DE2412454C2 - Statische Mischeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine statische Mischeinrich- bezug auf den Durchmesser des Einbauelements tung für fließende Medien, mit mindestens einem von schmalen Randzonen ausschließlich warme oder einer offenen oder geschlossenen Ummantelung um- kalte Luft.

gebenen Einbauelement, das aus mehreren einander Auch bei großen Viskositätsunterschieden von

sich berührenden Lagen besteht, die je mehrere Strö- 45 zwei zu mischenden Medien hat sich der gleiche mungskanäle aufweisen, die innerhalb einer jeden »Randzoneneffekt« gezeigt.

Lage mindestens gruppenweise im wesentlichen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, über

parallel zueinander verlaufen und von Lage zu Lage den gesamten Querschnitt des bzw. der Einbaugegeneinander geneigt sind, wobei die Strömungs- elemente eine gleichmäßige Mischwirkung zu erkanäle von benachbarten Lagen mindestens teilweise 50 reichen.

gegeneinander geöffnet sind. Eine derartige Misch- Diese Aufgabe wird bei einer Mischeinrichtung

einrichtung ist durch die deutsche Offenlegungs- der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß schrift 2 205 37t bekannt. dadurch gelöst, daß senkrecht zur Eintrittsrichtung

Unter fließenden Medien sollen Flüssigkeiten, Gase der fließenden Medien in den Randzonen der Mischbzw. Gasgemische, niedrig- oder hochviskose Medien 55 einrichtung mindestens eine streifenförmige Absowie fließfähige Festkörperteilchen verstanden wer- schlußplatte angeordnet ist, die eine Breite von minden. Die Einrichtung kann z. B. von im Gleichstrom destens 10 %> der maximalen Höhe eines Strömungslaufenden zwei oder mehr Flüssigkeiten, von Gasen kanals aufweist.

bzw. Gasgemischen, von einer Flüssigkeit und einem Hierdurch werden die vorstehend beschriebenen

Gas oder einer Flüssigkeit und einem pulverisierten 60 Nachteile der bekannten Mischeinrichtung beseitigt. Feststoff durchsetzt werden. Bei Ausbildung der Ummantelung als Mantelrohr

Eine vorteilhafte, bekannte Ausführungsform der mit einem viereckigen Querschnitt der Einbauoben beschriebenen Mischeinrichtung kann darin be- elemente sind vorteilhaft an zwei gegenüberliegenden stehen, daß die Lagen des Einbauelements aus Seiten, gegebenenfalls aber auch an allen vier Seiten, geriffelten Lamellen bestehen, welche sich gegenseitig 65 Abschlußplatten angeordnet, während bei einem berühren und daß die Riffelungen von aufeinander kreisförmigen Querschnitt des Mantelrohrs die Abliegenden und mindestens die Riffelung einer von schlußplatte vorteilhaft als Ringscheibe ausgebilaufeinander liegenden geriffelten Lamellen im Win- det ist.

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Die Abschlußplatie kann zweckmäßig an der Ein- hervorgeht, findet auf Grund der in den Randzonen trittsscite der fließenden Medien in die Einbau- der Einbauelemente 2 α und 2 b entstehenden Kurzelemente angeordnet werden. Schlußwirkung für die Warm- bzw. Kaltluft nur eine

Es ist jedoch auch möglich, die Abschlußplatte minimale Durchmischung statt, so daß sich keine bzw. -platten an der Austrittsseite der fließenden 5 gleichmäßige mittlere Temperatur der gemischten Medien aus dem Einbauelement oder auch zwischen Luft über den gesamten Querschnitt an der Austritts-Eintritts- und Austrittsseite innerhalb des Einbau- seite einstellen kann,
elements vorzusehen. Mit Hilfe der Erfindung wird jedoch die ge-

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in wünschte gleichmäßige Durchmischung über den Ge-

der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen io samtquerschnitt der in Fig. 2 dargestellten Ausfüh-

erläutert. rungsform einer Mischeinrichtung erzielt, wie aus

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen dem in F i g. 2 dargestellten Diagramm hervorgeht.

Längsschnitt durch eine bekannte, aus zwei Einbau- Dieser Effekt wird dadurch erreicht, daß an der

elementen bestehende Mischeinrichtung für die Eintrittsseite der warmen und der kalten Luft in das

Mischung kalter und warmer Luft, wobei in den 15 erste Einbauelement 2 α' an zwei sich gegenüberlie-

F ig. la und Ib der Temperaturverlauf der zu genden Seiten streifenförmige Abschlußplatten 5, die

mischenden Luftströme an der Eintrittsseite in die beispielsweise aus Blech oder Kunststoff bestehen

Mischeinrichtung und der Temperaturverlauf der können, angeordnet sind, wie auch aus dem in

Mischung an der Austrittsseite der Mischeinrichtung F i g. 3 dargestellten Querschnitt hervorgeht. Alle mit

über den Querschnitt des Mantelrohrs der Mischein- 20 Fig. 1 übereinstimmenden Konstruktionselemente

richtung wiedergegeben wird; der Mischeinrichtung sind mit den gleichen Bezugs-

Fig. 2 zeigt demgegenüber in analoger Darstel- ziffern, die nur noch mit einem Apostroph versehen

lungsweise eine Ausführungsform der Erfindung für sind, bezeichnet.

die Mischung eines kalten Luftstroms mit einem war- Zusätzlich sind in dem Einbauelement 2 a' noch

men Luftstrom und die as zwischen je zwei sich benachbarten geriffelten Lagen

Fig. 2a und 2b entsprechend den Temperatur- plattenartige Zwischenelemente 6 angeordnet, die in

verlauf der Luftströme an der Eintritts- bzw. Aus- ihren Randzonen dreieckförmige Aussparungen 6 a

trittsseite des Einbauelements; aufweisen. Diese sind so ausgebildet, daß sämtliche

die Fig. 3 und 4 zeigen in Aufsicht den Quer- am Mantelrohr 1' endenden Strömungskanäle 4' ge-

schnitt eines in Fig. 2 dargestellten Einbauelements 30 geneinander geöffnet sind. Auf diese Weise wird die

auf der Eintrittsseite der zu mischenden Medien für Bildung von sogenannten »Totkanälen« in bezug auf

ein Mantelrohr mit quadratischem und für ein Man- den Durchfluß vermieden. Die Ausbildung und die

telrohr mit kreisförmigem Querschnitt. Anordnung derartiger Zwischenelemente sind nicht

In die das horizontal verlaufende Mantelrohr 1 der Gegenstand der Erfindung.

Mischeinrichcung bildende Mischkammer gemäß 35 Bei kreiszylindrischer Ausbildung des Mantelrohrs Fig. 1 sind in Strömungsrichtung hintereinander einer Mischeinrichtung ist die Abschlußplatte vorteilzwei Einbauelemente 2a und Ib eingesetzt, die aus haft als Ringscheibe 7 ausgebildet, wie Fig. 4 zeigt, einer Vielzahl von aus geriffelten Lamellen gebilde- Die Erfindung ist nicht auf Mischeinrichtungen beten Lagen 3 bestehen. In den Lagen 3, die in Ebenen schränkt, bei welchen die Lagen des bzw. der Einbauparallel zur Zeichenebene der F i g. 1 angeordnet 40 elemente aus geriffelten, sich gegenseitig berührenden sind, sind die Riffelberge dabei mit 3« und 3 Λ be- Lamellen bestehen, sondern sie kann auch auf andere zeichnet, wobei 3 α für die in der Zeichenebene der Ausführungsformen Anwendung finden, z. B. auf F i g. 1 angeordnete und 3 b für die dahinter liegende eine Ausführungsform, bei welcher die einzelnen Lage gilt. Zwischen den Riffelbergen entstehen Strö- Lagen eines Einbauelements aus ebenen Flächenmungskanäle 4, die offen sind und die sich auf Grund 45 elementen gebildet sind, mit welchen unter einem der gegeneinander gerichteten Neigung benachbarter Winkel geneigte flächenartige Leitelemente verbun-Lagen 3 kreuzen. Die beiden Einbauelemente sind den sind, so daß die einzelnen Strömungskanäle gegeneinander bezüglich der Längsachse des Mantel- einerseits von den ebenen Flächenelementen und rohrs um 90° verschwenkt angeordnet. Die mit Lw andeierseits von je zwei parallelen benachbarten und Lk bezeichneten Pfeile geben die Einströmrich- 50 Leitelementen begrenzt sind. Beispielsweise können tungen der warmen Luft und der kalten Luft an. die Leitelemente auf einer Lage fischgratartig ver-

In dem Diagramm gemäß F i g. 1 a ist der Tempe- laufen.

raturverlauf T über den Durchmesser d des Mantel- Wie bereits an vorstehender Stelle erwähnt, kann

rohrs 1, das im Ausführungsbeispiel einen quadrati- die Ummantelung auch als offenes Gerinne ausgebil-

schen Querschnitt aufweist, an der Eintrittsseite der 55 det sein, wenn mindestens ein fließfähiges Medium

Warm- und Kaltluft aufgetragen. flüssig ist, und die Längsachse der Mischeinrichtung

Die beiden Luftströme werden hierbei in zwei im wesentlichen horizontal gerichtet ist. Hierbei

Schichten in das Einbauelement 2 α eingeführt. würde mindestens eine Abschlußplatte am Boden des

Wie aus dem in F i g. 1 b dargestellten Diagramm Gerinnes angeordnet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

kel zur Längsachse der Mischeinrichtung — in Sirö-Patentansprüche: mungsrichtung der fließenden Medien gesehen — liegt.

1. Statische Mischeinrichtung für fließende Me- Es hat sich nun gezeigt, daß bei derartigen Mischdien, mit mindestens einem von einer offenen oder 5 einrichtungen, insbesondere wenn das Verhältnis der geschlossenen Ummantelung umgebenen Einbau- Durchmesser der Ummantelung, die sowohl geschloselement, das aus mehreren einander sich berühren- sen als Mantelrohr als auch offen als Gerinne, wenn den Lagen besteht, die je mehrere Strömungs- mindestens das eine Medium flüssig ist, ausgebildet kanäle aufweisen, die innerhalb einer jeden Lage sein können, zu der Tiefe der Strömungskanäle relamindestens gruppenweise im wesentlichen parallel io tiv klein, z.B. höchstens 5:1 ist, in den Randzonen zueinander verlaufen und von Lage zu Lage häufig ein unter Umständen erheblich verschlechtergegeneinander geneigt sind, wobei die Strömungs- ter Mischeffekt in bezug auf den mittleren Teil der kanäle von benachbarten Lagen mindestens teil- Mischeinrichtung auftritt.

weise gegeneinander geöffnet sind, dadurch Wie experimentell ermittelt werden konnte, tritt

gekennzeichnet, daß senkrecht zur Ein- 15 ein solcher schlechter Mischeffekt besonders dann trittsrichtung der fließenden Medien in den Rand- auf, wenn in bezug auf den Durchmesser der Umzonen der Mischeinrichtung mindestens eine mantelung das Einbauelement eine relativ geringe streifenförmige Abschlußplatte (5, 7) angeordnet Anzahl von Platten zur Erniedrigung des Druckverist, die eine Breite von mindestens 10°/o der lustes aufweist, da dann in den Randzonen relativ maximalen Höhe eines Strömungskanals (4, 4') 20 große Lücken entstehen,
aufweist. Wenn beispielsweise das eine fließende Medium.

2. Statische Mischeinrichtung nach Anspruch 1. z. B. Abwasser, den gesamten lichten Querschnitt der dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der als Rohr ausgebildeten Ummantelung vor seinem Ummantelung als Mantelrohr (1,1') mit vierecki- Eintritt in das Einbauelement ausfülU und z. B. bei gern Querschnitt an mindestens zwei gegenüber- 25 einer ph-Rcgelung eine Säure oder eine Lauge im liegenden Seiten Abschlußplatten (5) angeordnet Zentrum des Rohre auf das Einbauelement dosiert sind. aufgegeben wird, kann das Abwasser die Randzonen

3. Statische Mischeinrichtung nach Anspruch 1. ohne oder mindestens ohne unwesentliche Durchdadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der mischung mit der Lauge oder Säure durchströmen. Ummantelung als Mantelrohr (1,1') mit kreisför- 30 so daß an der Austrittsseite des Einbauelements über migem Querschnitt die Abschlußplatte als Ring- den gesamten Querschnitt des Mantelrohrs nicht der scheibe (7) ausgebildet ist. gewünschte Mischeffekt auftritt.

4. Statische Mischeinrichtung nach Anspruch 1. Bei einem anderen Anwendungsfall auf dem Gedadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatte biet der Klimatechnik können die gleichen Probleme (5, 7) an der Eintrittsseite der fließenden Medien 35 auftreten.

in die Einbauelemente (2 a, 2 a') angeordnet ist. Wenn hierbei warme und kalte Luft in einer von

einem Mantelrohr gebildeten Kammer gemischt wer-

den soll, so treten die zu mischenden Luftströme

üblicherweise in zwei Schichten in das Einbau-40 element ein, und in vielen Fällen führen dann die in