TW200840640A - Stirring assembly comprising a stirring element and a gassing device - Google Patents

Description

200840640 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 發明領域 本發明研究的是一種具有一用於攪拌液體的攪拌機構 5和通氣裝置的攪拌系統，該通氣裝置將攪拌機構下方彳 攪拌機構側方之一氣體，例如，空氣，輸入，並且借助於 該攪拌構件使其分散。 '

C先前技 發明背景 一巧裡攬仵機構，係當做 授摔機構使用以授拌液體一氣體，例㈣，會被導入: 15

20 u稅拌機構中，氣體的導人是 管來進行，其開口位於_機構之_軸的下方。戍 另外，在該攪拌機構 散器，即-所謂的環狀 壯二以將-環狀的氣體分 其該環狀喷嘴在周圍分布嘴了;:農到這樣的氣體輸送管， 的氣體可以經由該等開口逸出夕。固開口，要輪送嶋機構 在這樣的通氣_攪掉媸 的臨界氣料值—純稱為泛溢點 騁八私^ 拌機構就無法再使所有被導入的氣 部二通氣裝臟來的 質傳如，而科參錢成液體的 生足夠的吸氣效率，形下，㈣機構也不能再產 在設有這種軌制拌合變差。特別是 機構的連續運轉式反應器中，該情形 5 200840640 疋個缺點，而且萬一右㈤ 有口體存在，就可能部分地沈澱到底 部° 為了克服超過泛益點時所產生的障礙，可以將通氣裝 置.又相’氣體在攪拌機構外部側向及徑向地從一個位置 5輸入:為^行此種側向的氣體輸送，在圓周方向上設有 /夕们V言或者在攪拌機構的徑向外部設有一環狀喷 嘴。以此方式，儘管可以避免攪拌系統的溢流，並使轉 f維持混合·及懸浮效應，但是所獲得的分散效果不佳，當 λ授拌系、、充疋在放流點點之下運轉時，其質傳比從授摔機 10構下方輸送氣體的結果來得少。 【鸯^明内容】 發明概要 因此，本發明之目的在於提供一種具有一攪拌機構和 通氣裝置之縣系統，藉而得以避免在大氣體量時發生 15溢流，同時也可以獲得最適的質傳比率。 i依據本發明所提供之一攪拌系統具有一用來攪拌液體 之授拌機構和一通氣裝置，該通氣裝置將授拌機構下方和 擾拌機構側方之一氣體，例如，空氣，輸入，並且借助於 該攪拌構件使其分散，其中，該攪拌系統的特徵在於，該 20通氣裝置係設計成，會將氣體從下方輸送到攪拌機構直至 達到通氣裝置之一選定的臨界氣體量值之泛溢點為止，而 且在超過该泛溢點時，通氣裝置會同時側向地輸送超過該 泛溢點的氣體量。 在該攪拌系統之依據本發明的設計中，通氣裝置的作 6 200840640

量界限時，則是經由通氣裝置額外地 拌機構，而當超過流 將超過該流量界限的 5氣體量側向地輸送到賴拌機構。藉此，授掉系統之依據 本發明的設計就能夠對輪送到攪拌機構的氣體進行一取決 於流量界限或溢流點，或者流量臨界值的控制。以此方式 即可〆方面避免授拌機構的溢流，而且亦可避免因此而連 帶發生的缺點和障礙，另一方面從整體來看， 即使在大氣 10體量，亦即超過溢流點的臨界氣體量值之大氣體量時，仍 維持/取適的分散作用。依據本發明之攪拌系統因而可以 借助於通氣裝置而進行一種分離的或不連續的氣體輸入， 也就是說，取決於待輸送或待分散的氣體量。 依據本發明之一較佳實施態樣，用以從攪拌機構的下 15方或侧方輸送氣體的通氣裝置分別是由至少一個或多個導 管所構成。在這個没计態樣中，氣體輸送是經由通氣裝置， 借助於一或多個軸向和徑向地隔攪拌機構一段距離的導管 來完成。 在攪拌系統的另一種設計態樣中，用以從攪拌機構的 2〇 下方或侧方輸送氣體的通氣裝置可以分別由一環狀喷嘴構 成。在這個設計態樣中，環狀的氣體分散器裝設成徑向和 軸向地隔攪拌機構一段距離，其等相應地具有合適的開 口，用以將氣體輸送到轉動的擾拌機構。 在其他依據本發明的設計悲樣中’用一個或多個導管 7 200840640 5 10 15 20 與環狀噴嘴的組合來做為又_種設計態樣也 中該通氣裝置整體來看的設計型態是，設有的，其 拌機構軸向相隔的導管，或者—轴向相隔的•多個和檀 從授拌機構下方向輸送氣體，而為了經由該壯嘴以供 =輸送氣體則或是設有—或多個和勝機構㈣=置從側 管，或是設有一和擾拌機構握向相隔的環狀嗜嘴。目搞的導 錢4等導官及/或環狀噴嘴的軸向及 以在某種程度的範_變動。這涉及申請專利^第位置可 第6項中所詳細記狀解機構的外㈣及其巾^^項和 概括而言，依據本發明之授拌機構基本上二人 置根據要導人的氣體量而採取整體氣體量的—部八通乳裳 就是流量限制内的那-部分，會從下方被輸^授= 構，而剩下的氣體則則從側向輸送峨機構的方式，Z 便以-有效的方式避免攪拌系統之娜機構發生溢流^ 且確保分散作用下從氣體變成氣體有_最適的質傳。 圖式簡單說明 ' ^ 本發明將借助於較佳實施態樣和與所附圖式相關的實 施例，在並非作為特徵限定下’進—步詳細說明。圖式中 顯不· 第1圖依據本發明之一具有一攪拌機構和一通氣裝置 之攪拌系統的侧視圖； ' 第2圖依據本發明之一實施變化例的具有一授摔機構 和一通氣裝置之攪拌系統的側視圖； 第3圖用以說明有關第1圖所示之實施態樣中，授摔機 8 200840640 構和通氣裝置的配置之較佳範圍規劃； 第4圖用Μ就明有關第2圖所示之實施態樣中，授摔機 構和通氣裝置的配置之較佳範圍規劃。 【實施方式】 5 較佳實施例之詳細說明 在以下的車乂佳實施恶樣之說明内容中，相同及相似零 件係標示以相同記號。 Υ 第1圖所示為-整體標示為！之麟系統的第_實施態 樣。攪拌系統1包含-概括性圖示之標示為2的授掉機構， !〇其係如EP 0 847 799 A1中所更詳細敘述者。此外，授掉系 統1包含-整體標示為3的通氣裝置，其在第頂所示的實施 例中係配置成經由在第1圖中僅示出其中之一的一個或多 個導官4,以便和攪拌機構2軸向相隔地從下方輸送借助於 攪拌機構2而分散之氣體。此外，圖中也概括性地示出一或 15夕個導管5，通氣裝置3即借助於該等導管將待輸送的氣體 流ΐ之至少一部分和攪拌機構2徑向相隔地從側向輸入。再 來是概括性地以一箭頭來顯示攪拌機構2的旋轉方向，而從 攪拌機構2流出的方向則以一雙箭頭概括性地表示。 第1圖中所示之攪拌系統配置成，通氣裝置3會在攪拌 20機構的分散區域參與要輸入之氣體量的質傳一直到達到一 臨界氣體量為止，經由攪拌機構或者導管4將一氣體，像是 空氣，和攪拌機構2的底侧軸向相隔地輸入。當輸入的氣體 1超過攪拌機構2的流量界限時，超過該流量界限的氣體量 係額外地經由一或多個導管5，和攪拌機構2徑向相隔地自 9 200840640 其侧方輸送，藉而使得在第1圖所示的攪拌系統中可以有效 地避免授拌機構2發生溢流的情形，同時也使得超過流量界 限的氣體量被以一最適方式導入攪拌機構2以進行流量分 散0 5 第2圖所示為一整體標記為1，之攪拌系統，其具有如一 第1圖中之攪拌機構2。在根據第2圖的實施態樣中，通氣裝 置3’所具有之配置為，來自攪拌機構2下方之氣體輸送和來 自攪拌機構2侧方之氣體輸送都是經由一環狀的氣體分散 器6和一環狀的氣體分散器7來進行，其包含複數個開孔， 10氣體可以經由該等開孔被輸送到轉動的攪拌機構2。環狀的 氣體分散器6, 7亦稱為環狀噴嘴。

在第1圖和第2圖中，攪拌機構2的轉動方向都是以一箭 頭來表示，而從攪拌機構2流出的方向則以一雙箭頭表示。 根據弟2圖的通氣裝置3同樣是配置成會經由環狀喷嘴$轴 15向相隔地對攪拌機構2輸送氣體量，直到達到流量界限為 止，並且將超過流量界限的氣體量額外地經由環狀噴嘴7， 從側且徑向相隔地輸送到攪拌機構2。 脏+汁㈣，丨、叫以疋隹遇虱裝置3以及3,的配置 中，導管4和5以及環狀喷嘴6和7也都是可以組人的。如此 2〇例如，-導管4即可從下方輪送氣體，而多個分布在周=形 成侧向安裝的導管5則可以用於從側面對攪拌機構二 體。另外，通氣裝置3, 3,也可以配置成將氣體經由: 喷嘴6部糾從下方輸送，_㈣氣體輪送則 = 個分布安裝在周圍的導官5來進行。、 或夕 夕，可以由一或多個 10 200840640 ·- · a · .· 5 • 導管4將氣體從下方輸送到攪拌機構2,而&々， 阳為了供通氣裝置3 及3,之側向氣體輸人則是^置-環狀氣體分散哭咬 噴嘴7。各通氣裝置3, 3,及相應之下方和側方輸:裳置= 定配置可贿據各自的現有狀邮料的作業條件預^ 擇。 關於第3圖是將依據第！圖之攪拌系統^，該依據第ι 圖的通氣裝置3之較佳安裝關係更詳細地示出。4表示檀摔 機構2之外徑。h表示攪拌機構2之轴向高度，而如*則表示 例如第1圖中之導管4的直徑。一距離攪拌機構2之中心軸的 10 軸向距離X介於xKO.l —5)dR〇hr的範圍，較佳的範圍計為 θ〇·2-l)dRQhr。-供第i圖中的通氣裝置3做侧向氣體輸送 之從導管5的中心軸算起，並以攪拌機構2之外輪廓為基準 之徑向距離y介於y=(〇.〇3 —〇.5)d的範圍，較佳的範圍為 y=(0.05 —〇.2)d。在導管5的開口終端旁邊及側向氣體入 15 口，和攪拌機構2的中心軸相隔之一軸向距離z介於z=±(〇 — 1)h的範圍，較佳的範圍是z=±(0—0.75)h。 w 20 第4圖係用於闡明依據第2圖之實施例中，通氣裝置3, 相對於攪拌機構2之幾何配置關係。再次以h來表示第4圖中 擾掉機構2的軸向高度。d表示攪拌機構的外徑。供下方之 氣體輪送的環狀喷嘴之平均直徑dRi以介於dRi=(〇.3_ 12)d 的範圍為隹，較佳為介於(0.5—l)d的範圍。攪拌機構2之底 側上的輛向距離X可以介於x=(0.03 —0.5)d的範圍，且以介 &χ^>·〇5〜0·2)(1的範圍為佳。指定作為第2圖中之通氣裝 置3的側向氣體輸送用之環狀喷嘴7的平均直徑dR2可以在 11 200840640 dR2=(1.05-2)d的範® 内，且以介於‘=(1 i 5)d的 為佳。Z表示距離第2圖中之環狀喷嘴7的中心軸，和搜 構2之徑向中心軸的徑向距離。該轴向距離z可以在、' i)h的範圍内，較佳為介於z=±(〇—〇75)h的範圍内。'、 5 錢些實施例和範圍的說明中所涉及的當然是、 值，而非絕對的大小說明。 '、疋近似 不言自明的是本發明並不受前述說明和依據較佳、 Μ所示之實施例和詳細内容所限制，而是可以在有= 柃和在特殊的應用情形中，透過相應的適當嘗試來做多種 10修改和變化。基本上，在依據本發明的攪拌系統丨及1，中， 氣體輸送的形式是從攪拌機構2的下方和側方，以氣體輸送 疋k攪拌機構2的底側到大約到了攪拌機構2的流量界限的 方式來進行，並且將超過該流量界限的氣體量額外地從側 方經由通氣裝置3及3’導至攪拌機構2。 15 【阖式簡單說明】 第1圖依據本發明之一具有一攪拌機構和一通氣裝置 之攪拌系統的側視圖； 弟2圖依據本發明之一實施變化例的具有一攪拌機構 和一通氣裝置之攪拌系統的侧視圖； 20 第3圖用以說明有關第1圖所示之實施態樣中，攪拌機 構和通氣裝置的配置之較佳範圍規劃； 第4圖用以說明有關第2圖所示之實施態樣中，攪拌機 構和通氣裝置的配置之較佳範圍規劃。 【主要元件符號說明】 12 200840640 1，r…攪拌系統 2…授拌機構 3, 3’…通氣裝置 4, 5…導管 6, 7···環狀氣體分散器(環狀 喷嘴）

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Claims (1)

1. 200840640 十、申請專利範圍： 1. 一種攪拌系統，具有一用以攪拌一通氣裝置中之流體的 攪拌機構，該通氣裝置從攪拌機構下方或攪拌機構側方 輸送一氣體，如空氣，並借助於該攪拌機構使該氣體分 5 散，特徵在於，該通氣裝置係配置成，會將氣體從下方 輸送到攪拌機構直至達到該通氣裝置之一選定的臨界 氣體量值之泛溢點為止，並且在超過該泛溢點時，該通 氣裝置會同時側向地輸送超過該泛溢點的氣體量。 2. 如申請專利範圍第1項之攪拌系統，特徵在於，用以從 10 該攪拌機構的下方或側方輸送氣體之通氣裝置分別是 由至少一個或多個導管所構成。 3. 如申請專利範圍第1項之攪拌系統，特徵在於，用以從 該攪拌機構的下方或側方輸送氣體之通氣裝置分別是 由一環狀氣體分散器，或者環狀喷嘴所構成。 15 4.如申請專利範圍第1項之攪拌系統，特徵在於，用以從 該攪拌機構的下方輸送氣體之通氣裝置或是由一或多 個導管(4)或一個環噴嘴(6)所構成，且係透過一環狀喷 嘴(7)或一或多個導管(5)來實施自該攪拌機構側方輸送 氣體的作業。 20 5.如申請專利範圍第2項之攪拌系統，其中該攪拌機構之 外徑以d表示，該攪拌機構之軸向高度以h表示，而且導 管(4)之直徑係以dR()hr表示，特徵在於，該導管(4)的開口 之一距離該攪拌機構的中心轴之軸向距離X介於x=(0.1 —5)dRohr的範圍，以在χ=(〇·2 — IJdRohr的範圍内為佳’而 14 200840640 該導管（5)的中心軸距離該攪拌機構之外輪廓的徑向距 離y介於yK〇.〇3 —〇.5)d的範圍，以在y=(0.05 —0.2)d的範 圍内為佳，而且，該導管（5)的開口旁邊到該攪拌機構之 中心軸的軸向距離z介於z=±(0—l)h的範圍，以在z=±(0 5 一 0.75)h的範圍内為佳。 6.如申請專利範圍第3項之攪拌系統，其中該攪拌機構之 外徑以d表示，且該攪拌機構之軸向尺寸以h表示，特徵 在於，供該通氣裝置（3’)之下方氣體輸送用的該環狀喷 嘴(6)之平均直徑dR1介於dR1=(0.3—1.2)d的範圍，以介於 10 (〇.5—l)d的範圍為佳，而該通氣裝置之該攪拌機構底側 的軸向距離X介於χ=(0·03 —0.5)d的範圍，以介於x=(0.05 一0.2)d的範圍為佳，供該通氣裝置(3’）的侧向氣體輸送 用之環狀喷嘴(7)的平均直徑2)d的範圍 内，以在dR2=(l.l —1.5)d的範圍内為佳，而且該攪拌機 15 構的中心軸和環狀喷嘴（7)的中心軸2之軸向距離z在 z=±(0 — 1 的範圍内，以在z=±(0 — 0.75)h的範圍内為佳。 15