DE2557979C2

DE2557979C2 - Interferenzstrom-Rührvorrichtung

Info

Publication number: DE2557979C2
Application number: DE2557979A
Authority: DE
Inventors: Klausdieter Dipl.-Ing. 7860 Schopfheim Kipke
Original assignee: EKATO INDUSTRIEANLAGEN VERWALTUNGSGESELLSCHAFT MBH U CO 7860 SCHOPFHEIM DE; Ekato Industrieanlagen Verwaltungsgesellschaft Mbh U Co 7860 Schopfheim
Current assignee: Ekato Industrieanlagen Verwaltungsgesellschaft Mbh
Priority date: 1975-12-22
Filing date: 1975-12-22
Publication date: 1986-09-18
Also published as: CA1065845A; GB1553990A; BR7608259A; SE7611249L; IT1067582B; NO764319L; SE437618B; YU244376A; DE2557979A1; FR2336171B1; NO143890B; ATA747776A; AT352690B; AU507276B2; CH615361A5; JPS5297471A; NO143890C; US4090696A; JPS6025180B2; NL7611700A

Description

Die Erfindung betrifft eine Interferenzstrom-Rührvorrichtung zum Dispergieren eines Gases und/oder einer Flüssigkeit und/oder eines Feststoffes in einer Flüssigkeit mit einem Behälter, mit einer darin angeordneten, um eine im wesentlichen vertikale Achse umlaufenden Rührwelle, mit mindestens einer Rührstufe an der Rührerwelle, die zwei miteinander verbundene, radial nebeneinander angeordnete Rührelemente aufweist, die schräg aber entgegengesetzt zur Horizontalen angestellt sind, wobei das innere Rührelement als einzelnes Rührblatt ausgebildet ist und das äußere Rührelement aus einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Einzelblättern besteht

Eine Rührvorrichtung der vorgenannten Art ist aus der FR-PS 11 27 615 bekannt. Das äußere Rohrelement besteht bei dieser Rührvorrichtung aus einem radialen Abschnitt und einem sich an diesen außen im Bereich der Behälterwand anschließenden axialen Abschnitt

Rührvorrichtungen dieser Bauart haben jedoch geringe Wirkungsgrade.

Der Erfindung Hegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Rührvorrichtung der eingangs genannten Bauart so weiterzubilden, daß ihr Wirkungsgrad verbessert bzw. ihr Energieverbraucn erhebfich verringert wird.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Einzelblätter des äußeren Rührelementes in voneinander beabstandeten Ebenen verlaufen, die im wesentlichen parallel zueinander sind, und daß die Verbindung der Einzelblätter untereinander als Steg ausgebildet ist, der im wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur radialen Mittelachse der Rührstufe liegt

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Beispielsweise A.usführungsformen der Erfindung werdennachfolgendanhandderZeichnungerläutertinder
Fig. 1 schematisch eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Rührvorrichtung nach der Erfindung zeigt.

F i g. 2a, 2b und 2c zeigen die Grundform eines erfindungsgemäßen Rührelementes in Seitenansicht, Stirnansicht und Draufsicht.

Fig. 3a bis 3i zeigen unterschiedliche Ausführungsformen eines Rührelementes nach der Erfindung.

Die Rührvorrichtung nach Fig. 1 besteht aus einem Behälter 10, in welchem sich ein um eineim wesentlichen senkrechte Achse umlaufender Rührer 12 befindet, der von einem nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Auf der Welle 14 des Rührers 12 sind in übereinanderliegenden horizontalen Ebenen in Abständen fünf Rührstufen 18,20,22,24 und 26 angeordnet. Bei der dargesiellten

Ausführungsform liegen alle ROhrstufen unter dem Flüssigkeitsspiegel 16. Die einzelnen Rührstufen 1 bis 26 können in gleicher Flucht übereinander oder von Stufe zu Stufe um einen Winkel von 90° (oder um einen anderen Winkel)gegeiieinanderversetztangeordnetsein.

Jede Rührstufe 18 bis 26 ist mit wenigstens einem Rührann 28 versehen, bei der dargestellten Ausführungsform sind jedoch zwei Rührarme 28 je Rührstufe vorgesehen, die in der Drehebene des Rührers in einem Winkel von 180° (oder in einem anderen Winkel) angeordnet sind.

Jeder Rührarm 28 besteht aus einem inneren Rührelement 30 und einem äußeren Rührelement 32. Das innere Rührelement 30 kann z. B. unter einem Winkel //, das äußere Rührelement 32 unter einem Winkel γ_Λ zur Drehebene angestellt sein. Die Gängigkeit des inneren Rührelements ist entgegengesetzt zu der Gängigkeit des äußeren Rührelements ausgebildet, d. h. wenn das innere Rührelement beispielsweise eine nach unten gerichtete Strömung erzeugt, so erzeugt das äußere Rührelement eine hierzu entgegengesetzte, d. h. nach oben gerichtete Strömung. Die Gängigkeit dei inneren Rührelemente 30, wie auch die Gängigkeit der äußere-.' Rülu elemente 32 kann bei allen Rührstufen dieselbe sein, sie kann aber auch von Stufe zu Stufe wechseln.

Wie die F i g. 2a, 2b und 2c zeigen, besteht das äußere Rührelement 32 in seiner Grundform aus zwei Einzelblättern 36 und 38, die durch einen Steg 10 miteinander verbunden sind. Wie F i g. 1 zeigt, verlaufen die Einzelblätter 36 und 38 in radialer Richtung, d. h. parallel zur radialen Mittelachse 44, des Rührarmes 28. Der Steg 40 liegt in einer Ebene senkrecht zur Achse 44 des Rührarmes 28.

Die Einzelblätter 36 und 38 sind in dieser Ebene, d. h. in einer Ebene senkrecht zur Achse 44 im Abstand a voneinander angeordnet. Der Abstand a kann etwa gleich der Breite b der Einzelblätter sein. Bei mehr als zwei Einzelblättern können die Abstände voneinander unterschiedlich sein.

Die F i g. 3a bis 3i zeigen Modifikationen der in den Fig.2a, 2b unJ 2c dargestellten Grundform des äußeren Rührelements 32.

So kann die Anzahl der Einzelblätter je Rohrelement 32 größer als zwei sein und es kann, wie F i g. 3a zeigt, ein drittes Einzelblatt 42 vorgesehen sein, wobei die Zahl der Einzelblätter hierauf jedoch nicht beschränkt ist

Die Länge der Einzelblätter 36 und 38 kann, wie F i g. 3b zeigt, unterschiedlich sein, d. h. beispielsweise kann die Länge 1\ des Einzelblattes 36 größer sein als die Länge h des Einzelblattes 38, oder umgekehrt. Ebenso kann die Breite b der Einzelblätter 36 und 38, d. h. ihre Ausdehnung senkrecht zu eier Darstellung in Fig.3b unterschiedlich sein.

Die Einzelblätter 36 und 38 können außerdem gemäß F i g. 3c (die eine Stirnansicht wie F i g. 2c zeigt) in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse 44 des Rührarmes 28, z. B. um das Maß c parallel zueinander verschoben sein.

F i g. 3d zeigt das Rührelement 32 in Seitenansicht (wie F i g. 2a) und man erkennt, daß die Einzelblätter 36 und 38 nicht mehr parallel zur radialen Mittelachse 44 verlaufen, sondern in einem Winkel/?.

F i g. 3e zeigt eine Ausführungsform, bei der das äußere Rührelement 32 relativ zum inneren Rohrelement 30 in Achsrichtung, d. h. in Richtung der Rührerwelle 14 um das Maß d, insbesondere nach unten, versetzt angeordnet ist, wodurch die Laufeigenschaften des Rührers beim Eintauchen der Rüh.",Tme in die Flüssigkeit verbessert werden.

Die inneren Rührelemente 30 bestehen jeweils nur aus einem einzigen Einzelblatt.

F i g. 3f zeigt eine Draufsicht auf ein gepfeiltes Rührelement (entsprechend der Draufsicht nach Fig.2c). Die Mittelachse des Rührarmes 28 liegt, wie bereits erwähnt, in der vom Rührarm überstrichenen Drehebene. Die in Fig.3f gezeigte Hilfsebene 34 steht senkrecht zur Mittellinie 44 des Rührarmes 28. Die Kanten der Einzelblätter 36 und 38 sind im Winkel zu dieser Ebene 34 angeordnet Wie die Figur zeigt, ist das obere Einzelblatt 36 in einem Winkel £1 und das untere Einzelblatt 38 in einem Winkei ει zu der Hilfsebene 34 angeordnet Bei einer Drehrichtung des Rührarmes 28 entsprechend dem Pfeil P 3 ist somit das obere Einzelblatt 36 nach vorn in der Drehrichtung und das untere Einzelblatt 38 nach hinten entgegengesetzt zur Drehrichtung verschwenkt Die Winkel £1 und £2 können gleich oder unterschiedlich sein. Es kann auch vorgesehen sein, die beiden Einzeiblätter 36 und 38 nicht entgegegesetzt zueinander, wie dargestellt, sondern gleichsinnig, d. h. beide nach vorn oder beide nach hinten, Viischoben anzuordnen.

Die Einzelblätter 36 und 38 können ferner, wie F i g. 3g zeigt, (die der F i g. 2b entspricht) in Anstrnmrichtung ein strömungstechnisch günstiges Profil haben, das ein VoÜprofil oder aus fertigungstechnischen Gründen und Materialersparnis auch ein Hohlprofil sein kann. Die Drehrichtung in F i g. 3g ist durch den Pfeil P 4 gekennzeichnet.

Nach Fig.3h können die Einzelblätter 36 und 38 an ihren äußeren Enden durch einen weiteren Steg 46 verbunden sein, so daß sich ein in Strömungsrichtung offenes Kastenprofil ergibt.

F i g. 3i zeigt eine Ausführungsform, bei der die Einzelblätter 36 und 38, die das äußere Rührelement 32 bilden, unterteilt sind in Einzelblattabschnitte 35 und 37 bzw. 39 und 41. Die Einzelblattabschnitte 35 und 3? sind hierbei im Abstand e 1, die Einzelblattabschnitte 39 und 41 im Abstand e 2 voneinander angeordnet, die Abslände el und el können gleich oder unterschiedlich sein. Ebenn können die Einzelblattabschnitte 35, 37 bw. 39, 41 in ihrer Ebene parallel oder im Winkel zueinander angeordnet sein. Schließlich können die Einzelabschnitte unterschiedliche Breiten, Längen sowie unterschiedliche Anstellwinkel aufweisen. Der Abstand e kann etwa der Breite b der Einzelblattabschnitte entsprechen, er kann aber auch kleiner oder größer als b sein.

Die Rührelemente einschließlich der Einzelblätter können eben oder gewölbt ausgebildet sein oder sie können ein- oder mehrfach — in Annäherung an eine gewölbte Form — abgekantet sein.

Nachfolgend werden einige beispielsweise Angaben über die in der Beschreibung und in der Zeichnung aufgeführten Winkel gemacht, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung auf diese Winkelangaben jedoch nicht beschränkt ist

So liegt beispielsweise der Winkel β zwischen etwa 0 und etwa 30°; der Winkel / zwischen etwa 0° und etwa 60° und der Winkel t zwischen etwa 0° und etwa 150°.

Die erfindi'ngsgemäße Rührvorrichtung ermöglicht eine erheblich homogenere Dispergierwirkung als die bekannten Vorrichtungen. Außerdem ist ihr Energieverbrauch wesentlich geringer als derjenige der bisher verwendeten Rührvorrichtungen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Interferenzstrom-Rührvorrichtungzum Dispergieren eines Gases und/oder einer Flüssigkeit und/ oder eines Feststoffes in einer Flüssigkeit mit einem Behälter, mit einer darin angeordneten, um eine im wesentlichen vertikale Achse umlaufenden Rührerwelle, mit mindestens einer Rührstufe an der Rührerwelle, die zwei miteinander verbundene, radial nebeneinander angeordnete Rührelemente aufweist, die schräg aber entgegengesetzt zur Horizontalen angestellt sind, wobei das innere Rührelement als einzelnes Rührblatt ausgebildet ist und das äußere Rührelement aus einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Einzelblättern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelblätter(36,38) des äußeren Rührelementes (32) in voneinander beabstandeten Ebenen verlaufen, die im wesentlichen parallel zueinander sind, und daß die Verbindung der Einzelblätter/36,38) untereinander als Steg (40) ausgebildet ist. der im wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur radialen Mittelachse (44) der Rührstufe liegt.

2. Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbauer (36, 38) im wesentlichen parallel zur radialen Mittelachse (44) verlaufen.

3. Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelblätter (36,38) in einem spitze η Winkel iß) zur radialen Mittelachse (44) verlaufen.

4. Rührvorricntung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geket ,(zeichnet, daß die Einzelblätter (36, 38) parallel zueinander um einen Betrag (^gestaffelt angeordnet sir j.

5. Rührvorrichtung nach einem drr vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breiten und/oder die Längen der Einzelblätter (36, 38) unterschiedlich ausgebildet sind.

6. Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungskanten der Einzelblätter (36, 38) in einem spitzen Winkel [s\, ε₂) gleichsinnig oder entgegengesetzt zueinander zu einer Ebene (34) geneigt sind, die senkrecht auf der radialen Mittellinie (44) steht.

7. Rührvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelblätter (36, 38) in Anströmrichtung ein Strömungsprofil besitzen.

8. Rührvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelblätter (36, 38) in Einzelblattabschnitte (36,37 bzw. 39, 41) unterteilt sind, die im Abstand (e 1, e 2) voneinander angeordnet sind.

9. Rührvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelblattabschnitte (35, 37 bzw. 39,41) parallel zueinander angeordnet sind.

10. Rührvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände fei, e2) der Einzelblattabschnitte {35, 37 bzw. 39, 41) gleich oder unterschiedlich ausgebildet sind.

11. Rührvorrichtung nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelblätter (36, 38) in Form eines in Strömungsrichtung offenen Kastenprofil ausgebildet sind.

12. Rührvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das

äußere Rührelement (32) in axialer Richtung versetzt zum inneren Rührelement (30) angeordnet ist

13. Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rührelement (30) und die Einzelblätter des äußeren Rührelements (32) eben, gewölbt oder abgekantet ausgebildet sind.

14. Rührvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Rührstufen in verschiedenen senkrecht zur Rührachse übereinanderliegenden Ebenen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gängigkeit der inneren Rührelemente (30) und der äußeren Rührelemente (32) in allen Ebenen dieselbe ist oder von Ebene zu Ebene wechselt