DE9421653U1

DE9421653U1 - Ablenk- und Heizsystem für mikrowellenbeheizte Autoklaven mit Rührwerk

Info

Publication number: DE9421653U1
Application number: DE9421653U
Authority: DE
Original assignee: Andreas Hofer Hochdrucktechnik GmbH
Current assignee: Andreas Hofer Hochdrucktechnik GmbH
Priority date: 1994-12-23
Filing date: 1994-12-23
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2004-12-24

Description

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Ablenk- und Heizsystem für mikrowellenbeheizte Autoklaven mit Rührwerk

Die Erfindung betrifft ein Ablenk- und Heizsystem für mikrowellenbeheizte Autoklaven mit Rührwerk.

Diese Autoklaven bestehen aus einem metallischen Gefäß mit metallischem Deckel und einer in den Autoklavenraum durchgeführten Mikrowellenantenne. Aufgabe eines mikrowellenbeheizten Autoklaven ist es, das mikroweiienabsorbierende Probenmaterial auf direktem Wege aufzuheizen und mit dem Rührwerk eine Begasung oder Mischung der Flüssigkeit durchzuführen. Eine Möglichkeit, auch Flüssigkeiten, die keine Mikroweüenenergie absorbieren können, wie dieses zum Beispiel bei den Kohlenwasserstoffen der Fall ist, zu heizen, bestand bisher nicht.

Insbesondere gab es bisher keine wirkungsvolle Kombination einer Strombrechung der durch den Rührer in Umlaufbewegung gebrachten Flüssigkeit mit einem Heizsystem, welches die Heizenergie an den Zonen der größten Turbulenz in die Flüssigkeit überträgt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Abienk- und Heizsystem zu schaffen, weiches sowohl die Strombrechung der umlaufenden Flüssigkeit und gleichzeitig die Beheizung der nicht direkt durch die Mäkrowellenenergie heizbaren Flüssigkeit an den Orten der größten Turbulenz übernimmt.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen unteren Deckel, einen oberen Decke! und einer beliebigen Anzahl von Stäben aus mikroweilenabsorbierendem Material, die in dem unteren und oberen Deckel gelagert sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich dadurch, daß die Stäbe aus beliebigen Querschnitten hergestellt sein können, wie Rund, Quadrat, Sechskant oder aber ein beliebiges Sonderprofii aufweisen können, daß die Stäbe sowohl lose, axial verschiebbar in den beiden Deckeln angeordnet sind, als auch mit diesen fest bzw. lösbar verbunden sein können und damit die beiden Deckel und die Stäbe eine komplette Einheit bilden, daß der obere Deckel auf seiner Innenseite ein Strömungsumleitendes Profil aufweist, welches die von außen und nach oben driftende resultierende Strömung in die ruhigere Zone der Mittelachse nach unten leitet und daß das Strömungsumleitende Profil aus einer Kombination von Geraden-, Radien- und einzelnen Kurvenabschnitten besteht, deren Gesamtverlauf von außen nach innen zunächst vertiefend in den Decke! hinein- und nachher erhöhend aus dem Deckel wieder herausläuft, wobei der Profilanfangspunkt vorzugsweise gleich oder höher als der Profilendpunkt liegt.

Die Erfindung soll mit Hufe der Skizzen näher erläutert werden:

Fig. 1 zeigt den Längsschnitt des Gesamtsystems.

Fig. 2 zeigt den Querschnitt des Gesamtsystems.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt des oberen Deckels mit dem Strömungsumleitenden

Profil in zwei Versionen.
Fig. 4 zeigt die Aufnahme der lose angeordneten Stäbe im oberen und unteren

Deckel in mehreren Versionen.
Fig. 5 zeigt mehrere mögliche Beispiele einer festen Kopplung der Stäbe mit dem unteren und oberen Deckel.

Ein Behälter 1 aus metallischem Werkstoff und ein metallischer Deckel 2 sind fest miteinander verbunden. Vorzugsweise von unten ist die Antenne 3 in den Behälter und gegen diesen isoliert hineingeführt, so daß die Antenne, als auch der Autoklav als Masse, das komplette Mikroweüen-System bilden.

Auf dem Deckel 2 ist das Rührsystem 4 angebracht, welches im wesentlichen aus einer Permanent-Kupplung und einer daran angekuppelten Rührwelle 5 mit dem daran befestigten Rührorgan 6 besteht.

Gegenstand der Erfindung sind der untere Decke! 7 , der obere Deckel 8 , und die Stäbe 9 . Je nach Befestigungsart der drei Teilgruppen entsteht daraus ein loses Stecksystem oder aber eine Komplettgruppe, die auch als solche aus dem Behälter 1 herausgehoben oder in diesen hineingestellt werden kann. Beispiele der genannten Befestigungsarten sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Den Stäben 9 kommt bei der Lösung der genannten Aufgabe eine zentrale Bedeutung zu. Einerseits bilden sie ein einfaches Ablenksystem der durch die Rührerdrehung in eine langsamere Drehbewegung versetzten Flüssigkeit, wodurch dem Rührvorgang der notwendige Wirkungsgrad mitgegeben wird, andererseits bilden sie die Mikrowelien-Sekundär-Heizung für die nicht direkt durch die Mikrowellenenergie aufheizbaren Flüssigkeit, wobei die Stäbe selbst aus einem Werkstoff gefertigt sind, der eine sehr hohe Fähigkeit besitzt, Mikrowellenenergie in Wärme umzuwandeln. Der Wärmeübergang von den Stäben 9 auf die Flüssigkeit wird durch die Stromstörtätigkeit der Stäbe 9 und den damit verbundenen starken Wirbeln optimiert. Die Stäbe 9 können aus jedem beliebigen geometrischen Querschnitt bestehen, der eine optimale Stromstörung mit Wirbelbildung, verbunden mit guter Wärmeübertragung ermöglicht.

Der obere Deckel 8 besitzt eine Mittelbohrung, die so groß ist, daß das Rührorgan 6 bei der Montage und Demontage des Gesamtsystems durch diese hindurchpaßt. Dabei kommt dem oberen Deckel 8 noch die Aufgabe zu, den durch den Rührvorgang im Außenbereich höherliegenden Flüssigkeitspegel zur tiefergelegenen Mitte zu leiten, ohne daß dabei die Flüssigkeit aus wärmetechnischen Gründen im stärkeren Maße mit dem Deckel 2 in Berührung kommt. Die Ausgestaltung der Deckelunterseite gemäß den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 leitet die Flüssigkeit mit ihrer Bewegungsenergie von einer außen nach oben gerichteten resultierenden Strömungsrichtung zu einer innen nach unten gerichteten Strömung. Eine mögliche Kombination von Geraden, Radien und Kurven bilden die Hinterdrehung und damit die Strömungsleitfunktion des oberen Deckels, wobei der äußere Profilanfangspunkt vorzugsweise gleich oder höher liegt, als der innere Profilendpunkt.

Claims

1.) Ablenk- und Heizsystem für mikrowellenbeheizte Autoklaven mit Rührwerk, gekennzeichnet durch einen unteren Deckel, einen oberen Deckel und einer beliebigen Anzahl von Stäben aus mikroweüenabsorbierendem Materia!, die in dem unteren und oberen Deckel gelagert sind.

2.) Ablenk- und Heizsystem für mikrowellenbeheizte Autoklaven mit Rührwerk, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe aus beliebigen Querschnitten hergestellt sein können, wie Rund, Quadrat, Sechskant oder aber ein beliebiges Sonderprofil aufweisen können.

3.) Ablenk- und Heizsystem für mikroweüenbeheizte Autoklaven mit Rührwerk, nach den Ansprüchen 1 -2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe sowohl lose, axial verschiebbar in den beiden Deckeln angeordnet sind, ais auch mit diesen fest bzw. lösbar verbunden sein können und damit die beiden Deckel und die Stäbe eine komplette Einheit bilden.

4.) Ablenk- und Heizsystem für mikrowellenbeheizte Autoklaven mit Rührwerk, nach den Ansprüchen 1 -3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Deckel auf seiner Innenseite ein strömungsumieitendes Profil aufweist, welches die von außen und nach oben driftende resultierende Strömung in die ruhigere Zone der Mittelachse nach unten leitet.

5.) Ablenk- und Heizsystem für mikrowellenbeheizte Autoklaven mit Rührwerk, nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsumleitende Profil aus einer Kombination von Geraden-, Radien- und einzelnen Kurvenabschnitten besteht, deren Gesamtverlauf von außen nach innen zunächst vertiefend in den Deckel hinein- und nachher erhöhend aus dem Deckel wieder herausläuft, wobei der Profilanfangspunkt vorzugsweise gleich oder höher als der Profilendpunkt liegt.