DE2517847A1 - Ruehrwerkbehaelter - Google Patents

Description

Anmelder; Sybron Corporation, Rochester, New York, USA

Rührwerkbehälter

Die Erfindung betrifft einen Rührwerkbehälter entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der chemischen Industrie finden Rührwerkbehälter wie beispielsweise emaillierte Polymerisationsbehälter Verwendung, deren Rührerwelle entlang der zentralen Mittelachse des Behälters in den Prodüktraum frei vorragt, und an deren Ende Rührarme angeordnet sind. Durch die Rotation des Rührers wird die Behälterflüssigkeit ebenfalls in Rotation versetzt. Dadurch wird die Relativgeschwindigkeit zwischen den Rührerarmen und der Flüssigkeit und damit der Rühreffekt verringert. Deshalb werden oft Stromstörer vorgesehen, die in den Produktraum ragen und eine derartige Rotation der Behälterflüssigkeit verhindern. In derartigen Rührwerkbehältern können auch andere Einbauteile wie Einlaßrohre für Gase oder Flüssigkeiten, Thermometerrohre oder Probeentnahmerohre in den Produktraum ragen. Durch diese Einbauteile werden
Wirbelströme in der zirkulierenden Behälterflüssigkeit in Strö-

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mungsrichtung hinter diesen Einbauteilen bewirkt, wodurch periodische Kräfte auftreten können, die zu Vibrationen der Einbauteile führen. Durch derartige Vibrationen kann eine Lockerung der Halterung der Einbauteile oder gar eine Beschädigung bewirkt werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das Rührwerksystem eines Rührwerkbehälters der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß möglichst keine Vibrationseffekte an in den Produktraum frei vorragenden Einbauteilen auftreten können, die zu einer Lockerung der Halterung oder einer Beschädigung an einem Einbauteil oder an einem sonstigen Teil des Rührwerkbehälters führen könnten. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig» 1 eine schematische Schnittansicht eines Rührwerkbehälters gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Rührwerkbehälter in Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Endansicht des Einbaute ils in Fig. 1 und 2 mit einer Einrichtung geraäß der Erfindung,- und

Fig. 4 eine graphische Darstellung von Schwingungsamplituden von Einbauteilen in Abhängigkeit von der Rührerdrehzahl.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Rührwerkbehälter 1 vorgesehen, dessen Rührerwelle 2 entlang der vertikalen Mittelachse χ des Behälters angeordnet ist. Das obere Ende der Rührerwelle 2 ragt durch eine Abdichtung in einem Rührerstutzen 3 nach außen vor und ist in einem Lager 4 außerhalb des Rührwerkbehälters gelagert. An dem in den Produktraum unterhalb des Flüssigkeitsspiegels L ragenden Ende der Rührerwelle sind

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Rührarme 5 angeordnet, die in Drehrichtung des Rührers (Fig. 2) vorgewölbt ausgebildet sind. Wenn deshalb der Rührer durch einen nicht dargestellten Getriebemotor angetrieben wird, rotiert auch die Behälterflüssigkeit in Pfeilrichtung in Fig. 2.

Als Einbauteil ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Einlaßrohr 6 vorgesehen, das frei in den Produktraum vorragt und mit seinem oberen Ende 7 in einem Stutzen 8 auf der Oberseite des Rührwerkbehälters angeordnet ist. Das Einlaßrohr 6 ist parallel zu der zentralen Mittelachse χ angeordnet. Gemäß der Erfindung sind in der Nähe des unteren Endes des Einlaßrohrs 6 zwei Stabilisatorplatten 9 angeordnet. Wie aus den Fig. 1-3 ersichtlich ist, erstrecken sich diese Stabilisatorplatten 9 im wesentlichen parallel zu dem Strömungsverlauf der rotierenden Behälterflüssigkeit, also etwa rechtwinklig zu einer radialen Verbindungslinie von der Mittelachse χ zu dem Einlaßrohr 6.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die stärksten Vibrationen bekannter Einbauteile in radialer Richtung relativ zu der Mittelachse χ auftreten. Dies kann auf die Wirbelströme zurückgeführt werden, die in Strömungsrichtung hinter den Einbauteilen auftreten, so daß alternierende periodische Kräfte auf das frei vorragende Ende der Einbauteile ausgeübt werden. Da jedoch die Stabilisatorplatten 9 eine maximale Fläche in der Vibrationsrichtung aufweisen, können dadurch derartige Vibrationen wirksam gedämpft werden. In Verbindung mit Fig. 4 soll die Wirksamkeit derartiger Stabilisatorplatten 9 näher erläutert werden. Fig. 4 zeigt die Abhängigkeit der Schwingungsamplituden eines Einbauteils von der Drehzahl des Rührers. Die Schwingungsamplituden sind in mm und die Drehzahl in Umdrehungen pro Minute angegeben. Die dargestellten Versuchsgefäße betreffen einen Rührwerkbehälter mit einem Durchmesser von 1500 mm, einem Umkreis der Rührarme 5 von 1100 mm sowie einem Durchmesser d von 76,3 mm. Die Kurve A betrifft einen versuch, bei dem ein Einlaßrohr ohne Stabilisatorplatten Verwendung fand. Die Kurve B betrifft ein Einlaßrohr mit zwei Stabilisatorplatten 9, von denen jede eine Breite w von 1,0 · d und eine Höhe H von 2,5 - d besaß. Die Kur-

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ve C betrifft ein Einlaßrohr mit zwei Stabilisatorplatten, von
denen jede eine Breite W von 1,5 · d und eine Höhe H von 2,5 · d besaß.

Aus der graphischen Darstellung ist ersichtlich, daß starke Vibrationen des Einlaßrohrs (Kurve A) ohne Stabxlisatorplatten
bei Drehzahlen oberhalb ICX) Umdrehungen pro Minute auftraten.
Die beiden anderen Kurven C und B, welche die erwähnten Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen, zeigen dagegen erheblich geringere Schwingungsamplituden, selbst bei verhältnismäßig hohen Drehzahlen. Entsprechende Meßergebnisse ergaben sich bei Messungen der Bxegebeanspruchungen am befestigten Ende der betreffenden Eiribauteile.

Deshalb wurde durch die Erfindung eine einfache Einrichtung geschaffen, durch die Vibrationen und sonstige mechanische Beanspruchungen frei vorragender Eiribauteile in Rührwerkbehältern beträchtlich verringert werden können.

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Claims (3)

1. -5- 22. April 1975

   S-3659 Sybron

   Patentansprüche

   \lj Rührwerkbehälter mit einer zentral angeordneten Rührerwelle und einem an dem Rührwerkbehälter befestigten, in den Produktraum frei vorragenden Einbauteil, dadurch gek ennzeichnet, daß im Endbereich des frei vorragenden Einbauteils (6) mindestens eine Stabilisatorplatte (9) im wesentlichen parallel zu der durch den Rührer bewirkten Strömungsrichtung der Behälterflüssigkeit angeordnet ist.
2. 2. Rührwerkbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stabilisatorplatten (9) gegenüberliegend angeordnet sind.
3. 3. Rührwerkbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennze ichnet , daß die Breite (W) jeder Stabilisatorplatte (9) etwa das 1,0 bis l,5fache des Durchmessers des Einbauteils (6) beträgt, und daß die Höhe (H) jeder Stabilisatorplatte etwa gleich das 2,5fache des Durchmessers des Einbauteils beträgt.

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