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Vorrichtung zum Mischen von flüssigen bzw. flussigen und festen Btoffen
durch Pulsationsbewegung des Mischgutes Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Mischen von flüssigen bzw. flüssigen und festen Stoffen durch Pulsationsbewegung
des Mischgutes, die in der Chemie, Erdölverarbeitung, der Naßmetallurgie und in
anderen Industriezweigen eingesetzt werden.
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Bekannt sind auf dem Pulsationsprinzip wirkende Mischvorrichtungen,
bei denen der Mischbehälter Ein-und Austrittsstutzen zum Einlaß der Ausgangsstoffe
und Auslaß des fertigen Produktes besitzt und über Düsen mit Pulsationskammern verbunden
ist (vgl. britische Patentschrift 831 383).
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Bei dieser Mischvorrichtung ist die Diise zum Boden des Mischbehälters
gerichtet und ermöglicht ias gegenseitige Mischen von flüssigen Komponenten. Eine
solche Mischvorrichtung eignet sich jedoch nicht zum Mischen flüssiger Stoffe mit
festen Stoffen, wenn die Körner der festen Stoffe größer sind als der Dusen-Durchmesser,
da die Dusse durch die beigemischten Festteilchen
verstopft wird
und die flüssige Phase von der festen Phase getrennt wird. Bei jedem Stillstand
des Betriebes verstopfen sich darüber hinaus die Düsen und die Pulsationskammer.
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Durch die vorliegende Erfindung sollen diese Nachteile vermieden werden.
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Der Erfindung liegt die Autgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Mischen
flüssiger Stoffe miteinander und/oder mit festen Stoffen unter Ausnutsung der Pulsationswirkung
zu entwickeln, die eine wirksame Berührung der Teilchen der festen Komponente mit
der Fliissigkeit bei in einem weiten Bereich unterschiedlicher Grole der Körner
und ohne Verschautzung bzw. Verstopfung der Düsen ermöglicht.
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Die Aufgabe wird duroh eine Vorrichtung zum Mischen von flüssigen
Stoffen miteinander bzw. von flüssigen Stoffen mit bei festen Stoffen durch Pulsationsbewegung
des Mischgutes,/der der Mischbehälter Stutsen sus Ein- und Aulas der étoffe hat
und mit Pulsationskammern über Düsen verbunden ist, gelöst, die erfindungsgemä#
dadurch gekennzeichnet ist, daß die DE-sen am Behälterumfang derart angeordnet sind,
daB die Achsen einiger Düsen an gedachte Rotationsflächen, die eine gemeinsame Achse
haben, tangieren und die übrigen Düsen auf die Achse der Rotationsflächen gerichtet
sind. Durch dièse Anordnung
der Dusenwird eine gleichsinnige Drehbewegung
des Mischt gutes um die erwähnte gemeinsame Achse der Rotationsflächen bewirkt und
die Einlenkung schwerer Teilchen zur Mitte sichergestellt.
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Die Achse der Rotationsflächen, an denen die Achsen einiger Düsen
tangieren, kann mit der senkrechten Mischbehalterachse zus ammenfallen.
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Nach der Erfindung werden weiter die Mischverhältnisse günstiger,
wenn zumindest ein Teil der Düsen nach unten gerichtet ist und eine Neigung gegenüber
der Drehachse hat.
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Der grö#te Erfolg ergibt sich, wenn der Winkel zwischen den Düsenachsen
und der Drehachse zwischen 15 und 45° liegt und die Dusen in mehreren Stufen über
Mischbehälterhohe verteilt sind.
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Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung zum Mischen flüssiger
bzw. flüssiger und fester Stoffe wird eine intensive Durchrührung des Mischgutes
durch ständige Kreisbewegung des letzteren um die Mischerachse und die Durchdringung
der Komponenten vom Umfang zur Mitte des Mischbehilters erreicht.
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Damit werden günstige Mischverhältnisse nicht nur in der Längsrichtung,
sondern auch in der Querrichtung geschaffen.
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Der letztgenannte Umstand ist besonders bei Mischbehältern mit groBen
Querschnittsmaßen und relativ kleinen Füllständen der Komponenten von gro#er Bedeutung.
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Die Erfindung wird nachstehend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
mit Besugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nicher erläuterte Es zeigt Fig. 1
die erfindungsgemäße Mischvorrichtung, Fig. 2 einen Schnitt II-II nach Fig. 1.
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Die in der Zeichnung gezeigte Pulsationsmisohvorrichtung für flüssige
bzw. für flüssige und feste Stoffe stellt einen zylinderförmigen Behäter 1 (Fig.
1) mit einem Eintrittsstutzen 2 zum EinlaB der Ausgangsstoffe und einem Austrittsstutzen
3 zum AuslaB des fertigen Produktes dar.
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Der Mischbehälter 1 steht liber Düsen 4 mit Pulsationskammern 5 in
Verbindung, die durch ein Samelrohr 6 vereinigt sind. Der Mischbehälter kann ferner
über einen Entlüftungsstutzen mit der Atmosphäre verbunden oder auch hermetisch
abgeschlossen sein.
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Die Dusen 4 sind am Umfang des Mischbehalters 1 in mehreren Stufen
über die Behälter-hohe verteilt, wodurch sich gunstige Mischverhältnisse ergeben.
Die Düsenachsen sind
dabei so gerichtet, daß das Mischgut im Kischbehälter
1 um die senkrechte Mischbehälterachse A-A in gleichsinnnger Drehrichtung kreist,
so daB Stauungen und Totzonen nicht entstehen können, d. h. die gesamte Flüssigkeit
den Wirkungsbereich von Düsen pasiert. Die Fliissigkeitsdrehung kommt dadurch zustande,
daB die Achsen B-B (Fig. 2) einiger Däsen 4 a in der Richtung der Tangenten C-C
an gedachte Rotationsflächen D, die eine gemeinsame Achse haben, orientiert sind.
Um diese gemeinsame Achse rotiert während des Mischvorganges die gesamte Flüssigkeitsmenge.
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Da der Mischbehälter eine Zylinderform hat, fällt die Achse der Rotationsflächen
D mit der senkrechten Achse A-A des Mischbehälters 1 zusammen.
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Da während des Mischvorganges, besonders beim Mischen der flüssigen
und festen Stoffe, die schweren Mischungskomponenten infolge der Drehbewegung zum
Umfang geschleudert werden, sind zur Verbesserung der Mischverhältnisse Ma#nahmen
zur Rückführung dieser Komponenten in die Mitte des Mischbehälters erforderlich.
Zu diesem Zweck werden die übrigen Düsen auf die senkrechte Achse A-A des Mischbehälters
bzw. auf die Achse der Rotationsflächen gerichtet.
bzw.
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Darüber hinaus weisen sämtliche Düaen 4a, 4b/ein Teil von diesen zum
Boden des Mischbehälters bin und stehen schräg zur Behälterachse A-A, derart, da#
der Winkel α (Fig. 1) 15 bis 45° beträgt. Dies trait dazu bei, daß ß beim
Abstellen die Düsen schnell von Teilchen der festen Phase befreit werden und beim
Anfahren der fente Niederschlag durch Pulsation der aus den Düsen austretenden Flüssigkeitsstrahlen
schnell gelockert und aufgewühlt wird.
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Die erfindungsgemä#e Mischeinrichtung arbeitet wie folgt : Beim Pollen
des Behälters 1 mit den zu mischenden Komponenten gelangt die fliissige Komponente
durch die Düsen 4 in die Pulsationskammern 5. Während des Mischvorganges beaufsehlagen
die von Pulsator (in der Zeichnung nicht gezeigt) erzeugten Druckimpulse über das
Bammelrohr 6 die Pulsationskammern 5 und treiben die flüssigen Komponenten aus diesen
Kammern in den Mischbehälter 1. Da einige Düsen in der Richtung der Tangenten an
gedachte Rotationsflächen mit gemeinsamer Achse und die anderen auf letztgenanate
Achse gerichtet sind, kommt dam Mischgut im Mischbehilter in Drehbewegung, wobei
gleichzeitig Strömungen vom Umfang zur Mitte des Mischbehälters entstehen. Dadurch
werden die Komponenten miteinander gemischt. Die Kombination dieser zwei Bewegungen
bewirkt eine turbulente Flüsigkeitsbewegung, bei der gute Mischverhältnisse geschaffen
werden.