DE3920123C1 - - Google Patents
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- DE3920123C1 DE3920123C1 DE3920123A DE3920123A DE3920123C1 DE 3920123 C1 DE3920123 C1 DE 3920123C1 DE 3920123 A DE3920123 A DE 3920123A DE 3920123 A DE3920123 A DE 3920123A DE 3920123 C1 DE3920123 C1 DE 3920123C1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/432—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa
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- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine statische Mischvorrichtung für
Fluide, insbesondere Gase und/oder Flüssigkeiten mit wenig
stens zwei hintereinander in eine Leitung einsetzbaren, git
terrostförmigen Mischelementen gemäß dem Oberbegriff des An
spruchs 1.
Ein in eine Leitung einsetzbarer Gitterrost zur Durchmi
schung eines hindurchströmenden Fluids ist aus der DE-A-23
40 483 bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind die geneigten
Wände jedes Kanals nicht über die gesamte Länge des Kanals
geneigt. Die Strömung im Kanal wird dort vielmehr zunächst
achsparallel geführt und knickt erst dann ab. Die Ausbildung
eines derartigen Mischelements zur Durchmischung eines hin
durchströmenden Fluids führt zwar zu einer gleichmäßigen Ge
schwindigkeitsverteilung über den Leitungsquerschnitt hinweg
gesehen bei geringem Druckabfall. Die Baulänge dieses Git
terrostes oder gitterrostförmigen Mischelements jedoch ist
relativ groß, so daß man eine relativ lange Mischstrecke zur
Homogenisierung, d. h. intensiven Vermischung benötigt, da
die Durchlaßkanäle und die hierdurch erzeugten Teilströme
des ankommenden Fluidstromes zu Beginn nur in Hauptströmungs
richtung aufgeteilt und erst in Austrittsrichtung des Misch
elements abgelenkt und im Bereich hinter dem Gitterrost in
Form eines Art Nachmischeffektes vermischt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Überwindung der zuvor
geschilderten Schwierigkeiten eine statische Mischvorrich
tung für Fluide der gattungsgemäßen Art mit verbesserter
Mischwirkung bei kurzer Mischstrecke bereitzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1
vorgesehen. In der Querschnittsebene gesehen
werden die Teilströme an dem zweiten Mischelement im Vergleich zum
ersten nochmals unterteilt, so daß insgesamt gesehen
die Inhomogenität etwa um den Faktor 2 bei zwei hintereinan
der angeordneten Mischelementen auf einer äußerst kurzen
Mischstrecke abgebaut werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen statischen Mischvorrichtung werden
mit Hilfe des gitterrostförmigen Mischelements der in Haupt
strömungsrichtung ankommende Fluidstrom nicht nur auf die
Durchlaßkanäle in Teilströme unterteilt, sondern er wird
auch zugleich in benachbarten Reihen jeweils nach entgegenge
setzten Richtungen abgelenkt, so daß man eine intensive Mi
schung und Homogenisierung mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Mischelements bei einer wesentlich kürzeren Mischstrecke erhält.
Hierdurch erhält man eine gedrängte Bauweise einer derartigen
statischen Mischvorrichtung oder anders ausgedrückt läßt sich
die Mischeffizienz im Vergleich zum Stand der Technik bei je
weils gleicher Mischstrecke verbessern, da sich bei der erfin
dungsgemäßen statischen Mischvorrichtung eine größere Anzahl
von Mischelementen bei ein und derselben Mischstrecke hinter
einander in Hauptströmungsrichtung gesehen anordnen läßt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung be
trägt die Länge des Mischelements etwa ein Viertel des Lei
tungsdurchmessers. Anders ausgedrückt bedeutet die Längenanga
be des Mischelements bei der erfindungsgemäßen statischen Misch
vorrichtung, daß die Länge der Mischvorrichtung umso geringer
ist, je größer der Leitungsdurchmesser ist.
Vorzugsweise sind die Durchlaßkanäle zur Hauptströmungsrichtung
unter einem Winkel von 30° bis 60° oder größer angeordnet.
Bei durchschnittlichen zu vermischenden Fluiden ohne besondere
Behandlung beträgt dieser Winkel etwa 45°, so daß man eine
möglichst große Mischeffizienz bei einem möglichst kleinen Druck
abfall erhält. Zur Reduktion des Druckabfalls kann der Winkel
noch verkleinert werden und etwa 30° betragen, wobei eine sol
che Auslegung insbesondere beim Mischen von Gasen als zu mischen
de Fluide geeignet ist.
Bei einer Dispergierbehandlung hingegen können zur Erhöhung der
Scherkräfte Winkel in einem Bereich von 60° oder größer verwen
det werden, um die Dispergierwirkung zu erhöhen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform nach der Erfindung
ist die Auslegung des gitterförmigen Mischelements bei der
statischen Mischvorrichtung nach der Erfindung derart getroffen,
daß die Anzahl der Durchlaßkanäle pro Reihe unterschiedlich ist.
Hierbei ist vorzugsweise die Auslegung derart getroffen, daß
die Anzahl der Durchlaßkanäle der etwa in der Querschnittsmitte
liegenden Reihe oder Reihen am größten ist. Insbesondere nimmt
die Anzahl der Durchlaßkanäle, ausgehend vom Mittelbereich zur
Leitungswand, reihenweise ab. Vorzugsweise ist die Auslegung
derart getroffen, daß die Anzahl der Durchlaßkanäle der zur
jeweils dem Mittelbereich zugeordneten Reihe oder Reihen be
nachbarten Reihen gleich groß ist, so daß man eine symmetrische
Auslegung des jeweiligen Mischelements, bezogen auf die Quer
schnittsmittelachse, erhält. Bei einer statischen Mischvorrich
tung mit einem Mischelement, bei der die Anzahl der Durchlaß
kanäle pro Reihe unterschiedlich ist, wird erreicht, daß die
Vermischung der Fluide insbesondere von der Mitte des Misch
elements aus eingeleitet wird. Insbesondere in Verbindung
mit einer Dispergierbehandlung erreicht man bei einer größe
ren Anzahl von Durchlaßkanälen pro Reihe größere Scher
kräfte, die am Mischelement erzeugt werden, wodurch sich die
Dispergierwirkung erhöhen läßt, da ein größerer Druckabfall
durch die größere Anzahl von Durchlaßkanälen mit entsprechen
der Verkleinerung des Leerrohranteils und hierdurch erzeugten
Teilströmen auftritt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Mischelement
bei der erfindungsgemäßen statischen Mischvorrichtung derart
ausgelegt, daß die Anzahl der Durchlaßkanäle zweier benach
barter Reihen sich um wenigstens zwei Durchlaßkanäle unter
scheidet, um eine Abstufung des Vermischungsgrades von Mischelement zu
Mischelement zu erhalten. Natürlich kann die Auslegung des Misch
elements auch derart getroffen werden, daß pro Reihe eine je
weils gleiche Anzahl von Durchlaßkanälen vorhanden ist. Hier
bei erhält man eine gleichmäßige Ablenkung und Durchmischung
über den Leitungsquerschnitt hinweg gesehen.
Vorzugsweise sind die Durchlaßkanäle, die vom gitterrostförmi
gen Mischelement gebildet werden, im wesentlichen rhomboidför
mig ausgebildet, d. h. sie haben einen rechteckigen oder qua
dratischen Querschnitt. Bei einer solchen Ausbildung der Durch
laßkanäle kann man eine vereinfachte Herstellung eines derar
tigen gitterförmigen Mischelements für eine statische Misch
vorrichtung erzielen.
Gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltungsform nach der
Erfindung sind die zwischen jeweils zwei benachbarten Reihen
von Durchlaßkanälen angeordneten Querstege des Mischelements
wenigstens teilweise von Kühlmittel oder Heizmittel durch
strömt, so daß man unmittelbar im Bereich des Mischelements
eine Konditionierung der zu vermischenden Fluide vornehmen
kann. Insbesondere bei der Anwendung auf dem Gebiet der Petro
industrie ist eine Aufheizung erwünscht, wozu beispielsweise
Wasser durch die Querstege als Heizmittel durchgeleitet wer
den kann.
Alternativ können die zwischen jeweils zwei benachbarten Rei
hen von Durchlaßkanälen angeordneten Querstege wenigstens
teilweise als Dampfeinlaßkanäle ausgebildet sein. Bei der Ste
rilisation von Milch beispielsweise kann bei einer solchen
Ausführungsform der Dampf direkt vor dem oder im Bereich des
Mischelements dosiert zugegeben werden.
Um die Mischwirkung weiter zu verbessern ist es bevorzugt,
die Oberfläche der Durchlaßkanäle aufzurauhen (z. B. durch
Aufdampfen von Keramik- oder Kunststoffmaterial) oder durch
Perforation der Wandungen der Leitflächen und/oder Querstege.
Die erfindungsgemäße statische Mischvorrichtung kann vorzugs
weise auch in einem Wärmetauscher oder in einer Rektifikations
kolonne beispielsweise vorgesehen sein.
Ferner ist die erfindungsgemäße Mischvorrichtung sowohl im tur
bulenten Strömungsbereich als auch im laminaren Strömungsbe
reich verwendbar. Beim turbulenten Strömungsbereich ist es
zweckmäßig, wenn die Mischvorrichtung beispielsweise in Haupt
strömungsrichtung gesehen zwei hintereinanderliegende Misch
elemente umfaßt und sich daran eine Nachmischstrecke an
schließt, die sich beispielsweise auf das Zwei- bis Dreifache
des Leitungsdurchmessers belaufen kann. Im Anschluß daran kann
dann wiederum ein aus einem oder mehreren Mischelementen beste
hender Satz angeordnet werden, so daß pro Satz von angeordne
ten Mischelementen die Inhomogenität jeweils etwa um einen
Faktor 2 abgebaut wird und im Bereich der Nachmischstrecke die
Inhomogenitäten wiederum um einen Faktor von etwa 2 bis 4 ab
gebaut werden. Im Rahmen der Erfindung genügt jedoch ein Misch
element, um den Mischvorgang wieder zu intensivieren.
Die Erfindung wird nachstehend an bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Darin zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispieles
eines Mischelementes der Mischvorrichtung,
Fig. 2a-2c eine Ausführungsform einer Mischvorrichtung,
bei der zwei mit A und B bezeichnete Mischele
mente in Hauptströmungsrichtung gesehen hinter
einander angeordnet sind, wobei in Fig. 2a und
2b jeweils die Mischelemente in einer Draufsicht
als Einzeldarstellung gezeigt sind,
Fig. 3 eine perspektivische Ausschnittsansicht eines
Mischelements, umfassend zwei parallele, benach
barte Reihen von Durchlaßkanälen, deren Anzahl
unterschiedlich gewählt ist,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Durchlaß
kanales als Einzeldarstellung,
Fig. 5 und 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel zweier
Mischelemente.
Anhand der Fig. 1, 3 und 4 wird ein einzelnes Mischelement,
das insgesamt mit 1 bezeichnet ist, zur Verdeutlichung des
Grundaufbaus näher erläutert.
Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß das Mischelement 1 der stati
schen Mischvorrichtung für Fluide fünf parallele Reihen I bis III
von Durchlaßkanälen 2 hat, wobei zwischen jeweils zwei benach
barten Reihen I bis III ein Quersteg 3 angeordnet ist. Bei der
in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des Mischelements 1
ist die Auslegung symmetrisch bezüglich der in der Leitungs
querschnittsebene liegenden Mittelachse X ausgelegt. Etwa in
der Querschnittsmitte auf beiden Seiten der Mittelachse X
ist die mit I bezeichnete mittlere Reihe von Durchlaßkanälen
angeordnet, die beim dargestellten Beispiel die größte Anzahl
von Durchlaßkanälen hat. Die dieser mittleren Reihe I jeweils
benachbarten Reihen II und II haben eine gleiche Anzahl von
Durchlaßkanälen, wobei die Anzahl der Durchlaßkanäle der Rei
hen II, II kleiner als die Anzahl der Durchlaßkanäle der Rei
he I ist. In Richtung der Leitungswand 4 gesehen schließen
sich dann zwei weitere Reihen III, III an, deren Anzahl von
Durchlaßkanälen ebenfalls übereinstimmt. Die Anzahl der Durch
laßkanäle der mit III bezeichneten Reihen von Durchlaßkanälen
ist aber kleiner als die Anzahl der Durchlaßkanäle der mit II
bezeichneten Reihen. Dieses Mischelement 1 ist insbesondere für
eine turbulente Strömung geeignet, deren Hauptströmungsrichtung
mit in Fig. 4 bezeichnet ist. Bei einer turbulenten Strö
mung kann (obgleich nicht gezeigt) sich ein gleiches Misch
element 1 in Hauptströmungsrichtung gesehen anschließen, das
aber hinsichtlich seiner Ausrichtung um 90° verdreht zu dem
in Fig. 1 gezeigten Mischelement angeordnet ist. Somit kann
mit Hilfe der beiden um 90° zueinander versetzt angeordneten
Mischelemente die Inhomogenität um einen Faktor von etwa 2 bei
der statischen Mischvorrichtung mit den beiden Mischelementen
1 abgebaut werden. An diesen ersten Satz von zwei Mischele
menten 1 kann sich dann bei einer turbulenten Strömung eine
Nachmischstrecke im Leitungsabschnitt anschließen, die beispiels
weise das Zwei- bis Dreifache des Leitungsdurchmessers betragen
kann. Im Anschluß daran läßt sich dann wiederum ein Satz von einem
oder mehreren Mischelementen entsprechend der vorstehend beschriebenen
Anordnung vorsehen, so daß dann wiederum die Inhomogenität
um einen Faktor von etwa 2 abgebaut wird.
Wie sich beispielsweise aus Fig. 1 ersehen läßt, beläuft sich
die Länge des Mischelements 1 auf etwa ein Viertel des Lei
tungsdurchmessers.
Bei der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung wird mit Hilfe des
in Fig. 1 beispielsweise gezeigten Mischelements 1 die Ver
mischung etwa von der Mitte im Bereich der Reihe I eingeleitet
und in diesem Bereich findet eine intensive Durchmischung statt,
während in den in Richtung zu der Leitungswand 4 liegenden wei
teren Reihen II und III eine weniger intensive Vermischung der
Fluide stattfindet. Insgesamt gesehen wird mit Hilfe des er
findungsgemäßen Mischelements eine intensive Mischung und Homo
genisierung über den Leitungsquerschnitt hinweg gesehen er
zielt.
In Fig. 1 sind mit Pfeilen schematisch die Ablenkrichtungen
der Teilströme angedeutet. Wie gezeigt werden die Strömungen
in benachbarten Reihen I, II, III nach entgegengesetzten Rich
tungen abgelenkt.
In Fig. 3 sind in einer perspektivischen Ansicht ein Ausschnitt
von zwei benachbarten Reihen I und II von Durchlaßkanälen 2
gezeigt. Die Durchlaßkanäle 2 sind zur Hauptströmungsrichtung
(siehe Fig. 4) unter einem Winkel von etwa 45° geneigt ange
ordnet. Allerdings können die Durchlaßkanäle in Abweichung von
dem dargestellten Beispiel zur Hauptströmungsrichtung unter
einem Winkel von 30° bis 60° oder größer angeordnet sein, was
vom jeweiligen Anwendungsfall abhängig ist. Inbesondere bei
einer Dispergierbehandlung sollte der Winkel der Durchlaßkanäle
2 zu der Hauptströmungsrichtung unter einem Winkel von 60°
oder größer angeordnet sein, um die Scherkräfte zu erhöhen.
Für eine Dispergierbehandlung hat es sich ferner als zweck
mäßig erwiesen, eine möglichst große Anzahl von Durchlaßkanälen
2 pro Reihe I bis III von Durchlaßkanälen 2 vorzusehen, um
einen größeren Druckabfall am Mischelement 1 zu erzeugen und
hierdurch größere Scherkräfte zur Förderung der Dispergierung
zu erhalten.
Bei Vermischung von Gasen jedoch kann zur Reduktion des Druck
abfalls am Mischelement 1 der Winkel der Durchlaßkanäle 2
zur Hauptströmungsrichtung beispielsweise 30° betragen. In
diesem Fall kann dann die Nachmischstrecke entsprechend ver
längert werden, in der der Mischvorgang ohne merklichen Druck
abfall weitergeführt wird.
Die anhand den Fig. 2a bis 2c gezeigte Ausbildungsform einer
statischen Mischvorrichtung ist insbesondere für den laminaren
Strömungsbereich ohne Nachmischstrecke geeignet. In Fig. 2a
ist ein erstes Mischelement mit A bezeichnet. Dieses Mischele
ment A umfaßt vier Reihen mit Durchlaßkanälen, wobei die je
weils in der Mitte liegenden beiden Reihen IV und IV eine
gleiche Anzahl von Durchlaßkanälen hat. Die daran sich in
Richtung der Leitungswand 4 anschließenden Reihen V und V ha
ben ebenfalls eine gleiche Anzahl von Durchlaßkanälen, wobei
die Anzahl auf die Hälfte der Anzahl der Reihen IV vermindert
ist. In Fig. 2b ist ein Mischelement B gezeigt, das drei paral
lele Reihen von Durchlaßkanälen VI umfaßt, die jeweils eine
gleiche Anzahl von Durchlaßkanälen haben.
Aus Fig. 2c ist eine Anordnung zu ersehen, bei der die Misch
elemente A und B nach den Fig. 2a und 2b in Hauptströmungs
richtung gesehen hintereinanderliegend angeordnet sind. In der
in Fig. 2c gezeigten Draufsicht ist das Mischelement A nach
Fig. 2a in durchgezogener Linie dargestellt und dahinter in
gebrochener Linie ist das Mischelement B nach Fig. 2b gezeigt.
Die beiden Mischelemente A und B sind um 90° verdreht zuein
ander angeordnet, so daß die Anzahl der am Mischelement A
erzeugten Teilströme nochmals in dem Bereich des Mischelements
B vergrößert wird. Bei einer hintereinanderliegenden Anordnung
der Mischelemente A und B erhält man somit eine möglichst gro
ße Mischeffizienz bei einem möglichst kleinen Druckabfall, wobei
die zu vermischenden Fluide über den Leitungsquerschnitt ver
teilt werden.
In der Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsvariante eines
Mischelements 1′ gezeigt, das in einem Leitungsquerschnitt an
geordnet ist. Die Leitungswand ist mit 4′ bezeichnet.
Das Mischelement 1′ umfaßt fünf parallele Reihen VII
bis IX von Durchlaßkanälen 2′, wobei die Reihen VII bis IX je
weils eine unterschiedliche Anzahl von Durchlaßkanälen 2′ hat.
Die Auslegung dieses Mischelements 1′ ist ebenfalls achssymme
trisch zu der mit X bezeichneten Mittelachse getroffen. Die
mittlere Reihe VII liegt beidseitig zur Mittelachse X. Die hieran
sich in Richtung zur Leitungswand 4′ nach außen anschließen
den Reihen VIII und VIII haben eine gleiche Anzahl von Durchlaß
kanälen 2′, die aber wenigstens zwei Durchlaßkanäle 2′ kleiner
als die Anzahl der Durchlaßkanäle 2′ der mittleren Reihe VII ist.
Die Reihen IX, IX umfassen ebenfalls eine gleiche Anzahl von
Durchlaßkanälen 2′, deren Anzahl aber wiederum um zwei Durch
laßkanäle im Vergleich zu den Reihen VIII, VIII vermindert ist.
In Fig. 6 schließlich ist eine weitere Ausführungsvariante
eines Mischelements 2′ gezeigt, das ähnlich wie das Mischele
ment A in Fig. 2a ausgelegt ist. Gleiche oder ähnliche Teile
in Fig. 2a sowie der Ausführungsform nach Fig. 1 sind mit den
gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem Zusatz "″" bezeichnet.
Dieses Mischelement 1′′ umfaßt vier Reihen IV bis V, wobei
die Anzahl der Durchlaßkanäle der beiden im Mittelbereich be
nachbarten Reihen IV und IV gleich ist und auch die Anzahl der
Durchlaßkanäle der Reihen V und V jeweils gleich groß ist. Die
Anzahl der Durchlaßkanäle der Reihen V und V ist halb so groß
wie die Anzahl der Durchlaßkanäle der Reihen IV und IV.
Wie sich insbesondere aus Fig. 4 der Zeichnung ergibt, sind die
jeweiligen Durchlaßkanäle 2, 2′, 2′′ im wesentlichen rhomboid
förmig ausgebildet, d. h. sie haben einen rechteckigen oder
quadratischen Querschnitt. Diese rhomboidförmige Ausgestaltung
der Durchlaßkanäle 2, 2′, 2′′ ist bei allen vorangehend erläu
terten Ausführungsformen der Mischelemente verwirklicht.
Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung mit den vorangehend
erläuterten Mischelementen kann in einem Wärmetauscher oder
einer Rektifikationskolonne angeordnet sein. Selbstverständlich
ist die erfindungsgemäße statische Mischvorrichtung auch für
weitere Anwendungsgebiete geeignet, bei denen auf einer mög
lichst kurzen Mischstrecke eine möglichst intensive Vermi
schung und Homogenisierung von zu vermischenden Fluiden, wie
Gasen und/oder Flüssigkeiten, erzielt werden soll.
Obgleich nicht näher dargestellt ist, können die zwischen je
weils zwei benachbarten Reihen I bis IX von Durchlaßkanälen
angeordneten Querstege 3, 3′, 3′′ wenigstens teilweise von
Kühlmittel oder Heizmittel durchströmt sein. Andererseits kön
nen diese Querstege 3, 3′, 3′′ auch als Dampfeinlaßkanäle aus
gebildet sein, wobei durch diese Maßnahmen eine Konditionierung
der zu vermischenden Fluide oder Flüssigkeiten gerade im Be
reich des Mischelements erreicht wird. Insbesondere bei der
Petroindustrie ist eine Wasseraufheizung gewünscht und bei der
Sterilisation von Milch kann beispielsweise eine Erwärmung
mittels eines Heizmediums erwünscht sein. Durch diese Ausbil
dungsform kann das zur Konditionierung angewandte Medium un
mittelbar vor dem Mischelement zudosiert werden, so daß sich
die Herstellung und die jeweilige Behandlung kostengünstig
und effektiver gestalten lassen.
Claims (18)
1. Statische Mischvorrichtung für Fluide, insbesondere für
Gase und/oder Flüssigkeiten,
mit wenigstens zwei hintereinander in eine Leitung einsetz baren gitterrostförmigen Mischelementen,
wobei jedes Mischelement mehrere Kanäle hat,
die in parallelen Reihen angeordnet sind,
deren Eintrittsöffnungen in einer ersten Ebene quer zu der Leitung liegen,
deren Austrittsöffnungen in einer zweiten zu der ersten Ebene parallelen Ebene liegen,
wobei die Wände der Kanäle zwischen benachbarten Reihen eben und parallel zueinander sind,
und wobei die übrigen Wände jeder Reihe derart geneigt sind, daß die Strömungen benachbarter Reihen nach entgegengesetz ten Richtungen abgelenkt werden,
und wobei die Mischelemente derart zueinander verdreht ange ordnet sind, daß jedes Mischelement die Strömung in andere Richtungen ablenkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Neigung der Wände eines Kanals sich über dessen ge samte Länge erstreckt,
daß die beiden Mischelemente unmittelbar aneinander an schließend angeordnet sind, und
daß die Länge jedes Mischelementes das 0,2- bis 0,4fache des Durchmessers der Leitung beträgt.
mit wenigstens zwei hintereinander in eine Leitung einsetz baren gitterrostförmigen Mischelementen,
wobei jedes Mischelement mehrere Kanäle hat,
die in parallelen Reihen angeordnet sind,
deren Eintrittsöffnungen in einer ersten Ebene quer zu der Leitung liegen,
deren Austrittsöffnungen in einer zweiten zu der ersten Ebene parallelen Ebene liegen,
wobei die Wände der Kanäle zwischen benachbarten Reihen eben und parallel zueinander sind,
und wobei die übrigen Wände jeder Reihe derart geneigt sind, daß die Strömungen benachbarter Reihen nach entgegengesetz ten Richtungen abgelenkt werden,
und wobei die Mischelemente derart zueinander verdreht ange ordnet sind, daß jedes Mischelement die Strömung in andere Richtungen ablenkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Neigung der Wände eines Kanals sich über dessen ge samte Länge erstreckt,
daß die beiden Mischelemente unmittelbar aneinander an schließend angeordnet sind, und
daß die Länge jedes Mischelementes das 0,2- bis 0,4fache des Durchmessers der Leitung beträgt.
2. Statische Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Mischelemente um
45° bis 90°, vorzugsweise um 90°, zueinander verdreht ange
ordnet sind.
3. Statische Mischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Länge jedes Mischelements (1,
1′, 1″, A, B) das 0,25fache des Leitungsdurchmessers be
trägt.
4. Statische Mischvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßkanäle (2, 2′, 2′′)
zur Hauptströmungsrichtung (V) unter einem Winkel von 30°
bis 60° oder größer angeordnet sind.
5. Statische Mischvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Winkel etwa 45° beträgt.
6. Statische Mischvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Winkel bei einer Dispergierbehandlung
40° bis 60° beträgt.
7. Statische Mischvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Winkel zur Reduktion des Druckabfalls
etwa 30° beträgt.
8. Statische Mischvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Winkel beim Mischen von Gasen etwa 30°
beträgt.
9. Statische Mischvorrichtung nach einem der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der
Durchlaßkanäle (2, 2′, 2′′) pro Reihe (I bis IX) unterschiedlich
ist.
10. Statische Mischvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anzahl der Durchlaßkanäle der etwa
in der Querschnittsmitte liegenden Reihe (I, IV, VI, VII) oder
Reihen am größten ist.
11. Statische Mischvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Durchlaßkanäle,
ausgehend vom Mittelbereich zur Leitungswand (4, 4′, 4′′)
reihenweise abnimmt.
12. Statische Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche
9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Durch
laßkanäle der zur jeweils dem Mittelbereich zugeordneten
Reihe (I, IV, VI, VII) benachbarten Reihen (II, III, V, VIII,
IX) gleichgroß ist.
13. Statische Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche
9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Durch
laßkanäle zweier benachbarter Reihen (I bis IX) sich um
wenigstens zwei Durchlaßkanäle unterscheidet.
14. Statische Mischvorrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen jeweils
zwei benachbarten Reihen (I bis IX) von Durchlaßkanälen (2,
2′, 2′′) angeordneten Querstege (3, 3′, 3′′) wenigstens teil
weise von Kühlmittel oder Heizmittel durchströmt sind.
15. Statische Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen jeweils
zwei benachbarten Reihen (I bis IX) von Durchlaßkanälen (2,
2′, 2′′) angeordneten Querstege (3, 3′, 3′′) wenigstens teil
weise als Dampfeinlaßkanäle ausgebildet sind.
16. Statische Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Misch
elemente oberflächenvergrößernd, beispielsweise durch Auf
rauhen oder durch Perforation, modifiziert ist.
17. Statische Mischvorrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die statische Misch
vorrichtung in einem Wärmetauscher vorgesehen ist.
18. Verwendung der statischen Mischvorrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 16 als Trennvorrichtung in einer Rektifi
kationskolonne.
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DE3920123A DE3920123C1 (de) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
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DE3920123C1 true DE3920123C1 (de) | 1990-12-20 |
Family
ID=6383129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3920123A Expired - Lifetime DE3920123C1 (de) | 1989-06-20 | 1989-06-20 |
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