SE426388B - Statisk blandare for kontinuerligt flode - Google Patents

Description

40 7803236-4 ' 2 Vid en tredje typ av känd blandare transporteras komponenterna i bör- jan tillsammans i ett rör, som en icke blandad, laminär och parallell ström, som mynnar i en anordning, där strömmen utsättes för en stark turbulens genom att den upprepade gänger drives och delas genom av ett flertal oregelbundna plàtkanaler.

För många blandningsändamål har ovan nämnda kända blandare stora brister. De tvâ först nämnda blandarna åstadkommer en icke-homogent blandning, därför att bladningsområdet väsentligen är lokaliserat till ytlagret av huvudflödet. Vid den tredje blandaren åter, får man en tendens till förstoppning i anordningen, framför allt i sådana fall där blandningen gradvis erhåller en klibbig konsistens.

Vid anläggningen i enlighet med uppfinningen söker man att redu- cera ovanstående nackdelar genom att eftersträva en homogen blandning vid en momentansammanföring av komponenterna.

Anläggningen är också fördelaktig där flera än två ämnen skall blandas och det är icke speciellt bundet till sprängämnesblandningar.

Generellt är blandaren enligt föreliggande uppfinning lämplig för blandningsändamål, där hopblandning av komponenter resulterar i en ändring av konsistensen som försvårar den följande behandlings- processen. Sådana ändringar kan till exempel bestå i massans för- tjockning, ökad klibbighet, gasavgång, vískösa temperaturberoende ändringar o s.v. ' i Blandning av explosiva varor kräver speciella säkerhetsanordning- ar. Man föredrar därvid kontinuerliga processer med små ekplosiva mängder i anordningen framför mängdblandare, varvid inga eller få rörliga maskindelar är önskvärda. Blandningen bör dessutom ske med ett minimum av energiförbrukning och i en så liten och lätt anordning som möjligt.

Det säregna med anläggningen i enlighet med uppfinningen är att varje pulverinlopp är i form av ett_rörmunstycke, som kommunicerar med en tryckbehållare innehållande fluidiserat pulvermaterial, att vätskeinloppsorganen är i form av två spaltformade; motsatt riktade ringmunstycken, varav det ena är anordnat med sin öppning koniskt radiellt inåtvänt, under det att det andra är anordnat med sin öppning koniskt radiellt utátvänt i blandningskammaren, vilka ring- munstycken kommunicerar med en vätskeinnehàllande tryckbehâllare, varvid ringmunstyckenas resp konvinkel och relativa axiella placering i blandningskammaren är sådan, att de motsatt riktade koniska vätske- strålarna, som*med stor hastighet strömmar ut från ringmunstyckena, träffar den koníska pulverstrålen, som med stor hastighet strömmar (10 40 3 7805236-4 ut från spridningsytan i en friliggande cirkelformad blandningszon i blandningskammaren.

Ytterligare egenskaper och fördelar hos uppfinningen framgår ytterligare av nedanstående beskrivning í anslutning till den sche- matiska ritningen, där fig 1 visar en föredragen utföríngsform av en anläggning i enlighet med uppfinningen för samtidig blandning av två pulverkomponenter och en vätskekomponent, under det att fig 2 i större skala visar ett avsnitt av anläggningen i fíg 1.

I fig 1 markerar siffrorna 10 och 20 tryckkärl för tvà olika pulverkomponenter A och B respektive, som skall blandas och de skall också blandas med den flytande komponent C som förvaras i en tank 50. Förhållandet mellan tvärsektionsytorna hos de två tryckkärlen och 20 är lämpligen i huvudsak samma som det önskade blandninge- förhållandet mellan de pulverformade komponenterna A och B. Som ett exempel kan nämnas att anordningen kan användas för att blanda ett explosivt material med handelsnamnet "Anolyt A", som innehåller ammoniumnitratpärlor och aluminiumpnlver (pulverkomponenterna A och B respektive) och en oljeblandning C. Viktförhállandena är omkring 91%, 5% och 4% respektive. Överst på varje tryckkärl 10 och 20 är tätande.anordnat en kombi- nerad cellmatare och luftlock 11 och 21 respektive, för kontinuerlig _ inmatning.av de respektive pulverkomponenterna, och ledningar 15 och är.anordnade för att reglera tillförseln av komprimerad luft vid översídan av varje kärl. Dessutom kan kärlen vara försedda med anord- ningar 14 och 24 respektive för kontroll av pulvermängden i kärlen.

Kärlen 10 och 20 är öppna nedåt och_fortsättas av respektive trat- tar 12 och 22. Vid den visade utföringsformen är tratten 12 hos det ena kärlet 10 (det största) och sluttar nedåt mot den andra tratten 22 från det mindre kärlet 20, varvid änddelen 22 (fig. 2) är anordnad kon- centriskt i änddelen 12' hos den andra tratten 12. Den inre, 22', och den yttre 12', trattänden slutar i rörformade munstycken 23 och 13 res- pektive, varvid det inre eller centrala munstycket 23 slutar ett kort stycke innanför mynningen ev det yttre munstycket 13.

Trattmynningarne eller munstycksmynningarna 13, 23 är direkt öppna inåt en toroidformad blandningskammare 30, som innefattar en övre cy- lindrisk del 31 och en lägre utsvängd del 32, med i huvudsak koniskt snedställda lägre väggar. Runt omkretsen mellan den övre cylindriska delen 3l och den lägre utsvängda delen 12 innefattar ett ringformat komiskt nedåtriktat uppslitsat nunstycke 33 för en flytande komponent C som nwnnar i blandningskammaren. 40 7803236-4 2 Ä I blandningskammaren 30, koaxiellt under trattmynningarna 12 och 23 är en strålspridande kropp NO anordnad, som har en nedåt utgående, i huvudsak konformad yta H0'. Konytan H0' är lämpligen utformad något konkav i förhållande till en linjär kon. Spridarkroppen H0 kan vara anordnad på en rörstång 40, som via en länk H3 (fig. 1) kan vara för- bunden med förflyttningsorgan UH, till exempel en pneumatisk eller hy- draulisk cylinder, för en kontrollerad rörelse av spridningskroppen i axiell riktning. Avstånden mellan de två rörmynningarna eller tratt- mynningarna 13, 23 är lämpligen utförd sådan, att den koniska ytan H0' hos spridníngskroppen H0 i dess övre läge tätande sluter båda munstyc- kena som antyds med streckade linjer i fig. 2.

Vid sin lägre ände har spridarkroppen H0 en minskad diameterdel med en andra koniskt uppåtriktad ringformad uppsplitsat munstycke H1 för en flytande komponent C. De koniska uppslitsade munstyckena 33, H1 för den flytande komponenten har lämpligen i huvudsak samma koniska vinkel, och denna vinkel är lämpligen vald på sådant sätt, att det ge- mensamma konplanet hos de koniska uppslitsade munstyckena 33, 41 skär planet hos konytan H0' hos spridarkroppen i huvudsak under en vinkel av 90°. Det koniska uppslitsade munstycket H1 hos spridarkroppen 40 kommunicerar med det inre av rörstången H2, som i sin tur via en till- förselledning 52 och en proportioneringspump 51, står i förbindelse med vätsketanken 50. Det koniska splitsade munstycket 33 i väggen i blandningskammaren 30 står i förbindelse med en rörsektion SU med sam- ma vätskecillrör-sel från tanken so. I “ När ovan beskrivna anordning användes, tillförs pulverkomponenter- na A och B i lämpliga proportioner till respektive tryckkärl 10 och 20, med hjälp av respektive cellmatare/lufttätat lock ll och 12, under det att samtidigt tryckluft införes så att pulvret i kärlen rives upp och utmatas som en stråle med hög hastighet ut ur respektive rörmunstycken 13, 23 vid slutet av varje tratt 12, 22, Följaktligen kommer den upp- virvlade pulverkomponenten B att slungas ut som en central stråle om- given av en ringformad stråle av den uppvirvlade pulverkomponenten A.

När pulverkomponentstrålen möter den lägre uppåtriktade konytan H0' hos spridarkroppen H0 i den cylindriska öppningsdelen 31 i bland- ningskammaren, tvingas den utåt längs konytan ned i ett lägre och ett övre lager, som tunnas ut i proportion med avståndet från konens axel.

Samtidigt pumpas den flytande komponenten;C med hjälp av en pro- portioneringspump 51 och en kvantitetsregulator 53 från tanken 50 till dess respektive koniska vingformade slitsmunstycken in i blandningskam- maren 30 och spridarkroppen HO respektive, från vilken de flyter ut ned flzs 40 7803236-4 i blandningskammaren i form av ett tunt konformat lager med hög hastig- het. Höjden hos spridarkroppen H0 i blandningskammaren 30 justeras lämp- ligen in på sådant sätt att vätskestrålarna (spray) som utgår från de i slitsade munstyckena 33, H1 in i blandningskammaren och blandningskrop- pen respektive är styrda direkt mot varandra och mot den koniska pul- verstrålen som kommer från den lägre kanten av konytan DO' till en ge- mensam, i huvudsak cirkulär, icke understödd eller "flytande" bland- ningszon O i det fria området mellan konens kant och blandningskammarens väggar. I denna icke begränsade blandningszon erhåller man en effektiv blandning mellan dom två pulverkomponenterna A och B och den flytande komponenten C. De flytande partiklarna hos de mot varandra riktade vätskestrålarna kommer att spridas från varje sida om var och en av de enstaka passerande pulversfärerna från A och B, i huvudsak i överens- stämmelse med det pâ förhand bestämda blandningsförhål1andet.' 7 Efter blandning i blandningszonen kommer den ihåliga och i huvud- sak konformade resulterande höghastighetssprayen att slå emot den inât~ sluttande och i huvudsak koniska ytan hos den lägre blandningskammaren 32 och styras mot centrum av blandningskammaren för att ytterligare blandning av komponenterna skall erhållas. 3 Den blandade produkten kommer nu, att under inverkan av luftström- men, blåsas ut mot en utgång 35 i den lägre delen av blandningskammaren.

Vid en lämplig utföringsform av anordningen enligt uppfinningen kommer den hastighet som bibringas blandningen när den strömmar ut ge- nom utloppet 35 att vara tillräcklig för att fylla ett utgående hål di- rekt genom en utloppsslang förbunden till utgången 35. Alternativt kan ett särskilt laddningsaggregat anordnas för att fyllas upp med hjälp av en.kort slang. När ovan beskrivna blandningsprocess utföres i en fabrik kan den färdigblandade produkten matas direkt ner i så kallade ventildosor utan att man behöver några dyrbara vätskedoseringsanord- ningar.

Vid den beskrivna anordningen där don två pulverformade komponen- terna A och B strömmar genom relativt stora munstycksöppningar mot en i höjdled inställbar spridarkropp erhålles en fördelaktig ihålig kon av pulverspray innehållande komponenterna A och B utan att risken upp- kommer att munstycksöppningarna sätts igen av små klumpar i pulverkom- ponenterna. Med ett tillräckligt lufttryck i kärlen 10 och 20, till exempel 0,3 “ 3 atmosfärer och lämpligt utformade munstycken 13 och 23 kan danpuppkommande ihåliga koniska pulversprayen vid utgången från den lägre kanten av konen eller spridningsytan H0' ha en reducerad tjocklek som i stort sett är lika med diametern hos pulverpartiklarna. (-10 (zs 40 7sos2z6-4t Som ett exempel på en praktisk användning av en anordning enligt upp- finningen av ovan beskrivet slag har man blandat omkring sex ton per timme i en anordning där spridarkonens största diameter var omkring 50 mm.

När det gäller den relativt lättflytande komponenten C, där någon risk för klumpar inte föreligger, har den lämpligaste ihåliga konen er- hållits med hjälp av ovan beskrivna koniska slitsmunstycken i väggarna i blandningskammaren och spridarkroppen.

Eftersom pulvret och de flytande komponenterna möts i en öppen blandningszon med ett fritt flytande utrymme reduceras tendensen till klumpbildning i mycket hög grad jämfört med förhållandena vid blandare enligt ovannämnda engelska patent l 388 767, där-den flytande strömmen arbetar på en stel konyta. Den höga hastigheten hos_komponentstrålarna motverkar vidare klumpbildning, även när den resulterande blandade spray- strålen slår emot de sneda väggarna hos den lägre blandningskammaren 32. I motsats till förhållandena vid blandaren enligt det brittiska pa- tentet, behöver den longitudinella axeln hos blandaren inte vara verti- kal utan kan i realiteten ligga i horisontalplanet om detta är lämpligt ur utrymmessynpunkt eller av andra skäl.

När man stänger av ovannämnda anordning stänger man samtidigt väts- ketillförseln till blandningskammaren 30 och tillförseln av komprimerad luft till kärlen 10 och 20. Samtidigt röres konspridaren H0 till sitt övre läge där konytan H0' tätande anligger mot utloppsmunstyckena 13 och 23./

Claims (3)

7803236-4 P a t e n t k r a v

1. Anordning för blandning av pulverartade material, eventu- ellt i suspensionsform, med vätska, i synnerhet pulver- och vätske- komponenter, som ingår i ett sprängämne, omfattande en blandnings- kammare (30) med cirkulärt tvärsnitt, inlopp i form av en eller flera rörmunstycken (13,23), som är anordnade centralt och koaxi- ellt i kammarens ena ände och kommunicerar med varsin tryckbehål- lare (10,20) för fluidiserande pulvermaterial (B,A), minst en i huvudsak konformad spridningsyta (40') centralt anordnad på av- stånd nedanför pulverínloppet eller-inloppen (l3,Z3) samt ring- formade vätskeinloppsorgan i kammaren, k ä n n e t e c k n a d a v att vätskeinloppsorganen är i form av två spaltformade mot- satt riktade ringmunstycken (33,41), varav det ena (33) är anord- nat med sin öppning koniskt radiellt inàtvänt, under det att det andra (41) är anordnat med en öppning koniskt radiellt utåt- vänt i blandningskammaren (30), vilka ringmunstycken kommunicerar med en vätskeinnehâllande tryckbehållare (SO), varvid ringmunstyck- ena (33,41) resp konvinklar och relativa axiella placering i blandningskammaren är sådan, att de motsatt riktade koniska vätske- strålarna, som med stor hastighet strömmar ut från ringmunstyckena träffar den koniska pulverstrålen, som med stor hastighet strömmar ut från spridningsytan (40) i en gemensam,fríliggande, cirkelíor- mad blandningszon (0) i blandningskammaren. _

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att de två vätskeringmunstyckena (33,41) ligger i samma koniska plan och att detta plan är i det närmaste vinkelrät mot förlängningen av den koniska spridningsytan (40').

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att den koniska spridningsytan (40') är axiellt rörlig och anordnad att i ett ändläge avstänga pulverinloppsmunstycket eller -munstyckena (l3,23,113). ANFURDA PUBLIKATIONER: