"Appareil pour la séparation de particules à partir de gaz souillé"
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séparation de particules à partir d'un gaz souillé, qui comporte un organe rotatif avec un espace libre interne tronconique coaxial avec l'axe de rotation et un tube d'admission amenant le gaz souillé à cet espace libre..
Dans un appareil connu, par exemple celui décrit dans un brevet aux Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2.233.520, on utilise une cham- <EMI ID=2.1>
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plus large de l'espace libre. 'Dans ces appareils, une importante partie de la séparation des particules a lieu dans la chambre à cyclone. L'organe-rotatif a une capacité de séparation réduite,
parce qu'une grande partie du gaz souillé peut s'écouler sans être influencée à travers son espace libre. En outre, l'appareil connu
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cyclone. Un autre inconvénient réside en ce qu'un ventilateur puis-
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clone.
Le but principal de l'invention est donc d'offrir un appareil efficace pour la séparation de particules de. poussière, l'appareil possédant une construction extrêmement simple et occupant peu de place.
. Suivant l'invention, ceci est obtenu grâce au fait que le tube d'admission présente au moins une embouchure qui forme un courant de gaz tangent et/ou parallèle à la paroi le long de la paroi de l'espace libre.
Avec un tel appareil, on peut exécuter une épuration très efficace d'un gaz sans mettre en oeuvre un équipement auxiliairesous la forme d'un filtre ou d'une chambre à cyclone. Il s'est ré-
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diane ou la plus étroite de l'espace libre par deux-ouvertures d'échappement ou plus, qui forment des courants de gaz tangents.
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ment à la zone d'extrémité la plus étroite de .l'espace libre,-de telle sorte que le gaz souillé soit évacué essentiellement uniformément le-long de toute la périphérie de l'espace libre, à partir de cette zone d'extrémité.
L'appareil peut encore être perfectionné en prévoyant dans l'espace libre une calotte tronconique, d'une façon telle <EMI ID=8.1>
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forme sur toute sa longueur. Cette calotte est ouverte intérieu-
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chures de ce dernier se situent dans la surface de-la calotte, ou elle peut être reliée à l'organe armant l'espace libre de telle sorte.qu'elle tourne avec lùi. ,..
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non-li. mitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une vue en coupe verticale d'une première forme de réalisation d'un appareil suivant l'invention, avec une variante de réalisation illustrée en pointillés. La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe verticale d'une autre forme de réalisation de l'objet de l'invention.
La forme de réalisation illustrée en traits pleins-aux figures 1 et 2 comporte-un organe-rotatif ou rotor 11 se présentant sous la forme d'une coquille tronconique, qui présente dans sa moitié la plus étroite, une saillie de forme cylindrique 12 portant un double palier 13. Les paliers 13 sont logés dans une botte de palier- 14 portée par un support 15. Entre les paliers est prévue une poulie à courroie 16 destinée à l'entraînement du rotor au moyen d'un moteur 17 et par l'intermédiaire d'une courroie d'entrai. nement 18.
A l'extrémité la plus large du rotor 11, on a prévu un réservoir collecteur 19 pour les particules de poussière. Ce, réservoir comporte un couvercle 20 avec une ouverture 21 entourant coaxialement le rotor. Dans cette ouverture 21 est disposé un joint <EMI ID=14.1>
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mission 23 pour la. fourniture du gaz souillé. Ce tube d'admission est coudé dans. la partie médiane du réservoir de telle sorte qu'il pénètre-au centre de l'espace libre 24 dans le rotor 11, l'appareil étant illustré dans l'exemple de réalisation représenté avec un axe de rotation vertical. L'extrémité 25 du tube d'admission 23 porte, dans l'exemple de réalisation illustré, quatre-branches ou dérivations 26, qui s'étendent essentiellement radialement à partir de l'extrémité du-tube d'admission et 'qui sont chacune coudées,comme illustré en 27, suivant le sens de rotation du rotor. L'extrémité
27 de, chaque branche 26 du tube comporte une embouchure 28 qui di-
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tangent de gaz souillé vers la surface de paroi de l'espace libre
24. En plus de la composante de déplacement tangente, le courant de sortie peut aussi présenter une certaine composante de rayonnement parallèle à la paroi, suivant la direction.axiale.
En dessous des branches 26 du tube, on a fixé à l'extr�mité 25 du tube d'admission, une tôle annulaire 29 dont le bord forme un intervalle étroit avec la surface de paroi de l'espace libre 24.
La tôle ou écran 29 doit avant tout éviter que le gaz rayonnant à partir des embouchures 28 amène les particules à tourbillonner dans le réservoir collecteur 19.
A l'extrémité la plus étroite du rotor 11, on a prévu un tube d'évacuation 30, qui reçoit le gaz épuré à partir de l'espace libre 24.
Le gaz souillé s'échappant à travers les embouchures 28 des dérivations ou branches de tube 26 est donc mis conjointement en rotation avec le rotor 11 et d'éventuelles particules solides dans le gaz sont alors soumises à la force centrifuge et se déplacent vers l'extérieur vers la surface de l'espace libre interne 24.
A cause de la forme troncohique de cet espace libre, la force cen- <EMI ID=18.1> plus large/.ce qui.signifie que les particules, se déplacent vers
le bas par elles-mêmes et en partie avec l'appui de la pesanteur.
Dans la mesure où des particules de poussière-se.recueillent sur le rotor 11, elles se déplaceront donc vers le bas et tomberont
dans le réservoir collecteur 19. Le gaz épuré se déplace à son tour vers la zone d'extrémité la plus étroite de l'espace libre 24 et poursuit sa route dans le tube d'évacuation 30. Le gaz souillé est de préférence chassé au moyen d'un ventilateur non représenté dans le tube d'admission 23, le gaz épuré étant ainsi refôulé à travers le tube d'évacuation 30.
Dans un exemple de réalisation, le rotor 11 possédait un diamètre minimum de 80 mm et un diamètre maximum de 200 mm et il était mis en rotation à une vitesse de 2800 tours minute. Un calcul de l'accélération due à la force centrifuge révèle que cel.le-ci varie depuis environ 3400 mètres/seconde jusqu'à 8590 mètrès/seconde <2> dans la zone d'extrémité la plus étroite et celle la plus large de,l'espace libre 24, respectivement. Avec un appareil ainsi conçu et mis en exploitation, on a effectué des essais avec trois impuretés 'différentes, à savoir du ciment dont 50% correspondaient à une dimension inférieure à 200 mailles, de la poussière provenant d'une poudre de désulfuration, dont 100% avaient une dimension inférieure à 325 mailles et de la .poussière de SiO provenant'de filtres électrostatiques avec une-dimension
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de l'air se situait'dans la plage de.10 à 20 mètres par seconde, avec une concentration en.poussière dans la plage de 40 à 100 g
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On a représenté en pointillés à la figure 1, une calotte
31'qui peut être utilisée dans une variante de réalisation de l'appareil décrit précédemment. La calotte tronconique 31 avec approxi- ; mativement le même angle au sommet que l'espace libre 24 est pré-
j <EMI ID=21.1> tions de tube 26, d'une ^manière telle que les embouchures 28 de chaque branche se situent dans la surface de la calotte. Dans ce cas, l'écran 29 est éliminé,.
La calotte 31.sert surtout à diriger le courant-de gaz .souillé provenant de chaque ouverture d'échappement 28 d'une façon telle qu'une.quantité aussi réduite que possible de gaz peut s'ëcou 1er à travers l'espace libre 24 sans être soumise à l'influence de la turbulence apparaissant sur la paroi du rotor et à l'action de la force centrifuge. Le gaz souillé est dirigé dans ce cas à travers l'intervalle 32 dans la direction de l'extrémité la plus large du rotor et il est débarrassé progressivement de sa teneur en particules de poussière. Le gaz épuré peut donc s'écouler à travers l'intérieur de la'calotte 31 et vers le tube d'échappement
30.
A la figure 3, on a représenté un exemple d'une autre forme de réalisation de l'invention. Cette forme de réalisation comprend également un bâti 35 qui porte une botte de palier 36 avec un double palier 37.. Ce dernier porto une douille rotative
38. Une poulie à courroie 39 est prévue dans ce cas. sur la douille, en dehors de la botte de palier.
La douille 38 prévue avec un axe de.rotation vertical présente à son extrémité inférieure un élargissement 39 avec un pas de vis interne destiné à recevoir une autre douille ou un tube porteur '40, qui fait saillie vers le bas à partir de la douille d'entraînement. Le tube porteur 40 présente jusqu'à la douille d'entraînement 38, une bride radiale.41 avec une rangée d'alésages sur' sa périphérie, au nombre de six dans l'exemple choisi. Sur la bride 41, on a fixé au moyen de vis 42 traversant les ouvertures sur le bord, des goujons 43 en un nombre correspondant. Les goujons 43 portent à leur tour une calotte tronconique 44, qui for- <EMI ID=22.1>
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en saillie, qui' pénètre dans- un alésage -taraudé' correspondant d'un gradin 45 à l'extrémité étroite de la calotte 44.
Le tube porteur 40 pénétrant approximativement jusqu'au milieu daris la calotte 44, supporte en outre une seconde calotte
46 prévue dans l'espace libre de la calotte 44. Le tube porteur
40 présente sur la partie portant la calotte interne 46, un pas de vis externe et la calotte 46 présente à son tour dans l'extrémité étroite, un pas de vis interne lui permettant donc d'être vissée sur le tube*porteur 40. Pour verrouiller la calptte interne 46 en une position déterminée sur le tube porteur, on a agencé un contreécrou 47. Entre la calotte externe 44 et,la calotte interne 46 est donc formé un intervalle 48 dont la largeur peut être modifiée en ajustant la calotte interne 46.
Cet appareil présente d'une manière correspondant à celle de la forme de réalisation décrite précédemment, un réservoir collecteur 49, qui s'élève extérieurement autour de la calotte 44 et présente un couvercle étanche avec une ouverture centrale et un joint 52 contre la face externe du gradin ou de la saillie 45.
A partir du couvercle 50, un tube 53 situé coaxialement par rapport aux pièces rotatives, pénètre jusqu'au plan de séparation entre le tube porteur 40 et la douille d'entraînement 38. Le tube 43 forme une chambre.54 qui entoure l'espace compris entre la bride 41 et les goujons de support 43. L'extrémité du tube 53 est obturée par un autre couvercle 55, qui est rendu étanche au moyen d'un joint 56 par rapport à la face externe de l'élargissement 39.. Dans le couvercle.55 se trouve une ouverture d'admission
57, qui est reliée à une conduits d'amenée non.représentée pour du gaz souillé..
Le gaz souillé est amené dans ce cas à travers l'ouvertu- <EMI ID=25.1>
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est mis en rotation, en étant entraîné en tourbillon soit par-la
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la calotte interne 46.-. De la sorte, toutes les parties du gaz souillé sont soumises à l'influence de la force centrifuge, de telle sorte qu'une séparation pratiquement totale de toutes les particules de poussière ayant une certaine ruasse est obtenue.
L'angle d'inclinaison, c'est-à-dire l'angle formé avec l'axe des calottes 44 et 46 peut varier dans. de larges limites, par exemple entre 0 et 80[deg.]. Pour les. angles d'inclinaison les plus faibles, les particules de poussière recueillies sur la calotte externe ne.sont cependant pas évacuées de celle-ci, de telle sorte que des dispositions particulières pour 1 l'enlèvement des particules de poussière recueillies sont requises. Avec un grand angle d'inclinaison des calottes, c'est-à-dire jusqu'à 80[deg.], il existe un certain danger que du gaz offrant une certaine teneur en particules de poussière soit entraîné en tourbillon à travers l'in�ervalle, en particulier pour de grandes largeurs de celui-ci, sans , que les particules de poussière soient précipitées sur la calotte et.retombent dans-le récipient collecteur.
Une telle fraction du gaz pourrait par conséquent s'échapper à travers l'intérieur du tube porteur-40 et de la douille d'entraînement 38 et de là dans un
-tube d'évacuation 58 qui y est raccordé, sans que la séparation de poussière soit complète. La zone la plus.favorable pour l'an-
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Aux figures/on a indiqué une certaine-largeur relative de l'intervalle entre les deux. calottes rotatives 44 et 46 ou en-' tre le rotor 11 et la calotte 31. Cette largeur peut varier car
-elle est essentiellement fonction du genre d'impuretés et de la vitesse de rotation de la ou des calottes..Etant donné que la vitesse de rotation peut par exemple varier de 1000 à 10000 tours minu-
"Apparatus for the separation of particles from contaminated gas"
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separation of particles from a contaminated gas, which comprises a rotating member with a frustoconical internal free space coaxial with the axis of rotation and an inlet tube bringing the contaminated gas to this free space.
In a known apparatus, for example that described in a patent in the United States of America n [deg.] 2,233,520, a cham- <EMI ID = 2.1> is used.
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wider free space. In these devices, a large part of the separation of the particles takes place in the cyclone chamber. The rotating organ has a reduced separation capacity,
because a large part of the contaminated gas can flow uninfluenced through its free space. In addition, the known device
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cyclone. Another disadvantage is that a fan can
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clone.
The main aim of the invention is therefore to provide an efficient apparatus for the separation of particles. dust, the device having an extremely simple construction and taking up little space.
. According to the invention, this is obtained by virtue of the fact that the inlet tube has at least one mouth which forms a gas stream tangent and / or parallel to the wall along the wall of the free space.
With such an apparatus, a very efficient gas cleaning can be carried out without the use of auxiliary equipment in the form of a filter or a cyclone chamber. He re-
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diane or narrower of the free space by two or more exhaust openings, which form tangent gas streams.
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at the narrowest end zone of the free space, so that the contaminated gas is exhausted essentially evenly along the entire periphery of the free space, from this end zone .
The apparatus can be further improved by providing in the free space a frustoconical cap, in such a way <EMI ID = 8.1>
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shape over its entire length. This cap is open inside
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chures of the latter are located in the surface of the cap, or it can be connected to the arming member of the free space so that it rotates with it. , ..
Other details and features of the invention will emerge from the description below, given by way of non-li example. mitative and with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a vertical sectional view of a first embodiment of an apparatus according to the invention, with an alternative embodiment illustrated in dotted lines. Figure 2 is a sectional view taken along line II-II of Figure 1. Figure 3 is a vertical sectional view of another embodiment of the object of the invention.
The embodiment illustrated in solid lines-in Figures 1 and 2 comprises-a rotary member or rotor 11 in the form of a frustoconical shell, which has in its narrowest half, a cylindrical projection 12 bearing a double bearing 13. The bearings 13 are housed in a bearing truss 14 carried by a support 15. Between the bearings is provided a belt pulley 16 intended for driving the rotor by means of a motor 17 and by the 'intermediary of an input belt. ment 18.
At the widest end of the rotor 11, there is provided a collecting tank 19 for the dust particles. This reservoir comprises a cover 20 with an opening 21 coaxially surrounding the rotor. In this opening 21 is arranged a seal <EMI ID = 14.1>
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mission 23 for the. supply of contaminated gas. This intake tube is angled in. the middle part of the reservoir so that it enters the center of the free space 24 in the rotor 11, the apparatus being illustrated in the exemplary embodiment shown with a vertical axis of rotation. The end 25 of the intake tube 23 carries, in the illustrated embodiment, four branches or branches 26, which extend substantially radially from the end of the intake tube and which are each elbows, as shown at 27, depending on the direction of rotation of the rotor. The end
27 of, each branch 26 of the tube has a mouth 28 which di-
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tangent of contaminated gas to the wall surface of the free space
24. In addition to the tangent displacement component, the output current may also have some radiation component parallel to the wall, along the axial direction.
Below the branches 26 of the tube, at the end 25 of the intake tube, an annular plate 29 has been fixed, the edge of which forms a narrow gap with the wall surface of the free space 24.
The sheet or screen 29 must above all prevent the gas radiating from the mouths 28 causing the particles to swirl in the collecting tank 19.
At the narrower end of the rotor 11, an exhaust tube 30 is provided, which receives the purified gas from the free space 24.
The contaminated gas escaping through the mouths 28 of the branches or tube branches 26 is therefore rotated jointly with the rotor 11 and any solid particles in the gas are then subjected to centrifugal force and move towards the outside to the surface of the internal free space 24.
Because of the truncated form of this free space, the larger force is <EMI ID = 18.1> /. Which. Means that the particles, move towards
down by themselves and partly with the support of gravity.
Since dust particles collect on rotor 11, they will therefore move downward and fall
in the collecting tank 19. The purified gas in turn moves towards the narrowest end zone of the free space 24 and continues its route in the evacuation tube 30. The contaminated gas is preferably expelled by means of of a fan, not shown, in the intake tube 23, the purified gas thus being re-pumped through the exhaust tube 30.
In an exemplary embodiment, the rotor 11 had a minimum diameter of 80 mm and a maximum diameter of 200 mm and it was rotated at a speed of 2800 rpm. A calculation of the acceleration due to centrifugal force reveals that it varies from about 3400 meters / second up to 8590 meters / second <2> in the narrowest end zone and the widest one of , free space 24, respectively. With an apparatus thus designed and put into operation, tests were carried out with three different impurities, namely cement, 50% of which corresponded to a dimension of less than 200 mesh, dust from a desulphurization powder, of which 100 % had a dimension less than 325 meshes and SiO dust from electrostatic filters with one-dimension
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air was in the range of 10 to 20 meters per second, with a dust concentration in the range of 40 to 100 g
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There is shown in dotted lines in Figure 1, a cap
31 ′ which can be used in an alternative embodiment of the apparatus described above. The tapered cap 31 with approxi-; matively the same angle at the top as the free space 24 is pre-
j <EMI ID = 21.1> tions of tube 26, in such a manner that the mouths 28 of each branch lie in the surface of the cap. In this case, the screen 29 is eliminated.
The cap 31 serves primarily to direct the flow of soiled gas from each exhaust opening 28 in such a manner that as little as possible of gas can flow through the free space. 24 without being subjected to the influence of the turbulence appearing on the wall of the rotor and to the action of centrifugal force. The contaminated gas is in this case directed through the gap 32 in the direction of the wider end of the rotor and is gradually freed from its dust particle content. The purified gas can therefore flow through the interior of the shell 31 and towards the exhaust tube.
30.
In Figure 3, there is shown an example of another embodiment of the invention. This embodiment also comprises a frame 35 which carries a bearing boot 36 with a double bearing 37. The latter has a rotating sleeve.
38. A belt pulley 39 is provided in this case. on the bush, outside the bearing boot.
The bush 38 provided with a vertical axis of rotation has at its lower end an enlargement 39 with an internal thread intended to receive another bush or a carrier tube '40, which protrudes downwards from the bush d. 'training. The carrier tube 40 has up to the drive bush 38, a radial flange 41 with a row of bores on its periphery, six in number in the example chosen. On the flange 41, were fixed by means of screws 42 passing through the openings on the edge, studs 43 in a corresponding number. The studs 43 in turn carry a tapered cap 44, which for- <EMI ID = 22.1>
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projecting, which 'penetrates into a corresponding threaded bore of a step 45 at the narrow end of the cap 44.
The carrier tube 40 penetrating approximately to the middle of the cap 44, further supports a second cap
46 provided in the free space of the cap 44. The carrier tube
40 has on the part bearing the internal cap 46, an external thread and the cap 46 has in turn in the narrow end, an internal thread therefore allowing it to be screwed onto the carrier tube * 40. For lock the internal calptte 46 in a determined position on the carrier tube, a locknut 47 has been arranged. Between the outer cap 44 and, the inner cap 46 is therefore formed an interval 48 whose width can be modified by adjusting the inner cap 46 .
This apparatus has in a manner corresponding to that of the embodiment described above, a collecting reservoir 49, which rises externally around the cap 44 and has a sealed cover with a central opening and a seal 52 against the outer face. of the step or projection 45.
From the cover 50, a tube 53 located coaxially with respect to the rotating parts, penetrates to the plane of separation between the carrier tube 40 and the drive sleeve 38. The tube 43 forms a chamber 54 which surrounds the space. included between the flange 41 and the support studs 43. The end of the tube 53 is closed by another cover 55, which is sealed by means of a seal 56 with respect to the external face of the enlargement 39 .. In the cover. 55 there is an inlet opening
57, which is connected to a supply duct not. Shown for contaminated gas ..
In this case, the contaminated gas is fed through the opening - <EMI ID = 25.1>
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is rotated, being driven in a vortex either by the
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the inner shell 46.-. In this way, all parts of the contaminated gas are subjected to the influence of centrifugal force, so that a practically complete separation of all the dust particles having a certain size is obtained.
The angle of inclination, that is to say the angle formed with the axis of the caps 44 and 46 can vary within. wide limits, for example between 0 and 80 [deg.]. For the. At the lowest angles of inclination, however, dust particles collected on the outer cap are not discharged therefrom, so that special arrangements for the removal of collected dust particles are required. With a large angle of inclination of the domes, i.e. up to 80 [deg.], There is a certain danger that gas with a certain content of dust particles will be whirled through the air. in � ervalle, especially for large widths thereof, without, that the dust particles are precipitated on the cap and. fall back into the collecting vessel.
Such a fraction of the gas could therefore escape through the interior of the carrier tube-40 and the drive sleeve 38 and thence into a
-drain pipe 58 which is connected to it, without the dust separation being complete. The most favorable area for the year
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In the figures / a certain relative width of the interval between the two has been indicated. rotating caps 44 and 46 or between the rotor 11 and the cap 31. This width may vary because
-it is essentially a function of the type of impurities and of the speed of rotation of the cap (s). Since the speed of rotation can for example vary from 1000 to 10 000 rpm minu-