DE2811489C2 - Statischer Mischer - Google Patents

Description

Schnittlinie A-A in F i g. 7,

Fig.7B eine schematische Stirnansicht gemäß Schnittlinie B-B in F i g. 7,

F i g. 8 eine Stirnansicht einer Vorrichtung zum Einspritzen und Entnehmen von Flüssigkeiten in dem rohrförmigen Gehäuse,

Fig.8A einen Teilquerschnitt gemäß Schnittlinie 8A-8AinFig.8,

Fig.9 eine Stirnansicht einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Einspritzen und Probeentnehmen von Flüssigkeiten in dem rohrfömigen Gehäuse,

Fig.9A die Vorrichtung in Fig.9 in einem Querschnitt gemäß Linie 9A-9A,

Fig. 10 eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Einspritzen und Probeentnehmen von Flüssigkeiten in dem rohrförmigen Gehäuse und

F i g. 1OA die Vorrichtung in F i g. 10 in einem Querschnitt gemäß Schnittlinie 10Λ-10Α

Die in den F i g. 1 bis 5 gezeigte bevorzugte Ausführungsform eines Mischers wird nachstehend im einzelnen beschrieben. F i g. 1 zeigt einen Mischer 20, der ein rohrförmiges Gehäuse 22 mit einem hohlen Innenraum um eine Mittelachse 24 umfaßt Die zu mischenden Stoffe werden in einem Rohrabschnitt stromaufwärts des Gehäuses 22 in bekannter Weise eingeführt Eine Achse 26 erstreckt sich in Längsrichtung durch das Gehäuse 22 entlang der Mittelachse 24. Auf der Achse 26 sind mehrere Mischelemente 28,30,32 usw. vorgesehen, die sich in Reihe entlang der Achse innerhalb des Gehäuses 22 erstrecken. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind sechs solcher Mischelemente vorgesehen. Indessen ist zu verstehen, daß in einem besonderen Fall die Zahl der Mischelemente in Abhängigkeit von den Eigenschaften der zu mischenden Stoffe, der gewünschten Strömung, des in Mischer gewünschten Druckabfalls und der Herstellungskosten festgelegt werden kann. Jedes Mischelement bildet einen Mischabschnitt mit mehreren spiralförmigen Kanälen, die innerhalb des hohlen Innenraums des Gehäuses 22 verlaufen. Diese spiralförmigen Kanäle erstrecken sich über die gesamte Länge jedes Mischelements. Jedes Mischelement ist aus mehreren Mischsegmenten oder Mischelementen 34 gebildet. Jedes Mischsegment 34 besitzt die Form eines Propellers und umfaRt, wie aus den F i g. 3 und 4 am besten zu ersehen ist, eine Nabe 36 und mehrere Schaufeln 38, die sich von der Nabe 36 radial nach außen erstrecken. Jede Schaufel ist spiralförmig gewunden. Der Winkel, den der Fuß jeder Schaufel 38 mit der Mittelachse 24 bildet, ist in F i g. 5 als Winkel b bezeichnet Der Winkel der sich radial nach außen erstreckenden Spitze der Schaufel 38 bildet mit der Mittelachse 24 in F ι g. 5 den Winkel c. Der Unterschied zwischen diesen beiden Winkeln (b—c) ist der Verdrehungswinkel jeder Schaufel. In Fig.5 beträgt der dargestellte Winkel b 15° und der Winkel c 45°, so daß der Verdrehungswinkel b—c 30° entspricht. Der Spitzenwinkel c bestimmt die Ganghöhe jeder Mischstufe, d. h. die axiale Länge, die für eine Drehung eines Kanals über 360° erforderlich ist, wobei der Spitzenwinkel in Verbindung mit dem Nabendurchr..esser den Nabenwinkel b bestimmt. In Abhängigkeit von den zu mischenden Stoffen und dem gewünschten Druckabfall über die gesamte Länge des Mischers 20 ist eine Änderung des Spitzenwinkels eim allgemeinen von 30 bis 60° vorgesehen. Für einen gegebenen Spitzenwinkel c und eine gegebene axiale Länge pro Mischsegment bestimmt die Zahl der Segmente 34 innerhalb jedes Mischelements die Größe der Drehung, die der durch dieses Mischelement hindurchströmenden Flüssigkeit erteilt wird. So rufen die sieben, in dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigten Mischsegmente eine Drehung von 180° für jeden spiralförmigen Kanal innerhalb jedes Mischelements hervor. Die axiale Länge der Mischsegmente 34 legt den Grad der Flexibilität fest, der durch Änderung des Strömungsbildes innerhalb des Mischers 20 zur Verfügung steht, so daß dementsprechend die axiale Länge der Mischsegmente

ίο 34 gewählt werden kann. Obwohl aus Gründen einer wirtschaftlichen Konstruktion die axiale Länge jedes Mischsegments 34 jeweils als gleich groß dargestellt ist, ist es irerständlich,daß auch Segmente mit unterschiedlichen axialen Längen innerhalb desselben Mischers vorgesehen werden können. Bei dem Ausführungsbeispiel in F i g. 1 ist der axiale Abstand zwischen den Schaufeln benachbarter Mischsegmente vorzugsweise auf ein Minimum reduziert, um ein Überströmen zwischen den Kanälen zu vermeiden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der axiale Abstand zwischen den Schaufeln vorzugsweise bedeutend geringer als die Dicke einer Schaufel. Die radiale Abmessung der Schaufel 38 ist so bemessen, da jede Schaufel 38 die Innenwand des Gehäuses 22 berührt oder annähernd berührt Ein geringer Zwischenraum ist zwischen den äußeren Spitzen der Schaufeln 38 und der Innenwand des Gehäuses 22 erwünscht, damit die gesamte Mischerkonstruktion aus dem Gehäuse 22 herausgezogen werden kann, wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird.

Ein weiterer besonderer Vorteil besteht darin, daß jedes Mischsegment 34 eine Vorrichtung zum Einstellen sowohl der Winkelstellung als auch der axialen Stellung jedes Mischsegments in bezug auf benachbarte Mischsegmente entlang der Achse 26 umfaßt. Die Einstellvorrichtung umfaßt die Nabe 36 und Einstellmittel an den axialen Enden der Naben zur Aufrechterhaltung einer bestimmten festgelegten Winkelbeziehung zwischen benachbarten Naben. Wie am deutlichsten aus den F i g. 3,4 und 5 zu ersehen ist besteht diese Einstellvorrichtung aus mehreren Vorsprüngen 40, die von den Enden der Nabe 36 axial vorspringen und sich radial nach außen von dem Loch in der die Achse umgebenden Nabe erstrecken sowie in gleichen Winkelabständen voneinander an einem Ende der Nabe 36 angeordnet sind. Es wird eine Anzahl von 30 Vorsprüngen bevorzugt, die jeweils in einem Abstand von 12° voneinander angeordnet sind, obwohl eine größere oder geringere Zahl von Vorsprüngen in Abhängigkeit von der gewünschten Einstellgenauigkeit vorgesehen werden

so könnte. Dementsprechend sind mehrere Nuten 42 vorgesehen, die in dem axial gegenüberliegenden Ende der Nabe 36 vorgesehen ist und sich radial nach außen von dem Loch in der die Achse 36 umgegebenden Nabe erstreckt sowie in gleichen Abständen voneinander an dem Ende der Nabe 36 angeordnet ist. Die Nuten 42 sind in gleicher Weise wie die Vorsprünge 40 in Abständen von 12° voneinander angeordnet. Da beim Zusammensetzen des Mischers die Naben 36 auf die Achse 26 aufgeschoben werden, ist es ersichtlich, daß, wenn benachbarte Naben in gegenseitiger Anlage angeordnet werben, die Vorsprünge 40 in die Nuten 42 eingreifen und dadurch eine relative Drehung zwischen benachbarten Mischsegmenten verhindern. Für den Fachmann ist es selbstverständlich, daß andere Mittel zum Verhindem einer Drehung zwischen benachbarten Segmenten vorgesehen werden könnten. Zum Beispiel könnte jede Nabe eine Gruppe von sich radial nach innen erstrekkenden Schrauben umfassen, die an der Achse 26 an-

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greifen und eine Winkelbewegung zwischen der Nabe Nabe 50 des Befestigungsorgans 46 an, um eine gegen-36 und der Achse 26 verhindern. seitige axiale Bewegung zu verhindern. Das gegenüber-So können mehrere Mischsegmente in bezug auf ihre liegende Ende der Achse 26 ist mit einem Außengewinaxiale Stellung und ihre Winkellage auf der Achse 26 zur de versehen und dient zur Aufnahme einer Haltevor-Büdung mehrerer spiralförmiger Kanäle angeordnet 5 richtung 60, welche die Mischelemente mit Druck gegen werden, die in einer ersten Richtung, z. B. wie beim die Befestigungsvorrichtung 44 hält und dadurch eine Mischelement 28 gezeigt, drehen. In ähnlicher Weise axiale Bewegung der Mischelement in dem Gehäsue 22 kann ein zweites stationäres Mischelement 30 axial ne- verhindert. Die Haltevorrichtung besteht bevorzugt aus ben dem ersten Mischelement 28 zur Bildung mehrerer einem Paar Muttern 62 und 64 und einem Federring 66, spiralförmiger Kanäle angeordnet werden, die in einer io der auf das mit Gewinde versehene Ende 68 der Achse zweiten Winkelrichtung drehen, die derjenigen der er- 26 aufgeschraubt ist, damit die Mischelemente unter sten Winkelrichtung entgegengesetzt ist Vorzugsweise Druck an der Befestigungsvorrichtung 44 anliegen, werden die Vorderkanten der Schaufeln des ersten Seg- Bei einem typischen Mischer der in F i g. 1 gezeigten mentes des Mischelements 30 so angeordnet, daß die Bauart können'die Mischer-Bestandteile ^us~verschiespiralförmigen, durch das Mischelement 28 gebildeten 15 denartigen Materialien bestehen, wobei die wichtigsten Kanäle in zwei Hälften unterteilt werden. Dies ergibt im Kriterien für die Auswahl genügende Festigkeit und allgemeinen eine optimale Teilung des Stromes und da- Starrheit sowie die Bedingung sind, daß das ausgewählher eine optimale Mischung der durch das Gehäuse 22 te Material nicht mit den Stoffen reagiert, die gemischt gehenden Stoffe. In ähnlicher Weise ergeben aufeinan- werden sollen. Als Material wird rostfreier Stahl bevorderfolgende Mischelemente im allgemeinen eine Um- 20 zugt Außerdem werden zur wirtschaftlicheren Herstelkehrung der Drehung der spiralförmigen Kanäle und lung die Mischsegmente 34 vorzugsweise gegossen. Der ebenfalls eine Unterteilung der spiralförmigen Kanäle Durchmesser des Gehäuses 22 ändert sich im allgemeides vorhergehenden Mischelements in zwei Abschnitte. nen vo etwa 5,08 cm bis etwa 304» cm. Die Länge des Es ist indessen zu verstehen, daß die verschiedenen Gehäuses 22 entspricht im allgemeinen angenähert dem Mischelemente und Segmente in irgendeiner beliebigen 25 zehnfachen Gehäusedurchmesser. Weise angeordnet werden können, die sich als wün- Der Mischer 20 kann unter allen Strömungsbedingunschenswert erweist So könnten einige Mischelemente gen, d. h. bei laminarer oder turbulenter Strömung, veraxial benachbart angeordnet werden, ohne daß dabei wendet werden. Bei laminarer Strömung bewegen sich eine Strömungsumkehr eintritt Daneben kann auch der die Flüssigkeitspartikelchen entlang von geradlinigen Schnittwinkel zwischen benachbarten Mischelementen 30 parallelen Bahnen in Schichten. Die Geschwindigkeit verändert werden. Wie oben erwähnt wurde, kann auch der benachbarten Schichten ist unterschiedlich. Die Visdie Anzahl der Mischelemente innerhalb des Rohrmi- kosität der Flüssigkeit ist entscheidend und unterdrückt schers entsprechend den verschiedenen gewünschten so jede Neigung der Strömung, in eine turbulente Strö-Strömungs- und Mischcharakteristiken verändert wer- mung umzuschlagen. Bei turbulenter Strömung beweden. 35 gen sich die Flüssigkeitspartikel in zufälliger Anordnung Obwohl die Mischsegmente 34 mit drei Schaufeln ge- in allen Richtungen und machen es unmöglich, die Bezeigt sind und daher drei spiralförmige Kanäle inner- wegung eines einzelnen Partikels aufzuzeichnen, halb des Rohres 22 bilden, kann die Zahl der Schaufeln Ob die Strömung im laminaren oder turbulenten Be-38 entsprechend den Mischeigenschaften, die der Mi- reich liegt, kann für einen Mischer und eine spezifische scher haben soll, verändert werden. Für die meisten An- 40 Flüssigkeit durch Berechnung der Reynolds-Zahl Re bewendungsarten reichen zwei bis vier Schaufeln aus, um stimmt werden. Die Äe-Zahl ist definiert durch die Gleidie gewünschte Strömung und Mischung im Gehäuse 22 chung: hervorzurufen. Bei der Ausführungsform in F i g. 1 werden drei Schaufeln bevorzugt „ vdp Der Mischer 20 umfaßt eine Befestigungsvorrichtung 45 ⁼ μ 44, die in F i g. 1 im Querschnitt und in F i g. 2 in einer Endansicht gezeigt ist Die Befestigungsvorrichtung be- Hierbei ist: steht aus einem Befestigungsorgan 46 mit einem äußeren Ring 48. einer Innennabe 50 und mehreren Rippen Re = Reynolds-Zahl 52, die sich von der Nabe 50 zu dem Ring 48 radial nach 50 ν = mittlere Geschwindigkeit (cm/sec) außen erstrecken. Die Zahl der Rippen 52 ist mit der d - Rohrdurchmesser in cm Zahl der Schaufeln auf dem ersten Mischsegment iden- ρ = Massendichte der Flüssigkeit in Einheiten/cm³ tisch, wobei sie vorzugsweise mit der Vorderkante die- μ = absolute Viskosität in kg sec/cm² ser Schaufeln fluchten. Obwohl der Mischer zum Mischen von diesen in jeder der beiden Richtungen flie- 55 Wenn die Äe-Zahl geringer als 2000 ist ist die Strößenden Flüssigkeiten geeignet ist ist die Befestigungs- mung im allgemeinen laminar. Wenn die /te-Zahl des vorrichtung 44 vorzugsweise an dem Einlaßende des Mischers 20 größer als 2000 ist ist die Strömung im Mischers angeordnet so daß in F i g. 1 die Strömung allgemeinen turbulent

von rechts nach links gerichtet ist Die in F i g. 1 gezeigte Ausführungsform des Mischers Das Gehäuse 22 umfaßt Flansche 54, die an beiden 60 wird im allgemeinen für laminare Strömungsbedingun-Gehäuseenden befestigt sind, damit der Mischer 20 mit gen bevorzugt Die Winkelstellung und die axiale Stelbenachbarten Gehäuseabschnitten verschraubt werden lung benachbarter Naben wird bei der Ausführungskann. Der äußere Ring 48 ist zwischen dem Flansch 54 form in Fig. 1 so eingestellt daß der Zwischenraum und dem Flansch eines benachbarten Gehäuseab- zwischen den Schaufeln benachbarter Segmente auf ein Schnitts eingeklemmt Die Innenfläche der Nabe 50 ist 65 Minimum reduziert ist um dementsprechend die Miebenso wie ein Endteil 56 der Achse 26 mit Schraubge- schung für den laminaren Flüssigkeitsstrom durch das winde versehen. Ein Gewindepaßstück 58 ist auf das Gehäuse 22 zu optimieren. Auf diese Weise werden be-Ende 56 der Achse 26 aufgeschraubt und liegt an der stimmte spiralförmige Kanäle von jedem Mischelement

gebildet, und es kann keine Flüssigkeit zwischen diesen Kanälen überströmen. Die Mischung wird daher durch Drehung der Flüssigkeit innerhalb des Kanals sowie durch periodische Unterteilung der Strömung bei jedem neuen Mischelemeni hervorgerufen.

Andererseits können die Winkelstellung und die axiale Stellung der Naben in bezug auf benachbarte Naben eingestellt werden, so daß große Zwischenräume zwischen den Schaufeln benachbarter Segmente gebildet werden, wodurch die Mischung eines turbulenten Flüssigkeitsstromes durch das Gehäuse 22 optimal gestaltet wird. Sowohl eine Winkelverstellung als auch eine axiale Verstellung kann z. B, durch Verwendung von Einstellschrauben auf jeder Nabe und durch Änderung ihrer relativen Stellung auf der Achse vorgenommen werden, wie oben erwähnt wurde. Eine bevorzugte Form der axialen Verstellung ist jedoch in F i g. 6 dargestellt und umfaßt die Verwendung mehrerer Distanzstücke 70. Diese Distanzstücke können irgendeine gewünschte axiale Länge haben und, wie gewünscht, zwisehen benachbarten Naben innerhalb eines Mischelements angeordnet werden, um Zwischenräume zwischen benachbarten Segmentschaufeln hervorzurufen. Jedes Distanzstück 70 wird auf die Achse 26 aufgeschoben und umfaßt Einstellmittel auf den axialen Enden zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Winkelbeziehung zwischen benachbarten Naben. Die Einstellmittel bestehen aus Vorsprüngen 72 und 74, die gleich den Vorsprüngen 40 und Nuten 52 an den Naben 36 sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform zum Mischen unter turbulenten Strömungsbedingungen ist in den F i g. 7,7A und 7B gezeigt F i g. 7 zeigt ein erstes Mischelement 80 und ein zweites Mischelement 82. Die Mischelemente 80 und 82 sind Mischelemente wie jene, die in F i g. 1 dargestellt sind. Das erste Mischelement 80 umfaßt zwei Mischsegmente 34c und 34c/ ähnlich dem Mischsegment 34, das in F i g. 1 dargestellt ist, wobei jedes Segment Schaufeln aufweist, die in einer ersten Richtung gewunden sind. Die Mischsegmente 34c und 34c/ sind jedoch in einem solchen Winkelabstand zueinander angeordnet, daß große Abstände 84 zwischen benachbarten Schaufeln hervorgerufen werden. Die Abstände 84 sind in Fig. 7B besonders deutlich, welche schematisch die relative Winkelstellung der Mischsegmente 34c und 34c/ zeigt Die Winkelstellung der Segmente 34c und 34c/in dem Mischelement 80 kann gegenüber der Winkelstellung der Mischsegmente 34a und 346 in dem Mischelement, das unmittelbar stromwärts von dem Mischelement SO Hegt, gegensätzlich sein, wie eine Oberprüfung der Fig.7A ergibt In Fig.7A ist ersichtlich, daß kein Winkelabstand zwischen benachbarten Mischsegmenten 34a und 346 vorgesehen ist Die Größe der Winkelabstände 84 kann zur Erzielung einer optimalen Mischung eingestellt werden, indessen ist das Maß der Einstellbarkeit der Winkelabstände 84 durch die Feinheit der Einstellvorrichtung 40 und 42 begrenzt Bei Verwendung der 12 Grad-Teilung, die in den F i g. 3 und 4 dargestellt ist, können die Winkelabstände 84 jeweils in 12 Grad-Stufen eingestellt werden.

Das zweite Mischelement 82 enthält Mischsegmente βο 34 mit Schaufeln, die in entgegengesetzter Richtung zu derjenigen des Mischelements 80 gewunden sind. Die Mischsegmente 34 des Mischelements 82 sind in ähnlicher Weise in ihrer Winkelstellung relativ zueinander versetzt, so daß Winkelabsiinde 84 zwischen den Schaufeln derselben hervorgerufen werden. Auf diese Weise ermöglichen die ziemlich kurzen spiralförmigen Kanäle, die von den Mischelementen 80 und 82 gebildet werden, eine bemerkenswerte Überströmung zwischen den Kanälen, so daß die Mischelemente 80 und 82 die Strömung dauernd zerhacken oder unterbrechen. Diese zerhackende oder pulsierende Wirkung ist unter turbulenten Strömungsbedingungen zur Erzielung einer befriedigenden Mischung höchst erwünscht. Die Zahl der Mischsegmente in den Mischelementen 80 und 82 kann in Abhängigkeit von den zu mischenden Stoffen erhöht oder verringert werden. Außerdem kann natürlich die Zahl der Turbulenz- oder Zerhackstufen 80 oder 82, die in einem vorhandenen Mischer verwendet werden, ebenfalls in Abhängigkeit von den zu mischenden Stoffen gewählt werden. Es ist somit ersichtlich, daß infolge der Flexibilität in den möglichen Segmentkombinationen, die in dem Gehäuse 22 verwendet werden Können, der Mischer 20 so konstruiert werden kann, daß optimale Strömungsbedingungen für beliebige, darin zu mischende Stoffe erzielt werden können.

Der Mischer kann in vorteilhafter Weise besonders leicht zusammengesetzt und zerlegt werden. Um den Mischer zusammenzusetzen, wird die Befestigungsvorrichtung 44 an dem Ende 56 der Achse 26 befestigt. Zu diesem Zweck wird das Paßstück 58 auf das Ende 56 der Achse 26 bis zur Anlage an dem Innenteil der Nabe 50 aufgeschraubt. Mehrere Mischsegmente 34 werden dann auf die Achse 26 aufgeschoben. Falls ein axialer Abstand beliebiger Mischsegmente von benachbarten Mischsegmenten erwünscht ist, kann ein Distanzstück 70 auf die Achse 26 aufgeschoben werden. Jedes Mischsegment 34 wird dann in einer gewünschten Winkelstellung und axialen Stellung auf der Achse 26 angeordnet. Nachdem die gewünschte Anzahl von Mischsegmenten auf der Achse aneinandergefügt wurde, wird die Haltevorrichtung 60 an dem Ende 68 der Achse 26 so angeordnet, daß die verschiedenen Mischsegmente unter Druck zwischen der Haltevorrichtung 60 und der Befestigungsvorrichtung 44 gehalten werden. Dies wird durch Aufschieben des Federringes 66 gegen das letzte Mischsegment auf der Achse und durch Aufschrauben der Muttern 62 und 64 in Anlage an das Ende 68 der Achse 26 erreicht Natürlich kann bis zu einem gewissen Ausmaß die Folge der insoweit beschriebenen Schritte geändert werden. So können z. B. zuerst die Mischsegmente auf der Achse und erst anschließend die Befestigungsvorrichtung und die Haltevorrichtung 60 hinzugefüg werdea Oder die Haltevorrichtung kann an dem Ende 68 der Achse 26 befestigt werden, bevor die Befestigungsvorrichtung 44 angebracht wird.

Die Achse 26 mit den darauf angebrachten Mischelementen wird daraufhin in dem Gehäuse 22 angeordnet. Wie vorher erwähnt wurde, ist zwischen den freien Enden der Schaufeln 38 und der Innenseite des Gehäuses 22 genügend freier Raum, damit die gesamte Einrichtung in das Gehäuse 22 hinein- und aus diesem herausgeschoben werden kann. Die Achse 26 mit den darauf angebrachten Mischsegmenten wird dann innerhalb des Gehäuses so befestigt, daß eine relative axiale Bewegung zwischen den Mischsegmenten und dem Gehäuse 22 verhindert wird. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, daß die Befestigungsvorrichtung 44 in einem Ende des Gehäuses gelagert und mit diesem fest verbunden ist Erreicht wird dies durch Festklemmen der Befestigungsvorrichtung 44 zwischen Flanschen 54 des Gehäuses 22 und dem Flansch eines benachbarten Gehäuseabschnitts.

Der Mischer kann ferner mit einer Vorrichtung zum Einspritzen von Flüssigkeiten in die Flüssigkeitsleitung und zur Entnahme einer Probe von in der Leitung strö-

S. 9

ta mender Flüssigkeit verbunden werden. Eine erste Aus- Ausnahme, daß ein Rohrteil 132 sich durch jede öffnung

k führungsform einer solchen Vorrichtung zeigen die 112 in jeden Strömungskanal erstreckt. Wie im Fall der

p F i g. 8 und 8A. Eine Vorrichtung 100 zur Entnahme und Ausführungsform in F i g. 9 sind die Rohrteile 132 mit

ß zum Einspritzen von Flüssigkeiten ist konstruktiv ahn- dem Außenring 102 durch eine Druckarmatur 124 lös-

lieh dem Befestigungsorgan 46 in F i g. 1 und dient zur 5 bar verbunden, so daß die radiale Stellung jedes Rohr-

p Verwendung als Befestigungsorgan, wie es ebenfalls in teiles 132 einstellbar ist Die Rohrteile 132 unterschei-

j| F i g. 1 gezeigt ist. Die Vorrichtung 100 umfaßt einen den sich jedoch von den Rohrteilen 122 insofern, als das

Außenring 102, der einen Rahmen oder ein Gestell bil- Ende jedes Rohrteiles 132, das sich in den Strömungskadet. Der Außenring 102 besitzt eine zylindrische Außen- nal erstreckt, offen ist, so daß in einer zur Strömungsseite 104 und einen hohlen Innenraum, der von einer io richtung in dem Kanal senkrechten Richtung Flüssigkeit zylindrischen Innenseite 106 gebildet wird, die zur An- eingespritzt und entnommen werden kann. Der Rohrteil Ordnung um die Mittelachse 24 dient. Eine Nabe 108 ist 132 ist auch als Druckfühler nützlich. Es ist verständlich, ebenfalls um die Mittelachse herum angeordnet und mit daß, obwohl jede der Vorrichtungen zum Einspritzen einem Ende der Achse 26 fest verbunden. Mehrere Rip- und Entnehmen von Flüssigkeit, die in den F i g. 8,9 und pen 110 sind mit der Nabe 108 und der Innenseite 106 15 10 gezeigt sind, jeweils nur mit gleichen Flüssigkeitsverdes Außenrings 102 verbunden. Die Rippen 110 erstrek- bindungsmitteln gezeigt sind, irgendeine beliebige ken sich von der Nabe 108 radial nach außen und unter- Kombination der drei Flüssigkeitsverbindungsmittel an teilen das hohle Innere des Außenringes 102 in mehrere einem einzigen Außenring 102 verwendet werden kann.

Strömungskanäle. Wie in Verbindung mit dem Befesti-

gungsring 46 in F i g. 1 erwähnt wurde, sind diese Strö- 20 Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

mungskanäle gegenüber den spiralförmigen Kanälen des ersten Mischelements 28 so ausgerichtet, daß sie die spiralförmigen Kanäle kontinuierlich fortsetzen. In dem Außenring 102 sind Mittel angeordnet, durch die jeder der Strömungskanäle in Flüssigkeitsverbindung mit einer Steile außerhalb der Außenseite 104 des Außenrings 102 gebracht werden kann. Wie F i g. 8 und 8A zeigen, setzen sich diese Mittel zur Herstellung dieser Flüssigkeitsverbindung aus mehreren öffnungen 112 in dem Außenring 102 zusammen, die sich von der Innenseite 106 zur Außenseite 104 radial nach außen erstrecken. Der Teil der öffnung 112, der der Außenseite 104 am nächsten liegt, umfaßt vorzugsweise einen Gewindeteil 114 zur Befestigung eines Rohres in der öffnung 112, so daß Flüssigkeit in die Strömungskanäle geleitet und aus diesen entnommen werden kann. Vorzugsweise ist eine Öffnung 112 für jeden Strömungskanal vorgesehen, jedoch kann, falls gewünscht, eine größere oder geringere Zahl derselben verwendet werden.

F i g. 9A und 9A zeigen eine zweite Ausführungsform !20 zum Einspritzen und Entnehmen von Flüssigkeit Die in diesen Figuren gezeigte Ausführungsform stimmt in jeder Hinsicht mit der in F i g. 8 und 8A gezeigten überein mit der Ausnahme, daß sie mehrere Rohrteile 122 aufweist die sich durch jede öffnung 112 in die Strömungskanäle erstrecken. Jeder Rohrteil 122 ist mit dem Außenring 102 durch eine übliche Druckarmatur 124 lösbar verbunden, so daß die radiale Stellung jedes Rohrteiles 122 einstellbar ist Das Ende jedes Rohrteiles, das sich in den Strömungskanal erstreckt ist Vorzugsweise mittels eines Absperrgliedes 126 geschlossen. In der Seite jedes Rohrteiles 122 befindet sich indessen eine öffnung 128, die das Einspritzen und das Entnehmen von Flüssigkeit in einer zur Strömungsrichtung innerhalb des Kanals parallelen Richtung erlaubt Zum Einspritzen von Flüssigkeit in den Strömungskanal wird die Öffnung 128 im allgemeinen stromabwärts von dem Rohrteil 122 vorgesehen. Zur Entnahme einer Probe von der in dem Strömungskanal befindlichen Flüssigkeit kann der Rohrteil 122 um 180° gedreht werden, so daß die Öffnung 128 auf der stromaufwärts liegenden Seite des Rohrteiles 122 liegt Der Rohrteil 122 kann auch als Druckfühler verwendet werden.

In den Fig. 10 und 1OA ist eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung zum Einspritzen und Entnehmen von Flüssigkeit dargestellt. Hier stimmt die Flüssigkeitseinspritz- und Entnahmevorrichtung 130 mit den in den F i g. 8 und 9 gezeigten Vorrichtungen überein mit der

Claims (7)

1 2 sehen benachbarten, den Stromungskanal begren- Patentansprüche: zenden Teilen der Mischsegmente zur Optimierung der Mischung der Stoffe in einem turbulenten Strom

1. Statischer Mischer mit einem rohrförmigen Ge- durch das Rohr (22) gebildet sind.

häuse und mit mehreren Mischelementen im Gehäu- 5 8. Mischer nach einem der vorhergehenden Anse, die längs der Rohrachse hintereinander und sta- Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge tionär angeordnet sind, wobei jedes Mischelement des Strömungskanals in dem einen Mischabschnitt einen Mischabschnitt bildet, in jedem Mischab- und in dem anderen Mischabschnitt in ihrer Winkelschnitt mehrere Kanäle um die Rohrachse Spiralen- lage in bezug zueinander so versetzt sind, daß sich formig verlaufen und wobei die Kanäle einander an- io die Ausgänge des Strömungskanals eines Mischabgrenzender Mischabschnitte in entgegengesetzter Schnitts auf die Eingangskanäle in dem anderen Winkelrichtung verlaufen, dadurch gekenn- Mischabschnitt aufteilen,
zeichnet, daß jedes Mischelement (28,30; 80,82)

aus mehreren einzelnen Mischsegmenten (34) gebil-

det. ist, die längs der Rohrachse (26) hintereinander 15
angeordnet sind, daß jedes Mischsegment aus einem

Körperabschnitt (36) und aus mehreren davon radial Die Erfindung bezieht sich auf einen statischen Minach außen abstehenden Schaufeln (38) besteht und scher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
daß die Schaufeln (38) benachbarter Mischsegmente Ein solcher Mischer ist aus der US-PS 37 94 300 beeinen axialen Abstand voneinander haben. 20 kannt Bei diesem Mischer sind die Mischelemente nicht

2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekenn- veränderbar, und es sind spiralenförmig um die Achse zeichnet, daß die Mischsegmente aus einem Körper- herumführende schaufelartige Bleche vorgesehen, die abschnitt (36) und aus mehreren davon radial nach aufgrund ihrer vorgegebenen Steigung das Ausmaß der außen abstehenden Schaufeln (38) bestehen, daß der den zu mischenden Stoffen pro Mischelement erteilten Körperabschnitt (36) eine Nabe bildet, durch die das 25 Drehung festlegen. Bei dieser Art von Mischer ist es Mischsegment auf einer Achse (26) gelagert ist, daß nicht möglich, das Strömungsbild der Stoffe durch den zur Festlegung der Winkelposition der Mischseg- Mischer zu ändern oder unterschiedliche Strömungsbemente (34) in bezug auf die Achse (26) an den axialen dingungen herbeizuführen. Sollte der bekannte Mischer Stirnflächen der Naben Einstellmittel (40, 42) ange- verstopfen, ist seine Reinigung wegen der festen Verbracht sind, die in auswählbaren Winkelpositionen 30 bindung der Mischelemente mit der Achse relativ aufder Mischsegmente (34) mit entsprechenden Ein- wendig und umständlich.

Stellmitteln (40, 42) an den Stirnflächen der Naben Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einbenachbarter Mischsegmente (34) in Eingriff bring- fach aufgebauten und doch sehr flexibel an verschiedebar sind, und daß Befestigungsvorrichtungen (44,60) ne Bedingungen und Anforderungen anpaßbaren Mivorgesehen sind, die die Mischsegmente (34) in einer 35 scher zu schaffen.

eingestellten Winkelposition auf der Achse (26) fest- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im-

halten. Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen

3. Mischer nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Merkmalen gelöst Die beim erfindungsgemäßen Mizeichnet, daß ein Ende der Achse (26) an einem Befe- scher in jedem Mischelement vorhandenen Mischsegstigungsorgan (46) befestigt ist, das von einem Ende 40 mente können einzeln gehandhabt werden, und sie köndes Rohrs (22) abgestützt ist, und daß eine Haltevor- nen in auswählbaren Winkelstellungen relativ zueinader richtung (60) für das andere Ende der Achse (26) mit angeordnet werden. Dadurch läßt sich eine gute Anpasdem Befestigungsorgan (46) zu Befestigung der sung an die jeweiligen Anforderungen erzielen. Mit ei-Mischsegmente (34) zusammenwirkt, die in ihrer ner Grundausstattung aus einer Anzahl gleich aufge-Winkelposition auf der Achse (26) festgehalten sind. 45 bauter Mischsegmente lassen sich dadurch Mischer zu-

4. Mischer nach Anspruch 3, dadurch gekenn- sammensetzen, die in der jeweils gerade erforderlichen zeichnet, daß zur Festlegung der axialen Position der und erwünschten Weise auf die zu mischenden Stoffe Mischsegmente (34) auf der Achse (26) Distanzstük- einwirken. Das Zusammenbauen und auch das Zerlegen ke (70) zwischen die Mischsegmente (34) einfügbar zu Reinigungszwecken lassen sich beim erfindungsgesind. 50 mäßen Mischer leicht und schnell durchführen, was zur

5. Mischer nach Anspruch 4, dadurch gekenn- Wirtschaftlichkeit seines Betriebs beiträgt.

zeichnet, daß an den axialen Stirnflächen der Di- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in

stanzstücke (70) Einstellmittel (72, 74) angebracht den Unteransprüchen gekennzeichnet,

sind, die mit entsprechenden Einstellmitteln (40,42) In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfin-

an den axialen Stirnflächen der Naben der Misch- 55 dung beispielsweise und schematisch veranschaulicht.

Segmente (34) in Eingriff bringbar sind. Es zeigt

6. Mischer nach einem der vorhergehenden An- F i g. 1 einen Mischer in Seitenansicht, teilweise im Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Querschnitt,

Mischsegmente (34) in ihrer Winkellage zueinander Fig.2 eine Endansicht eines Teils des Mischers in

derart ausgerichtet sind, daß der Abstand zwischen 60 F i g. 1,

benachbarten, den Stromungskanal bildenden Teilen F i g. 4 das Mischelement in F i g. 3 von der entgegen-

der Mischsegmente zur Optimierung der Mischung gesetzten Seite,

der Stoffe in einem laminaren Strom durch das Rohr F i g. 5 eine teilweise vergrößerte Seitenansicht des

(22) auf ein Minimum verringert ist. Mischelementes in Fig. 3,

7. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da- 65 F i g. 6 eine Seitenansicht eines Distanzstückes,
durch gekennzeichnet, daß benachbarte Mischseg- F i g. 7 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsmente (34) in ihrer Winkellage derart zueinander form des Mischers, teilweise im Querschnitt,
ausgerichtet sind, daß große Zwischenräume zwi- Fig.7A eine schematische Stirnansicht gemäß