förloppet en ändring av mediets densitet inträder.So e.g. is none of said mixing devices suitable for such fermentation, where during the process a change of the medium density occurs.

Medelst brukligt använda blandningsanordningar är alltså ej al- la optimala förhållanden uppnâeliga, som är erforderliga för en fullständig fermentering. Detta är exempelvis fallet vid till- verkning sv jäster, antibiotika, alkaloider, polysackarider el- ler dylikt, där det är nödvändigt att ge mediet en rörelse och att sammanblanda flytande, gasformiga och fasta faser, och där fermenteringsmediet i början av fermenteringen uppvisar mycket tung konsistens och mot slutet har en hög viskös konsistens och ofta t.o.m. karaktären av en puddinggel. Förhållandet är liknan de vid kemiska reaktioner, flytande mediet redan mot s t.ex. vid polymerisation, där det lutet av polymerisationen är högvis- köst och en ytterligare blandning medelst brukliga b anordningar ej skulle vara verksam. ' l landnings- Flera av nämnda nackdelar med tidigare kända blandnings- och pumpningssystem avhjälps enligt uppfinningen genom en anordning 458 122 med de i patentkravet 1 angivna särdragen.Mixing devices commonly used are thus not achieve optimal conditions that are necessary for one complete fermentation. This is the case, for example, with effects of yeasts, antibiotics, alkaloids, polysaccharides or smiles like this, where it is necessary to give the medium a movement and to mix liquid, gaseous and solid phases, and there the fermentation medium at the beginning of the fermentation shows a lot heavy texture and towards the end has a high viscous texture and often t.o.m. the character of a pudding gel. The relationship is similar those in chemical reactions, liquid medium already against p for example in polymerization, where it the degree of polymerization is highly chest and a further mixture by means of customary b devices would not be effective. ' l landing Several of the mentioned disadvantages of previously known mixing and pumping system according to the invention is remedied by a device 458 122 with the features set forth in claim 1.

Rotorns botten är utförbar enligt krav 2.The bottom of the rotor is feasible according to claim 2.

Den ihåliga rotorn är upptill antingen helt öppen och utan lock, eller också är den utformad enligt krav 3.The hollow rotor at the top is either completely open and without lid, or it is designed according to claim 3.

Utlopps- och/eller inloppsöppningarna är utformbara enligt krav 4 eller också med strömningslikriktare, ansatser för skumniñgsdämpning eller för skumning av medierna.The outlet and / or inlet openings can be designed according to requirement 4 or also with flow rectifier, approaches for foaming or for foaming the media.

Ett alternativ av anordningen som särskilt är avsett för lyft- ning och pumpning av ett strömmande medium är utformat enligt krav 5.An alternative of the device specifically designed for lifting and pumping of a flowing medium is designed according to requirement 5.

Ett annat alternativ av anordningen enligt uppfinningen är be- stämt för blandning och inbördes dispersion och uppnàr i detta tillstånd en fullständig blandning (t.ex. vid polymerisationen en högre omsättningsgrad och en ökning av polymerens molekyl- vikt). Verkningssättet för blandningsanordningen enligt uppfin- ningen liknar i viss män verkningssättet hos en pump, i detta fall en centrifugalpump, och för flera system för bearbetade flytande medier sammanfaller dessa verkningssätt och kombinerar med en högre verkningsgrad.Another alternative of the device according to the invention is tuned for mixing and mutual dispersion and achieves in this state a complete mixture (eg during the polymerization a higher degree of turnover and an increase in the molecular weight). The mode of operation of the mixing device according to the invention In some men, the procedure is similar to that of a pump case a centrifugal pump, and for several systems for machined liquid media coincide and combine these modes of action with a higher efficiency.

Anordningen enligt uppfinningen är dels användbar som själv- ständig omröringsanordning, som endast arbetar under mediets yta, med också som en självständig pump för lyftning av olika strömmande medier, särskilt mycket viskösa medier och kan i flera fall ersätta brukliga slag av centrifugalskâlpumpar och dylikt, som har komplicerad konstruktion och uppvisar låg ener- getisk.yerkningsgrad och stora hydrauliska förluster.The device according to the invention is partly useful as a self-contained constant stirring device, operating only under the medium surface, but also as an independent pump for lifting various streaming media, especially very viscous media and can in several cases replace conventional types of centrifugal shell pumps and which has a complicated construction and has a low energy genetic efficiency and large hydraulic losses.

Om anordningen skall uppfylla ändamålet för en pump, måste den ihåliga motorn helt eller delvis medelst sin undre del, där rotorns botten befinner sig, vara nedsänkt i det bearbetade strömmande mediet. 458 122 Det är ofta fördelaktigt att utforma anordningen enligt krav 6.If the device is to fulfill the purpose of a pump, it must hollow motor in whole or in part by means of its lower part, where the bottom of the rotor is located, be immersed in the machined streaming medium. 458 122 It is often advantageous to design the device according to requirements 6.

Skälet härtill är, att i blandningsbehâllaren, och närmare bestämt såväl i dess undre del, som befinner sig under väts- keytan, utan också i dess övre del ovanför ytan, kommer me- diet att så virvlas omkring och splittras, att en fullständig dispersion och diffusion av beståndsdelarna tryggas.The reason for this is that in the mixing container, and closer determined both in its lower part, which is below the liquid surface, but also in its upper part above the surface, diet that so swirled around and split, that a complete dispersion and diffusion of the constituents are ensured.

Ett annat alternativ för att utnyttja anordningen enligt upp- finningen endast för att lyfta en vätska och för sprutning el- ler pumpning är att anordningen utformas enligt krav 9.Another alternative for using the device according to the invention only for lifting a liquid and for spraying electric pumping is that the device is designed according to claim 9.

Lämpligen sker därvid också utformningen enligt krav 10.Suitably, the design according to claim 10 also takes place.

I detta fall fâr.ej nâgra anslag eller andra inbyggnadselement vara anordnade i blandningsbehållaren, på huvudramen eller i den ihåliga rotorns stationära hus, varvid den centrala virveln i blandningsbehållaren ej uppstår och mediet under vätskeytan över huvud taget ej omröres, utan endast insuges via det sta- tionära skyddets rör för tillförsel av mediet vid rotorbott- nen.In this case, do not get any grants or other built-in elements be arranged in the mixing container, on the main frame or in the stationary housing of the hollow rotor, the central vortex in the mixing container does not occur and the medium below the liquid surface not stirred at all, but only sucked in via the the protection tube for supplying the medium at the rotor bottom nen.

Anordningen enligt uppfinningen är avhängig av två principer, särskilt principen med en skovellös omröring och skovellös pumpning av varje flytande medium, Detta möjliggör samtidigt bearbetning på olika sätt av de fly- tande medierna, t.ex. för att homogenisera och samtidigt pumpa uppåt och att inspruta solfjäderformat i ett gasformigt medium eller att lyfta bulkmaterial och samtidigt genom finfördelning eller medelst fluidteknik torka eller kyla osv.The device according to the invention depends on two principles, especially the principle of a shovelless agitation and shovelless pumping each liquid medium, This simultaneously enables processing in different ways of the the media, e.g. to homogenize and at the same time pump upwards and to inject fan-shaped form into a gaseous medium or to lift bulk material and at the same time by atomization or by means of fluid technology drying or cooling etc.

Den beskrivna ihåliga rotorn bildar företrädesvis ett grundele- ment för en rad av alternativ, vars konstruktionselement i och för sig är tidigare kända och i kombination med denna 458 122 anordning möjliggör att flytande medier av alla slag bear- betas för de mest skilda ändamål och fackområden.The hollow rotor described preferably forms a basic element. for a range of options, the design elements of which and per se are previously known and in combination with this 458 122 device enables liquid media of all kinds to be processed grazed for the most diverse purposes and disciplines.

Beroende på vilken del av den ihåliga rotorn som är i kon- takt med flytande fasen, är två användningar av denna rotor möjliga.Depending on which part of the hollow rotor is in rate with the liquid phase, are two uses of this rotor possible.

Det första fallet kommer till stånd om det flytande mediet i den roterande cylindriska rotorn inströmmar via en inlopps- öppning i rotorns botten, t.ex. via en tangentiell diffdsör och via en liknande diffusör också bortföres via en utlopps- I detta fall är mediet, kontakt med den cylindriska rotormantelns innervägg, så att öppning. t.ex. en syra, endast i rotorn till övervägande delen utövar funktionen hos en pump.The first case occurs about the liquid medium in the rotating cylindrical rotor flows in via an inlet opening in the bottom of the rotor, e.g. via a tangential diffuser and via a similar diffuser is also removed via an outlet In this case, the medium, contact with the inner wall of the cylindrical rotor jacket, so that opening. for example an acid, only in the rotor for the most part performs the function of a pump.

Den vid rotorbottnen inkommande syran lyftes av centrifugalkraften, vilket sker genom en stigande skruvlinje upp till rotorns lock, där den avledes ur rotorn, exempelvis via en tangentiell diffusör. Mantelns eller rotorbottnens ytterväggar är ej heller i detta fall i kontakt med mediet, endast i kontakt med den omgivande utan exempelvis atmosfären.The acid entering at the rotor bottom was lifted off centrifugal force, which occurs through a rising helix up to the rotor cover, where it is diverted from the rotor, for example via a tangential diffuser. Mantle or rotor bottom external walls are also in this case not in contact with the medium, only in contact with the surrounding but for example the atmosphere.

Det andra fallet inträder om den ihåliga rotorn med båda sidor av manteln, eventuellt också av rotorns lock kommer i kontakt med vätskan. Då får -dessa innerväggar i rotorn. bottnen och eventuellt i locket funktionen hos en pump såsom i det första fallet, och ytterväggarna på dessa rotordelar, som uppvisar friktion mot vätskan, arbetar som en omrörings- anordning för vätskan.The second case occurs about the hollow rotor with both sides of the jacket, possibly also of the rotor cover come in contact with the liquid. Then get -these inner walls of the rotor. the bottom and possibly in the lid the function of a pump such as in the first case, and the outer walls of these rotor parts, which exhibits friction against the liquid, acts as a stirring device for the liquid.

I detta fall måste den ihåliga rotorn åtminstone delvis vara nedsänkt_i vätska, d.v.s. att det är nödvändigt, att rotorš bottnen jämte inloppsöppningen befinner sig under vätskeytan i blandningsbehållaren.In this case, the hollow rotor must be at least partially immersed in liquid, i.e. that it is necessary, that rotorš the bottom and the inlet opening are below the liquid surface in the mixing container.

Den ihåliga rotorn är antingen helt nedsänkt i vätskan, var- vid den arbetar såsom klassiskt kända omröringsanordningar 458 122 och omröring endast sker under vätskeytan, eller också är den endast delvis nedsänkt, d.v.s. att en del av rotorn upp- fallet är särskilt lämpligt vid fermentering av ndkroorganismer, särskilt av skjuter ovanför vätskan. Det senare aeroba kultiveringsmedier, vidare för kemiska reaktioner och diffusioner mellan en flytande och en gasformig fas, för polymerisation, extraktíon eller dylikt. I dessa fall utnyttjas alla tre huvudfunktionerna hos anordningen enligt uppfinningen (pumpníng, omröring och sprutning).The hollow rotor is either completely immersed in the liquid, it operates as classically known stirring devices 458 122 and stirring takes place only below the liquid surface, or is it is only partially immersed, i.e. that part of the rotor the case is special suitable for the fermentation of ndcroorganisms, in particular of shoots above the liquid. The latter aerobic culture media, further for chemical reactions and diffusions between a liquid and a gaseous phase, for polymerization, extraction or the like. In these cases all three main functions of the device according to the invention (pumping, stirring and spraying).

Ytterligare blandningseffekter kan uppstå om den ihåliga rotorns tvärsnitt ej är cirkelformat, utan, kvadratiskt, elliptiskt eller triangulärt eller om rotormanteln exempel- vis är tillverkad av korrugerad plåt, som bildar vâgformiga upphöjningar. Kanterna eller upphöjningarna på rotorns man- tel kan då arbeta såsom skovlar i en omröríngsanordning, om de helt eller delvis är nedsänkta i det flytande mediet. I delen ovanför vätskan, d.v.s. i gasrummet, t.ei. i luften, kan dessa element ha funktionen av en bläsanordning, ventilator, en en luft-droppspridare, en kemiska förlopp eller dylikt. skumdämpare vid Rotorn kan exempelvis också uppvisa olika tvärsnitt, t.ex. i den nedsänkta delen ett cirkelformat tvärsnitt, i delen ovanför vätskan ett kvadra- tiskt tvärsnitt eller omvänt, etc- Utloppsöppningarna, t.ex. i rotormanteln som arbetar som omröringsanordning, kan utföras på olika flera rader över varandra eller dylikt. sätt, t.ex. i Genom öppningarnas form och läge kan sprutkaraktären för- ändras (solfjäderformig, korsande sprutning, i form av en skruvlinfe uppåt osv.).Additional mixing effects may occur if the hollow the cross section of the rotor is not circular, but, square, elliptical or triangular or if the rotor jacket is vis is made of corrugated sheet metal, which forms wavy elevations. The edges or elevations of the rotor manhole tel can then work as paddles in a stirrer, if they are completely or partially immersed in the liquid medium. IN the part above the liquid, i.e. in the gas space, i.e. in the air, these elements may have the function of a blower, fan, en one air-droplet spreader, a chemical processes or the like. defoamer at The rotor can, for example, also exhibit different cross-sections, e.g. in the submerged part one circular cross-section, in the part above the liquid a square technical cross-section or vice versa, etc. The outlet openings, e.g. in the rotor jacket working as stirring device, can be performed on different several rows above each other or the like. way, e.g. in Due to the shape and position of the openings, the spray character can be changed (fan-shaped, cross-spraying, in the form of a screw line upwards, etc.).

Den från rotorn utträdande vätskans hastighet och mängd är reglerbar i avhängighet. av rotorns varvtal,, rotorns dia- meter och höjd och ínloppsöppningarnas storlek, och vidare inloppsöppningarnas eller öppningens avstånd från fermen- teringsmediets yta í fermenteringstanken. 458 122 För att höja trycket och hastigheten för mediets finför- delning är det möjligt att tillsluta rotorn medelst ett lock och att lämpligt förminska utloppsöppningarna i rotorns lock eller mantel eventuellt i dess botten.The velocity and amount of liquid exiting the rotor is adjustable in dependence. of the rotor speed, the rotor diameter meters and height and the size of the inlet openings, and further the distance of the inlet openings or the opening from the the surface of the fermentation medium in the fermentation tank. 458 122 In order to increase the pressure and speed of the division, it is possible to close the rotor by means of a lid and to appropriately reduce the outlet openings in the rotor cover or mantle possibly at its bottom.

Utloppsöppningarna i rotorns lock möjliggör att mediet spru- tas uppåt, utloppsöppningar i rotorns mantel att det sprutas botten att det mot blandninge- ât sidan, och i behållarens botten. sprutas För att förebygga en central virvel, som kultiveringsvätskan skulle kunna bilda i behållarens mitt genom den roterande rotorns friktion, är anslag anordnade i fermenterings- behållaren, slag motverkar att denna virvel uppstår. Anslagen bildar här företrädesvis på behâllarens omkrets, vilka an- samtidigt förutsättningar för en fullständig blandning av mediet.The outlet openings in the rotor cover enable the medium to spray taken upwards, outlet openings in the rotor casing that it is sprayed bottom that it is against mixing to the side, and in the bottom of the container. sprayed To prevent a central vortex, such as the cultivation fluid could form in the center of the container by rotating friction of the rotor, stops are arranged in the fermentation the container, stroke prevents this vortex from occurring. The appropriations form here preferably on the circumference of the container, which at the same time conditions for a complete mix of the medium.

Vätskans blandning är exempelvis vid fermentering uppdelad i tre arbetsrum i fermenteringsbehàllaren, vilka dels är anordnade i vätskan (under ytan) och dels i gasdelen ovanför vätskan. Från det första arbetsrummet, d.v.s. inuti den blandade vätskan, där en centralvirvel bildas, som uppdelas i lokala virvlar, t.ex. genom anslag, insuges vätskan i det andra arbetsrummet, d.v.s. i' rotorns inre, där blandning sker genom centrifugalfältets inverkan, vilket dels uppdelar vätskan i en tung och en lätt fas, och åter blandar, dels lyfter den via en stigande spiral, varefter vätskan i det tredje arbetsrummet, som innehåller gas, uppsprutas fritt i solfjädersform ovanför vätskan, där den sedan fritt åter ned- faller i _form av fina droppar på vätskans yta, eller ~ 'll-EX- tillbakarinner ned i vätskan, längs fermenteringsbe- hållarens väggar i form av en tunn vätskefilm. där det flytande mediet erhållit av _ett tunt I rummet innehållande gas, formen av fina droppar, av dimma eller filmskikt, uppkommer en intensiv kontakt mellan de flytande 458 122 och gasformiga faserna utan hänsyn till karaktären hos vätskan i fermenteringsbehâllaren och en maximal tillväxt av kultiverade mikroorganismer, som därvid sväller naxímalt i rummet under vätskans yta.The mixture of the liquid is, for example, in fermentation divided into three working rooms in the fermentation vessel, which are partly arranged in the liquid (below the surface) and partly in the gas part above the liquid. From the first workroom, i.e. in the present mixed liquid, where a central vortex is formed, which is divided in local vortices, e.g. by impact, the liquid is sucked into it second workspace, i.e. in 'the interior of the rotor, where mixture occurs through the action of the centrifugal field, which partly divides the liquid in a heavy and a light phase, and again mixes, partly lifts it via a rising spiral, after which the liquid in it the third workroom, which contains gas, is sprayed freely in fan shape above the liquid, where it is then freely lowered again falls in the form of fine droplets on the surface of the liquid, or ~ 'll-EX- back into the liquid, along the fermentation the walls of the holder in the form of a thin liquid film. where the liquid medium has been obtained of _a thin In the room containing gas, the form of fine drops, of mist or film layer, an intense contact arises between the liquids 458 122 and gaseous phases without regard to the nature of the liquid in the fermentation vessel and a maximum growth of cultured microorganisms, which swell to the maximum in the space below the surface of the liquid.

Förloppets intensitet är i båda fallen pâverkbar, särskilt genom rotorns varvtal, genom dess mätt, genom inlopps- och utloppsöppningarnas storlek och genom rotorns nedsänknings- grad under_vätskans yta.The intensity of the process is influential in both cases, in particular by the rotor speed, by its measured, by the inlet and the size of the outlet openings and through the immersion of the rotor degree below the surface of the liquid.

Fermenteringsbehållaren enligt uppfinningen kan också vara försedd med bruklig utrustning. T.ex. med en ytterligare om- röringsanordning (propelleromrörare eller dylikt), en skum- dämpare, temperaturregulator, termometer, medieanalysator, t.ex. en pH-mätare, provsond, doseringsanordning näringsämnen, för 02, C02 eller dylikt. för En mekanisk skumbrytare kan också vara anordnad på rotorn, t.ex. stavar, som leder genom rotormantelns väggar under locket, eller ett ytterligare rotorlock, som från rotorn in- skjuter i blandningsbehâllarens gasrum ovanför vätskan.The fermentation vessel according to the invention can also be equipped with standard equipment. For example. with a further re- stirring device (propeller stirrer or the like), a foam attenuator, temperature controller, thermometer, media analyzer, for example a pH meter, test probe, dosing device nutrients, for O 2, CO 2 or the like. for A mechanical foam breaker can also be arranged on the rotor, for example stavar, leading through the walls of the rotor jacket below the cover, or an additional rotor cover, which is inserted from the rotor shoots into the gas chamber of the mixing container above the liquid.

Anordningen enligt uppfinningen möjliggör en fullständig återcirkulation av det .flytande mediet i fermenterings- anordningen utan. hänsyn till: viskositeten, garanterar en stor kontaktyta mellan vätskan och gasen, vilket även gäller vid mycket viskösa vätskor, den möjliggör vidare insprutning av detta medium i rummet ovanför fermenteringsvätskan (in i gasfasen) och inskränker självverkande skumningen i rummet ovanför den flytande fasen till i höjd med insprutnings- nivån. En ytterligare fördel är, att den säkerställer att en fast fasxflyter upp även i högviskösa medier genom sugeffekﬁ ten hos rotorns inloppsöppning.The device according to the invention enables a complete recirculation of the liquid medium in the fermentation broth the device without. taking into account: the viscosity, guarantees a large contact area between the liquid and the gas, which also applies in the case of very viscous liquids, it enables further injection of this medium in the room above the fermentation broth (into the gas phase) and restricts self-acting foaming in the room above the liquid phase to at the level of the injection level. An additional advantage is that it ensures that one solid fasx also flows up in highly viscous media through suction effect ﬁ at the inlet opening of the rotor.

Rotorns drivning kan ske underifrån eller uppifrån, d.v.s. från fermenteringsbehâllarens botten eller lock. 458 122 Fermenteringsanordningen enligt uppfinningen uppvisar en stor energetisk besparing jämfört med nu kända fermen- teringsanordningar (upp till 30 % besparing).The rotor can be driven from below or from above, i.e. from the bottom or lid of the fermentation vessel. 458 122 The fermenter according to the invention has a large energy savings compared to now known fermenters (up to 30% savings).

En fördel är vidare, att i jämförelse med existerande typer av fermenteringsanläggningar, där ndkroorganismernas celler växte endast i den omrörda undre flytande fasen, genomströmmar tillväxtmediet vid anordningen enligt upp- finningen fortlöpande genom alla tre arbetsrummen, och fyller utan återstod hela rummet i fermenteringsbehâllaren vid stor kontaktyta.An advantage is further, that in comparison with existing types of fermentation plants, where ndkroorganisms cells grew only in the stirred lower liquid phase, flows through the growth medium at the device according to the finding continuously through all three workrooms, and fills without residue the entire space in the fermentation vessel at large contact area.

Detta möjliggör t.ex. en fullständig oxidation av mikroorga- nismernas växande celler (bakterier, jäster, svampar, alger och dylikt). En följd därav är att fermenteringstiden för- kortas och att större upptjockning av slutprodukten uppnås jämfört med existerande kända typer av liknande anordningar.This enables e.g. a complete oxidation of microorganisms the growing cells of the organisms (bacteria, yeasts, fungi, algae and the like). A consequence of this is that the fermentation time shortened and that greater thickening of the final product is achieved compared to existing known types of similar devices.

Ytterligare fördelar är att fermenteringens drift är enkelt reglerbar under olika fermenteringsfaser och varsam omröring av mikroorganismernas celler (t.ex. vid_ framställning av antibiotika), ty nâgra större skador på dessa celler uppkom- mer ej, såsom exempelvis vid skovel- eller turbinomrörare, som är installerade i fermenteringsbehâllaren.Additional advantages are that the operation of the fermentation is simple adjustable during different fermentation phases and gentle stirring of the cells of the microorganisms (eg in the production of antibiotics), as some major damage to these cells occurred no more, such as, for example, with paddle or turbine agitators, which are installed in the fermentation vessel.

Om sedan uppmärksamheten endast riktas på anordningens öpp~ ningsfunktion (se första fallet ovan), är det fördelaktigt om bottnen och locket är cirkelformade och försedda med en central öppning för tillförsel och bortförsel av mediet till respektive från rotorn, varvid öppningarna är försedda med diffusörer för att likrikta det i rotorn inkommande och från rotorn utgående mediet. _ Den skovellösa pumpens ihåliga rotor, som säsonx brukligt uppvisar formen av en låg eller hög ihålig cylinder med ver- tikal vridningsaxel och horisontell botten, är i huvudsak en roterande behållare med öppningar. Formen hos en sådan be- 458 122 hållare kan visserligen vara godtycklig (en roterande kon, cylinder, polyeder e.d.), liksom rotationsaxelns' riktning (vertikal, lutande, horisontell).If then the attention is only focused on the opening of the device function (see first case above), it is advantageous if the bottom and lid are circular and provided with a central opening for supply and removal of the medium to respectively from the rotor, the openings being provided with diffusers to rectify what is coming in and out of the rotor rotor outgoing medium. _ The hollowless pump's hollow rotor, as usual has the shape of a low or high hollow cylinder with vertical axis of rotation and horizontal bottom, is essentially one rotating container with openings. The form of such a 458 122 holder can admittedly be arbitrary (a rotating cone, cylinder, polyhedron, etc.), as well as the direction of the axis of rotation (vertical, inclined, horizontal).

Rotorn har här en funktion liknande den vid ett skovellöp- hjul hos kända centrífugalpumpar, d.v.s. att dess uppgift är att till det pumpade mediet avge kinetisk energi, men funk- tionen beror på en annan hydrodynamisk princip, alltså ej på den hydrodynamiska verkan av löphjulets skovlar, inneslutna i ett stationärt hus för pumpen. som är Medan skovelhjulet är öppet vid sin omkrets och rörelseener- gin förintas genom friktion mot pumphusets inre stationära vägg genom turbulens mot skovlarna och vidare genom vätskans överströmning i spalten mellan husväggen och skovlarna, upp- visar den ihåliga rotorn enligt föreliggande uppfinning ej dessa nackdelar. ' Det rörliga mediet, t.ex. en vätska, som med en vinkelhas- tíghet lika med noll inträder vid rotorns botten, anordningen enligt när vid uppfinningen genom centrifugalkraften nästan ögonblickligen fram till en roterande vätskering (en vätskeparaboloid), vars höjd motsvarar rotorhöjden, och som här genom centrifugalkraften utbildades redan av en tidigare till rotorn tillförd vätska. Medíet övertager den kinetiska energi och den vínkelhastighet som motsvarar rotormantelns även om rotormantelns ytterväggar ej är helt glatta (de kan emellertid vara uppruggade, förses med upphöjningar, lister, spår eller dylikt).The rotor here has a function similar to that of a vane wheels of known centrifugal pumps, i.e. that its task is to deliver kinetic energy to the pumped medium, but tion depends on another hydrodynamic principle, ie not on the hydrodynamic effect of the impellers of the impeller, enclosed in a stationary housing for the pump. which is While the impeller is open at its circumference and movement gin is destroyed by friction against the inner stationary of the pump housing wall through turbulence towards the vanes and further through the liquid overflow in the gap between the house wall and the vanes, does not show the hollow rotor of the present invention these disadvantages. ' The moving medium, e.g. a liquid which, with an angular velocity tyghet equal to zero enters at the bottom of the rotor, the device according to when at the invention by the centrifugal force almost instantaneously until a rotating liquid ring (a liquid paraboloid), the height of which corresponds to the rotor height, and which here by the centrifugal force was already trained by a former fluid supplied to the rotor. The medium takes over the kinetic energy and the angular velocity corresponding to the rotor jacket even if the outer walls of the rotor jacket are not completely smooth (they can however, be roughened, provided with elevations, moldings, tracks or the like).

Vätskeringen framställer något så när en central stigande vlfvel, “som har har bildats till l höja med den pumpade vätskan. Virvelcentrum bildar här en stabil stigande skruv.The liquid ring produces something like a central rising vlfvel, “which has been formed to l raise with the pumped the liquid. The vortex center here forms a stable rising screw.

Pâ grund av de stora centrífugalkrafterna uppstår i denna virvel knappast nâgra förluster eller störande hydrodyna- miska moment genom turbulens, friktion väggar, ej produktiva virvlar eller dylikt. mot stationära Det rör sig om 458 122 ll en naturlig rörelse. Den centrala virveln i form av en vätskering är fullständigt symmetrisk och regelbunden och dess rörlighet kan i övre delen av rotorn avtappas medelst en utloppsdiffusör, t.ex. i en pumptryckledning eller dy- likt varvid förlusterna i den stationära utloppsdiffusören är förhållandevis små (ungefär 7 %).Due to the large centrifugal forces arise in it vortex hardly any losses or disturbing hydrodyna- mical moments through turbulence, friction walls, non-productive vortices or the like. against stationary It's about 458 122 ll a natural movement. The central vortex in the form of a liquid ring is completely symmetrical and regular and its mobility in the upper part of the rotor can be drained by means of an outlet diffuser, e.g. in a pump pressure line or similar to the losses in the stationary outlet diffuser are relatively small (about 7%).

Dessa omständigheter förorsakar också hög verkningsgrad hos denna skovellösa pump enligt uppfinningen och ett mycket elektrisk drift. *Vid bildandet av cirkelringen uppstår endast små hydromekaniska lågt behov av energi för rotorns motstånd, som måste övervinnas.These circumstances also cause high efficiency in this paddleless pump according to the invention and a lot electric operation. *At the formation of the circular ring occurs only small hydromechanical low energy requirement for rotors resistance, which must be overcome.

Med hänvisning till bifogade ritning beskrivs nedan som exempel olika utföringsformer av anordningen enligt upp- finningen. Pâ ritningen visar fig. l ett vertikalt längd- snitt genom en totalvy av en sådan anordning enligt uppfinningen. som här har funktionen av en pump, fig. 2 en liknande totalvy av en anordning enligt uppfinningen, som här har funktionen av en klassisk omröringsanordning, en dispergeringsanordning, emulgeringsanordning, homogenise- eller dylikt, 3 ett annat slag av en som omrörare arbetande ringsanordning som är nedsänkt i aktuellt medium, fig. anordning enligt uppfinningen, där omröraren rör om en vätska under dess yta, men samtidigt insprutar den i form av små droppar i rummet ovanför vätskan, (där t.ex. vätskan oxi- deras eller dylikt), fig. 4 en underifrån sedd horisontalvy av en rotorbotten, 5 en underifrån sedd horisontalvy av utbildad 6 ett schematiskt vertikalt längdsnitt av en fig. en annorlunda rotorbotten med flera inlopps- öppningar, fig. utföringsform av anordningen för fermentering av mikroorga- nismer, Wid vilken alla tre funktionerna hos den ihåliga rotorn är aktuella, d.v.s. en skovellös blandning, pumpning och insprutning av det rörliga mediet, fig. 7 ett vertikalt längdsnitt genom en anordning enligt uppfinningen arbetande som omrörare, vilken till skillnad från omröraren enligt fig. 6 är lagrad i ett stationärt hus, bland vars delelement 458 122 l5 l2 också ingår anslag i form av stavar, och fig. 8 en motsvar- ande vy av en anordning arbetande som skovellös pump, som är lagrad i ett stationärt hus, vars undre del bildar ett sta- tionärt skydd, som omger den undre, sänkta delen av rotorn. under mediets yta ned- Den skovellösa pumpen enligt fig. l uppvisar en,rotor l, vars pumpaxel 2 i övre delen är förbunden med axeln pà en elektrisk drivmotor l8, som roterar rotorn l. Elektromotorn 18 är fast på pumpens huvudram 3. Rotorn l är medelst sina lager lagrad i ramen 3, uppvisar formen av en ihålig cylin- der och är förbunden med axeln 2 medelst strävor 19. I sin undre ände är rotorn l vidare försedd med en botten 4 och i sin övre ände med ett lock 5, varvid bottnen och locket i mitten därav uppvisar var sin cirkelformad öppning 6 resp. 7, så att dessa båda delar har en ringliknande form.With reference to the accompanying drawing is described below as examples different embodiments of the device according to the finding. In the drawing, Fig. 1 shows a vertical length section through an overall view of such a device according to the invention. which here has the function of a pump, Fig. 2 a similar overall view of a device according to the invention, which here has the function of a classic stirrer, a dispersing device, emulsifying device, homogenizing etc, 3 another kind of one working as a stirrer device that is immersed in the current medium, fig. device according to the invention, wherein the stirrer is about one liquid below its surface, but at the same time it injects in the form of small droplets in the room above the liquid, (where, for example, the liquid their or the like), Fig. 4 a bottom view seen from below of a rotor bottom, a bottom view of educated 6 is a schematic vertical longitudinal section of a fig. a different rotor base with several inlet openings, fig. embodiment of the device for fermenting microorganisms nismer, Wid which all three functions of the hollow the rotor are current, i.e. a shovelless mixture, pumping and injecting the moving medium, Fig. 7 a vertical longitudinal section through a device according to the invention operating as a stirrer, which unlike the stirrer according to Fig. 6 is stored in a stationary housing, among whose sub-elements 458 122 l5 l2 also includes projections in the form of rods, and Fig. 8 shows a view of a device acting as a paddle pump, which is stored in a stationary house, the lower part of which forms a protection, which surrounds the lower, lowered part of the rotor. below the surface of the medium The paddleless pump according to Fig. 1 has a rotor 1, whose pump shaft 2 in the upper part is connected to the shaft of one electric drive motor l8, which rotates the rotor l. The electric motor 18 is fixed to the main frame of the pump 3. The rotor 1 is by its own layer stored in the frame 3, has the shape of a hollow cylinder and are connected to the shaft 2 by means of struts 19. In its lower end, the rotor 1 is further provided with a bottom 4 and i its upper end with a lid 5, the bottom and lid in the center thereof each has its own circular opening 6 resp. 7, so that these two parts have a ring-like shape.

På ramens 3 undre och övre del är en undre resp. övre tan- gentiell likriktningsdiffusör 8 resp. 9 fäst. Den undre dif- fusören 8 uppvisar ett inlopp 10 och utlopp ll, medan den övre diffusören 9 uppvisar ett inlopp 12 och utlopp l3. Båda likriktningsdiffusörerna. 8, 9 är bildade av ett stigande rör, som har formen av en slinga och vars diameter väljes i motsvarighet till pumpens_avsedda kapacitet. Vid den undre likriktningsdiffusören 8 styres slingan under bottnen 4, leder genom den cirkelformade öppningen 6 och upphör tätt ovanför bottnen 4 med ett solfjäderformigt avsmalnat utlopp ll.On the lower and upper part of the frame 3 is a lower resp. upper tan- gential rectification diffuser 8 resp. 9 attached. The lower dif- the fuser 8 has an inlet 10 and outlet 11, while it the upper diffuser 9 has an inlet 12 and an outlet 13. Both the rectification diffusers. 8, 9 are formed by a rising tubes, which have the shape of a loop and whose diameter is chosen in equivalent to the pump's intended capacity. At the lower the rectification diffuser 8 controls the loop under the bottom 4, leads through the circular opening 6 and terminates tightly above the bottom 4 with a fan-shaped tapered outlet ll.

Vid den övre diffusören 9 är inloppet 12 för mediet, som roterar i rotorn 1, i diffusörens 9 slinga tätt under locket . öppningen 7 och mediet utkommer ur den övre diffusören 9 via utloppet 13.At the upper diffuser 9, the inlet 12 of the medium, which rotates in the rotor 1, in the loop of the diffuser 9 tightly under the cover . the opening 7 and the medium emerges from the upper diffuser 9 via outlet 13.

Den pumpade vätskan, t.ex. vatten, inströmmar via en till- loppsrörledning i den undre diffusören lO och inkommer teo- Dennakslinga leder sedan uppåt genom den cirkelformade; 458 122 13 noll sol- fjäderformade utloppet ll vid rotorns l botten 4. Ûnder kort retiskt med hastigheten via det tangentiella tid bildas genom vätskans rotation i rotorn en vätskering (en ytparaboloid), vars rotation sker med en vinkelhastighet som ungefär överensstämmer med vinkelhastigheten för rotor- mantelns varvtal.The pumped liquid, e.g. water, flows in via an flue pipeline in the lower diffuser 10 and enters the Dennakslinga then leads upwards through the circular; 458 122 13 zero solar spring-shaped outlet ll at the bottom of the rotor l 4. Under short rhetorically with the velocity via the tangential time is formed by the rotation of the liquid in the rotor a liquid ring (a surface paraboloid), whose rotation takes place at an angular velocity approximately corresponding to the angular velocity of the rotor mantle speed.

Så snart den inkommande vattenströmningen blandat sig med den roterande vätskeringen 5 i rotorn l och den erforderliga energin och således också den erforderliga centrifugalkraf- ten uppnåtts, lyfts vattnet vid rotorns l innervägg längs en lyftspiral fortlöpande mot rotorns l övre del, där den tätt under locket 5 via inloppet 12 inkommer i den övre diffusö- rens 9 slinga och lämnar den övre diffusören 9 via utloppet l3.As soon as the incoming water flow mixes with the rotating fluid ring 5 in the rotor 1 and the required one energy and thus also the required centrifugal power achieved, lift the water at the inner wall of the rotor l along one lifting spiral continuously towards the upper part of the rotor, where it is tight below the cover 5 via the inlet 12 enters the upper diffuser loop 9 and leaves the upper diffuser 9 via the outlet l3.

En förutsättning för en kontinuerlig pumpning av vätskan är, att vätskan strömmar via båda diffusörerna 8, 9 i rotorns l rotationsriktning.A prerequisite for a continuous pumping of the liquid is, that the liquid flows via both diffusers 8, 9 in the rotor 1 direction of rotation.

Fig. 2 visar i vertikalt längdsnitt anordningen enligt fig. 2, som fyller funktionen hos en helt nedsänkt omrörare, i vilken emellertid också funktionen hos en pump ingår, så att båda funktionerna är kombinerade.Fig. 2 shows in vertical longitudinal section the device according to fig. 2, which fulfills the function of a fully immersed stirrer, i which, however, also includes the function of a pump, so that both functions are combined.

Till skillnad från "pumpen" enligt fig. l är mediet här ej endast i kontakt med anordningens innerväggar, utan sam- tidigt också med rotorns ytterväggar, särskilt med manteln och bottnen och är fullständigt nedsänkt under mediets yta i blandningsbehållaren.Unlike the "pump" of Fig. 1, the medium here is not only in contact with the inner walls of the device, without contact early also with the outer walls of the rotor, especially with the mantle and the bottom and is completely immersed below the surface of the medium in the mixing container.

Anordningens ihåliga rotor l uppvisar cirkelformat tvär- snitt och dess botten 4 är försedd med fyra cirkelformade inloppsöppningar 6.The hollow rotor 1 of the device has a circular cross-section section and its bottom 4 is provided with four circular shapes inlet openings 6.

Rotorn l har ej något lock och är öppen upptill. I rotorns l mantel 14 är cirkelformade utloppsöppningar 28, i vilka 458 122 14 eventuellt munstycken l5 är insatta. Den undre raden av munstyckena 15 uppvisar en på sidan anbringad utloppsöppning riktad motsatt mot rotorns l rotation.The rotor 1 has no lid and is open at the top. In the rotorns In jacket 14 are circular outlet openings 28, in which 458 122 14 any nozzles l5 are inserted. The bottom row of the nozzles 15 have an outlet opening arranged on the side directed opposite to the rotation of the rotor l.

I blandningsbehâllaren 16 är vidare under mediets yta verti- kala anslag 17 anordnade, vilka är riktade i rotoraxelns riktning och fästa på blandningsbehâllarens 16 mantel.Furthermore, in the mixing container 16 below the surface of the medium bare abutments 17, which are directed in the rotor shaft of the rotor shaft direction and attach to the jacket of the mixing container 16.

Rotorn bildar i detta fall två arbetsrum, ett i blandnings- behållaren 16 och ett i rotorn 1. Vätskan insuges i rotorn l via fyra inloppsöppningar 6 i rotorns botten 4 och även om den sammanlagda genomströmningsprofilen av alla fyra Öpp- ningarna i det övre randområdet är mindre än rotorns l genomströmningstvärsnitt, inkommer vätskan i rotorn l även vid dess mitt via rotorns 1 övre öppna del.The rotor in this case forms two working spaces, one in the mixing the container 16 and one in the rotor 1. The liquid is sucked into the rotor 1 via four inlet openings 6 in the bottom 4 of the rotor and also if the total flow-through profile of all four Open the connections in the upper edge region are smaller than the rotor 1 flow cross section, the liquid enters the rotor 1 as well at its center via the upper open part of the rotor 1.

Den vätska som befinner sig i rotorn l lyftes (pumpas) där- vid av centrifugalkraften längs en stigande skruv mot man- telns 14 innerväggar och kommer antingen via rotorns l överkant eller via utloppsöppningarna 28, 29 i manteln 14 eller i bottnen 4 eller vid ett munstycke 15 i manteln 14 tillbaka till vätskan utanför rotorn l. Utloppsöppningarna sonl är anordnade förbättrar blandningen av den flytande eftersom de möjliggör :att mediet under tryck in- sprutas i mediet utanför rotorn under dess yta. 28, 29 och nmnstyckena 15 eller dylikt, under mediets yta, fasen, I rotorn kan också en uppdelning av tyngre och lättare fraktioner äga rum. Om sådana olika tunga fraktioner föreligger i mediet, blandas de äter efter utträdet ur rotorn l. Utanför rotorn 1 blandas sedan vätskan genom friktion av rotorns 1 ytterväg- gar 14 mot vätskan, som befinner sig i blandningsbehållarens 16. Rotorn l är excentriskt lagrad i behållaren 16, vari-_ genom en excentrisk virvel uppstår i behållaren, som emel- lertid lugnas ned av anslag 17 varvid lokala virvelfält uppstår i rotationsriktningen omkring dessa anslag. Om rotorns 1 tvärsnitt uppvisar formen av en rektangel, tri- angel, kvadrat, ellips eller dylikt, med andra ord ej är 458 122 cirkelformad, såsom fallet är vid den cylindriska rotorn (samma form skulle då också bottnen 4 och eventuellt också locket 5 ha), så fall rotorns l helhetsform under mediets yta, förorsaka en ytter- skulle kanterna, i förekommande ligare blandningseffekt, som vore liknande den som exempel- vis föreligger vid skovelomröring.The liquid present in the rotor 1 is lifted (pumped) there- by the centrifugal force along a rising screw against the telns 14 inner walls and comes either via the rotor l upper edge or via the outlet openings 28, 29 in the jacket 14 or at the bottom 4 or at a nozzle 15 in the jacket 14 back to the liquid outside the rotor l. The outlet openings sonl are arranged improves the mixture of the liquid because they enable: that the medium under pressure sprayed into the medium outside the rotor below its surface. 28, 29 and the nozzles 15 or the like, below the surface of the medium, phases, In the rotor can also own a division of heavier and lighter fractions room. If such different heavy fractions are present in the medium, mixed they eat after exiting the rotor l. Outside the rotor 1 the liquid is then mixed by friction of the outer surface of the rotor 1 14 against the liquid contained in the mixing container 16. The rotor 1 is eccentrically mounted in the container 16, wherein through an eccentric vortex arises in the container, which however, is calmed down by stop 17 whereby local vortex fields arises in the direction of rotation around these stops. If the cross section of the rotor 1 has the shape of a rectangle, tri- angel, square, ellipse or the like, in other words not 458 122 circular, as is the case with the cylindrical rotor (the same shape would then also the bottom 4 and possibly also lid 5 ha), so case the overall shape of the rotor 1 below the surface of the medium, cause an would the edges, if any more blending effect, which would be similar to that of the is present during paddle stirring.

Fig. 3 visar i vertikalt axialsnitt en blandningsanordning enligt uppfinningen, som är helt nedsänkt i ett rörligt medium, som skall homogeniseras. ' Anordningen enligt fig. 3 skiljer sig från den ovanstående, 2 illustrerade utföringsformen, genonx att rotorns i fig. lock 5 är utbildat med tvâ munstycken l5 vid lockets 5 periferi, att locket 5 befinner sig i jämnhöjd med mediets yta i blandningsbehållaren 16 och att ej några munstycken l5 eller utloppsöppningar 28, 29 är anordnade i rotorns l man- tel 14 eller botten 4, så att blandningsanordningens undre i mediet nedsänkta del bildar en störd central virvel, vari- genom små lokala virvlar uppstår vid anslagen 17, medan det ur rotorns l inre utkommande mediet genom munstycken 15 på locket 5 uppsprutas över vätskan i form av en roterande spi- ralformad droppvirvel.Fig. 3 shows in vertical axial section a mixing device according to the invention, which is completely immersed in a movable medium, to be homogenized. ' The device according to Fig. 3 differs from the above, 2 illustrated the embodiment, genonx to the rotor in fig. lid 5 is formed with two nozzles l5 at the lid 5 periphery, that the lid 5 is flush with the medium surface in the mixing container 16 and that no nozzles l5 or outlet openings 28, 29 are arranged in the maneuver of the rotor 1 tel 14 or bottom 4, so that the lower of the mixing device in the submerged part of the medium forms a disturbed central vortex, which through small local vortices occur at appropriations 17, while it from the inner medium of the rotor 1 through nozzles 15 on the lid 5 is sprayed over the liquid in the form of a rotating spigot ralform droplet vortex.

Blandningsanordningen är anbringad i mitten av blandninge- behållaren 16 ett Blandningsanordningens vertikala axel 2 leder genom bland- och använder undre blandningssystem. ningsbehällarens botten och är tätad vid bottnen. Medelst en sträva 19 och locket 5 är axeln 2 förbunden med rotorn 1. I blandningsbehâllaren 16 är vertikala anslag 17 anordnade, vilka är fästa på blandningsbehällarens 16 mantel och för- hindrar att en central virvel bildas i blandningsbehàllaren l6. Vid denna utföringsform av anordningen är flera funk- skovellös pumpning tioner förenade, en skovellös blandning, samt insprutning av mediet i gasrummet ovanför mediets yta.The mixing device is arranged in the middle of the mixing unit. the container 16 a The vertical axis 2 of the mixing device leads through the mixing and uses lower mixing systems. the bottom of the container and is sealed at the bottom. By means of one strut 19 and the cover 5, the shaft 2 is connected to the rotor 1. I the mixing container 16, vertical stops 17 are arranged, which are attached to the jacket of the mixing container 16 and prevents a central vortex from forming in the mixing container l6. In this embodiment of the device, several functions are paddleless pumping united, a paddleless mixture, and injecting the medium into the gas space above the surface of the medium.

Bottnen 4 i figur 4 uppvisar formen av en cirkelring med en central inloppsöppning 6 i mitten, medan bottnen 4 i fig. 5 458 122 16 uppvisar flera inloppsöppningar 6, som är anordnade sym- metriskt omkring bottnens 4 mitt.The bottom 4 in Figure 4 has the shape of a circular ring with a central inlet opening 6 in the middle, while the bottom 4 in Fig. 5 458 122 16 has several inlet openings 6, which are arranged symmetrically. metric around the bottom 4 mid.

Figur 6 visar en utföringsform av anordningen för fermente- ring eller kultivering av mikroorganismer, där vid celler- nas tillväxt kultiveringsmediet upptjockas och mot slutet av fermenteringen bildas av den ursprungliga tunnflytande vätskan en vätska med honungsliknande eller puddingkonsi- stens.Figure 6 shows an embodiment of the device for fermenting cultivation or cultivation of micro-organisms, where in cell growth of the cultivation medium thickens and towards the end of the fermentation is formed by the original thin liquid the liquid is a liquid with a honey-like or pudding consistency stens.

Anordningen inkluderar en fermenteringsbehållare 20, som är försedd med en botten och ett lock, i vilka lager 21 är anordnade för en ihålig rotor 1 med en vertikal axel 2.The device includes a fermentation vessel 20, which is provided with a bottom and a lid, in which layers 21 are arranged for a hollow rotor 1 with a vertical shaft 2.

En del av rotorn 1 bildar en sugansats 24, i vilken in- loppsöppningen 27 befinner sig.A part of the rotor 1 forms a suction set 24, in which the race opening 27 is located.

Rotorn 1 uppvisar vidare en cylinderformad mantel 14, en cirkelformad botten 4 med en central inloppsöppning 6 för tillförsel av mediet till rotorn 1. I manteln 14 är en rad av öppningar 28 anordnade för mediets bortförsel från rotorn 1. De övre öppningarna 28 har formen av munstycken . Axeln 2 drivs av en elektromotor 18 med en varvtals- regulator. Axeln 2 är förbunden med rotorns 1 mantel 14 medeLst varandra korsande strävor 19.The rotor 1 further has a cylindrical jacket 14, a circular bottom 4 with a central inlet opening 6 for supply of the medium to the rotor 1. In the jacket 14 is a row of openings 28 provided for the removal of the medium from the rotor 1. The upper openings 28 are in the form of nozzles . The shaft 2 is driven by an electric motor 18 with a speed regulator. The shaft 2 is connected to the jacket 14 of the rotor 1 by intersecting endeavors 19.

I fermenteringsbehållaren 20 är vid dess periferi sym- metrisk: i förnåiianae till 'axeln 4 anslag 17 i form av vertikala stänger anordnade. De är fästa på fermen- teringsbehållarens 20 botten och på dess lock. Anslag- en 17 förhindrar att en central virvel uppstår, som annars skulle bildas i fermenteringsbehållaren till följd av rotorns rotation.In its fermentation vessel 20, at its periphery, sym- metric: in front of the shaft 4 abutment 17 in shape of vertical bars arranged. They are attached to the the bottom of the container 20 and on its lid. Appropriation- a 17 prevents a central vortex from occurring, which otherwise would form in the fermentation vessel as a result of the rotation of the rotor.

Fermenteringsbehållaren 20 har tvâ huvudarbetsrum, ett_ _ undre för en flytande fas och ett övre för en gasformig fas.The fermentation vessel 20 has two main working compartments, one lower for a liquid phase and an upper for a gaseous phase.

Ett tredje arbetsrum bildas i rotorn. Vid rotering av den cylindriska rotorn 1, som medelst sin underdel är nedsänkt i 458 122 17 vätskan i vätskerummet, inkommer det flytande mediet via den centrala öppningen 6 i bottnen 4 i rotorn l, lyftes längs en stigande spiral och via utloppsöppningar 28 i manteln 14 el- ler via munstycken 15 återsprutas mediet i form av droppar från rotorn l till fermenteringsbehâllaren 20, och närmare bestämt till dess övre arbetsrum, som innehåller gas. Dä dropparna slår emot ett stationärt anslag 17 i behållaren 20 eller mot fermenteringsbehàllarens 20 innervägg splittras de, varefter vätskan nedrinner längs fermenteringsbehàllarens 20 väggar i form av en tunn film och via vätskans yta åter in- träder i vätskan, son1 befinner sig i fermenteringsbehål- larens 20 undre del. l arbetsrummet som innehåller gas uppstår därvid en intensiv diffusion av gas in i det flytande mediet, t.ex. en intensiv oxidation av de växande cellerna av mikroorganismer, som jäses i fermenteringsbehállaren 22.A third working space is formed in the rotor. When rotating it cylindrical rotor 1, which by means of its lower part is immersed in 458 122 17 the liquid in the liquid space, the liquid medium enters through it central opening 6 in the bottom 4 of the rotor 1, is lifted along one rising spiral and via outlet openings 28 in the jacket 14 or via nozzles 15 the medium is re-injected in the form of drops from the rotor 1 to the fermentation vessel 20, and closer determined to its upper working space, which contains gas. Dä the drops strike a stationary stop 17 in the container 20 or against the inner wall of the fermentation vessel 20, they split, after which the liquid flows down along the fermentation vessel 20 walls in the form of a thin film and via the surface of the liquid again enters the liquid, son1 is in the fermentation vessel laren 20 lower part. In the workroom that contains gas, an intense result occurs diffusion of gas into the liquid medium, e.g. an intensive oxidation of the growing cells by microorganisms, which fermented in the fermentation vessel 22.

Genom rotationen hos rotorns l undre del, som är nedsänkt i vätskan, sker en intensiv blandning av kultiveringsmediet i vätskerummet.By the rotation of the lower part of the rotor, which is immersed in the liquid, an intensive mixing of the culture medium takes place in the fluid chamber.

Vid en bestämd inställning av munstyckena 15 eller utlopps- öppningarna 28 i manteln_l4 och vid ett lämpligt rotorvarv- tal uppkommer i vätskan, som befinner sig i rotorns l inre, ett nödvändigt tryck till följd av centrifugalkraften, så att genom detta tryck det flytande mediets utlopp över mediets yta kan utnyttjas, t.ex. för desintegrering av under fermenteringen bildat skum, vilket bidrager till att fermen- teringens verkningsgrad ökar och också till att de energe- tiska kraven minskar, varigenom det ej blir nödvändigt att använda Én skumdämpningsvätska eller andra energetiskt krä-_ vande skumdämpningsanordningar.At a certain setting of the nozzles 15 or outlet the openings 28 in the jacket_14 and at a suitable rotor speed speech occurs in the liquid, which is located in the interior of the rotor, a necessary pressure due to the centrifugal force, so that by this pressure the outlet of the liquid medium over the surface of the medium can be used, e.g. for disintegration of wonders the foam formed in the fermentation, which contributes to the fermentation efficiency and also to the energy requirements are reduced, so that it does not become necessary to use One defoamer or other energetically required conventional defoamers.

Fermenteringsbehàllarens 20 botten har en speciell form. I bottnens mitt är en fördjupning, i vilken rotorn l är in- skjuten medelst sin undre del, som bildar den undre ansatsen 458 122 18 24. Ansatsen 24 garanterar en fullständig utsugning av det flytande mediet från fermenteringsbehållarens 20 botten.The bottom of the fermentation vessel 20 has a special shape. IN the center of the bottom is a depression in which the rotor 1 is shot by means of its lower part, which forms the lower shoulder 458 122 18 24. The shoulder 24 guarantees a complete extraction of it liquid medium from the bottom of the fermentation vessel 20.

Anordningen enligt uppfinningen för fermentering är använd- bar för fermentering av medier av alla slag, såväl läg- viskösa medier som högviskösa. vidare av medier, som under fermenteringen ändrar viskositet eller bildar suspensioner med styckvisa eller fiberformade produkter och för alla vätskor som ej är av newtonskt slag.The device according to the invention for fermentation is used bar for the fermentation of media of all kinds, both viscous media as highly viscous. further by media, as below the fermentation changes viscosity or forms suspensions with piecemeal or fibrous products and for everyone non-Newtonian liquids.

Figur 7 visar schematiskt en flyttbar blandningsanordning, som är lagrad i en stationär behållare 23. I behållarens 23 mantel är anslag l7 anordnade, vilka i behâllarens 23 undre del bildar lokala virvlar och turbulenser i det blandade mediets flytande del, och i behàllarens 23 övre del för att till fina droppar splittra det från utloppsöppningarna 28 i rummet ovanför medieytan utträdande mediet. Anslagen 17 i behâllarens 23 övre och undre del är förbundna genom pelare 22.Figure 7 schematically shows a movable mixing device, which is stored in a stationary container 23. In the container 23 jacket 17, stops 17 are provided, which in the lower part of the container 23 part forms local vortices and turbulences in the mixed the liquid part of the medium, and in the upper part of the container 23 to to fine droplets split it from the outlet openings 28 in the room above the media surface exiting the medium. Appropriations 17 i the upper and lower parts of the container 23 are connected by pillars 22.

Rotorns l undre del är nedsänkt i vätskan i blandningsbe- hållaren_20, medan den övre delen uppskjuter över vätskan.The lower part of the rotor is immersed in the liquid in the mixing unit. holder_20, while the upper part protrudes above the liquid.

Rotorns l övre rand är tillsluten av ett lock 5. Ameln 2 är på rotorns l lock 5 och medelst en sträva 19 förbunden med rotorns l mantel 14.The upper edge of the rotor 1 is closed by a cover 5. The amel 2 is on the cover 5 of the rotor 1 and by means of a strut 19 connected to rotorns l mantel 14.

Blandningsanordningens verkningssätt är analogt med det vid anordningen i fig. 6, med undantag av att anslagen 17 (in- byggnadselement) ej är beståndsdelar av rotorns l behållare 23 och ej av blandningsbehâllaren 20k Denna anordning är i likhet med den ovan beskrivna lämplig också för polymerisation och för andra reaktioner med tunn- flytande och även högviskösa flytande medier för bearbetning av dyiga och industriavloppsvatten eller dylikt.The mode of action of the mixing device is analogous to that at device in Fig. 6, except that the stops 17 (included building elements) are not components of the rotor 1 container 23 and not of the mixing container 20k This device, like the one described above, is suitable also for polymerization and for other reactions with liquid and also highly viscous liquid media for processing of muddy and industrial wastewater or the like.

Fig. 8 visar en skolvellös pump, som sprutar det lyfta mediet åt sidorna, vilken pump är lagrad i en stationär be- 458 122 19 hållare 23, vars undre del bildar ett delvis stationärt skydd 25, som omger den undre, under medieytan hedsänkta delen av rotorn l, varigenom den förhindrar att mantelns 14 yttervägg och den roterande rotorns l botten 4 kommer i kon- takt med det flytande mediet under dess yta. Anslag 17 be- finner sig endast i behållarens 23 övre del.Fig. 8 shows a schoolless pump, which sprays the lift the medium to the sides, which pump is stored in a stationary 458 122 19 holder 23, the lower part of which forms a partially stationary one protection 25, which surrounds the lower, below the media surface heatsink the part of the rotor 1, whereby it prevents the mantle 14 outer wall and the bottom 4 of the rotating rotor 1 comes into con- pace with the liquid medium below its surface. Appropriation 17 is found only in the upper part of the container 23.

Skyddet 25 har under medieytan en liknande funktion som an- l7 eller eftersom det förhindrar att en central virvel uppstår i det slag andra inbyggnadselement under medieytan, flytande mediet. I detta fall blandas mediet i undre delen ej genom kontakt med mantelns 14 ytterväggar, utan rotorn l har framförallt funktionen av en självsugande nedsänkt pump, där det lyfta mediet utsprutas i omgivningen på förutbestämd höja. ordnad, I behâllarens 23 undre del är lämpligen en sugkorg an- som har en filtrerande funktion.The cover 25 has a similar function below the media surface as l7 or because it prevents a central vortex from forming in it other built-in elements below the media surface, liquid medium. In this case, the medium is mixed in the lower part not by contact with the outer walls of the jacket 14, but the rotor 1 has above all the function of a self-priming submersible pump, where the lifted medium is sprayed into the environment at predetermined raise. orderly, In the lower part of the container 23 a suction basket is suitably provided. which has a filtering function.

Den i fig. 8 illustrerade anordningen är exempelvis använd- bar inom fluidtekniken, för kylning av vätskor, för tork- ning av pulverformiga medier, för befuktning av mark e.d.The device illustrated in Fig. 8 is used, for example, fluid technology, for cooling liquids, for drying powdery media, for soil wetting, etc.

Anordningen är universell. Det är särskiljande i vilket medium anordningen enligt uppfinningen arbetar, om den ej är nedsänkt, t.ex. i en vätska (som pump), eller om den är helt (helt eller om den är nedsänkt endast delvis i vätskan (t.ex. som nedsänkt i vätskan nedsänkt blandningsanordning), fermenteringsanordning för kultivering av mikroorganismer).The device is universal. It is distinctive in which the medium device according to the invention operates, if it is not submerged, e.g. in a liquid (as a pump), or if it is whole (completely or if it is only partially immersed in the liquid (eg as immersed in the liquid immersed mixing device), fermenter for culturing microorganisms).

Den är användbar för olika sätt för bearbetning av rinnande eller flytande medier med varje konsistens, särskilt inom kemi, farmakologi, maskinbyggnad, värmeteknik (värme- växlare), vattenreningsanläggningar, vattenverk, vid till- verkningš av färger och lacker, men också inom andra_ industriföretag och inom lantbruket (befuktning, torkning av fodermedel, av säd, dosering av fodermedel, av flytande gödselmaterial eller dylikt).It is useful for various ways of processing runners or liquid media of any consistency, especially within chemistry, pharmacology, mechanical engineering, heating technology ( exchangers), water treatment plants, waterworks, effects of paints and varnishes, but also in other_ industrial enterprises and in agriculture (humidification, drying of feed materials, of grain, dosing of feed materials, of liquid fertilizer material or the like).

Anordningen enligt uppfinningen är på grund sin konstruktiva enkelhet också användbar för bearbetning av aggressiva 458 '122 vätskor (syror, lutar) och eventuellt också avgaser. Inom nämnda fackområden kommer den till sin rätt såväl såsom tillverkningsenhet som såsom laboratorienhet.The device according to the invention is due to its construction simplicity also useful for processing aggressive 458 '122 liquids (acids, liquors) and possibly also exhaust gases. Within mentioned subject areas, it comes into its own as well as manufacturing unit as a laboratory unit.

Anordningen kan arbeta under godtyckliga förhållanden t.ex. temperaturer, tryck, även i vakuum, i ett elektriskt, magne- tiskt eller annat kraftfält och så vidare.The device can operate under arbitrary conditions e.g. temperatures, pressures, even in vacuum, in an electric, magnetic technical or other force field and so on.

En ytterligare fördel är, att anordningen har enkel kon- struktidn och att dess tillverkning kräver ringa arbetsin- sats och ställer mindre krav än liknande anordningar. En serietíllverkning vore exempelvis genomförbar av lämplig plast i en sprutpress.A further advantage is that the device has simple con- structure and that its manufacture requires little labor set and make less demands than similar devices. One serial production would, for example, be feasible of appropriate plastic in an injection molding machine.

Claims

-..-. ~ l- »hu ﬂ- f i -.-: -« -.: \ ,,. t ~ _ «» ---> -, ... _, ...., ..,. . _ ... v -... u-.ayr- ~. v I - - m:. 10 15 20 25 30 458 122 21 Patent claims

Device for mixing and / or lifting a medium in liquid form, in particular for fermenting microorganisms. which device comprises a conduit or container. from which the medium is pumped or in which the medium is mixed. a hollow rotor (1). which is rotatable about a vertical axis, characterized in that the inside of the rotor is substantially smooth and parallel to the axis of rotation. that the axis of rotation of the rotor is eccentrically placed in the mixing container (16), the walls of which comprise vertical stops (17) for generating local vortices. and that the rotor (1) comprises a bottom wall (4). which is provided with at least one inlet opening (6) arranged in the central portion of the bottom wall for supplying the medium from the conduit (8. 26) or the container (16. 20. 23) to the rotor. means (9. 15. 28) for discharging the medium from the rotor. drive means (2, 18, 19) for rotating the rotor at such a speed that the medium due to the centrifugal force inside the rotor goes from its bottom to its upper part, the surface of the medium having the shape of a paraboloid.

Device according to claim 1, characterized in that the bottom (4) of the rotor (1) has a circular ring shape and a central opening (6) or that several inlet openings (6) are arranged in the bottom (4) outside its center: preferably symmetrically around the center.

Device according to claim 1, characterized in that the rotor (1) is provided with a cover (S), wherein the outlet openings (7) are formed in the cover (5) of the rotor (1). in its mantle (14) or possibly in its bottom (4). u,

Device according to any one of claims 1-3. k ä'n n e t e c k - n a d in that the outlet and / or inlet openings (6, 7) have different shapes or are provided with nozzles (15), diffusers (8. 9) or other projections (24), which affect the flow. the amount and shape of the medium exiting or supplied via the openings (6.7).

Device according to one or more of claims 1-4, characterized in that the bottom (4) and the lid (5) are circular in shape and provided with a central opening (6, 7). ) for supply and removal of the medium to and from the rotor (1), the openings (6, 7) being provided with diffusers (8, 9) for aligning the medium entering the rotor (1) and leaving the rotor.

Device according to one or more of claims 1-5. n e t e c k n a d k ä n - by the fact that in fermentation or mixing, 16) or stops (17) or other built-in elements are attached to the space below and / or above the media surface. holderU '(20.

Device according to one or more of claims 1-6. n e t e c k n a d k ä n - in that the shaft (2) of the rotor (1) is rotatably mounted in the main frame (3) in the mixing container (16, 20) or in a stationary container (23) for the rotor (1).

Device according to claim 7, abutment (17), characterized in that a suction basket or other built-in elements are parts of the stationary container.

Device according to one or more of claims 1-8. k ä n - n e t e c k n a d of the lower part of the rotor (1), which is adapted for immersion in the medium. is surrounded by a stationary guard (25). having a tube (26) for supplying the medium at the bottom (4) of the rotor (1).

Device according to claim 9, characterized in that the stationary cover (25) is attached to the mixing pin (16. 20) on the main frame (3) of the device or is part of the stationary container (23) in which the rotor (1) is stored.