DE1237538B

DE1237538B - Einrichtung zum Mischen von Fluessigkeiten untereinander oder mit einem Gas

Info

Publication number: DE1237538B
Application number: DEW33071A
Authority: DE
Inventors: Wouter Gerhard Kingma
Original assignee: Werkspoor NV
Current assignee: Werkspoor NV
Priority date: 1961-10-23
Filing date: 1962-10-04
Publication date: 1967-03-30

Description

Einrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten untereinander oder mit einem Gas Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten untereinander oder mit einem Gas, die aus einer Hauptrohrleitung besteht, die flußabwärts mit einer zur Rohrachse senkrechten Stauwand versehen ist, die eine Mittelbohrung aufweist, welche sich in Flußrichtung kegelförmig erweitert, und bei der sich koaxial daran unter Freilassung eines der radial gerichteten Zufuhr der Zumischflüssigkeit oder des Gases dienenden Ringspaltes ein Rohrstück anschließt.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art ist die Mittelbohrung vor ihrer kegelförmigen Erweiterung in Flußrichtung verengt ausgeführt, wobei das anschließende Rohrstück mit einem gegenüber dem Hauptrohr kleineren Durchmesser beginnend sich in Flußrichtung kegelförmig erweiternd ausgeführt ist.
Hierdurch wird nur eine geringe Wirbelbildung und auch nur geringe Durchmischung des Flüssigkeitsstrahles mit der Zumischflüssigkeit oder dem Gas erreicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der genannten Art in der Weise auszubilden, daß eine intensive Wirbelbildung und in sehr kurzer Zeit eine innige Mischung der beiden Medien erzielt werden kann.
Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß die Mittelbohrung von der Anströmfläche der Stauwand aus unter Bildung einer scharfen Kante mit einem Kegelwinkel von wenigstens 400 sich erweitert, daß der Ringspalt in die Kegelfläche der Mittelbohrung mündet und daß das anschließende Rohrstück zylindrisch ausgebildet ist und einen im Vergleich zum Hauptrohr größeren Innendurchmesser aufweist.
An der scharfen Kante der Anströmfläche der Stauwand und auch in der kegelförmigen Bohrung selbst werden in der durch die Leitung strömenden Flüssigkeit sehr intensive Wirbel erzeugt, wodurch das am Umfang des Flüssigkeitsstromes aus dem Ringspalt austretende Medium innig mit der Flüssigkeit gemischt und in die Flüssigkeit dispergiert wird, wozu auch der im Vergleich zum Hauptrohr größere Innendurchmesser des anschließenden Rohrstückes beiträgt.
Die Einrichtung nach der Erfindung kann zum Mischen einer Flüssigkeit mit einem beliebigen flüssigen oder gasförmigen Medium benutzt werden und ist auch zum geräuschlosen und stoßfreien Erhitzen einer Flüssigkeit mittels Dampf geeignet, wobei der Dampf in die Flüssigkeit eingeblasen wird und sich somit mit der Flüssigkeit vermischt und dadurch seine Kondensationswärme an die Flüssigkeit abgibt.
Die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist besonders zum Mischen von Wasser oder einer wässerigen Flüssigkeit mit einer Stärkesuspension beim Behandeln von Stärke geeignet. Dabei hat die wässerige Flüssigkeit eine Temperatur von etwa 150 bis 1600 C, und es sollen die Stärketeilchen, die mit einer Temperatur von z. B. 40 bis 500 C in die Flüssigkeit treten, rasch die gelatinöse Phase durchlaufen, um die Bildung von Klumpen zu verhindern, so daß eine sehr feine Dispersion der Stärke in der wässerigen Flüssigkeit hier von großer Bedeutung ist.
Die Erfindung schlägt noch vor daß im Ringspalt radiale Stege vorhanden sind.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i g. 1 ein Schema einer Anlage zum Behandeln einer Stärkesuspension, in welcher Mischeinrichtungen nach der Erfindung vorgesehen sind, F i g. 2 eine Seitenansicht der Mischeinrichtung, teilweise im Längsschnitt, in größerem Maßstab und F i g. 3 eine Stirnansicht eines den Ringspalt bildenden Körpers.
Bei der Anlage nach F i g.l, die nicht zum Gegenstand der Erfindung gehört, wird aus einem Behälter 1 Wasser durch eine Pumpe 2 über eine Leitung 4 und eine Brause3, in welche durch eine Leitung 6 Dampf eingeblasen wird, zu einer Mischeinrichtung 5 gefördert. Der Behälter 8 enthält eine z. B. angesäuerte Stärkesuspension von 220 Be. Eine Pumpe 7 führt aus dem Behälter 8 durch die Leitung 9 Suspension in die Mischeinrichtung 5. Das in der Einrichtung 5 gebildete Gemisch durchläuft darauf eine Dampfbrause 11, in welche durch eine Leitung 10 Dampf zum Erhitzen des Gemisches bis auf die gewünschte Temperatur eingeblasen wird. Darauf strömt die Masse in einen Reaktor 12 und dann in einen Entspannungsverdampfer 13, in welchem ein niedriger Druck herrscht, so daß die Masse durch Selbstverdampfen rasch bis auf die gewünschte Temperatur abkühlt.
Die Mischeinrichtung 5 ist von zwei in der Leitung4 vorgesehenen Flanschenl4, 15 gebildet, von denen der Flansch 15 ein Teil eines Rohrstückes 16 ist. In der Leitung 4 ist eine Stauwand 17 vorgesehen.
Zwischen den Flanschen 14 und 15 ist ein Ringspalt 18 vorhanden, der von einer Scheibe 19 gebildet ist, welche zwischen den Flanschen 14, 15 eingeklemmt ist und an der dem Flansch 14 zugewendeten Seite mit radialen Stegen 20 versehen ist, die den Spalt 18 unterbrechen. Die Mittelbohrung der Stauwand 17 erweitert sich in der Flußrichtung kegelförmig mit einem Kegelwinkel von wenigstens 400. Der Flansch 15 ist mit einer radialen Bohrung 21 versehen, an welche die Leitung 9 anschließt und welche mit einer Ringkammer 22 im Flansch 14 in Verbindung steht, so daß die Stärkesuspension in den Ringspalt 18 treten kann und in den Wirbelstrom zur Stelle derMittelbohrung derStauwand 17 in das das ser in der Leitung 4 aufgenommen wird.
-Die Dampfbrausen3 und 11 können auch in der in F i g. 2 angegebenen Weise ausgebildet sein, wobei dann die Bohrung 21 an die Dampfleitung 6 bzw. 10 anzuschließen ist. Auch in die Leitung 9 kann eine entsprechende Brause zum Erhitzen der Stärkesuspension eingeschaltet werden.
Unter gewissen Betriebsverhältnissen kann ein ununterbrochener Ringspalt 18 vorgesehen werden. Um einen Spalt größerer Breite verwenden zu können, werden jedoch einige kurze radiale Stege 20 vorgesehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten untereinander oder mit einem Gas, bestehend aus einer Hauptrohrleitung, die flußabwärts mit einer zur Rohrachse senkrechten Stauwand versehen ist, die eine Mittelbohrung aufweist, welche sich in Flußrichtung kegelförmig erweitert, und bei der sich koaxial daran unter Freilassung eines der radial gerichteten Zufuhr der Zumischflüssigkeit oder des Gases dienenden Ringspaltes ein Rohrstück anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelbohrung von der Anströmfläche der Stauwand (17) aus unter Bildung einer scharfen Kante mit einem Kegelwinkel von wenigstens 400 sich erweitert, daß der Ringspalt (18) in die Kegelfläche der Mittelbohrung mündet und daß das anschließende Rohrstück (16) zylindrisch ausgebildet ist und einen im Vergleich zum Hauptrohr größeren Innendurchmesser aufweist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringspalt (18) radiale Stege (20) vorhanden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 874 987; britische Patentschrift Nr.- 668 760; USA.-Patentschrift Nr. 2724583.