DE2936750A1

DE2936750A1 - Vorrichtung zum mischen von stroemenden fluiden medien

Info

Publication number: DE2936750A1
Application number: DE19792936750
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 6238 Hofheim Schäfer
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1979-09-12
Filing date: 1979-09-12
Publication date: 1981-04-02

Description

Vorrichtung zum Mischen von strömenden fluiden Medien
Es ist bekannt, daß fluide Medien beispielsweise mit Rührwerken gemischt werden. Diese erfordern einen hohen apparativen und energetischen Aufwand. Deshalb wurden sog.
statische Mischer ohne bewegliche Teile entwickelt. Diese haben jedoch alle den Nachteil, daß die durchströmenden, zu mischenden Medien einen hohen Druckverlust erleiden.
Aufgabe der Erfindung war es eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche es erlaubt, strömende fluide Medien ohne hohen Druckverlust zu mischen.
Gefunden wurde eine Vorrichtung ohne bewegte Teile zum Mischen von strömenden fluiden Medien der Art, daß zwei zylindrische Gefäße mit gemeinsamer Achse durch eine mit einer Öffnung versehene Platte quer zur Achse voneinander getrennt sind und das erste Gefäß eine Zuführung mit tangentialem Spalt und das zweite Gefäß eine Abführung mit tangentialem Spalt aufweisen, wobei Zuführung und Abführung den gleichen Richtungssinn haben.
Eine beispielhafte und zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt. Darin bedeuten: 1 Zuführung 2 Eintrittsspalt 3 Deckel 4 erstes zylindrisches Gefäß 5 Trennplatte 6 Mittelloch 7 zweites zylindrisches Gefäß 8 Bodenplatte 9 Austrittsspalt 10 Abführung Die Erfindung bezieht sich auf einen Apparat, der als Vorrichtung zum Mischen strömender Medien in Leitungen eingebaut werden kann, und der durch seine zu-, über- und abführenden Öffnungen ein zum Mischen besonders wirksames Strömungsfeld in seinen zylindrischen Hohlräumen erzeugt.
Um Geschwindigkeiten und Scherkräfte in der Strömung zu erzeugen, wird die Leitung, in der die zu mischenden Medien ankommen, bereits in der Eintrittsöffnung auf einen engen Spalt (2) mit kleinem Querschnitt umgeformt und dadurch die Medien auf eine höhere Geschwindigkeit beschleunigt, mit der sie in das erste zylindrische Gefäß (4) tangential am Umfang eintreten. Da die Medien nur durch die Öffnung (6) in der Trennplatte (5) aus dem ersten zylindrischen Gefäß austreten können, werden sie durch die Kreisbewegung auf noch höhere Winkelgeschwindigkeiten beschleunigt und durch diese Beschleunigung hohen Scherkräften zwischen den einzelnen und konzentrischen isotachen Flüs;igkeitsphasen ausgesetzt. Diese hohen Scherkräfte bewirken eine gute Durchmischung.
Würde man sich mit diesem Apparat bis zur Austrittsöffnung in der Bodenmitte eines einzigen Mischzylinders begnügen, so müßte man einen hohen Druckverlust in diesem Mischgerät und damit einen hohen Energieaufwand in den strömenden Medien in Kauf nehmen.
Dieser Energieaufwand und Verlust wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß sich an das erste Zylindergefäß (4), verbunden durch die Öffnung (6) einer flachen Platte (5), ein zweites Zylindergefäß (7) in gleicher Achsrichtung konzen trisch anschließt. In diesem zweiten ähnlichen Zylinderraum, getrennt vom ersten durch die Trennplatte (5) und nur verbunden für den Ubertritt der strömenden Medien durch die öffnung (6) in der Mitte, dreht sich die Flüssigkeit im gleichen Sinn wie im ersten Zylinder und baut ihre hohe Winkelgeschwindigkeit in der Mitte des Gefäßes allmählich wieder zu niedrigeren Winkelgeschwindigkeiten unter Rück- gewinnung der Energie ab. Die Flüssigkeit gelangt im zylindrischen Raum (7) drehend nach außen an die Wand des Gefäßes und verläßt es durch den schmalen Spalt (9) tangential, um in der Leitung (10) weiter zu fließen.
Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf Vorrichtungen, in denen zylindrische Kammern verwendet werden. Ebenso können Gefäße mit mehreckigem - beispielsweise 6- oder 8-eckigem - Querschnitt verwendet werden.
Unter fluiden Medien, die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemischt werden, sind außer Flüssigkeiten, z.B. reinen Flüssigkeiten, Lösungen, Suspensionen und Emulsionen, auch Gase und Dämpfe zu verstehen.
Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf Vorrichtungen, in welchen alle Mischungskomponenten tangential zugeführt werden. Ebenso können eine oder mehrere Komponenten an anderer Stelle in das erste Gefäß (4) eingeführt werden, beispielsweise axial durch den Deckel (3). Zweckmäßigerweise wird jedoch die Hauptmenge der zu mischenden Komponenten tangential durch den Spalt (2) zugeführt.

Claims

Patentanspruch Vorrichtung ohne bewegte Teile zum Mischen von strömenden fluiden Medien, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zylindrische Gefäße mit gemeinsamer Achse durch eine mit einer Öffnung versehene Platte quer zur Achse voneinander getrennt sind und das erste Gefäß eine Zuführung mit tangentialem Spalt und das zweite Gefäß eine Abführung mit tangentialem Spalt aufweisen, wobei Zuführung und Abführung den gleichen Richtungssinn haben.