DE1757111B1

DE1757111B1 - FLOW MIXER

Info

Publication number: DE1757111B1
Application number: DE19681757111
Authority: DE
Inventors: Kates Willard A
Original assignee: Kates Co W A
Current assignee: Kates Co W A
Priority date: 1968-04-01
Filing date: 1968-04-01
Publication date: 1971-12-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchflußmischer, bestehend aus einer zylinderförmigen Kammer, in welche koaxial ein mit dem Guteinlaß verbundenes rohrförmiges Teil hineinragt, dessen Wan dung im Bereich der Kammer mindestens zwei axial zueinander versetzte und bezüglich der Umfangsrichtung in entgegengesetzter Richtung geneigte Durchbrechungen aufweist, wobei eine Auslaßöffnung koaxial an dem dem Guteinlaß abgewandten Ende der Kammer angeordnet ist. The invention relates to a flow mixer, consisting from a cylindrical chamber into which a coaxially connected to the material inlet tubular part protrudes, the wall of which in the region of the chamber has at least two axially offset from one another and in opposite directions with respect to the circumferential direction Has inclined openings in the direction, with an outlet opening coaxially the end of the chamber facing away from the material inlet is arranged.

Bei vielen industriellen Prozessen ist eine innige Mischung von fließfähigeni Gut érforderlich, insbesondere von Flüssigkeiten der verschiedensten Arten, um bestimmte Funktionen zu erfüllen. Die gewöhnlich verwendeten Mischer besitzen Rührer oder propellerähnliche Vorrichtungen der einen oder der anderen Form, die verwendet werden, um die ge wünschte Mischung zu erzielen. Derartige Vorrichtungen unterliegen allgemein bekannten Beschränkungen und besitzen eine Anzahl von sich bewegenden Teilen, was Abnutzung, schlechtes Funktionieren und allgemeine Wartungsprobleme zur Folge hat. In many industrial processes there is an intimate mixture of flowable i Well required, especially of liquids of the most varied types, in order to achieve certain To perform functions. The mixers usually used have stirrers or propeller-like devices of one form or another that are used to achieve the desired mixture. Such devices are generally subject to known limitations and have a number of moving parts what Wear and tear, malfunction and general maintenance problems.

Demgegenüber ist ein Durchflußmischer der eingangs beschriebenen Art ohne bewegliche Teile durch die USA.-Patentschrift 2740616 bekanntgeworden. In contrast, a flow mixer is the one described above Art without moving parts made known by the USA patent specification 2740616.

Bei dem dort gezeigten Durchflußmischer wird das fließfähige Gut beim Durchgang durch den Mischer mehrmals zwischen dem rohrförmigen Teil und der Kammer hin- und herbewegt, wodurch ein beträchtlicher Druckabfall und Verlust kinetischer Energie auftritt.In the flow mixer shown there, the flowable material is when Passage through the mixer several times between the tubular part and the chamber reciprocated, causing a significant pressure drop and loss of kinetic Energy occurs.

In der britischen Patentschrift 139 663 ist ein Durchflußmischer gezeigt, bei welchem ein erstes Rohr über ein beidseitig offenes Kegelrohrstück mit Flügeln und gekrümmten, geschlitzten Oberflächen in ein zweites Rohr übergeht. Der Mischvorgang erfolgt hier nur im kleinen Bereich des Kegelrohrstücks und ist entsprechend unvollständig. In British Patent 139,663 there is a flow mixer shown, in which a first tube via a tapered tube piece that is open on both sides with wings and curved, slotted surfaces merges into a second tube. The mixing process takes place here only in the small area of the conical pipe section and is accordingly incomplete.

Durch die britische Patentschrift 1 039 702 ist eine Mischvorrichtung bekanntgeworden, bei welcher das zu mischende Gut durch Verwendung einer Ablenkeinrichtung zum wiederholten Umlauf in der Mischvorrichtung gebracht wird, ohne daß Teile des Guts ungehindert durchströmen können. Ein starker Euter gieverlust ist die zwangläufige Folge. By British patent specification 1 039 702 there is a mixing device became known in which the material to be mixed by using a deflection device is brought to repeated circulation in the mixing device without parts of the Guts can flow through unhindered. A severe loss of udder loss is inevitable Episode.

Ein weiter durch die USA.-Patentschrift 3 207484 bekanntgewordener Durchflußmischer weist eine Vielzahl von Rohrstützen am Umfang eines inneren Rohres mit einer das direkte Durchströmen verhindernden Querwand auf. Durch die Rohrstutzen muß das Gut in eine äußere Kammer vollständig austreten und dann wieder in das innere Rohr eintreten. Der hierbei auftretende Druckabfall im durchfließenden Gut ist beträchtlich. Another made known by US Pat. No. 3,207,484 Flow mixer has a plurality of pipe supports on the circumference of an inner pipe with a transverse wall preventing direct flow. Through the pipe socket the material must exit completely into an outer chamber and then back into the inner one Enter pipe. The resulting pressure drop in the material flowing through is considerable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchflußmischer zum innigen Mischen eines fließfähigen Gutes ohne Verwendung rnechanischer Rührer od. dgl. zu schaffen, bei welchem Druckabfall und Energieverlust im durchströmenden Gut gering bleiben. The invention is based on the object of a flow mixer for intimate mixing of a flowable product without the use of mechanical stirrers Od. Like. To create at what pressure drop and energy loss in the flowing through Well stay low.

Diese Aufgabe wird mit einem Durchflußmischer der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das rohrförmige Teil sich bis in die Nähe der Auslaßöffnung erstreckend ausgebildet und an seinem der Auslaßöffnung unmittelbar gegenüberliegenden, im übrigen geschlossenen Ende mit einer koaxial angebrachten Abgabeöffnung von kleinerem Querschnitt als die Auslaßöffnung versehen ist. This task is carried out with a flow mixer of the type described at the outset Art solved according to the invention in that the tubular part extends up to the vicinity the outlet opening formed extending and at its the outlet opening directly opposite, otherwise closed end with a coaxially attached Dispensing opening of smaller Cross section is provided as the outlet port.

Durch diese Anordnung und Ausbildung der Abgabeöffnung wird eine Abnahme des Kammerdrucks und eine verstärkte Bewegung des Gutes durch die Durchbrechungen zur Übertragung einer Wirbelbewegung auf das gesamte zu mischende Gut und eine Beschleunigung des durch die Abgabeöffnung fließenden Teils des Gutes erreicht.This arrangement and design of the discharge opening results in a decrease the chamber pressure and increased movement of the material through the perforations to transfer a whirling movement to the entire material to be mixed and an acceleration of the part of the goods flowing through the discharge opening is reached.

Die Erfindung schafft somit einen Durchflußmischer, der keine sich bewegenden Teile aufweist, sondern auf Grund der besonderen Anordnung von Austrittsoffnullgen und der Erzeugung von benachbarten scherenden Ebenen rasch strömenden fließfähigen Guts ein homogenes Gemisch ergibt. Durch unter Verwendung der Prinzipien einer Strahldüse ist der erfindungsgemäße Durchflußmischer derart aufgebaut worden, daß ein minimaler Gegendruck und damit ein minimaler Druckabfall in einer Flüssigkeitsleitung, in welcher der Mischer beispielsweise verwendet wird, entsteht. The invention thus creates a flow mixer that does not have Has moving parts, but due to the special arrangement of Ausittsoffnullgen and the creation of adjacent shear planes rapidly flowing flowable Guts results in a homogeneous mixture. By using the principles of a jet nozzle the flow mixer according to the invention has been constructed in such a way that a minimal Back pressure and thus a minimal pressure drop in a liquid line, in which mixer is used, for example, is created.

Durch den erfindungsgemäßen Durchflußmischer wird eine sorgfältige Mischung des Gutes, vorzugsweise Flüssigkeit, ohne irgendwelche sich bewegende mechanische Teile erreicht. Damit werden die Unterhaltskosten, die Abnutzung und die Wartung stark herabgesetzt, ohne daß der Nutzeffekt geringer würde. The flow mixer according to the invention is a careful Mixing the material, preferably liquid, without any moving mechanical Parts achieved. This reduces maintenance costs, wear and tear, and maintenance greatly reduced without reducing the efficiency.

Der Strahleffekt der Abgabeöffnung reduziert den Druckabfall, der ansonsten in dem Mischer auftreten würde, wodurch die Pumpenenergie und die Pumpvorrichtungen kleingehalten werden können.The jet effect of the dispensing opening reduces the pressure drop that otherwise it would occur in the mixer, reducing the pump energy and the pumping devices can be kept small.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht eines Durchflußmischers gemäß der Erfindung, F i g. 2 einen Horizontalschnitt längs der Linie 2-2 inFig. 1, F i g. 3 einen Vertikalschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2, F i g. 4 einen Vertikalschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2, und F i g. 5 eine Stirnansicht des Durchflußmischers nach Fig. 1 und 2. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. 1 shows a view of a flow mixer according to the invention, FIG. 2 shows a horizontal section along the line 2-2 in FIG. 1, Fig. 3 shows a vertical section along the line 3-3 in FIG. 2, FIG. 4 one Vertical section along the line 4-4 in Fig. 2, and F i g. 5 is an end view of the Flow mixer according to FIGS. 1 and 2.

Der in der Zeichnung gezeigte Durchflußmischer besitzt einen zylindrischen Körper 10, der hohl ist und eine Kammer 11 umgrenzt. In die Kammer 11 springt teleskopartig ein hohles Paßstück 12 vor, das an einem Ende in ein rohrförmiges Teil 13 übergeht, welches ein geschlossenes Ende 14 aufweist. The flow mixer shown in the drawing has a cylindrical Body 10, which is hollow and delimits a chamber 11. In the chamber 11 jumps telescopically a hollow fitting piece 12, which merges at one end into a tubular part 13, which has a closed end 14.

Das Paßstück 12 ist am anderen Ende 15 mit einem Gewinde versehen, in welches ein Rohr 16 für die Einführung von zu mischenden Flüssigkeiten in das Innere des Paßstücks eingeschraubt ist. Das Paßstück wird in der Kammer 11 mit Hilfe von Schrauben 17 festgehalten und weist einen Dichtungsring 18 auf, der die Kammer abdichtet.The fitting piece 12 is provided at the other end 15 with a thread, in which a tube 16 for the introduction of liquids to be mixed into the Inside of the adapter is screwed. The fitting is in the chamber 11 with the help held by screws 17 and has a sealing ring 18 that the chamber seals.

Das zu dem Dichtungsring entgegengesetzte Ende der Kammer 11 ist mit einer Auslaßöffnung 19 versehen, welche ein Innengewinde aufweist, in welches ein Auslaßrohr20 eingeschraubt ist. The end of the chamber 11 opposite to the sealing ring is provided with an outlet opening 19 which has an internal thread into which an outlet pipe 20 is screwed in.

Das rohrförmige Teil 13 besitzt mehrere erste Durchbrechungen 21, von denen jede in einer Ebene senkrecht zur Achse des rohrförmigen Teils 13 liegt. The tubular part 13 has several first openings 21, each of which lies in a plane perpendicular to the axis of the tubular part 13.

Zweite Gruppen von Durchbrechungen 22 und 23 sind ebenfalls in den rohrförmigen Teil 13 vorgesehen, und liegen in Ebenen, die parallel zur Ebene der Durchbrechungen 21 verlaufen, aber einen Abstand davon aufweisen. Aus den Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, daß die Durchbrechungen 21 etwas gegen den Radius geneigt sind, während die Öffnungen der nächsten Gruppe in ähnlicher Weise, aber relativ zum Radius in die entgegengesetzte Richtung geneigt sind. Am verschlossenen Ende 14 des rohrförmigen Teils 13 ist eine Abgabeöffnung 24 benachbart aber mit Abstand zur Auslaßöffnung 19 der Kammer 11 angeordnet.Second groups of openings 22 and 23 are also in the tubular part 13 is provided, and lie in planes parallel to the plane of the Openings 21 run, but are spaced apart therefrom. From Fig. 3 and 4 is can be seen that the perforations 21 something against the Radius are inclined, while the openings of the next group in a similar manner, but are inclined in the opposite direction relative to the radius. At the locked At the end 14 of the tubular part 13, a dispensing opening 24 is adjacent but with Distance to the outlet opening 19 of the chamber 11 is arranged.

Beim Betrieb wird das sorgfältig zu mischende Gut durch das Rohr 16 in die Kammer eingeführt, die das rohrförmige Teil 13 umgibt. Aus dieser Kammer wird das Gut mit verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten durch die Durchbrechungen 21, 22, 23 in die umgebende Kammer 11 eingeführt. During operation, the material to be carefully mixed is passed through the pipe 16 is introduced into the chamber which surrounds the tubular part 13. From this chamber the good is at relatively high speeds through the openings 21, 22, 23 inserted into the surrounding chamber 11.

Diese Einführung ergibt eine tangentiale Scherung in der zu mischenden Flüssigkeit bzw. dem Gut, was zur Folge hat, daß die verschiedenen Komponenten sorgfältig gemischt werden. Die Abgabeöffnung24 am Ende 14 des rohrförmigen Teilsl3 gibt einen Teil des Guts direkt in die Auslaßöffnung 19 ab und wirkt somit als Strahldüse, welche einen Abzug von Gut aus der Kammer unterstützt und damit den Gesamtdruckabfall in dem Durchflußmischer klein hält.This introduction results in a tangential shear in the one to be mixed Liquid or the good, which has the consequence that the various components carefully be mixed. The dispensing opening 24 at the end 14 of the tubular part 13 gives one Part of the material directly into the outlet opening 19 and thus acts as a jet nozzle, which supports a withdrawal of goods from the chamber and thus the total pressure drop keeps small in the flow mixer.

Claims

Claim: flow mixer, consisting of a cylindrical Chamber into which a tubular part connected to the material inlet projects coaxially, the wall of which in the region of the chamber is at least two axially offset from one another and openings inclined in the opposite direction with respect to the circumferential direction having an outlet opening coaxially at the end remote from the material inlet the chamber is arranged d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the tubular Part (13) is formed and extends up to the vicinity of the outlet opening (19) at its directly opposite the outlet opening, which is otherwise closed End (14) with a coaxially attached dispensing opening (24) of smaller cross-section is provided as the outlet port.