SE460178B

SE460178B - DEVICE FOR STIRRING OF A FLUID

Info

Publication number: SE460178B
Application number: SE8701508A
Authority: SE
Inventors: Boerje Skaanberg; Sven Hjorth
Original assignee: Boerje Skaanberg; Sven Hjorth
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1987-04-10
Publication date: 1989-09-18
Also published as: EP0286617A1; DE3874790T2; SE8701508L; EP0286617B1; SE8701508D0; DE3874790D1

Description

15 20 25 30 35 v ändamål med uppfinningen är därför att anvisa en omrör- ningsanordning som undanröjer de ovan berörda begränsningarna av- seende lägsta vätskehöjd och val av minsta turbindiameter. Häri används uttrycket turbin, men detta uttryck skall ges en vid tolk- ning, varvid det bör stå klart att “turbinens" funktion är att vid rotation i en fluid driva ett fluidflöde allmänt radiellt utat. The object of the invention is therefore to provide a stirring device which removes the above-mentioned limitations regarding the minimum liquid height and the choice of the minimum turbine diameter. The term turbine is used here, but this term should be given a broad interpretation, whereby it should be clear that the function of the "turbine" is to drive a fluid flow generally radially outwards when rotating in a fluid.

KARAKTÄRISERING AV UPPFINNINGEN En omrörningsanordning innefattar en behållare och en i be- hàllarens bottenomràde belägen rotor som är roterbar kring sin i huvudsak vertikalt orienterade axel och är försedd med blad, vilka är anordnade att driva fluiden allmänt radiellt utat och känne- tecknas av att rotorns övre ände är försedd med en annulär skiva som begränsar en uppatrörelse för det av rotorn frambringade all- mänt radiella flödet i rotorns närmaste omgivning. En sådan annulär skiva har ringa effekt pa rotorns eller turbinens effekt- förbrukning och pumpkapacitst, men separerar ingående och utgående fluid sa att fluidrörelsen fran en även relativt sett liten turbin eller rotor tvingas ut mot behàllarens hörn. En god fluidomrörning inom hela volymen erhålles när behallarediametern T, minsta fluid- höjden Emin samt yttre och inre skivdiametern Dy respektive Di, uppfyller villkoren T - Hmin > Dy > T - Sﬁmin, och :Emin < ni < 43min.CHARACTERIZING OF THE INVENTION A stirring device comprises a container and a rotor located in the bottom area of the container which is rotatable about its substantially vertically oriented axis and is provided with blades which are arranged to drive the fluid generally radially outwards and are characterized by being rotor-shaped. end is provided with an annular disc which limits an upward movement of the generally radial flow produced by the rotor in the immediate vicinity of the rotor. Such an annular disc has little effect on the power consumption and pump capacity of the rotor or turbine, but separates incoming and outgoing fluid so that the fluid movement from an even relatively small turbine or rotor is forced out towards the corners of the container. A good fluid agitation within the entire volume is obtained when the container diameter T, the minimum fluid height Emin and the outer and inner disc diameters Dy and Di, respectively, meet the conditions T - Hmin> Dy> T - S ﬁ min, and: Emin <ni <43min.

Omrörningeorganets eller turbinens diameter kan fritt väljas för att exempelvis ge en lämplig omrörning och effektförbrukning vid ett givet varvtal. Detta fria val kommer till uttryck genom att omrörningsorganets eller turbinens diameter inte ingar i de angiv- na villkoren. Eftersom Di i praktiken kan anses begränsas nedåt av omrörningsorganets/turbinens diameter, och nyssnämnda diameter vanligtvis knappast kan väljas mindre än O,2T, kan nu omrörnings- organet i gynnsamma fall vara praktiskt användbart för omrörning ända ned till en fluidnivá av 0,05T.The diameter of the agitator or turbine can be freely selected to give, for example, a suitable agitation and power consumption at a given speed. This free choice is expressed by the fact that the diameter of the agitator or turbine does not meet the specified conditions. Since Di can in practice be considered to be limited downwards by the diameter of the agitator / turbine, and the diameter just mentioned can usually hardly be chosen less than 0.2T, now the agitator can in favorable cases be practically useful for agitation all the way down to a fluid level of 0.05T.

Den annulära skivan hindrar det från omrörningsorganet av- gaende flödet fran att fritt kunna avlänkas uppåt, sa att i stället flödet riktas mot tankens hörn, varigenom fluiden blir omrörd även i dessa områden, samtidigt som turbindiametern kan hållas relativt ringa. 10 15 20 25 - - . ~ .e 460 178 Uppfinningen kommer i det följande att beekrivae i exempel- form med hänvianing till den bilagda ritningen, eom vilar ett ut- föringeexempel pä en anordning enligt uppfinningen. 31111115.The annular disk prevents the flow from the agitator from being freely deflected upwards, so that instead the flow is directed towards the corners of the tank, whereby the fluid is agitated even in these areas, while the turbine diameter can be kept relatively small. 10 15 20 25 - -. The invention will in the following be described in exemplary form with reference to the accompanying drawing, in which an exemplary embodiment rests on a device according to the invention. 31111115.

Figur 1 visar achematiskt en axialeektion genom en anordning enligt uppfinningen. Figur 2 viear en vy tagen länge linje II-Il i figur 1.Figure 1 achematically shows an axial section through a device according to the invention. Figure 2 shows a view taken long line II-II in Figure 1.

Pa ritningen visas en behållare 1 omfattande en cirkulär- cylindriek mantel 2 med diametern T och med en cirkulär flat botten 3. En drivningsaxel 10 är roterbart lagrad för rotation kring ein axel eom är koaxiell med behållaren. Axeln 10 är drivbar för rotation medelst den antydda motorn 5. Axeln 10 bär vid sin undre ände en turbin 20. Turbinen 20 omfattar ett nav 21 med sex lika ätakilda,i axialplan till navet 21 utbredda, inbördes lika turbinblad 22. En annulär skiva 30 är monterad pä turbinene 21 övre ände väsentligen koaxiellt med turbinen 20. Skivane 30 innerdiameter Di är mindre än turbinens ytterdiameter DT ea att skivan vilar pa turbinbladene 22 yttre övre änddelar, och är för- bunden med åtminstone nagra av turbinbladen. Härigenom är större delen av turbinena radiella utbredning frilämnad för emottagning av ett fluidumflöde in i turbinen.The drawing shows a container 1 comprising a circular-cylindrical jacket 2 with the diameter T and with a circular flat bottom 3. A drive shaft 10 is rotatably mounted for rotation about an axis which is coaxial with the container. The shaft 10 is drivable for rotation by means of the indicated motor 5. The shaft 10 carries at its lower end a turbine 20. The turbine 20 comprises a hub 21 with six equal feed sources, extending axially to the hub 21, mutually equal turbine blades 22. An annular disk 30 is mounted on the upper end of the turbine 21 substantially coaxially with the turbine 20. The inner diameter of the disc 30 Di is smaller than the outer diameter DT of the turbine ea that the disc rests on the outer upper end portions of the turbine blades 22, and is connected to at least some of the turbine blades. As a result, most of the radial propagation of the turbines is left free to receive a fluid flow into the turbine.

Skivane 30 ytterdiameter Dy är väsentligt större än turbi- nene ytterdiameter DT, aa att det frän turbinen avgående i huvud- eak radiella flödet styra av ekivan 30 mot behallarene 1 hörnom- rade, och frambringar omrörning av fluiden även i behallarene hörn, den annulära skivan 30 eom är placerad ovanpå turbinen, erbjuda en fastän turbinene ytterdiameter är relativt ringa. Tack vare effektiv omrörning av fluid i behallaren 1 eaväl när fluidnivan är lag, turbindiametern fritt kan väljae för att exempelvis ge lämplig som när fluidnivan i behallaren 1 är hög, eamtidigt eom omrörning och effektförbrukning vid ett givet varvtal.The outer diameter of the disc 30 Dy is substantially larger than the outer diameter DT of the turbine, in that the radial flow emanating from the turbine directs the equation 30 towards the corners 1 of the containers 1, and produces agitation of the fluid also in the corners of the containers, the annular disc Eom is located on top of the turbine, offering a although turbine outer diameter is relatively small. Due to efficient agitation of fluid in the tank 1 even when the fluid level is low, the turbine diameter can freely choose to give suitable as for example as when the fluid level in the tank 1 is high, at the same time as agitation and power consumption at a given speed.

I utföringaexemplet vieae en enkel turbin, men det bör eta klart att uppfinningen inte är begränead till användning av den pa figurerna 1 och 2 vieade turbinen utan att turbinen kan ersättas med nagot annat öppet omrörningeorgan, vare blad frambringar ett i huvudsak radiellt utat riktat fluidumflöde, varvid det öppna om- rörningaorganet föreea med en i huvudsak koncentriek annulär skiva 10 15 460 178 pa ein övre ände. Den annulära skivan har Iöreträdeevie koncent- rieka cirkulära begräneningelinjer.In the exemplary embodiment we see a simple turbine, but it should be clear that the invention is not limited to the use of the turbine shown in Figures 1 and 2 but that the turbine can be replaced by any other open agitator, each blade producing a substantially radially directed fluid flow. wherein the open stirring means has a substantially concentric annular disc 10 15 460 178 at one upper end. The annular disk has a concentric circular boundary line.

Anordningen är praktiskt användbar med en turbindiameter som inte behöver vara större än ca 0,2T, ända ned till ett minsta vanan-djup 11min = 0,057 om T-Hmín > Dy >T-Sﬂmin, 25min (Di <4Hmin Skivan: 30 innerdiameter maste L ena sidan vara tillräckligt etor för att medge vätskan ett ovanifrln kunna paeeera och etrömma in i turbinene centrala delar och maste a andra eidan vara till- räckligt liten för att hindra turbinene radialflöde från ett i väsentlig utsträckning anlänkal direkt ut uppåt gencm ekivan 30.The device is practically usable with a turbine diameter that does not need to be greater than about 0.2T, all the way down to a minimum habit depth 11min = 0.057 if T-Hmín> Dy> T-S ﬂ min, 25min (Di <4Hmin The disc: 30 inner diameter must On the one hand, they must be sufficient to allow the liquid to flow and flow into the central parts of the turbine from above, and on the other hand must be small enough to prevent the turbine from radially flowing from a substantially extending channel directly upwards through the equator 30.

I praktiken är det lämpligt att lata ekivane 30 innerdia- meter vara naget mindre än turbinene ytterdiameter aa att ekivan 30 kan bäras direkt ev turbinbladen.In practice, it is suitable to let the inner diameter of the equivene 30 be slightly smaller than the outer diameter of the turbine so that the equivalency 30 can be carried directly or the turbine blades.

Turbinene ytterdiameter DT är lämpligen mindre än 0,6T, företrädesvis mindre än 0,4T. Turbinene ytterdiameter DT är vidare lämpligen etörre än 0,1T, företrädeevie etörre än 0,2T.Turbine outer diameter DT is suitably less than 0.6T, preferably less than 0.4T. Furthermore, the outer diameter of the turbine DT is suitably more than 0.1T, preferably more than 0.2T.

Claims

10 15 20 25 30 46Û 1-78 In the same!

A device for agitating a fluid, comprising a housing holder (1) for the fluid, and a rotor (20) located centrally in the bottom housing of the housing holder, which is provided with blades (22) and which rotates about its substantially vertically oriented axis. (10) for driving the fluid generally radially outwards, due to the fact that the rotor (20) is provided on its upper side with an annular disc (30), which is at least substantially coaxial with the rotor, and whose outer diameter (Dy) is substantially larger than the rotor: outer diameter (DT) and whose inner diameter (Di) is such that fluid flow from the top through the center hall of the disc into the rotor is possible, and that T - Hmin> Dy) T-ö ﬂ min and Z ﬂ min (Di <4Hmin where T is the diameter of the container and Hmin is the minimum fluid height in the container for good fluid agitation in the entire volume of fluid in the container.

Device according to claim 1, the annular disc (30) rests on and is attached to the blades of the rotor (20), characterized in that it preferably has their outer upper end parts. cheeky (22),

Device according to claim 1 or 2, in that the rotor (20) comprises a hub (21) and that the inner diameter (Di) of the annular disc (30) is substantially larger than the outer diameter (DN) of the hub.

Device according to claim 3, the inner diameter (Di) of the annular disc (30) is slightly smaller than characterized by the outer diameters (DT) of the rotor (20).

Device according to any one of claims 2-4, characterized in that the outer diameter (DT) of the rotors (20) is less than 0.6T.

Device according to claim 5, characterized in that the outer diameter (DT) of the rotor is greater than or equal to 0.1T.