CH693560A5

CH693560A5 - Device for statically mixing flowable materials comprises tubular housing with mixing insert with bars on both sides of its axis

Info

Publication number: CH693560A5
Application number: CH02020/01A
Authority: CH
Inventors: Alain Georg; Marcel Kramer; Daniel Altenburger
Original assignee: Fluitec Georg Ag
Priority date: 2001-11-05
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2003-10-15

Abstract

A device for statically mixing flowable materials comprises a tubular housing (6) with a mixing insert (1) with bars (2, 3, 4, 5) on both sides of its axis (7). The mixing insert is bent at an angle (alpha) of maximum 140 degrees through the vertical axis. The bars are joined together on the axis and have protrusions (8, 9, 10, 11, 12). Preferred Features: The protrusions are triangular, trapezoidal or square. Mixing inserts are arranged in the device at an angle of 90 degrees to the tubular axis in the tubular housing. The inserts directly touch each other or are spaced from each other.

Description

       

  



   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum statischen Mischen fliessfähiger Stoffe, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bestehend aus einem rohrartigen Gehäuse mit mindestens einem darin angeordneten Mischeinsatz in Form einer Stege und Schlitze aufweisenden Platte, welche in der Achse gebogen wird. Vorzugsweise weisen die Platten an den Stegkanten dreieckige Vorsprünge auf und besitzen elliptische Umfangsformen. So können zwei gebogene Platten, bei denen jeweils die Stege der einen Platte durch die Schlitze der anderen Platte hindurchreichen, an den Vorsprüngen positioniert und abgestützt werden. Die Mischeinsätze können im rohrartigen Gehäuse hintereinander positioniert werden, wobei sich die Mischeinsätze direkt berühren oder auch Abstände zwischen den Einsätzen aufweisen können.

   Bei einer besonderen Ausführungsform sind mehrere Mischeinsätze vorgesehen und die Stege der Plattenpaare der Mischeinsätze sind zueinander winkelversetzt. Die Winkelversetzung beträgt beispielsweise 90 DEG . 



  Die zu mischenden, fliessfähigen Stoffe, das Mischgut, können pulverförmige oder flüssige, beispielsweise nieder- und hochviskose Medien sein. 



  Eine aus der US-PS 3 286 992 bekannte Vorrichtung dieser Art weist schraubenförmig gekrümmte, blattartige, abwechselnd links- und rechtsgängige Leit- bzw. Mischelemente auf, die mit sich kreuzenden Stirnkanten aneinander gereiht den Strom der zu mischenden Stoffe beim Eintritt in jedes Element aufteilen. Der Strömungskanal ist in jedem der Elemente in Form und Querschnitt gleich bleibend. Diese bekannte Vorrichtung dient insbesondere zum Mischen im turbulenten Bereich. Im laminaren Bereich ist sie wegen ihrer mässigen Mischleistung nur bedingt einsetzbar. 



  Ein aus der AT-PS 330 135 bekannter Mischer weist in einem Rohr mindestens einen Mischeinsatz in Form eines Stege und Schlitze aufweisenden Plattenpaares auf. Dabei erstrecken sich jeweils die Stege der einen Platte durch die Schlitze der anderen Platte kreuzend hindurch. Die Platten sind zueinander und zur Achse des Rohres geneigt angeordnet. Der zugeführte Strom der zu mischenden Stoffe wird durch die Stege infolge der Schrägstellung der Platten zeitlich und örtlich versetzt in Teilströme aufgespalten. Bei diesem bekannten Mischer bilden die Stegansätze starke Totzonen, die die Verweilzeit unnötig erhöhen und kritische Flüssigkeiten beschädigen können. Zudem müssen die Platten mit unzähligen Schweissnähten positioniert werden, was zu erhöhter Korrosion führen kann. Das Zusammenstellen der Platten ist sehr zeitaufwändig und daher kostenintensiv.

   Diese bekannte Vorrichtung dient insbesondere zum Mischen im laminaren Bereich. Im turbulenten Bereich ist sie wegen ihres hohen Druckverlustes nur bedingt einsetzbar. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Mischen von fliessfähigen Stoffen zu schaffen, welche eine weit gehend vollständige Durchmischung gewährleistet. Sie soll sowohl im laminaren als auch im turbulenten Strömungsbereich eingesetzt werden können. Da Schweissnähte zu erhöhtem korrosiven Angriff an den Mischeinsätzen führen können, sollten diese auf ein Minimum reduziert werden. Die Mischeinsätze sollten als möglichst kurze wie auch als lange Bauformen im rohrartigen Gehäuse positioniert werden können. Ferner sollen Mischeinsätze geschaffen werden, welche einfach und kostengünstig gefertigt werden können. 



  Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 gelöst. 



  In den abhängigen Ansprüchen werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beansprucht. 



  Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: 
 
   Fig. 1 Die Blechabwicklung eines Mischeinsatzes, 
   Fig. 2 der Mischeinsatz mit dem Winkel  alpha  gebogen, 
   Fig. 3 mehrere Mischeinsätze in einem Rohr angeordnet, 
   Fig. 4 die Blechabwicklung eines Mischeinsatzes mit verschiedenen Vorsprüngen. 
 



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeigt gemäss Fig. 1 die Blechabwicklung eines elliptischen Misch-einsatzes für ein rundes Gehäuse, wobei die Platte 1 hier beidseitig zur Achse 7 mit zwei Stegen ausgeführt ist. Die Stege sind direkt miteinander verbunden und die Breite b der Verbindung ermöglicht das Biegen der Platte durch die vertikale Achse 7. 



  Fig. 2 zeigt die gebogene Platte mit den Stegen und Schlitzen seitlich in einem Winkel von 90 DEG . Die Ellipsenform muss für ein Rohr entsprechend berechnet werden, sodass die Aussenkanten an der inneren Rohrwand 6 mit geringem Spalt anliegen können. 



  In der Fig. 3 werden mögliche Einbaulagen der Mischeinsätzen dargestellt. So können zum Beispiel zwei gebogene Platten 17, 18, bei denen jeweils die Stege der einen Platte durch die Schlitze der anderen Platte hindurchreichen, an den Vorsprüngen positioniert und abgestützt werden. Je nach Mischaufgabe werden einzelne Mischeinsätze 19, 20 oder Elementpaare mit Abstand oder um maximal 90 DEG  versetzt positioniert ins Rohr 6 eingebaut. 



   Die Fig. 4 zeigt eine weitere Blechabwicklung eines elliptischen Mischeinsatzes für ein rundes Gehäuse mit verschiedenen bevorzugten Vorschlägen an Vorsprüngen 14, 15, 21. 



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann mit dieser einfachen Geometrie in sämtlichen Strömungsbereichen hervorragend mischen. Die Mischgüte wird nur durch die Anzahl der Mischeinsätze und deren Einbaulage bestimmt. Der Mischeinsatz besitzt keine Schweissnähte. Es wird somit nur bei der Befestigung im Rohr geschweisst, gelötet oder positioniert. Die Ausführung ist kostengünstig, da die Standardisierung und Lagerhaltung mit einem minimalen Aufwand gewährleistet ist.



  



   The invention relates to a device for the static mixing of flowable materials, according to the preamble of claim 1, consisting of a tubular housing with at least one mixing insert arranged therein in the form of a plate and webs and slots, which is bent in the axis. The plates preferably have triangular projections on the web edges and have elliptical peripheral shapes. In this way, two curved plates, in each of which the webs of one plate extend through the slots of the other plate, can be positioned and supported on the projections. The mixing inserts can be positioned one behind the other in the tube-like housing, the mixing inserts touching one another directly or also having distances between the inserts.

   In a special embodiment, a plurality of mixing inserts are provided and the webs of the plate pairs of the mixing inserts are angularly offset from one another. The angular displacement is, for example, 90 °.



  The flowable substances to be mixed, the mix, can be powdery or liquid, for example low and high viscosity media.



  A device of this type known from US Pat. No. 3,286,992 has helically curved, leaf-like, alternating left-hand and right-hand guide or mixing elements which, with end edges crossing one another, divide the flow of the substances to be mixed together when they enter each element , The flow channel is the same in shape and cross-section in each of the elements. This known device is used in particular for mixing in the turbulent range. In the laminar area it can only be used to a limited extent due to its moderate mixing performance.



  A mixer known from AT-PS 330 135 has at least one mixing insert in the form of a pair of plates having webs and slots in a tube. The webs of one plate each cross through the slots of the other plate. The plates are arranged to each other and inclined to the axis of the tube. The supplied stream of the substances to be mixed is split into partial streams by the webs due to the slanted position of the plates, offset in time and location. In this known mixer, the web approaches form strong dead zones, which unnecessarily increase the residence time and can damage critical liquids. In addition, the plates must be positioned with countless weld seams, which can lead to increased corrosion. Assembling the panels is very time consuming and therefore costly.

   This known device is used in particular for mixing in the laminar region. It can only be used to a limited extent in the turbulent area due to its high pressure loss.



   The invention is based on the object of providing a device for mixing flowable substances which ensures thorough mixing to a large extent. It should be able to be used both in the laminar and in the turbulent flow range. Since weld seams can lead to increased corrosive attack on the mixing inserts, these should be reduced to a minimum. The mixing inserts should be able to be positioned as short as long as possible in the tubular housing. Furthermore, mixed inserts are to be created which can be manufactured simply and inexpensively.



  The object is achieved according to the invention by the characterizing features of claims 1.



  Preferred embodiments of the invention are claimed in the dependent claims.



  Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
 
   1 the sheet processing of a mixing insert,
   2 the mixing insert with the angle alpha bent,
   3 several mixing inserts arranged in a tube,
   Fig. 4 shows the sheet processing of a mixing insert with different projections.
 



  According to FIG. 1, the device according to the invention shows the sheet metal development of an elliptical mixing insert for a round housing, the plate 1 here being designed with two webs on both sides of the axis 7. The webs are connected directly to one another and the width b of the connection enables the plate to be bent by the vertical axis 7.



  Fig. 2 shows the curved plate with the webs and slots laterally at an angle of 90 °. The ellipse shape must be calculated accordingly for a pipe, so that the outer edges can rest against the inner pipe wall 6 with a small gap.



  3 shows possible installation positions of the mixing inserts. For example, two curved plates 17, 18, in each of which the webs of one plate extend through the slots of the other plate, can be positioned and supported on the projections. Depending on the mixing task, individual mixing inserts 19, 20 or pairs of elements are installed in the pipe 6 at a distance or offset by a maximum of 90 °.



   FIG. 4 shows a further sheet metal development of an elliptical mixing insert for a round housing with various preferred proposals on projections 14, 15, 21.



  With this simple geometry, the device according to the invention can mix excellently in all flow areas. The mixing quality is only determined by the number of mixing inserts and their installation position. The mixing insert has no weld seams. It is therefore only welded, soldered or positioned in the pipe when it is fastened. The execution is inexpensive because the standardization and warehousing is guaranteed with minimal effort.

Claims

1. Device for the static mixing of flowable materials, consisting of a tubular housing (6) with at least one mixing insert arranged therein, having webs and slots, characterized in that a plate (1) on both sides of the axis (7) has at least two webs (2, 3, 4, 5) and that the plate (1) is bent by the vertical axis (7) at an angle (alpha) of maximum 140 ° and that the webs (2, 3, 4, 5) on the axis ( 7) are connected to one another and that the webs have at least one projection (8, 9, 10, 11, 12, 13) on at least one web edge (16).

2. Device for static mixing of flowable materials according to claim 1, characterized in that the projections (8, 9, 10, 11, 12, 13) are triangular (21).

Third

Device for static mixing of flowable materials according to claim 1, characterized in that the projections (8, 9, 10, 11, 12, 13) are trapezoidal (15).

4. The device for static mixing of flowable substances according to claim 1, characterized in that the projections (8, 9, 10, 11, 12, 13) are square (14).

5. A device for static mixing of flowable materials according to claim 1, characterized in that in the case of two curved plates (1) the webs of one plate (17) each pass through the slots of the other plate (18) and on at least one projection (8, 9, 10, 11, 12, 13) are positioned and supported.

6th

Device for the static mixing of flowable materials according to claim 1, characterized in that the mixing inserts are positioned in the tubular housing (6) offset by a maximum of 90 ° to the tube axes.

7. The device for static mixing of flowable substances according to claim 1, characterized in that the mixing inserts touch directly.

8. The device for static mixing of flowable materials according to claim 1, characterized in that the mixing inserts in the tubular housing are at a distance from one another.

9. A device for static mixing of flowable materials according to claim 1, characterized in that the mixing inserts are additionally connected to pipes.

10th

Device for static mixing of flowable materials according to claim 1, characterized in that the mixing inserts are additionally connected to individual web-shaped plates.

11. The device for static mixing of flowable substances according to claim 1, characterized in that the mixing inserts are additionally connected with rods.