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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen von strömungsfähigen Medien, z. B. Gase oder Flüssigkeiten, bei der das Trägermedium nach dem es ein Zulaufrohr mit Drall erzeugenden Einbauten durchlaufen hat eine Düse durchströmt und mindestens ein weiteres Medium das auch aus einem pulverförmigen
Feststoff bestehen kann ringförmig um diese Düse zugesetzt und in einem an die Düse anschliessenden Mischraum mit dem Trägermedium gemischt wird.
Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art ist die Düse als Injektordüse ausgebildet und nach der Düse ebenfalls eine Drallfläche angeordnet. Mit diesen bekannten Vorrichtungen wird zwar eine verhältnismässig gute Durchmischung erreicht, jedoch ist diese für manche Anwendungsfälle noch immer nicht ausreichend.
Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine optimale Mischung der Medien möglich ist. Erreicht wird dieses Ziel im wesentlichen dadurch, dass im Mischraum ein Ringwulst um die Düse angeordnet ist, der zulaufseitig konisch abgeschrägt verläuft und dass ausserdem die gegenüberliegende Mischraumwand eine entsprechende Konusfläche aufweist, die etwa parallel zur Schräge des Wulstes verläuft und zusammen mit dieser einen Ringspalt bildet und dass zwecks Erzeugung einer Rauhigkeit an der Mischkammerwand kleine ebene oder leicht gekrümmte Leitflächen angeordnet sind, die in gleichmässigen oder ungleichmässigen Abständen am inneren Umfang sowie in Fliessrichtung angeordnet, und im entgegengesetzten Sinn zu den Drall erzeugenden Einbauten im Zulaufrohr angestellt sind.
Wie zahlreiche Versuche, insbesondere auch mit einem durchsichtigen Modell gezeigt haben, wird durch eine solche Aufrauhung der Oberfläche des Mischraumes wider Erwarten ein weit besseres Ergebnis erzielt. als mit den bekannten Anordnungen. Die angestellten Versuche haben insbesondere gezeigt, dass durch die Aufrauhungen der Oberfläche im Mischraum Kavitationserscheinungen auftreten, durch welche der Gütegrad der Mischung wesentlich gesteigert werden kann.
Zur Verstärkung der Rauhigkeit bzw. zur Verbesserung der Mischungsintensität kann die Innenwandfläche des Mischraumes mit längsverlaufenden Nuten versehen sein. Es ist aber auch möglich, die Mischrauminnenwand mit einem scharfkantigen Gewinde oder mit ringförmigen Eindrehungen zu versehen, wobei Eindrehungen bzw.
Gewinde sowie Nuten gleichzeitig vorhanden sein können. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwecks Erhöhung der Wandrauhigkeit die Innenwand der Mischkammer mit schaufelartigen Strömungsumlenkelementen ausgestattet, die das an der Wand strömende Medium in die Mitte der Strömung lenken.
Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben, ohne jedoch auf dieses Beispiel beschränkt zu sein. Dabei zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung und Fig. 2 stellt einen Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 1 dar.
In das Zulaufrohr--l--für das Trägermedium ist eine Drallfläche --2-- eingesetzt. Zwischen dem Zulaufrohr--l--und einem Ventilkörper --10-- ist eine Injektordüse--3--eingespannt, die sich an einem Absatz des Ventilkörpers--10--abstützt. Durch die Injektordüse--3--gelangt das Trägermedium in den Mischraum--4--. Letzterer ist an seiner Innenfläche mit im wesentlichen axial verlaufenden Nuten --6-- versehen. Ferner ist in die Oberfläche des Mischraumes ein Gewinde --5-- eingeschnitten, dessen Nuten quer zu den Nuten --6-- verlaufen.
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Muttergewinde im Ventilkörper --10-- eingeschnitten ist.
Auf dem Ventilkörper --10-- ist eine Klappe --11-- aufgeschraubt, die an der Oberseite von der verlängerten Spindel durchsetzt wird. Zwischen einem an
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--14-- eingesetzt : MitRohrteil--27--ist ein ringförmiger Konus--24--eingespannt, dessen eine Kegelfläche etwa parallel zur Schräge des Wulstes --26-- verläuft. Der die Injektordüse--3--umgebende Raum--5--steht über eine Bohrung--25--, die durch ein Ventil--23--absperrbar ist, mit der Atmosphäre in Verbindung. Das Ventil --23-- wird dabei durch eine Feder--22--in Schliessstellung gedrängt.
Der Schaft--17--des Ventils --23--, an dessen Ende Einstellmuttern--21--vorgesehen sind, steht über einen waageförmigen Hebel
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Die Wirkungsweise der gezeigten Einrichtung ist wie folgt : Das Trägermedium, z. B. Wasser, tritt über das Absperrorgan--19--in das Zulaufrohr--l--und strömt mit dem durch die Fläche --2-- erhaltenen Drall durch die Injektordüse--3--. Beim Austritt aus dieser Düse entsteht ein Unterdruck, durch welchen die zu mischenden Medien, z. B. Öle über das Regelventil angesaugt werden. Diese durchströmen den zwischen dem Wulst--26--und dem Konus--24--bestehenden Ringspalt und gelangen in die Mischkammer--4--.
Zufolge der Nuten--5 und 6--und der dadurch bedingten Kavitationserscheinungen wird eine intensive Durchmischung der Medien erreicht.
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The invention relates to a device for mixing flowable media, e.g. B. gases or liquids, in which the carrier medium after it has passed through an inlet pipe with swirl-generating internals has flowed through a nozzle and at least one further medium that also consists of a powdery one
Solid can be added in a ring around this nozzle and mixed with the carrier medium in a mixing space adjoining the nozzle.
In known devices of this type, the nozzle is designed as an injector nozzle and a swirl surface is also arranged after the nozzle. With these known devices, comparatively good mixing is achieved, but this is still not sufficient for some applications.
The invention has set itself the goal of creating a device of the type mentioned in the introduction, in which an optimal mixing of the media is possible. This goal is essentially achieved in that an annular bead is arranged around the nozzle in the mixing chamber, which is tapered on the inlet side and that the opposite wall of the mixing chamber has a corresponding conical surface that runs approximately parallel to the incline of the bead and forms an annular gap with it and that in order to create a roughness on the mixing chamber wall, small flat or slightly curved guide surfaces are arranged, which are arranged at regular or non-uniform intervals on the inner circumference and in the direction of flow, and are positioned in the opposite direction to the swirl-generating internals in the inlet pipe.
As numerous tests, especially with a transparent model, have shown, contrary to expectations, a much better result is achieved by roughening the surface of the mixing space in this way. than with the known arrangements. The tests have shown in particular that the roughening of the surface in the mixing chamber causes cavitation phenomena, which can significantly increase the quality of the mixture.
To increase the roughness or to improve the mixing intensity, the inner wall surface of the mixing space can be provided with longitudinal grooves. However, it is also possible to provide the inner wall of the mixing chamber with a sharp-edged thread or with annular recesses, with recesses or
Thread and grooves can be present at the same time. In an advantageous embodiment of the invention, in order to increase the wall roughness, the inner wall of the mixing chamber is equipped with blade-like flow deflection elements which direct the medium flowing on the wall into the center of the flow.
The invention is described in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawings, but without being limited to this example. 1 shows a longitudinal section through a device according to the invention and FIG. 2 shows a section along the line A-B in FIG.
A swirl surface --2-- is inserted in the inlet pipe - l - for the carrier medium. Between the inlet pipe - 1 - and a valve body --10 - an injector nozzle - 3 - is clamped, which is supported on a shoulder of the valve body - 10 -. The carrier medium enters the mixing chamber - 4-- through the injector nozzle - 3 -. The latter is provided with essentially axially extending grooves --6-- on its inner surface. Furthermore, a thread --5-- is cut into the surface of the mixing space, the grooves of which run transversely to the grooves --6--.
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Nut thread in valve body --10-- is cut.
A flap --11-- is screwed onto the valve body --10-- through which the extended spindle extends on the top. Between one
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--14-- inserted: With the pipe part - 27 - an annular cone - 24 - is clamped, one conical surface of which runs approximately parallel to the slope of the bead --26--. The space - 5 - surrounding the injector nozzle - 3 - is connected to the atmosphere via a bore - 25 - which can be shut off by a valve - 23. The valve --23-- is pushed into the closed position by a spring - 22 -.
The stem - 17 - of the valve --23 -, at the end of which adjusting nuts - 21 - are provided, stands over a horizontal lever
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The operation of the device shown is as follows: The carrier medium, e.g. B. water, passes through the shut-off device - 19 - into the inlet pipe - l - and flows with the swirl obtained by the surface --2-- through the injector nozzle - 3--. When exiting this nozzle, a negative pressure arises, through which the media to be mixed, e.g. B. Oils are sucked in via the control valve. These flow through the annular gap between the bead - 26 - and the cone - 24 - and reach the mixing chamber - 4 -.
As a result of the grooves - 5 and 6 - and the cavitation phenomena caused by them, an intensive mixing of the media is achieved.
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