NO145808B - Detonasjonselement. - Google Patents

Abstract

Detonasjonselement.

Description

Apparat for mediumutveksling med flere kammere og virkende med sentrifugalkraft og i motstrøm med utskiftbare skivestabler.

Nærværende oppfinnelse vedrører en

anordning ved apparater for mediumutveksling under innvirkning av sentrifugalkraft, og spesielt ved et slikt apparat som

har flere reaksjons- eller blandekammere,

i hvilke man anvender utskiftbare skivestabler. Ved slike apparater er et antall

konsentriske separatorbånd anordnet i rotoren som frembringer sentrifugalkraft, og

disse separatorbånd er forsynt med hull

som er slik beliggende i de forskjellige separatorbånd at deres sentrumspunkter ligger på rett linje, og deres kanter begrenser

radialt rettede hulninger. I disse hulninger

innsettes skivestabler slik at de etter be-hov kan skiftes ut med annerledes be-skafne skivestabler for variasjon av dråpe-dispersjonen i apparatet og derved av ap-paratets blandingsenergi.

Vanligvis anvendes i et slikt apparat

en rotor som omfatter et eneste temmelig

stort blandekammer. Dette gjelder spesielt

i de tilfelle hvor det stilles høye krav til

pålitelighet og reguleringsevne for den

dråpedispersjon og blandingsenergi som

oppstår ved den ovennevnte anordning av

skivestabler.

Av og til kan det imidlertid være øn-skelig at det individuelle blandingskammer

er av mindre dimensjon eller kapasitet,

eller at flere slike individuelle blandingskammere er anordnet i en eneste rotor.

Det tør være åpenbart for fagman-nen at en betydelig meget bedre regulering kan oppnås av blandings- og separasjonsfunksjonen _ i et mindre blandekammer. Visse fremgangsmåter med-fører også at man anvender væsker som inneholder et temmelig stort kvantum faste bestanddeler. Slike fremgangsmåter fører ofte til at slamlignende avset-ninger oppstår som skader effektiviteten for apparatet under dets fortsatte anven-delse. Problemet med å grundig rengjøre de sylindriske rotorer, som bare har et kammer, for slikt slam, er ikke bare van-skelig, men i visse tilfelle til og med umulig å løse. Dette problem kan imidlertid hovedsakelig elimineres ved at man anvender mindre blandekammere, til hvilke man oppnår lettere adgang ved at de lett kan befris for de separatorbånd og skiver som er anbragt deri.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe et apparat av den ovenfor angitte type med flere blandekammere, til hvilke man lettere får adgang for rengjøring og tilsyn under for-løpet. Dessuten bør disse kammere kon-strueres slik at man lett kan ta ut hele separatorbåndkonstruksjonen.

Det er visstnok riktig at det allerede er blitt foreslått å anvende flere blandekammere i et apparat av her omtalt type, men alle slike forslag har vært beheftet med alvorlige ulemper som har ført til at de ikke har vist seg anvendelige i praksis. Som eksempel kan henvises til anordningen ifølge det amerikanske patentskrift nr.

2 880 929, som beskriver et apparat med så liten gjennomgangskapasitet at det bare kan anvendes for eksperimentsformål og i laboratoriet. Det har ytterligere vært van-skelig ved dette apparat å oppnå en god-tagbar regulering av dråpedispersjonens egenskaper i kammeret, og en slik regulering har også vært særlig tidsødende, da det omtalte apparat har krevet så mange løse deler slik som ringer og distansestykker. Hver ring har da selvfølgelig hatt et gitt perforferingsmønster. Dertil kommer at innløpsstedene for den tunge og for den lette væske har vært fastsatt slik at antall trinn, på hvilke blanding fant sted, resp. klaring kunne forekomme, ikke kunne varieres etter ønske.

Ved nærværende oppfinnelse oppnås en hel rekke forskjellige fordeler, av hvilke følgende kan nevnes: Man kan på en be-kvem måte regulere og variere egenskapene for dråpedispersjon og blandingsenergi i kammeret eller kammerne. Skivestabler kan anvendes, og disse er da særdeles lette og bekvemme å sette inn resp. ta ut. Skivene kan lett innstilles slik at de gir de ønskede egenskaper og ønsket perforer-ingsmønster, og de kan forsynes med av-lesningsskalaer eller -merker. Man kan med enkle og lett tilgjengelige midler en-dre stedet for innføring av den tunge resp. den lette væske i overensstemmelse med begge væskers egenskaper, og man kan også variere antall blandingstrinn og antall klaringstrinn. Man kan lett forsyne apparatet med en indre og en ytre ringformet kanal i rotoren, i hvilke den lette resp. den tunge væske fra hvert kammer kan mates inn, slik at væsker fra forskjellige kammere kan blandes under behand-lingen i apparatet. Rotoren kan fremstil-les på en mer stabil måte ved det at den enten kan utføres i ett stykke, eller kan tilvirkes ved permanente sveisefuger, slik at den oppnår øket styrke og holdbarhet. Tross alt dette blir apparatet lett og billig i fremstilling og i vedlikehold, men bibe-holder i alle henseender sin effektivitet for det bestemte formål.

Nærmere bestemt angår oppfinnelsen et apparat av det slag som virker ved hjelp av sentrifugalkraft under motstrøm for tilveiebringelse av mediumutveksling, omfattende en sylindrisk rotor på en sentral aksel samt flere> radielt rettede, omkring rotorens omkrets fordelte og i rotoren anordnede blandekammere med i disse anordnede organ for frembringelse av strøm-ningsmotstand, samt kanaler i rotoren for tilførsel av en tyngre væske til og bort-føring av en lettere væske fra hvert av blandekamrene ved eller i nærheten av disses indre ende, og kanaler i rotoren for tilførsel av en lettere væske til og bort-føring av en tyngre væske fra hvert av blandekamrene ved eller i nærheten av disses ytre ende.

Det som er det nye og karakteristiske ved apparatet ifølge oppfinnelsen er at det ved blandekamrenes ytre resp. indre ende er anordnet ringformede kanaler som er felles for alle blandekamrene og står i forbindelse med kanalene for bortføring av den tyngre væske resp. kanalene for bort-føring av den lettere væske.

Oppfinnelsen skal nedenfor nærmere

beskrives i forbindelse med tegningene.

På tegningene viser fig. 1 et vertikalsnitt gjennom et motstrømsapparat ifølge oppfinnelsen, virkende i flere kamre med sentrifugalkraft.

Fig. 2 er et snitt etter linjen 2—2 i fig.

1, og

fig. 3 er en del av apparatet i snitt

etter linjen 3—3 i fig. 1.

Fig. 4 er et forstørret vertikalsnitt gjennom en av de uttagbare skivestablene i apparatet ifølge fig. 1 og 2,

fig. 5 er et snitt gjennom anordningen ifølge fig. 4 etter linjen 5—5, og

fig. 6 er en såkalt adskilt projeksjon av en skivestabel ifølge en avvikende ut-før elsesf orm.

Fig. 7 er et forstørret snitt gjennom et av kamrene etter at dette kammer er fyllt med såkalte Rashig-ringer,

fig. 8 viser en slik Rashig-ring, delvis

i snitt, og

fig. 9 viser i perspektiv en såkalt Berl-sadel som kan anvendes istedet for Rashig-ringene.

Motstrømsapparatet 10, som virker med sentrifugalkraft, antas å være kjent i grunntrekkene, og derfor vil i det følgende bare behandles så meget av dette som an-sees nødvendig for full forståelse av opp-finnelsens rekkevidde. Apparatet 10 omfatter således en aksel 12, som er lagret slik at den kan rotere. Lagringsanordnin-gen er ikke vist på tegningen. Rotoren 14 er fast forbundet med akslen 12, slik at den roterer sammen med akslen.

Rotoren omfatter et par sirkulære ende-skiver 16 og 18, som kan sammenholdes ved hjelp av en sylindrisk yttervegg 20. I rotoren 14 dannes et antall hulninger eller blandingskammere 22, samtlige beliggende i samme vertikalplan. Det kan anvendes et hvilket som helst vilkårlig antall blandekammere av den type som angis ved hjelp av henvisningstallet 22, så lenge de er anordnet i innbyrdes balanserte, radiale stil-linger, slik at rotoren kan bringes til å rotere med høy hastighet. En annen gruppe hulninger som strekker seg i radial retning og danner blandekammere 24, kan likeledes anordnes i rotoren 14. De ligger i et avvikende vertikalplan og har ikke noen direkte kommunikasjon med førstnevnte blandekammere 22. Det bør midlertid frem-holdes at en og samme rotor kan være forsynt méd hvilket som helst vilkårlig antall blandekammere 24 så vel som blandekammere 22, avhengig av størrelsen på og kapasiteten for apparatet. Den ytre vegg 20 kan være forsynt med et antall åpnin-ger 26 på linje med blandekamrene 22 og 24, slik at man oppnår lett adgang til dem. Åpningene bør fortrinnsvis være innvendig gjengede, og i dem innskrues propper 28.

Det er av betydning å iaktta at blandekamrene 22 og 24 ikke strekker seg over hele radiens lengde i rotoren, dvs. de strekker seg ikke helt fra akselen 12 og til den ytre veggen 20. Istedet er en innvendig ringformet kanal 30 og en ytre ringformet kanal 32 anordnet. Begge disse kanaler er felles for samtlige blandekammere 22 og 24. Den ene endeskiven i rotoren, f. eks. 16 omfatter også en utløpsvei 34 for den tunge væske. Denne utløpskanal strekker seg i vertikal retning og kan strekke seg over hele gavloverflaten. Den kommuniserer med den ytre ringformede kanal 32 over et antall utløpsåpninger 36 for den tyngre væske, f. eks. slik som vist i fig. 2.

For å sikre størst mulig styrke og holdbarhet for apparatet kan rotoren utføres i et eneste stykke av metall eller lignende materiale, i hvilket blandekamrene og øvrige konstruksjonsdeler tilveiebringes ved boring eller annen mekanisk bearbeidelse. Alternativt kan blandekamrene 22 og 24 bestå i individuelle enheter i form av bokslignende organer eller lignende, som kan innføres i eller uttas fra rotoren etter ønske. I hvert fall bør den komplette rotor omfatte en permanent, som et stykke, opprinnelig utført av et arbeidsstykke eller sammenføyet, utført enhet, til hvilken fåes adgang gjennom åpningene 26, som nor-malt er tildekte med propper 28.

Rotorakslen 12 er utført på vanlig måte med passende anordnede kanaler for til-førsel og for fjerning av den tyngre og lettere væske. Således er rotorakslen 12 forsynt med en tilløpskanal 38 for den lettere væske, en tilløpskanal 40 for den tyngre væske, en avløpskanal 42 for den lettere væske og en avløpskanal 44 for den tyngre væske. Man ser at avløpskanalen 42 for den lettere væske kommuniserer med den indre ringformede kanal 30, mens avløps-kanalen for den tyngre væske, dvs. avløps-kanalen 44, kommuniserer med den ytre ringformede kanal 32 over utløpshullene 36 og kanalen 34.

I rotorakslen 12 og i forbindelse med innløpskanalen 40 for den tyngre væske er anordnet et antall innløpshull 46 for den tyngre væske i radial retning og på linje med hverandre og med hvert blandekammer 24. Et antall innløpshull 48 for den tyngre væske er på tilsvarende måte anordnet på linje med hverandre og med hvert blandekammer 22, og disse kommuniserer med innløpskanalen 40 for den tyngre væske over forbindelseskanaler som 50, fig. 1. Veggene for innløpshullene 46 og 48 for den tyngre væske kan være forsynt med skruegj enger, slik at tilførselsrør 52 for den tyngre væske kan forbindes med dem ved innskruing.

På lignende måte er innløpskanalen 38 for den lettere væske forsynt med et antall radialt anordnede innløpshull 54 for den lettere væske på linje med hverandre og med hvert blandekammer 22. Innløpshull 56 for den lettere væske, som er anordnet på linje med hverandre og blandekamrene 24, kommuniserer med tilførselskanalen 38 for den lettere væske ved hjelp av forbindelseskanaler 58. Veggene for innløpshul-lene 54 og 56 for den lettere væske kan likeledes være innvendig gjengede for opptagelse av gjengede propper, men fortrinnsvis for opptagelse av rør for tilførsel av den lettere væske, f. eks. rørene 60, som er forsynt med hull i rørveggen 62 for ut-slipning av den lettere væske i nærheten av ytterdelen av blandekamrene.

Det innsees at det ovenfor anførte at stedet for tilførsel av den tyngre så vel som den lettere væske til blandekamrene lett kan forandres helt enkelt ved at man setter inn tilførselsrør 52 av riktig lengde på riktig sted for den tyngre væske eller at man anvender tilførselsrør 60 for den lettere væske, i hvilke åpningen 62 er anordnet på passende sted. Når det ønskes åt noen av blandekamrene skal være ute av funksjon under en spesiell fremgangsmåte, behøver man bare å sette inn en propp i til-løpshullet for den aktuelle væske til dette kammer. Det kan f. eks. henvises til fig. 1 og antas at blandekamrene 24 som vises i en tilstand,'i hvilken de er ute av funksjon, ved det at tilførselshullene 46 og 56 er forbundet til blindrør eller ikke hule rør 52 og 60.

I hvert blandekammer som er i funksjon (blandekamrene 22 i fig. 1) er innført en skivestabel 61, se fig. 4. Ved den utførelses-form av en slik skivestabel som vises på tegningene, omfatter skivestabelen 61 et antall skivegrupper 64, som er løsbart anordnet på en støttestang, hvilken i det nå beskrevne tilfelle utgjøres av tilførsels-

røret 60 for den lettere væske. Skivestab-

lene holdes i riktig stilling med skivene på

riktig avpasset avstand ved hjelp av et an-

tall vertikale distansestykker 66 og et par låsemuttere 68. Hver skivestabel 64 -består av en eller flere skivesatser, sammensatt av to skiver 70 og 72 med perforeringshull 74. Innløpsrøret 60 for væsken kan ha poly-

gonalt snitt, i det viste utførelseseksempel åttekahtet snitt, og skivene er da forsynt med et sentrumshull 76 av tilsvarende form. Skivene 70 og 72 kan være merket slik at de gir hvilken som helst ønsket overflate av perforeringshullene ved inn-

byrdes dreining, og slik at på denne måte kan dråpedispersjonsegenskapene varieres,

se fig. 5.

I fig. 6 vises en annen utførelsesform

av en skivestabel. I dette tilfelle er skivestabelen 61a forsynt med kamlignende for-sterkningslister 78 med uttagninger 80. Skivene 70a og 72a er forsynt med uttagninger, som ikke vises på tegningen, men som er beregnet på å samvirke med uttag-ningene 80 for å holde skivene på riktig innbyrdes avstand, og man kan da i ste-

det utelate de vertikale distansestykker.

En fagmann innser uten videre hvor-

ledes den ovenfor beskrevne anordningen fungerer. Den tyngre væske innføres så-

ledes til blandekamrene 22 eller 24 i nær-

heten av den indre ende av dem gjennom tilførselsrøret 52, mens den lettere væske under trykk innføres i nærheten av ytter-

enden gjennom væsketilførselsledningen 60.

De to væsker beveger seg i motstrøm gjen-

nom blandekamrene, idet den ønskede blanding under kjemisk utveksling og un-

der separasjon igangsettes. Det er viktig at den tyngre og den lettere væske etter avsluttet separasjon i hvert blandekammer ikke føres ut fra disse hver for seg. I

stedet blandes de utgående kvanta av den tyngre væske fra samtlige blandekam-

mere i den ytre ringformede ledning 32,

mens den lettere væske fra samtlige blandekammere tilføres den indre ringfor-

mede åpning 30. Væskene føres deretter selvfølgelig bort fra samme ledning. Anordningen ifølge den her beskrevne kon-struksjon har fordelen av at gjennom-strømningskapasiteten økes, samtidig som sluttrinnets klaringsfunksjon tiltar.

Når man vil rengjøre et blandekam-

mer eller en skivestabel, eller skfte ut en skivestabel med en annen, behøver man

bare å ta ut proppen 28 og deretter trekke ut skivestabelen som en enhet.

En annen utførelsesform for oppfin-

nelsen vises i fig. 7. Istedet for å anvende de ovenfor beskrevne skivestabler, kan hele rommet i blandekamrene 22 og 24 fyl-

les med Rashig-ringer 82, som er velkjente innen herhørende teknikk. De tett inntil hverandre liggende Rashig-ringer danner en labyrintvei for begge væskene, som be-

veger seg i motstrøm, og de fremtvinger en intim blanding mellom dem. Når man anvender en slik fylling, kan man anordne en passende sillignende sperreskive, som ikke vises på tegningen, ved inner- så vel som ytterenden av hvert blandekammer,

for å holde Rashig-ringene på plass.

I stedet for Rashig-ringer kan blandekamrene fylles med Berl-sadler 84, se fig. 9.

Disse Berl-sadler danner likeledes en laby-

rintvei på i og for seg kjent måte. Blandekamrene kan naturligvis også fylles på lignende måte med et hvilket som helst egnet fyllmateriale, f. eks. asbest, glassull osv. I hvert fall kan fyllingen tas ut fra og settes inn i blandekamrene like lett som skivestablene.

Det fremgår av foregående beskrivelse

av oppfinnelsen at man ved denne har tilveiebragt et med sentrifugalkraft virk-

ende blandeapparat, hvor blandingen skjer i motstrøm, og hvor skivestablene eller de dertil ekvivalente organer er lett å skifte ut. Gjennomstrømningskapasiteten i apparatet er praktisk talt ubegrenset, og tappingen av de forskjellige væsker fra blandekamrene gjennom de beskrevne fel-

les ringformede ledninger fører til at kla-

ringen i siste trinn blir mer effektiv. Det er jo åpenbart at selv om blandekamrene er vist og beskrevet i form av sylindriske rom vertikale vegger, så kan de også ha en annen form, f. eks. være mer eller mindre koniske.

Claims (3)

1. Apparat av det slag som virker ved hjelp av sentrifugalkraft under motstrøm for tilveiebringelse av mediumutveksling, omfattende en sylindrisk rotor på en sen-

tral aksel samt flere radielt rettede, omkring rotorens omkrets fordelte og i rotoren anordnede blandekammere med i disse anordnede organ for frembringelse av strømningsmotstand, samt kanaler i rotoren for tilførsel av en tyngre væske til og bortføring av en lettere væske fra hvert av blandekamrene ved eller i nærheten av disses indre ende, og kanaler i rotoren for tilførsel av en lettere væske til og bort-føring av en tyngre væske fra hvert av blandekamrene ved eller i nærheten av disses ytre ende, karakterisert ved at det ved blandekamrenes (22, 24) ytre resp. indre, ende er anordnet ringformede kanaler (32 resp. 30) som er felles for alle blandekamrene og står i forbindelse med kanalene (36, 34, 44) for bortføring av den tyngre væske resp. kanalene (42) for bortføring av den lettere væske.

2. Apparat som angitt i påstand 1, karakterisert ved at tilførselska-nalene for den tyngre væske utgjøres av kortere, radialt rettede rør (52), og for den lettere væske av lengre, radialt rettede rør (60), og at begge disse grupper av rør (52, 60) er løsbart forbundet med akselen (12) og anordnet slik at et rør (52, 60) av hver sort strekker seg inn i hvert blandekammer (22, 24), foruten at rørene er utskiftbare med rør av annen lengde med det formål at det radiale plan skal kunne innstilles, i hvilket hver væske tilføres blandekamrene.

3. Apparat efter noen av påstandene 1—2, karakterisert ved at blandekamrene (22, 24) er fylt med Rashig-ringer eller Berl-sadler eller lignende blandingsbe-fordrende legemer.