152005. lajstromszámú szabadalom • Belső örvényteres turbókeverő
3 152005 4 ben az egyes fázisok konzisztenciájától függő arányt kell biztosítani a cirkuláció keltésére és az aprító erőt létrehozó örvénysorok keltésére fordított energiahányadok között. A keverő kialakításával biztosítani kell továbbá az egyes aprítandó részecskéknek az örvénysoron való minél többszöri áthaladását. E kialakítás révén kis terjedelmű örvénytérrel igen jó hatásfokú energiafelhasználást valósíthatunk meg. Nagy nyíróerőt igénylő, többfázisú közegek keverésére szolgáló szerkezetnek az alábbi követelményeket kell kielégítenie. 1. Nagy intenzitású ítvénysorok keltése a keverendő anyagok minél jobb aprításának, emulgeálásának céljából. 2. Intenzív áramlások keltése a részecskéknek az örvénytérbe juttatása céljából. 3. A bekeverendő közeg áthaladásának biztosítása a nagy intenzitású örvénytéren már beadagolás alkalmával is. 4. Folyadék és gázfázis keverése esetében a folyadékfázis kiszorulásának megakadályozása a keverőszerkezet lapátjai közül. 5. A nagy intenzitású örvénytér és az intenzív áramlások keltésére fordított energiahányadnak üzem közbeni szabályozhatósága. A találmány olyan belső örvényteres turbókeverő, főleg többalkotós és/vagy többfázisú elegyek előállítására, amelynek tengelyirányban egymással szemközt elhelyezett legalább két szívónyüáshoz csatlakozó, egymástól függetlenül működő szívólapátsora, legalább egy torlólapátsora, az előbbivel összefüggően vagy különállóan elhelyezett gyorsító lapátsora, továbbá a szívóterekbe benyúló egy vagy több adagolója van. A találmány szerinti keverőberendezés több komponens folyamatos beadagolása esetén is biztosítja azt, hogy az egyes komponensek a jó hatásfokú aprózódás és keveredés céljából az erre a célra kialakított maximális intenzitású örvénytérben találkozzanak, illetve azon keresztülhaladjanak. A komponensek beszívása és az örvénytérbe juttatása a fentiek szerint egymástól különálló centrifugális gyorsító tereken keresztül' történik, ami kizárja azt, hogy a kisebb fajsúlyú komponens (pl. gázfázis) a másikat a lapátok közül kiszorítva a keverés hatásfokát csökkentse. Az örvénytéri torlólapátoknak a forgó lapátsorhoz viszonyított helyzetének, illetve sebességének változtatásával a rendelkezésre álló keverőenergia áramlás-, illetve örvénysorok keltérése szolgáló hányadát tág határok között változtathatjuk. A gyűrűalakú örvénytéren áthaladó és ott összekevert komponenseket a forgórész külső kerületének lapátjai ismét felgyorsítják és így intenzív áramlás kialakulását biztosítják a keverőtartály egész térségében. A találmány szerinti keverőberendezés két példaképpeni kiviteli alakját a rajz tünteti fel. Az 1. ábra két szívóteres keverőberendezés függőleges metszete, a 2. ábra az 1. ábra oldalnézete, a 3. ábra az 1. ábra felülnézete, a 4. ábra három szívóteres keverőberendezés függőleges metszete, vázlatosan. Az 1. ábrán látható keverő az 1 tengellyel együtt forgó, 2, 3, 4, 5, 6, 8 elemekből álló felsőrészből és a 7, 9, 10 elemekből álló alsórészből van összeépítve. Az 1 tengelyre a 2 hüvely segítségével van a keverőnek a tengelylyel együtt forgó része erősítve. A felsőrész a 3 szívónyílásból és 5 tárcsából álló burkolattal van borítva. A burkolat 5 tárcsájához és a szívóteret egymástól elválasztó 6 tárcsához vannak erősítve a 4, 8 szívó- és gyorsító-lapátsorok. Az álló alsórész a 9 tárcsából, 10 szívónyílásból, valamint a 9 tárcsához erősített 7 torlólapátsorból áll. E torlólapátsor tehát belenyúlik a 4 lapátsor megszakítása által keletkezett gyűrűalakú térségbe. Az álló- és mozgóelemek idézik elő a nyírást végző örvényteret. A keverőberendezés úgy működik, hogy a kisebb fajsúlyú komponenst a 11, -a nagyobb fajsúlyút a 12 vezeték útján juttatjuk a keverő belsejébe. Egy komponens bekeverése esetén a felesleges vezeték elmarad. A 4, 8 lapátsorok által forgásba hozott folyadék-mennyiség a centrifugális erő hatására nagy sebességgel áramlik a keverő külső kerülete felé és a 6 választótárcsa szélénél találkozva intenzíven keveredik a 4, 8 mozgó és 7 álló lapátok között kialakuló örvénysorokban. A 7 torlólapátok által megszakított lapátok folytatását képező gyorsító 4 lapátok az összekevert komponensek vagy fázisok áramlását tovább gyorsítják a megfelelő intenzitású cirkuláció biztosítása céljából. A 2. és 3. ábrák az 1. ábra szerinti keverőberendezés külső képét mutatják. A 4. ábrán látható keverőberendezés 3, 4, 5 elemekből álló felső- és 6 a, b, 10, 12 elemekből kiképzett alsó része együtt forog az 1 tengellyel, amelyhez a 2 hüvellyel van hozzáerősítve. Az elemek az 1. ábra kapcsán ismertetett jelzésűek. Az örvényteret ez esetben a 15 tartókkal a keverőtartály oldalához rögzített 13 álló tartógyűrű 7 torlólapátjai alakítják ki. Az ábrázolt megoldás nagymennyiségű gázfázisnak folyadékba való bekeverésére szolgál. A gázfázis a 11 csövön keresztül jut a keverő belsejébe a 6 a, b választótárcsák közé, ahonnan a 6 a, b tárcsák közé erősített és azokkal együtt forgó 14 radiális lapátok az örvénytérbe továbbítják. Ezt a megoldást előnyösen kisebb nyíróerők esetében alkalmazzuk. Az áramlások és a nyíróerők keltésére fordított energiahányadok üzem közbeni szabályozhatóságára két megoldást ismertetünk. Az egyik mód az 1. ábra szerinti keverő 7 torlósorának olyan, a 9 álló alsó házrésztől független gyűrűre való erősítése, amelyik gyűrű egy kívülről mozgatható szerkezettel tetszőleges mértékben le- és felfelé mozgatható. Az ilyen módon kialakított gyűrűnek a 7 torlósorral együtt történő lefelé süllyesztése, illetve a 4, 8 forgólapátok megszakítása által keletkezett részből való kihúzása és visszahúzása útján az örvénytérben keletkező örvénysorokat a torlólapátok 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
