DE3017182A1 - Einrichtung zum transport von trueben und ihrer verfeinerung waehrend des transportes - Google Patents

Description

DIPL. ING. HEINZ BARDEHLE München, 5,m&x 1980

PATENTANWALT — Lf ~. JU |/ IOC

Aktenzeichen: . Mein Zeichen: ρ 3060

Anmelder s Központi B&nyaszati Fföjlesztfesi Intfezet Mikoviny u. 2-4 ■

1037 Budapest I

Ungarn ^:.

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"Einrichtung zum Transport von Trüben und ihrer Verfeinerunq während dea Transportes"

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EINRICHTUNG ZUM TRANSPORT VON TRÜBEN UND

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IHRER VERFEINERUNG WAHREND DES TRANSPORTES

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Transport von Trüben und Schlämmen, sow>ie zu ihrer
Verfeinerung während des Transportes.

Auf den verschiedenston Gebieten der Industrie besteht oft der Bedarf nach Transport von Trüben und Schlämmen verschiedener Art (z.B. ihr Transport
vom Herstellungsort zum Verwendungsort); ebenso auch der Wunsch ihrer weiteren Verfeinerung, d.h. einer :, je besseren Dispergierung der Peststoffteilchen.
Unter "Trübe" versteht man im allgemeinen Flüssigkeiten, die feinverteilt Feststoff enthalten. Solche Trüben werden u.a. in der Bauindustrie, chemischen Industrie, Lebensmittelindustrie, Lack- und
Farbenindustrie usw. verwendet.

Bekannt sind Pumpen von Spezialbauart, die zum V/eiterbefördern gewisser Trüben geeignet sind. Diese

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Pumpen, entsprechen im allgemeinen ihrem Zweck, d.h. sie sind imstande, die vorher zubereitete Trübe an ihren Bestimmungsort weiter zu geben· Um aber eine Trübe von genügender Feinheit herzustellen, ist noch eine besondere Einrichtung erforderlich, da die Trübepumpe selbst überhaupt nicht, oder nur in verschwindend kleinem Masse die transportierte Trübe zu dispergieren (verfeinern) vermag·

Bekannt sind ferner verschiedene Einrichtungen zur Verfeinerung von Trüben (.siehe z.B.: Ungarische Patentschrift Mr. 162 529). Bei diesen Einrichtungen werden Laufräder und Scheiben/benutzt, die mit ineinander greifenden, bzw. nebeneinander angeordneten Zahnkränzen versehen sind*.und damit die dazwischen hindurchströmenden Feststoffteilchen der Trübe durch Zusammenprall oder schlagartige "Wirkung" der Verzahnung zerkleinern (auf Scherung beanspruchen).

Diese bekannten Trübeverfeinerungseinrichtungen sind aber zum Befördern des zu. verfeinernden Schlammes ungeeignet, da die zwischen Ständer und Läufer hindurchfliessende Trübe an der Austrittsstelle nicht die nötige Plieaageachwindigkeit besitzt.

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der oben angeführten Mängel.

-\ , Die Aufgabe der Erfindung ist demnach das Schaffen einer solchen Einrichtung, die sich sowohl zum Transport von Trüben, wie auch zum Verfeinern des transportierten Trübe geeignet ist, und auf diese Weise bei

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gewissen technologischen Prozessen den Einsatz besonderer Trübeverfeinerungseinrichtungen überflüssig macht, damit aber beträchtliche Einsparungen an Investitionen, ferner die Senkung der Betriebskosten und des Energieaufwandes ermöglicht.

Die erfindungsgemässe Lösung der oben gestellten Aufgabe ist eine solche Einrichtung zum Transport von Trüben und Verfeinerung während des Transportes, die ein mit radialer Einströmöffnung und tangentialer Ausströmöffnung versehenes Gehäuse, in dem Gehäuse eingebaut einen, an die Einstromöffnung anschliessenden, mit einer konzentrischen Öffnung versehenen, schei benartigen Ständer, diesem gegenüber aber einen schei-. benartig ausgeführten Läufer besitzt, und bei welcher im Sinne der Erfindung am Ständer wie am Läufer, abwechselnd entlang konzentrischer Kreise, Schlagstifte so ausgebildet sind, dass die Stifte am Ständer zum Läufer, die Stäbe am Läufer aber zum Ständer hin gerichtet sind, ferner der Läufer einen Mantel hat,.

der die am Ständerkreis mit dem grössten Durchmesser angeordneten Stifte umfasst, der Mantel aber durch radial gerichtete Öffnungen durchbrochen ist.

Die Anzahl der an einem Kreis angeordneten Stifte nimmt zweckmässig in radialer Richtung nach aussenhin zu.

Die Schlagstifte haben vorzugsweise Kreis- oder Vielecksquerschnitt.

Es empfiehlt sich, zwischen je einem Ständerstift

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und einem Läuferstift einen Spalt vorzusehen, dessen Spaltweite 1/3 bis 1/8 des Schlagstiftdurchmessers entspricht. Vorteilhaft ist ferner, wenn wenigstens die Stifte mit einem Überzug aus elastischem Stoff versehen werden.

Bei der Einrichtung gemäss. der Erfindung wird durch die Schiagstiftreihen des Ständers und des Läufers, sowie durch den Läufermantel und dessen radiale öffnungen in der transportierten Trübe eine aussenordentlich intensive Wirbelwirkung hervorgerufen, wodurch einerseits zwischen den Feststoffteilchen der Trübe ein starkes Aneinanderprallen und intensives . Reiben, andererseits eine starke Kavitation bewirkt wird, welch letztere eine explosionsartige Zerkleinerung der Peststoffteilchen auslöst. Zugleich aber hat die Trübe an der Ausströmöffnung eine relativ hohe Austrittsgeschwindigkeit, so dass diese Einrichtung eine, bei Schlammverfeinerungseinrichtungen ungewohnt grosse Förderhöhe besitzt.

Die Erfindung soll nun an Hand der beigefügten sche-■ matischen Zeichnungen als. eines der möglichen. Aus-' führungsbeispiele der Erfindung näher, wie folgt, erläutert -werden. Von den Zeichnungen zeigen: .

Fig. 1: Trübetransport- und Verfeinerungseinrichtung, Längsschnitt und

Fig. 2: Öffnung am Läufermantel der Einrichtung nach Fig. 1, Draufsicht. . "

Y/ie aus Fig. 1 hervorgeht, hat die Einrichtung zum Transport von Trüben und ihrer Verfeinerung während

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des Transportes in Gestalt der üblichen einstufigen Wirbelpumpen ein Gehäuse 1, das mit einer axialen Einstromöffnung 4 und einer tangentialen Ausströmöffnung 5 versehen, und aus schleissfestern Werkstoff oder mit einem solchen Überzug gefertigt ist.

Im Gehäuse 1 ist am Gewinde, das amt Innenende der Einströmöffnung 4 ausgestaltet ist, ein scheibenförmiger Ständer 3 aufgeschraubt, der eine an der Einstromöffnung 4 anschliessende konzentrische Öff nung 3* besitzt·

Auf der, der Einströmöffnung 4 gegenüber liegenden Seite des Gehäuses 1 ist eine Welle 8 mit entsprechender Abdichtung eingeführt, welche in einer nicht dargestellten Lagerung läuft, und beispielsweise von einem Elektromotor angetrieben wird. An der Welle 8 ist ein scheibenartiger Läufer 2 parallel zum Ständer 3 angebracht und in der Mitte mit einem dem Ständer 3 zugekehrten, wie üblich ausgestalteten Ablenkkörper 2' versehen. An dem Läufer 2 und dem Ständer 3 sind an abwechselnd konzentrischen Kreisen.Schlagstifte 7, bzw. 9 angeordnet. Die Schlagstifte 7 am Läufer 2 sind dem Ständer 3, die Schlagstifte 9 am Ständer · 3 aber dem Läufer 2 zugekehrt.(In Pig. I wurden der Einfachheit halber nur die in der Schnittebene liegenden Schlagstifte 7 bzw. 9 dargestellt.) Die Schlagstifte 7 bzw. 9 sind entlang der konzentrischen Kreise gleichmässig verteilt; ihre Anzahl wächst mit zunehmendem Kreisdurchmesser. Die Schlagstifte 7 und 9 haben im vorliegenden Pail kreisförmigen Querschnitt, sie können aber auch regelmässige Vielecke oder son-

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stige Querschnitte haben· Die Sohlagstifte 7 können mit dem Läufer 2 bzw· die Schlagstifte 9 mit dem . Ständer 3 aus je einem Werkstück hergestellt werden (z.B. als Gusstücke)· Sie können jedoch auch als · dort befestigte Einzelelemente ausgebildet werden.

Der Werkstoff des Läufers 2 oder des Ständers 3 soll wie der des Gehäuses 1 hochfest und schleissfest, oder wenigstens mit einem schleissfesten Überzug versehen sein.

Der Abstand "a" zwischen zwei benachbarten Schlagstiften 7 und 9 kann gemäss der Erfindung in radialer Richtung 1/3 bis 1/8 des Durchmessers "d" der Schlagstifte 7 und 9 gewählt werden.

Der Läufer 2 hat ferner einen Mantel 6, der die am Kreis¹ mit dem grössten Durchmesser "D" angeordneten Schlagstifte 9 umgibt und mit radialen Öffnungen 6' versehen ist (Fig. 2). Die Öffnungen 6» sind am Um-. fang in diesem Fallegleichmässig verteilt; ihre Länge "L" in axialer Richtung stimmt etwa mit der Länge "L₁" der Schlagstifte 9 überein.

Die Einrichtung gemäss Fig..1 und 2 arbeitet, wie folgt: .

Die über die Einströmöffnung 4 eingeleitete, höchstens 60 % Peststoff enthaltende unverfeinerte Trübe (max. Korngrösse entspricht der kleinsten Spaltweite "a" zwischen den Schlagstiften) wird von dem Ablenkkörper 2' des mit grosser Geschwindigkeit rotierenden Läufers 2 in den Raum zwischen den

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Schlagstiften 7 und 9 geleitet, wo die Peststoffteilchen teils durch die Schläge zufolge sehr starker Turbulenz, teils aber durch Kavitation überaus intensiv zerkleinert werden. Der mit den öffnungen 6' versehene Mantel 6 des Läufers 2 treibt in Zusammenarbeit mit den Schlagstiften 7 bzw. 9 die verfeinerte Trübe zur Ausflussöffnung 5 hin, und befördert diese von dort über eine nicht dargestellte Rohrleitung zum Verbrauchsort.
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Die technischen Hauptdaten einer bereits verwirklichten Versuchseinrichtung lauten, wie folgt:

Durchmesser des Läufers (2) 234 mm

Breite des Laufermanteis (6) 76 mm

Anzahl der Öffnungen (6*) am Läufermantel (6) 37 Durchmesser (d) der Schlagstifte (7, 9) 12 mm Länge (L₁) der Schlagstifte (7, 9) 48 mm Anzahl der Läuferschlagstifte (7) am

Innen»eilkreis 108 mm 0 am Aussenteilkreis I64 mm 0

Anzahl der Ständerschlägstifte (9) am

Innenteilkreis 136 mm 0 am Aussenteilkreis 192 mm 0 Durchmesser der Einströmöffnung (4) Durohmesser der Ausströmöffnung (5)

Probestanddaten der obigen Einrichtung (mit Wasser gemessen) :

Leistung des Antriebmotors 22 kW

Drehzahl des Antriebmotors l600/min~

Förderhöhe 12 m

Wirkungsgrad (V,) S %*

5	St
19	St
14	St
31	St
76	mm
50	mm

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Bei einem unserer konkreten BetrieDsversuche waren die Daten folgende:

In einer Mischeinrichtung für Ziegeleiton von 5 mm max« Korngröase wurde mit Wasser eine Trübe von 55 Gewichta % Festatoffgehalt zubereitet« Diese Trübe wurde einer Einrichtung von obigen Kenndaten aufgegeben· Die aus der Einrichtung abgehende, verfeinerte Trübe zeigte bei grosser Dispersion etwa die Dichte von Honig β Die Trübe wurde von der Einrichtung einwandfrei weiterbefördert, wobei eine Förderleistung von 650-950 Liter/min erzielt werden konnte«

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Bau ORIGINAL

Claims (1)

1. Patentansprüche :

   Einrichtung zum Transport von Trüben und ihrer Verfeinerung während des Transportes, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit einer axialen Einströmöffnung (4) und einer tangentialen Ausströmöffnung (5), ferner aus einem im Gehäuse (1) angeordneten scheibenförmigen, an der Einstromöffnung (4) anschliessenden und mit einer konzentrischen Öffnung versehenen Ständer (3)» diesem gegenüber aus einem scheibenförmigen Läufer (2), dadurch gekennzeichnet , dass am Ständer (3) und am Läufer (2) entlang abwechselnd konzentrische Kreise, Schlagstifte (7 bzw. 9) angeordnet sind und zwar so, dass die Schlagstifte (9)

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   des Ständers (3) dem Läufer (2), während die Schlagstifte (7) des Läufers (2) dem Ständer (3) zugekehrt sind, ferner der Läufer (2) einen Mantel (6) besitzt, der die am Ständer-Teilkreis von grösstem Durchmesser (D) angeordneten Schlagstifte (9) umfasst, und mit radialen Öffnungen (6*) versehen ist·

   Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k β ηη zeichnet, dass die Anzahl der an einem Teilkreis angeordneten Schlagstifte (7,' 9) in radialer Richtung nach aussenhin zunimmt·

   Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagstifte (7, 9) kreisrunden Querschnitt habai.

   4.

   Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagstifte (7, 9) regelmässigen Vieleck-Querschnitt haben.

   5. ·

   Einrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch g e k e η η zeichnet, dass zwischen Je einem benachbarten Ständerschlagstift (9) und Läuferschlagstift (7) ein Spalt Ca), vorgesehen ist, dessen Wert 1/3 bis 1/8-tel des Durchmessers (d) der Schlagstifte (7, 9) beträgt.

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   Einrichtung naoh Anspruch 1-5, dadurch g θ k e η η zeichnet, dass wenigstens die Schlagstifte (7, 9) mit einem überzug aus elastischem Stoff versehen sind·

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