Impeller Technologie in der Rührwerkstechnik

Der Schlüssel zu einem optimalen Prozessergebnis ist der Impeller. Er trägt die Energie mit Hilfe der Rührerwelle in eine Flüssigkeit ein. Das richtige Verhältnis von Strömungsscherung und Druck ist von entscheidender Bedeutung für das Erreichen eines befriedigenden Prozessergebnisses.

Von allen Komponenten eines Rührwerks ist der Impeller die einzige Komponente, die direkt verantwortlich ist, das Prozessergebnis zu erreichen. Trotz seiner einzigartigen Bedeutung für die Gesamtfunktion des Rührwerks, wird der Impeller von den Prozessingenieuren ständig unterschätzt, übersehen oder einfach als selbstverständlich vorausgesetzt.

Seit mehr als 40 Jahren investiert Lightnin erheblich in die Forschung und Entwicklung von Rührwerken und ist der größte Rührwerkshersteller weltweit. Durch diese Investition hält Lightnin nicht nur seine Stellung an der Spitze der Impeller Technologie sondern hat auch eine Serie von recht leistungsfähigen Impellern produziert, von denen einige längst Industriestandard geworden sind.

Ein kurzer historischer Überblick der Lightnin Impeller Modelle beweist es.

1950

entwickelte Lightnin den R100 Scheibenrührer, besser bekannt als "Rushton Turbine". Eine Entwicklungsleistung von J. H. Rushton zusammen mit E. W. Costich und H. J. Everett, beide Mitarbeiter von Lightnin. Dies war der erste Impeller, der als Top Entry Rührer eingesetzt werden konnte und ursprünglich als "Allzweck"-Impeller konzipiert war. Über 10 Jahre lang wurde dieser Impeller für alle Arten von Rührwerksanwendungen eingesetzt, einschließllich Mischen, Feststoffsuspension und Wärmeübergang. Heute ist er Industriestandard, obwohl sein Einsatz auf jene Anwendungen beschränkt ist, die relativ hohe Strömungsscherung und Turbulenz erfordern, wie z.B. der Gas-Flüssigkeits-Austausch.

Abb.1 Rushton Rührer

1960

führte Lightnin den A200, einen axial fördernden Rührer ein, besser bekannt als Schrägblattrührer. Entwickelt von Dr. J. Y. Oldshue, war der A200 der erste Versuch, einen Impeller für durchflussgeregelte Anwendungen wie Mischen und Feststoffsuspension zu konstruieren. Dieser Impeller war das Pionierstück der axial fördernden Rührwerkstechnologie und wird noch heute überall als Industriestandard Impeller eingesetzt.

Abb.2 - A200

1970

Ständig bemüht, die axial fördernde Leistung zu verbessern, führte Lightnin den A210 Impeller ein. Wieder entwickelt von Dr. J. Y. Oldshue, ging diese neue Konstruktion einen Schritt über die existierende Technologie hinaus, indem sie das gleiche Prozessergebnis lieferte wie der A200, jedoch mit niedrigerem Leistungsbedarf und Drehmoment.

1978 installierte Lightnin ein rechnergesteuertes Forschungslabor, mit dem ersten Laser Doppler Verfahren (LDV), das nur für die Erforschung der Rührwerkstechnik eingesetzt wurde. Das LDV System, welches das fortschrittlichste Diagnoseinstrument jener Zeit war, ermöglichte zum allerersten Mal eine echte Optimierung der Konstruktionsparameter eines Impellers.

1980

Die einzigartigen Möglichkeiten des Lightnin Laser Labors führten bald zur Einführung des Lightnin A310 Impellers im Jahr 1981. Basierend auf der Tragflügeltheorie, stellte der A310 durch seine hohe Pumpleistungsfähigkeit einen bemerkenswerten Fortschritt in der Mischtechnologie von Flüssigkeiten dar. Im Vergleich zu dem vor 20 Jahren eingeführten Schrägblattrührer liefert der A310 dasselbe Prozessergebnis bei nur 60% Leistungsbedarf und halbem Drehmoment.

Abb.3 Lightnin A310

Man muss wissen, dass keine Impellerausführung, egal unter welchen Bedingungen, das Optimum an Leistung liefern kann. Wie alle Impeller ist der A310 nicht für die Universalanwendung ausgelegt. Es gibt Grenzen in der Anwendung, besonders bei niedrigen Reynoldszahlen und bei Gas-Flüssigkeits-Systemen.

Aus diesem Anlass hat Lightnin seit 1984 sein Augenmerk auf die Entwicklung einer Gruppe von Hochleistungsimpellern gerichtet. Jeder ist ausgelegt für eine spezielle Anwendung wie Gasdispersion oder hohe Viskosität/niedrige Reynoldszahlen und jeder bietet im Vergleich mit konventionellen Impellern bemerkenswerte Vorteile sowohl in der Leistung als auch im Drehmomentbereich.

1990

Lightnin erweiterte seine Forschungskapazität durch die Einführung des "Computational-Fluid-Dynamics"-Programms (CFD) . Diese Technik nutzt die Resultate des Laser-Doppler-Verfahrens und erzeugt mittels Computer Code eine Darstellung der komplexen Dynamik der Flüssigkeit innerhalb eines Mischkessels. "Computational-Fluid-Dynamics" war ein wesentlicher und wichtiger Faktor in der Entwicklung des Lightnin A510 Impellers. Der A510 ist die jüngste Generation von Hochleistungs-Impellern, die jetzt eine Auswahl an unterschiedlichen Anstellwinkel Impellern anbietet, abhängig von der Prozessaufgabe.

Heute besteht die Lightnin Familie aus folgenden Hochleistungs-Impellern:

Lightnin setzt seine Forschungsarbeit fort unter Nutzung hochmoderner Technologien für die Entwicklung neuer Impellerausführungen, die der Prozessindustrie energiesparende Lösungen für alle Rühraufgaben liefern wird.