152005. lajstromszámú szabadalom • Belső örvényteres turbókeverő

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1962. VII. 04. (KO—1713) Közzététel napja: 1964. X. 23. Megjelent: 1965. XII. 01. 151005 Szabadalmi osztály: 12 e Nemzetközi osztály: B 01 f Decimái osztályozás: Kozma László oki. gépészmérnök, Debrecen Belső örvényteres turbókeverő Vegyipari készülékekbe zárt közegek keverésére különféle kialakítású lapát-, propeller-, turbókeverők stb. ismeretesek. A különféle keverő-szerkezetek elemei körül létesített örvénysorok, valamint a keverendő térségben léte- 5 sített egy vagy több irányú áramlás keltésével érik el. Az ismert lapátkeverők függőleges tengely körül forogva keltenek lapát-elemeik körül intenzív örvénylést, a keverendő térségben azon- 10 ban csak vízszintes síkú áramlás keletkezik. A propeller- és turbókeverők tengely körüli és tengelyirányú áramlást, azaz összetett áramlást keltenek. A propeller- és turbókeverőknél a vízszintes síkban történő körforgás mellett a 15 lapát elemei körül kialakuló örvénysorok intenzitása kisebb a meredekszögű lapát és a nyitott turbina keverőkénél, mivel áramlástani szempontból tökéletesebb kiképzésűek. Folyadék és gázfázisok összekeverésére hasz- 20 nálatosak még olyan üreges forgó elemekkel rendelkező keverőrendszerek, amelyek a folyadékba keverendő gázfázist az üreges keverőtengelyre szerelt ugyancsak üreges kiképzésű és megfelelő nyílásokkal ellátott keverő-eleme- 25 ken keresztül juttatják a folyadéktérbe. A keverő-elemekből kilépő gázt a folyadék a fennálló relatív sebesség-különbség következtében elporlasztja. Miután a jó porlasztás érdekében a keverő és folyadékfázis közös jelentős sebes- 30 2 ség-különbségnek kell lennie, ez a keverő típus jó porlasztás mellett csak kisebb cirkuláló keltésére alkalmas. Ismeretesek továbbá olyan keverőszerkezetek, amelyek propeller stb. keverők nyíróerejét terelő torló lapátok alkalmazása által igyekeznek növelni. Ez a megoldás intenzívebb örvénysorokat kelt, de lefékezi a folyadék áramlását a keverendő térségben. A bekeverendő fázisok felaprítása a keverőszerkezet által keltett örvénysorokban történik. A szükséges aprító erő az összekeverendő anyagok konzisztenciájától függ. Jó hatásfokú keveréshez tehát intenzív cirkuláció és aprító erő képzése szükséges. Különösen nagy fajsúlykülönbség vagy gázfolyadék fázis esetében gyakran észlelhető az ismeretes keverő rendszereknél az a jelenség, hogy a gázfázis a lapátok közül a nagyobb fajsúlyú folyadék komponensre ható nagyobb centrifugális erő következtében a folyadékot kiszorítja, amivel a keverés hatásfokát rontja. Az eddig ismert keverők nem biztosítottak kielégítő összetett áramlást és aprító erőt. Ezért jelentős energia-ráfordítással nagy kiterjedésű örvénytereket létesítettek, hogy az alkotók részecskéi kielégítő mértékben keveredhessenek egymással. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a jó hatásfokú keveredés elérésére minden eset-152005