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Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung mit den Merkmalen
des einleitenden Teiles von Anspruch 1 und genauer eine
Mischvorrichtung zum effektiven Durchführen solcher
Mischvorgänge wie der Mischung, Auflösung, Kristallisation, Reaktion
und Schlammsuspension.
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Verschiedene Typen von Rührflügeln sind bekannt und sind in
Mischbehältern für verschiedene Anwendungen benutzt worden.
Wenn es erforderlich ist, Flüssigkeit in einem solchen weiten
Viskositätsbereich zu behandeln, daß die Strömung in dem
Behälter sich von der turbulenten zu der laminaren ändern
kann, sind oftmals Mehrstufen-Rührflügel des Typs einer
flachen Schaufel mit zwei Blättern benutzt worden. In den
meisten Fällen dieses Typs von Mehrfach-Rührflügeln sind zwei
Rührflügel benachbart zueinander auf der Mischwelle
überkreuzend eingesetzt, unter einem rechten Winkel zueinander, da
diese Anordnung die stabilste unter den Gesichtspunkten des
Drehausgleichs und des Wellenbiegemoments ist, das von
fluktuierenden hydrodynamischen Kräften hervorgerufen wird, die auf
die Rührflügel-Blätter wirken (DE-A-33 34 811). Dieser Typ
Mehrfach-Rührflügel hat üblicherweise einen vergleichsweise
weiten axialen Freiraum zwischen zwei Rührflügeln, die
einander auf der Welle benachbart liegen, um die Anzahl der
erforderlichen Rührflügel und die Gesamtleistung, die von allen
Rührflügeln in dem Behälter verbraucht wird, zu verringern.
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Inzwischen wurde jüngst für die Mischvorrichtung gefordert,
daß sie effizientere und diversifizierte Leistungen hat, um so
auf die Operation für einen weiten Bereich der
Mischbedingungen anwendbar zu sein.
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Insbesondere wird von einer Mischvorrichtung in einem
chargenweisen Prozeß gefordert, daß sie folgenden weitgefächerten
Zweck und hohe Leistungen erfüllt.
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(1) Gleichförmiges Mischen; vollständiges Mischen von
Flüssigkeiten kann unter einem weiten Viskositätsbereich erreicht
werden. Und vollständiges und gleichformiges Mischen kann
unter den Bedingungen von einem niedrigen zu einem hohen
Flüssigkeitspegel in einem Behälter mit verschiedener
Fluidviskosität erreicht werden.
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(2) Wärmeübertragungsleistung; hohe Wärmeübertragungskapazität
bei geringem Leistungsverbrauch kann erhalten werden.
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(3) Fest-Flüssig-Mischung; verschiedene Mischungen der Fest-
Flüssig-Mischung, so wie Dispersion von Teilchen mit großem
Dichteunterschied zwischen Teilchen und Fluid, gleichförmiges
Vermischen von Schlamm hoher Konzentration, gleichförmiges
Mischen mit einer niedrigen Scherungsrate usw. kann erhalten
werden.
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(4) Flüssig-Flüssig-Dispersion; eine scharfe
Flüssigkeitstropfen-Durchmesserverteilung ist erhältlich. Zusätzlich ist es
möglich, eine gleichförmige Flüssig-Flüssig-Dispersion zu
erhalten, die konsistent mit der geringen Scherungsrate ist,
und um eine homogene Leichtflüssigkeit-Dispersion zu erhalten,
deren Viskosität durch Reaktionen vergrößert wird.
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Die vorliegenden Erfinder untersuchten, ob herkömmliche
Mischvorrichtungen, die mit einem mehrstufigen Rührflügel-
System ausgestattet sind, die zuvor genannten Anforderungen
erfüllen könnten. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigten,
daß es nicht so schwierig ist, eine Mischvorrichtung
auszuwählen, die in der Lage ist, jede der oben beschriebenen
Bedingungen zu erfüllen. Es ist jedoch sehr schwierig,
Spezifikationen auszuwählen, mit denen man gleichzeitig viele Punkte der
zuvor genannten Bedingungen erfüllen kann, da diese
Mischvorrichtungen
des Standes der Technik die folgenden Probleme
aufweisen. Demgemäß wird die Verwendung einer
Mischvorrichtung, die neu verbessert oder entwickelt wird, notwendig
werden, um die zuvor genannten Anforderungen zu erfüllen.
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Bei einer Mischvorrichtung, die mit zweiblättrigen Schaufel-
Rührflügel auf einer Welle unter einem Schnittwinkel von 90
Grad voneinander beabstandet ausgestattet sind, was im Stand
der Technik als ein herkömmlicher Typ beschrieben wird,
verbinden sich die Stromlinien, die durch die Abflußströmung
von jedem Rührflügel gebildet werden, nicht ausreichend unter
dem angemessenen Druckgradienten zwischen jedem
Rührflügelbereich. Somit tritt die Trennung des Fluides in dem Behälter
in dem Bereich zwischen dem oberen und dem unteren Rührflügel
auf, und ein Staupunkt (toter Raum) des Fluids erscheint in
dem Behälter, und diese Phänomene verringern die Effizienz der
Mischleistung. Die Bildung des Totraumes verringert nicht nur
die Wärmeübertragungsleistung des Fluides, es ist vielmehr
wahrscheinlich, daß Brennen, Ankleben und Verunreinigung auf
der Innenwandfläche des Behälters verursacht wird, und dadurch
verringern sie die Misch-Wirkleistung.
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Wenn eine Mischvorrichtung mit flachblättrigen Rührflügeln, so
wie Schaufel-Rührflügel verwendet werden, wird eine Anzahl
umlaufender Strömungen in dem Behälter durch die Drehung der
Rührflügel erzeugt. Diese Erscheinungen werden typischer, wenn
ein Freiraum L zwischen oberen und unteren Rührflügeln so groß
gehalten wird, wie es in Figur 6(a) gezeigt ist. In einem
solchen Fall, da die Grenze B durch die Interferenz der
umlaufenden Strömungen erzeugt wird, wird das Mischen zwischen
den oberen und unteren umlaufenden Strömungen unterdrückt. Im
Gegensatz dazu wird die Verringerung des Freiraums L zwischen
den Rührflügeln, in dem sie bewegt werden, so betrachtet, als
daß die Interferenzerscheinungen zwischen den umlaufenden
Strömungen verschwinden. In diesem Fall ist es jedoch
notwendig, die Höhe jedes Rührflügels auf dieselbe Reduktionshöhe
(h', wie in der Figur gezeigt) in den Rührflügel-Freiraum L zu
vergrößern, und dies bewirkt einen Zuwachs des
Leistungsverbrauchs. Auch in dem Fall des Erhöhens der Rührflügelhöhe wird
die ausgelassene strömung im Zentrum des Rührflügels
aufgeteilt, und zwei umlaufende Strömungen werden erzeugt, und die
Grenze B', die der Grenzfläche der umlaufenden Strömung
zugeschrieben wird, erzeugt sich als dieselbe Grenzfläche in
dem Fall der Rührflügel, die mit einem weiten Freiraum, wie
oben beschrieben, angebaut sind. Diese Phänomene stören die
Verbindung des Fluides in dem Behälter.
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Jedoch sind optimaler Schnittwinkel und Freiraum zwischen
jedem Rührflügel vom Gesichtspunkt eines
Gesamt-Strömungsmusters in dem Behälter noch nicht theoretisch und quantitativ
untersucht worden, so daß es schwierig wird, die
Spezifikationen zum Erfüllen der oben beschriebenen Anforderungen
auszuwählen.
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Die Erfindung ist vollendet worden und hat ihre Aufgabe darin,
die oben genannten Probleme zu lösen, und ihre besondere
Aufgabe ist es, in einer Mischvorrichtung eine große
umlaufende Strömung unter dem geeigneten Druckgradienten zwischen
den Mehrstufen-Schaufel-Rührflügeln zu schaffen, indem die
Schaufel-Rührflügel an ihren optimalen Positionen angeordnet
werden, und somit erhöht sich der Misch-Wirkungsgrad durch
Verbinden aller umlaufenden Strömungen in dem Mischbehälter
unter allen Mischbedingungen, von turbulenter zu
Übergangsströmung und weiter zu laminarer Strömung.
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Um die zuvor genannte Aufgabe zu lösen, stellt die Erfindung
eine Mischvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 zur
Verfügung. Bevorzugte Verbesserungen dieser Vorrichtung sind
Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
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Eine radiale Strömung wird durch die Drehung der Misch-
Rührflügel in dem Mischbehälter erzeugt. Bei der
Mischvorrichtung, die mit den Schaufel-Rührflügeln ausgestattet ist, die
vertikal in mehreren Stufen angeordnet sind, wird das Fluid
von jedem Schaufel-Rührflügel ausgetrieben, und somit ist
glattes Anbinden der Anzahl umlaufender Strömungen ohne
Interferenz zwischen ihnen ist wichtig, um einen höheren
Misch-Wirkungsgrad zu erhalten.
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Wenn das Fluid in dem Behälter mit den Schaufel-Rührflügeln
gerührt wird, die in mehreren Stufen vertikal angeordnet sind,
wird eine Abflußströmung in der radialen Richtung gebildet,
und gleichzeitig strömt die radiale Strömung, die von den sich
drehenden Rührflügeln erzeugt wird, in obere und untere
Bereiche der Rührflügel und kehrt wieder zu dem
Mittelabschnitt des Rührflügels zurück, wie es in Figur 6(a) gezeigt
ist. Die Abflußströmungen, die somit von diesen Rührflügeln
gebildet werden, interferieren mit denjenigen, die von den
anderen benachbarten Rührflügeln hervorgerufen werden, und
Trennung tritt zwischen den umlaufenden Strömungen durch die
Interferenz der Abflußströmungen auf, und die Abflußströmungen
beeinflußen weiter die radiale Strömung von anderen
Rührflügeln. Die oben genannten Phänomene stören die Verbindung der
Strömung des Gesamtfluides in dem Mischbehälter.
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Weiterhin, wenn die Rührflügel unter einem Schnittwinkel von
90 Grad angeordnet sind, was als ein herkömmlicher Typ wohl
bekannt ist, kann sich die Mischvorrichtung mit guter Balance
drehen und in einem mechanisch stabilen Zustand. Innerhalb
eines Viskositätsbereiches jedoch wird es schwierig werden,
die Strömungen zwischen den oberen und unteren Rührflügeln
glatt zu verbinden, und somit wird die Verbindung des Stromes
des Gesamtfluides in den Mischbehälter gestört werden.
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Zunächst machten die Erfinder besondere Untersuchungen in
bezug auf eine Beziehung zwischen den Verhalten einer
umlaufenden Strömung, die von jedem Rührflügel gebildet wird, und
einem Schnittwinkel, in dem eine Rührflügel-Anordnung mit
engem Freiraum verwendet wurde, bei der Auslaßströmungen
einfach zwischen Rührflügeln der oberen und unteren Stufe zu
verbinden sind. Das Ergebnis zeigte, daß diese umlaufenden
Strömungen die anderen Rührflügel in einer bestimmten Phase
der Drehverzögerung von dem Blatt beeinflußen und daß die
Bildung der umlaufenden Strömung in dem Behälter weitgehend
durch eine Korrelation zwischen der Phase der Drehverzögerung
und dem Schnittwinkel beeinflußt wird.
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Das heißt, es wurde gefunden, daß bei der Änderung der
Schnittwinkel der oberen und unteren Schaufel-Rührflügel die
vertikale Anordnung des Druckanstiegs, der an der Vorderfläche
dieser Schaufel-Rührflügel erzeugt wurde, und des
Druckabfalls, der an der Rückfläche erzeugt wurde, sich entsprechend
der Änderung der Schnittwinkel änderte, und daß die am meisten
stabilisierte Verbindung des Abflußstromes von den oberen und
unteren Schaufel-Rührflügeln auftritt, wenn der Schnittwinkel
innerhalb eines bestimmten Bereiches ausgewählt wurde.
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Aus einer weiter ins Detail gehenden Untersuchung dieser
Beziehung zwischen den umlaufenden Strömungen und dem
Schnittwinkel der Rührflügel sind die Erfinder zu dem Schluß
gekommen, daß die Bildung der umlaufenden Strömung schwierig in
dem gesamten Mischbehälter auszubilden ist, durch die
Interferenz der Auslaßströmungen, wenn Abflußströmungen, die von
einem Schaufel-Rührflügel erzeugt worden sind, in Richtung
auf die Hochdruckseite an der Vorderfläche des anderen
Schaufel-Rührflügels geströmt sind. Im Gegensatz dazu, wenn
die Abflußströme zu der Niederdruckseite an der Rückfläche des
anderen Schaufel-Rührflügels strömen, wird ein selektiver
Strom, der von der Hochdruckseite zu der Niederdruckseite
zwischen dem Rührflügel der oberen und der unteren Stufe
strömt, gebildet werden, ohne eine benachbarte Abflußströmung
zu stören, und die Strömungen der Flüssigkeit, die von diesen
Rührflügeln abfließen, werden gut verbunden werden können.
Daher wird die Verbindung eines Strömungsmusters in dem
Behälter durch den optimalen Druckgradienten erreicht, und
dieses Ergebnis führt dazu, den Misch-Wirkungsgrad des Fluides
zu vergrößern.
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Auch sind die Erfinder zu dem Schluß gekommen, daß das
optimale Strömungsmuster zum Mischen, basierend auf dem
Druckgradienten, erhalten werden könnte, indem die Phase des oberen
Schaufel-Rührflügels weniger als 90 Grad vor dem unteren
Schaufel-Rührflügel voreilt.
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Um diesen Schluß zu bestätigen, wählten die Erfinder Schaufel-
Rührflügel aus, die vertikal unter Schnittwinkeln angeordnet
sind, als eine Modellvorrichtung, und führten numerische
Simulation durch, und Mischexperimente wurden durchgeführt,
indem die Modell-Mischvorrichtung verwendet wurde. Die Wirkung
derartiger dreier Faktoren und die Misch-Kennlinien sind in
(1), (2) und (3) beschrieben, (1) dem Schnittwinkel α der
oberen und unteren Stufe (ein Voreil-Winkel, in der
Drehrichtung, des Rührflügels der oberen Stufe von dem Referenzwinkel
des Rührflügels der unteren Stufe), (2) einem Freiraum L
zwischen dem Rührflügel der oberen und unteren Stufe und (3)
dem Abfluß-Kraftausgleich zwischen den Rührflügeln der oberen
und unteren Stufe.
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Die durchgeführte numerische Simulation besteht aus der
numerischen Analyse der Strömung und der Misch-Simulation,
wobei das Ergebnis der Strömungsanalyse verwendet wurde. Als
erstes wurde die dreidimensionale Geschwindigkeitsverteilung
des Fluides in dem Mischbehälter simuliert und auch die
zeitliche Änderung der Konzentrationsverteilung eines
Diffusionsmaterials, das von der Flüssigkeitsoberfläche eingeworfen
wurde, wird simuliert, indem das Ergebnis der
Strömungsberechnung verwendet wird. Diese numerische Simulation wurde auf die
Bedingung laminarer Strömung angewendet, da die numerische
Analyse eines Fluides eine gute zuverlässigkeit nur in diesem
Bereich hat.
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Andererseits wurde das Mischexperiment durchgeführt, indem
große und kleine Mischbehälter verwendet wurden, einer hat 400
mm als Innendurchmesser, 800 mm Höhe, 80 l Kapazität, und der
andere hat 200 mm Innendurchmesser, 400 mm Höhe und 10 l
Kapazität. Die Messung einer Mischzeit wurde durchgeführt,
indem ein Entfärbeverfahren zum Entfernen der Farbe aus einer
Jodlösung durch Reduktion mit Natriumthiosulfat verwendet
wurde. Eine Viskosität einer Jodlösung und einer
Natriumthiosulfatlösung werden auf dieselbe Viskosität wie die einer
zu mischenden Flüssigkeit eingestellt, und die Mischzeit
wurde bestimmt, indem man auf einen photographischen Streifen
eines Entfärbeprozesses Bezug nahm.
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Als erstes, (1), wurde die Wirkung eines Unterschiedes in dem
Schmittwinkel α zwischen den Rührflügeln der oberen Stufe und
der unteren Stufe auf die Strömung und den Mischprozeß in dem
Mischbehälter bewertet, indem die numerische Berechnung
verwendet wurde. Bei dieser numerischen Berechnung werden
Schaufel-Rührflügel mit einem Durchmesser von 120 mm (0,6 D)
vertikal in zwei Stufen angeordnet, mit einem Freiraum L von
20 mm (0,1 D) in dem Mischtank mit Innendurchmesser D 200 mm.
Die Viskosität µ einer Flüssigkeit in dem Behälter ist 5 Pa s,
die Dichte ist 1.400 kg/m³ und die Misch-Reynolds-Zahl Re
8,4. Numerische Rechnungen wurden durchgeführt, indem der
Schnittwinkel α der Rührflügel der oberen und unteren Stufe
von 0 Grad (die Rührflügel der oberen und unteren Stufe sind
in derselben Ebene angeordnet) auf 90 Grad unter gemeinsamen
Bedingungen der Flüssigkeitstiefe H von 200 mm (1,0 D) und
einer Rührflügel-Geschwindigkeit von 2,08 Ups geändert wurde.
Typische Beispiele der Fluid-Geschwindigkeitsverteilung und
des Mischprozesses, wie sie aus der numerischen Berechnung
erhalten wurden, sind in Figur 7 gezeigt.
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Figur 7 zeigt die Geschwindigkeitsvektoren in einem vertikalen
Abschnitt eines Mischbehälters in ihrer rechten Hälfte sowie
Konzentrationskonturen, die den Fortschritt des Mischens eines
Diffusionsmaterials angeben. Figur 7(a) zeigt die
Geschwindigkeitsvektoren und die Konzentrationskonturen bei dem
Schnittwinkel α von 45 Grad, und Figur 7(b) zeigt dasselbe bei dem
Schnittwinkel α von 0 Grad.
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Wenn der Schnittwinkel α 0 Grad beträgt, treffen sich
Abflußströmungen von dem oberen und unteren Schaufel-Rührflügel
zwischen den Rührflügeln, und dieses Strömungsphänomen stört
das glatte Fördern der Flüssigkeit zwischen dem oberen und
unteren Teil in dem Mischbehälter. Andererseits&sub1; wenn der
Schnittwinkel α 45 Grad beträgt, wird die
Flüssigkeitsförderung glatt von dem oberen Teil zu dem unteren Teil des
Mischbehälters gefördert, wie es in der Figur 7(a) gezeigt ist.
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Ein Unterschied im Mischprozeß, entsprechend dazu, ist wie
folgt. Wenn der Schnittwinkel α 0 Grad beträgt, wird das
Diffusionsmaterial nicht zu dem Bereich des Rührflügels der
unteren Stufe nach dem Ablauf von 30 Sekunden nach dem
Eintragen des Diffusionsmaterials gefördert. Wenn aber der
Schnittwinkel 45 Grad ist; erreicht das Diffusionsmaterial den
Bodenbereich des Behälters in einer Zeitdauer von 30 Sekunden
nach dem Eintragen des Diffusionsmaterials. Das heißt, die
Verbindung der Abflußströmung, die von den Rührflügeln der
oberen und unteren Stufe hervorgerufen werden, und das Mischen
des Fluides in dem Behälter werden schneller in dem Fall
gefördert, daß die Blätter unter dem Schnittwinkel von 45 Grad
angeordnet sind, als in dem Fall, daß die oberen und unteren
Schaufel-Rührflügel in derselben Ebene angeordnet sind. Als
das Ergebnis der Untersuchungen verschiedener Schnittwinkel α,
die durch Verwenden dieses Verfahrens durchgeführt wurden,
liegt der optimale Schnittwinkel α in dem Bereich von 30 Grad
bis hoch zu weniger als 90 Grad und bevorzugt von 45 Grad bis
hinaus zu 75 Grad, und die oben beschriebene Schlußfolgerung
wurde als anwendbar bestätigt.
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Anschließend, (2), zum Zwecke des Verständnisses des optimalen
Bereichs des Rührflügel-Freiraumes zwischen den Rührflügeln
der oberen und unteren Stufe, wurde die numerische Berechnung
der Strömung bei dem Schnittwinkel von 45 Grad durchgeführt.
Auch wurde der Rührflügel-Freiraum L in dem Bereich von 10 %
bis 30 % des Innendurchrnessers D des Mischbehälters geändert.
Die Bedingungen der numerischen Berechnung waren dieselben wie
diejenigen, die oben beschrieben worden sind. Die durch die
numerische Rechnung erhaltene Geschwindigkeitsverteilung ist
in Figur 8 gezeigt.
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Figur 8 zeigt die Geschwindigkeitsvektoren in der rechten
Hälte eines vertikalen Schnittes des Mischbehälters. In Figur
8 zeigt Figur 8(a) ein Beispiel des Rührflügel-Freiraums L,
der auf 0,1 D (10 %) eingestellt ist, Figur 8(b) zeigt ein
Beispiel des Rührflügel-Freiraums L, der auf 0,2 D (20 %)
eingestellt ist, und Figur 8(c) zeigt ein Beispiel des
Rührflügel-Freiraumes L, der auf 0,3 D (30 %) eingestellt ist.
Das Verhältnis der Strömungsrate von Strömungen in den Bereich
des unteren Schaufel-Rührflügels zu einem Strom, der von dem
oberen Schaufel-Rührflügel abgegeben wird, nimmt mit
zunehmendem Freiraum L von 0,1 D bis 0,3 D ab, wie es in Figur 8
gezeigt ist. Wenn der Rührflügel-Freiraum L gleich 0,3 D
wird, wird die Strömung, die von dem oberen
Schaufel-Rührflügel abgegeben wird, durch die Abflußströmung des unteren
Schaufel-Rührflügels LP nach hinten geschoben, ohne Strömungen
in dem Bereich des unteren Schaufel-Rührflügels. Dabei strömt
bei den Rührflügel-Freiraum L von weniger als 0,2 D der
Abflußstrom von dem oberen Schaufel-Rührflügel in den Bereich
des unteren Schaufel-Rührflügels, und dies bedeutet die
Verbindung der Strömung. Demgemäß kann ein hocheffizientes
Mischen, auf der Grundlage der Verbindung der Ströme zwischen
den Bereichen oberer und unterer Rührflügel in dem
Mischbehälter erreicht werden, indem der Rührflügel-Freiraum L auf
weniger als 0,2 D eingestellt wird und bevorzugt auf 0,1 D
eingestellt ist.
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Weiterhin, um hocheffizientes Mischen durch Verwendung einer
Vielstufen-Rührflügelstruktur durchzuführen, ist (3) der
Abfluß-Kraftausgleich zwischen dem Rührflügel der oberen und
unteren Stufe wichtig. Bei dieser Überprüfung wurden
Untersuchungen über den Abfluß-Kraftausgleich in laminaren und
turbulenten Strömungsbereichen durchgeführt, indem eine
rückversetzte Schaufel-Rührflügel-Einstellung an der untersten
Stufe verwendet wurde&sub1; um die Abflußströmung in dem unteren
Teil des Mischbehälters zu erhöhen. Diese Verbesserung für
diese Vorrichtung führt sowohl zu der Anwendbarkeit in dem
weiteren Viskositätsbereich als auch zu der Erhöhung des
Leistungs-Wirkungsgrades. Im Falle einer Mischvorrichtung des
Typs mit drei Rührflügeln wurde die numerische Berechnung des
laminaren Stroms durchgeführt, wobei herkömmliche gerade
Schaufel-Rührflügel und rückversetzte Rührflügel verwendet
wurden, um die Geschwindigkeitsverteilung der Auslaßströmung
in der radialen Richtung dort herum zu untersuchen, und ein
Ergebnis der Analyse ist in Figur 9 gezeigt.
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Figur 9(a) zeigt die Geschwindigkeitsverteilung der
Abflußströmung in der radialen Richtung um den rückversetzten
Rührflügel, während in (b) die Verteilung der Abflußströmung
in die radiale Richtung um einen herkömmlichen geraden
Schaufel-Rührflügel zeigt.
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Wie in Figur 9 gezeigt, wenn ein rückversetzter Rührflügel
verwendet wird, erscheint kein Rückwärtsstrom 5 an Flüssigkeit
an der rückwärtigen Fläche der Rührflügel-Spitze, der oftmals
wahrscheinlich in dem Fall eines geraden Schaufel-Rührflügels
auftritt, und die Flüssigkeit wird durch einen weiten
Winkelbereich in tangentialer Richtung ausgetrieben. Auch ist die
maximale Abflußströmungs-Geschwindigkeit 30 % größer als die
beim geraden Schaüfel-Rührflügel, wenn die
Rührflügel-Durchmesser dieselben sind.
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Andererseits, da die Geschwindigkeit der Abflußströmung für
die Schaufel-Rührflügel von ihrem Außendurchmesser
(Rührflügel-Spannweite) abhängt, kann die Auslaßkraft in dem unteren
Teil des Mischbehälters erhöht werden, indem ein Schaufel-
Rührflügel mit großer Spannweite an der untersten Stufe
verwendet wird, anders als bei den anderen
Schaufel-Rührflügeln, die an der oberen Stufe angeordnet sind.
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Bei der laminaren Strömung über die Viskosität von 2 Pa s
könnte die Mischung gut durch das Innere des Mischbehälters
durch Verwendung von Vielstufen-Schaufel-Rührflügeln
durchgeführt werden, die beide unter dem Schnittwinkel α von 45 Grad
und mit einem Blatt-Freiraum L von 0,1 D angeordnet sind,
bestimmt entsprechend den oben beschriebenen optimalen
Bedingungen. In dem Übergangsbereich, in dem die Strömung sich von
laminarer Strömung in turbulente Strömung ändert jedoch, wird
die Verbindung der Strömungen zwischen den Rührflügeln der
oberen und unteren Stufe instabilisiert, und Trennung tritt
auf. Somit verursacht dies die Verzögerung der Mischzeit.
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Als Ergebnis von Untersuchungen, die für die Lösung des oben
genannten Problems durchgeführt wurden, können die Strömungen
von Fluiden, die von diesen Schaufel-Rührflügeln abgegeben
werden, die sich in den Drehbereich der benachbarten Schaufel-
Rührflügel richten dürfen, gut verbunden werden, indem
wenigstens der äußerste Kantenteil der vertikal benachbarten
Schaufel-Rührflügel in der vertikalen Richtung überlappt wird,
wodurch die Verbindung der Strömungsmuster ermöglicht wird,
verursacht durch den optimalen Druckgradienten und
Verbesserungen beim Misch-Wirkungsgrad beim Mischen eines Fluides in
einer übergangs-Strömungszone und zu einer laminaren
Strömungszone.
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Zum Zwecke des Bestätigens dieses Effektes werden
streifenähnliche Leitflächen in dem unteren Endteil auf beiden
Außenseiten der oberen Schaufel-Rührflügel befestigt, die nach unten
hervorstehen, um die unteren Schaufel-Rührflügel zu
überlappen, und durch Verwenden dieser Rührflügel-Struktur wurde
Mischen einer Flüssigkeit mit der Viskosität von weniger als
2 Pa s durchgeführt wurde, unter den oben beschriebenen
Bedingungen.
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Das Ergebnis zeigt, daß die schnelle Mischung erhalten wird,
als stabilisierte Mischung mit Strömungen der Flüssigkeit,
hervorgerufen durch die oberen und unteren Schaufel-Rührflügel
durch den Effekt der Leitflächen, die in dem unteren Endteil
auf beiden Außenseiten des oberen Schaufel-Rührflügels
angebaut sind. Auch wurde bestätigt, daß das Vorsehen der
Leitflächen in dem unteren Endteil auf beiden Außenseiten des
oberen Schaufel-Rührflügels nicht nur das gleichförmige,
zufriedenstellende Mischen in sowohl dem
Übergangs-Strömungsals auch dem turbulenten Strömungsbereich ermöglicht, sondern
auch das bessere Mischen in dem Bereich laminarer Strömung, im
Vergleich mit der Mischvorrichtung ohne Leitflächen.
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Die Mischvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf
der Basis verschiedener Bedingungen vervollständigt worden,
die durch die oben beschriebenen Überwachungen festgelegt
worden sind. Das heißt, das schnelle Mischen wird realisiert,
wobei die Strömungen, die von den Rührflügeln der oberen und
unteren Stufe hervorgerufen werden, verbunden werden, indem
vertikal eine Vielzahl von Schaufel-Rührflügeln in mehreren
Stufen angeordnet wird, die an einer Drehwelle angebracht
sind. Jeder Schaufel-Rührflügel ist an einer oberen Stufe
befestigt und wird in Drehrichtung vorbewegt, mit dem
Schnittwinkel von weniger als 90 Grad in Bezug auf einen vertikal
benachbarten, unteren Schaufel-Rührflügel.
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Weiterhin kann ein schnelleres und zuverlässigeres Mischen
sichergestellt werden, indem die abgegebenen Strömungen von
den Rührflügeln der oberen und unteren Stufe verbunden werden,
wobei der Schnittwinkel auf 45 bis 75 Grad eingerichtet wird.
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Weiterhin wird der äußere Kantenteil des untersten Schaufel-
Rührflügels rückversetzt, um die Abflußströmung in den
unteren Teil des Mischbehälters zu erhöhen. Indern der
rückversetzte Rührflügel verwendet wird, wird die Verbindung der
Strömungsmuster der Gesamtflüssigkeit in dem Mischbehälter
verbessert, und diese Effekte führen zu der Anwendbarkeit der
Vorrichtung bei verschiedenen Viskositäten und Leistungs-
Wirkungsgraden.
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Weiterhin wird eine größere Abgabekraft in dem unteren Teil
des Mischbehälters erhalten, indem die Spannweite des
untersten Schaufel-Rührflügels auf weiter als die der weiteren
Schaufel-Rührflügel, die in der oberen Stufe angeordnet sind,
vergrößert wird, und dies führt zu der stabilisierten
Verbindung von Strömungsmustern des gesamten Fluides in dem Bereich
turbulenter Strömung im Mischbehälter.
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Weiterhin wurde der Rührflügel-Freiraum zwischen den
benachbarten oberen und unteren Schaufelblättern auf weniger als
20 % des Innendurchmessers des Mischbehälters eingestellt,
wodurch ein schwierigeres Mischen, basierend auf der
stabilisierten Verbindung von Strömungen, die von den Rührflügeln der
oberen und unteren Stufe hervorgerufen werden, bewältigt wird.
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Weiterhin wird die zuverlässige und stabilisierte Verbindung
von Strömungen des Fluides in dem Übergangsbereich,
hervorgerufen durch die Rührflügel der oberen und unteren Stufe,
erreicht, indem die oberen und unteren, benachbarten Schaufel-
Rührflügel wenigstens in der vertikalen Richtung an dem
äußeren Kantenteil überlappen, dadurch wird eine gute und
gleichförmige Vermischung des Fluides in dem Übergangsbereich
erhalten.
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Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der genauen
Beschreibung verstanden werden, die hiernach gegeben wird, und
die beigefügten Zeichnungen, die nur zur Veranschaulichtung
beigegeben werden und somit nicht beschränkend für die
vorliegende Erfindung sind, wobei
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Figur 1 eine Mischvorrichtung einer ersten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der (a) eine
teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht der
Mischvorrichtung ist und (b) ein Schnittansicht entlang der Linie
B-B von (a) ist;
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Figur 2 Geschwindigkeitsvektoren von Strömungen und
Konzentrations-Antwortkurven in dem Mischbehälter der ersten
Ausführungsform
zeigt;
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Figur 3 eine teilweise weggeschnittene, perspektivische
Ansicht einer Mischvorrichtung einer weiteren Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
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Figur 4 eine Ansicht ist, die die Überlappungsform von
Rührflügeln gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert;
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Figur 5 eine Mischvorrichtung einer weiteren Ausführungsform
zeigt, bei der (a) eine Vorder-Schnittansicht und (b) eine
Querschnittansicht entlang der Linie B-B von (a) ist;
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Figur 6 eine typische Ansicht zum Erläutern der Beziehung
zwischen dem Rührflügel-Freiraum und der umlaufenden Strömung
in der Mischvorrichtung mit vertikal angeordneten Vielstufen-
Schaufel-Rührflügeln ist;
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Figur 7 die Geschwindigkeitsvektoren in der Mischvorrichtung
in Bezug zu einem Schnittwinkel gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt und auch Konzentrationskonturen zeigt, die das
Fortschreiten der Reduktions-Entfärbung ausdrücken;
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Figur 8 die Geschwindigkeitsvektoren in der Mischvorrichtung
in Bezug zu dem Rührflügel-Freiraum gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt; und
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Figur 9 die Geschwindigkeitsverteilung der Abflußströmung in
radialer Richtung um rückversetzte Rührflügel zeigt und auch
um gerade Schaufel-Rührflügel zeigt.
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Figur 1 zeigt eine Mischvorrichtung des Typs, der mit Glas
ausgekleidet ist. Diese Mischvorrichtung hat einen vertikalen,
zylindrischen Behälter 1, der mit einem Kühlmantel 1a für den
Wärmeaustausch um die Außenwand versehen ist. Zwei
Prallplatten 6 sind vertikal von der Oberseite des Behälters 1 mit
einer gleichen Schrittweite nahe der Innenwand dieses
Mischbehälters
eingesetzt. Prallplatten sind nicht notwendigerweise
zum Mischen hochviskoser Flüssigkeiten erforderlich.
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Eine Drehwelle 2 ist vertikal in der Mitte des Mischbehälters
1 eingesetzt und wird von einer Antriebseinheit 5 drehange-
trieben, die in der Mitte auf der Oberseite des
Mischbehälters 1 angeordnet ist, in die Richtung, die in der Ansicht (b)
durch den Pfeil A angezeigt ist.
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Ein Rührflügel 3 der unteren Stufe ist ein
Schaufel-Rührflügel, dessen unterer Kantenabschnitt entlang der gekrümmten
Fläche des Bodens des Mischbehälters 1 ausgebildet ist, und
bei dem beide Außenseiten-Abschnitte in der Gegenrichtung der
Drehung, die durch den Pfeil A in der Ansicht (b) angegeben
ist, rückversetzt sind. Dieser Rührflügel der unteren Stufe
ist auf dem unteren Endabschnitt der Drehwelle 2 und nahe der
Bodenfläche des Mischbehälters 1 angebracht.
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Ein Rührflügel 4 der oberen Stufe besteht aus einem Schaufel-
Rührflügel, der nahezu denselben Rührflügel-Durchmesser hat
wie der Rührflügel 3 der unteren Stufe, versehen mit streifen
förmigen Leitflächen 4a, die nach unten an dem oberen Endteil
auf beiden Außenseiten hervorstehen, und angebracht an der
Drehwelle 2 oberhalb des Rührflügels 3 der unteren Stufe.
Dieser Rührflügel 4 der oberen Stufe ist unter einem
Schnittwinkel α von 45 Grad eingerichtet, in Ansicht (b) gezeigt,
voreilend in der Drehrichtung&sub1; die durch den Pfeil A angezeigt
ist, in bezug auf den Rührflügel 3 der unteren Stufe.
Gleichzeitig sind die unteren Spitzen der Leitflächen 4a auf seinen
beiden Außenseiten niedriger angeordnet, als eine spezifizierte
Länge Δ h von der oberen Spitze, so daß sie in der vertikalen
Richtung mit dem Rührflügel 3 der unteren Stufe überlappen.
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Um den Effekt der Verbesserung des Misch-Wirkungsgrades vom
Bereich mittlerer Zufuhr Viskosität bei der Mischvorrichtung
des oben beschriebenen Aufbaus gemäß der Ausführungsform zu
bestätigen, wurden numerische Simulationen durchgeführt,
sowohl um den Geschwindigkeitsvektor der Flüssigkeit als auch
die Konzentrations-Antwort des Diffusionsmaterials in der
Flüssigkeitsoberfläche und dem Bodenbereich des Behälters für
die Reynolds-Zahl Re 11,7 unter Bedingungen laminarer
Strömung zu bestimmen. Numerische Rechnungen wurden unter solchen
gemeinsamen Bedingungen durchgeführt, daß Schaufel-Rührflügel,
die 120 mm (0,6 D) im Rührflügel-Durchmesser d messen, die
vertikal in zwei Stufen angeordnet sind, in der Flüssigkeits
tiefe H 250 mm (1,25 D) bei der Rührflügel-Geschwindigkeit von
2,08 1/s verwendet wurden. Auch wurde die Überlappungslänge
Δ h des Leitflächenabschnittes des Rührflügels der oberen
Stufe der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung mit dem
Rührflügel der unteren Stufe auf 0,05 D eingestellt. Das
Ergebnis ist in Figur 2 gezeigt.
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Figur 2(a) zeigt die Geschwindigkeitsvektoren und die
Konzentrationsantwort der Mischvorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform, während Figur 2(b) diejenigen einer
Mischvorrichtung mit dem Schnittwinkel des Standes der Technik als
Vergleichsbeispiel zeigt.
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Bei der Mischvorrichtung mit dem Schnittwinkel des Standes der
Technik, wie in Figur 2(b) gezeigt, sind die Strömungen der
Flüssigkeit, hervorgerufen durch die Schaufel-Rührflügel der
oberen und unteren Stufe, verbunden, jedoch liegt etwas
Konzentrationsunterschied zwischen der Flüssigkeitsoberfläche
und dem Behälterboden selbst nach ungefähr 180 Sekunden vor,
und dies zeigt das unvollständige Mischen. Bei der
Mischvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, die in Figur 2(a)
gezeigt ist, sind jedoch die Ströme, die durch die Rührflügel
der oberen und unteren Stufe erzeugt werden, gut verbunden,
und dieses Ergebnis sieht man klarer darin, daß die
Konzentrationen der Flüssigkeit an der Oberfläche und dem Tankboden
nach ungefähr 90 Sekunden dieselben sind, und dies zeigt, daß
das vollständige Mischen erreicht wird. Damit ist bestätigt
worden, daß die Mischvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Effekt dahin hat, daß die Mischzeit weitgehend
verkürzt wird, soviel wie um die Hälfte oder mehr, im
Vergleich mit der Mischvorrichtung mit dem Schnittwinkel des
Standes der Technik.
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Gemäß der Mischvorrichtung, die in Figur 1 gezeigt ist, sind
zwei Misch-Rührflügel, ein oberer und ein unterer, gewählt.
Dies ist lediglich ein Beispiel, und daher soll verstanden
werden, daß die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt
ist, vielmehr können drei Schaufel-Rührflügel, die vertikal
angeordnet sind, wie in Figur 3 gezeigt, gewählt werden. Und
weiter kann die Anzahl der Schaufel-Flügel auf mehr als drei
erhöht werden, entsprechend der Größe der Vorrichtung und der
Flüssigkeitstiefe.
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Bei der Mischvorrichtung der Figur 3 sind Rührflügel 4 der
oberen Stufe, die mit Leitflächen 4a in dem unteren
Endabschnitt an beiden Außenseiten versehen sind, vertikal oberhalb
des Rührflügels 3 der unteren Stufe in zwei Stufen auf der
Drehwelle 2 ebenso wie in Figur 1 gezeigt angebracht. Diese
Rührflügel-Struktur ist daher insgesamt eine dreistufige
Rührflügel-Struktur. Der Rührflügel 3 der unteren Stufe und
die Rührflügel 4 der beiden oberen Stufen sind um 45 Grad
voneinander entfernt angeordnet, und diese beiden Rührflügel 4
der oberen Stufen überlappen an den Leitflächenabschnitten 4a
der vertikalen Richtung mit einem benachbarten unteren
Rührflügel.
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Indem das Misch-Rührflügelsystem in der vorliegenden
Ausführungsform wie oben beschrieben verwendet wird, ist das
gleichförmige Mischen des Fluides in dem gesamten Behälter
sichergestellt, selbst wenn die Flüssigkeitstiefe sich ändert,
und auch ist die Rührflügel-Struktur einfach auf größere
Mischvorrichtungen mit größerer Kapazität anwendbar.
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In der Mischvorrichtung, die in den Figuren 1 bis 3 gezeigt
ist, sind die streifenförmigen Leitflächen 4a in dem unteren
Endteil auf beiden Außenseiten des Rührflügels 4 der oberen
Stufe angebracht. Die Leitflächen 4a überlappen vertikal mit
dem anderen Rührflügel, der unterhalb angeordnet ist, um die
Verbindung der Strömung zwischen den oberen und unteren
benachbarten Schaufel-Rührflügeln zu stabilisieren. Es sollte
angemerkt werden, daß dieses lediglich ein Beispiel ist.
Daher, wenn man sich nicht von dem wahren Gedanken und Rahmen
der vorliegenden Erfindung entfernt, bei dem die oberen und
unteren benachbarten Schaufel-Rührflügel in der vertikalen
Richtung wenigstens an dem äußeren Kantenteil überlappen, ist
es möglich, die Rührflügel der oberen und unteren Stufe zu
überlappen, indem z.B. streifenförmige Leitflächen auf einem
äußeren Kantenteil des Rührflügels 3 der unteren Stufe und des
Rührflügels 4 der oberen Stufe gebildet werden, wie es in
Figur 4(a) gezeigt ist, oder Leitflächen, die in Form eines
Fischschwanzsystems in dem unteren Endteil auf beiden äußeren
Seiten des Rührflügels 4 der oberen Stufe hervorstehen, wie es
in Figur 4(b) gezeigt ist, oder Leitflächen, die in Form
eines Fischschwanzsystems in beiden äußeren Kantenteilen des
Rührflügels 3 der unteren Stufe und des Rührflüges 4 der
oberen Stufe hervorstehen, wie es in Figur 4(c) gezeigt ist.
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Weiterhin wird bei der Mischvorrichtung, die in den Figuren 1
bis 3 gezeigt ist, der unterste Rührflügel rückversetzt, zu
dem Zweck, die Austragekraft in dem unteren Teil des
Mischbehälters zu erhöhen, und dies führt zu der Anwendbarkeit auf
verschiedene Fluidviskositäten und zu erhöhtem Leistungs-
Wirkungsgrad. Dieser rückversetzte Rührflügel jedoch ist
nicht notwendigerweise erforderlich. Denn die untersten
Schaufel-Rührflügel mit einer größeren Spannweite als die der
anderen Rührflügel, die in der oberen Stufe angeordnet sind,
können zu demselben Zweck verwendbar sein.
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In Figur 5 ist ein Behälter 11 ein vertikaler zylindrischer
Behälter, um den ein Kühlmantel 11 a für den Wärmeaustausch an
der Außenwand gelegt ist. Auf der Innenumfangsfläche dieses
Mischbehälters 11 sind vier Prallplatten 16 vertikal mit
gleicher Teilung in der Umfangsrichtung entlang der axialen
Richtung eingebaut
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Eine Drehwelle 12 ist vertikal in der Mitte des Mischbehälters
11 angebracht und so von einer Antriebseinheit 15, die an der
Mitte an der Oberseite des Mischbehälters 11 angebracht ist,
betrieben&sub1; daß er sich in die Richtung dreht, die in der Figur
5(b) durch den Pfeil A angegeben ist.
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Rührflügel 14 und 13 der oberen und unteren Stufe sind
Schaufel-Rührflügel mit demselben Rührflügel-Durchrnesser d und
derselben Rührflügel-Höhe h, und sie sind vertikal aufgereiht
auf der Drehwelle angebracht, mit einem bestimmten Freiraum,
der zwischen ihnen verbleibt. Der untere Kantenabschnitt des
Rührflügels 13 der unteren Stufe ist entlang der Krümmung des
Bodens des Mischbehälters 11 gebildet, so daß der Rührflügel
nahe der Bodenfläche des Mischbehälters 11 eingerichtet werden
kann. Während der Rührflügel der oberen Stufe unter dem
Schnittwinkel α von weniger als 90 Grad dem Rührflügel der
unteren Stufe voraus in der Drehrichtung des Pfeiles A, in
Figur 5(b) eingestellt ist, besteht ein Rührflügel-Freiraum L
von dem Rührflügel 13 der unteren Stufe. Der Freiraum L ist
auf 20 % oder weniger des Innendurchmessers D des
Mischbehälters 11 eingestellt.
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Im folgenden wird ein konkretes Beispiel des Mischens und
Rührens unter Verwendung der Mischvorrichtung der vorliegenden
Ausführungsformen mit dem oben beschriebenen Aufbau
beschrieben werden.
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Es wurden drei Arten von Mischvorrichtungen des oben
beschriebenen Aufbaus vorbereitet, mit dem Schnittwinkel α der
Rührflügel 14 und 13 der oberen und unteren Stufe auf 45 Grad, 60
Grad und 70 Grad eingestellt, einschließlich des
Mischbehälters 11 mit 200 mm Innendurchrnesser D, wobei die Rührflügel
14 und 13 der oberen und unteren Stufe 120 mm (0,6 D) im
Blattdurchmesser d und 70 mm (0,35 D) in der Rührflügel-Höhe h
messen und mit einem Rührflügel-Freiraum L von 20 mm (0,1 D)
angebracht sind. Auch wurde eine Mischvorrichtung, die
denselben Aufbau hatte wie die vorliegende Ausführungsform,
mit der Ausnahme des Schnittwinkels α des Standes der Technik
von 90 Grad und einem Rührflügel-Freiraum L von 60 mm (0,3 D)
der Rührflügel der oberen und unteren Stufe für den Vergleich
vorbereitet.
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Vergleichsuntersuchungen wurden durchgeführt, zum Vergleich
unter denselben Bedingungen, der Zeit, die für das
vollständige Mischen der Flüssigkeiten erforderlich war, indem die
Flüssigkeiten gemischt und gerührt wurden, deren Viskosität µ
= 5 Pa s und die Dichte = 1.400 kg/m³ ist, bei der
Rührflügel-Geschwindigkeit von 125 Upm.
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Als ein Ergebnis, gemäß einem Vergleichsbeispiel, war die
Zeit, die für das vollständige Mischen der Flüssigkeiten
erforderlich war, 150 Sekunden, während die für die
vorliegende Ausführungsform 104 Sekunden war, in dem Fall daß
die Rührflügel mit einem Schnittwinkel von 45 Grad angeordnet
waren, 102 Sekunden bei dem Schnittwinkel von 60 Grad und 114
Sekunden bei dem Schnittwinkel von 75 Grad. Wenn sie mit den
Beispielen des Standes der Technik verglichen wurde, konnte
die vorliegende Erfindung somit weit den Wirkungsgrad des
Flüssigkeitsmischens und -rührens um etwa 25 % bis 30 %
verbessern, somit zeigt sie eine ausgezeichnete Mischwirkung.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform war der Rührflügel-
Freiraum L zwischen den Rührflügels der oberen und unteren
Stufe 20 mm. Jedoch ist dies nur ein Beispiel, und der
Freiraum kann auf irgendeine Länge unter 20 % des
Innendurchmessers D des Mischbehälters eingestellt werden.
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Die Erhöhung der Gesamt-Rührflügelhöhe entsprechend der
Flüssigkeitstiefe ist notwendig, um diesen Freiraum wie oben
in [Beschreibung des Standes der Technik] zu reduzieren.
Jedoch enthält dies als Problem einen Zuwachs des
Leistungsverbrauchs. Dieser Rührflügel-Freiraum daher wird geringer als
20 % (bevorzugt um 10 %) des Innendurchmessers des
Mischbehälters vom Gesichtspunkt der Größe der Vorrichtung und der
Wirtschaftlichkeit ausgewählt werden.
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Weiterhin, bei der vorliegenden Ausführungsform, sind sowohl
die Rührflügel der oberen als auch der unteren Stufel die
verwendet werden, Schaufel-Rührflügel derselben Höhe und mit
demselben Durchmesser. Dies jedoch ist lediglich ein Beispiel,
und der Rührflügel der unteren Stufe kann rückversetzt sein in
dem Fall der ersten Ausführungsform oder kann ein Rührflügel
mit größerer Spannweite als der Rührflügel der oberen Stufe
sein, zu dem Zweck des glatten und effektiven Verbindens der
Strömung der gesamten Flüssigkeit in dem Behälter durch
Erhöhen des Austrags in dem unteren Teil des Behälters.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die
Misch-Rührflügel-Struktur eine vertikal angeordnete zweistufige
Rührflügelstruktur. Die Bewertung und Erläuterung der Wirkung des
Aufbaus der vorliegenden Erfindung wird einfach, wenn diese
Rührflügel-Struktur gewählt wird. Es soll jedoch angemerkt
werden, daß zum Zwecke des ähnlichen Verbesserns der
Misch- und Rühreffizienz eine mehrstufige Misch-Rührflügelstruktur,
die mehr als zwei Stufen an Mischrührflügeln verwendet,
gewählt werden kann, entsprechend der Größe der Vorrichtung
und der Flüssigkeitstiefe.
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Wie es oben beschrieben worden ist, hat die Mischvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung die Misch-Rührflügelstruktur
dahingehend, daß Mehrfachstufen von Schaufel-Rührflügeln
vertikal in der optimalen Position für die Mischung angeordnet
sind, so daß Strömungen, die von den geeigneten
Druckgradienten zwischen den Schaufel-Rührflügeln hervorgerufen werden,
gebildet werden, und Strömungsmuster glatt durch das Innere
des Mischbehälters verbunden werden, so daß weit der Fluid-
Mischwirkungsgrad unter Mischoperationsbedingungen verbessert
wird, die von Bereichen turbulenter Strömung zu laminarer
Strömung reichen.