DE540839C

DE540839C - Stauduese zum innigen sofortigen Durchmischen zweier stroemender Medien im konstanten Verhaeltnis

Info

Publication number: DE540839C
Application number: DESCH91806D
Authority: DE
Original assignee: FRITZ SCHULTZ DR
Current assignee: FRITZ SCHULTZ DR
Priority date: 1929-10-12
Filing date: 1929-10-12
Publication date: 1931-12-31

Description

Staudüse zum innigen sofortigen Durchmischen zweier strömender Medien im konstanten Verhältnis Die Erfindung entspringt dem Bedürfnis, zwei Stoffe gleichen oder verschiedenen Aggregatzustandes in konstantem Verhältnis zu sofortiger, vollständiger Vermischung zu bringen.
Diese Wirkung kann in bestimmten Fällen durch verschiedene bekannte Vorrichtungen, wie Gebläse, Mischkammern, Vergaser usw., erreicht werden. Je nach der physikalischen und chemischen Eigenart der in Frage kommenden Stoffe wird die gewünschte Vermischung aber vielfach nur unvollkommen oder gar nicht erzielt. Für diese schwierigeren Fälle wurden Apparate gebaut, die die Aufgabe in der Weise Iösen sollten, daß sie das eine ATedium injektorartig durch das andere ansaugen; der auf diese Weise eingeleitete Mischprozeß wird dann dadurch vervollständigt. daß man eine Reihe derartiger Alischdüsen hintereinanderschaltet oder die entstandene Misdlung immer nieder durch denselben Apparat zirkulieren läßt. Oder aber man geht so vor, daß zwei zusammenströmende LIedien gegen Prallplatten geworfen oder durch Propeller oder Flügelräder weiter mechanisch in innigere Berührung gebracht werden.
Die mit diesen Vorrichtungen erzielte Wirkung kann aber in vielen Fällen nicht befriedigen.
Vor allem versagen die bekannten Apparate dann, wenn es darauf ankommt, möglichst schnell die gesamte innere Oberfläche der einen Flüssigkeit mit der der anderen in Beruhrung zu bringen und beispielsweise zwei Lösungen sofort und vollkommen in konstantem Verhältnis zu vermischen, von denen sich die eine in der anderen in fester Form ausscheidet.
Diese Notwendigkeit liegt z. B. vor, wenn es sich darum handelt, aus einem in Lösung befindlichen Gemisch einen bestimmten Stoff an eine Substanz mit großer Oberfläche zu adsorbieren, gleichgültig, ob das Adsorbens in der einen Flüssigkeit suspendiert ist oder sich erst in der anderen ausscheidet, ferner bei der Herstellung mancher Emulsionen, Extraktionen von Flüssigkeiten mit Lösungsmitteln sowie bei zahlreichen Arbeitsmethoden der Chemie und Biochemie. In allen derartigen Fällen wird die gewünschte n'irkung mit der neuen Staudüse vollkommen erzielt. Auch bei der Vermischung zweier gasförmiger bzw. eines gasförmigen und eines flüssigen Stoffes kann die Düse Anwendung finden.
Der Apparat beruht im Gegensatz zu den bisher bekannten Systemen auf dem neu erkannten Prinzip der Rückstauung: Eine Flüssigkeit (Suspension, Gas) wird unter Druck durch eine Düse gepreßt und saugt durch eine in das Abströmungsrohr eingeführte Ansaugröhre eine zweite Flüssigkeit (Suspension, Gas) an; dieselbe Saugwirkung erzeugt gleichzeitig in einem die Düse umgebenden Hohlraum ein Vakuum, das eine Riickstauung der angesaugten wie der eingepreßten Substanz in dem Abströmungsrohr und dadurch die sofortige, ideale Vermischung der Stoffe in konstantem Verhältnis bewirkt.
Die Erzielung des Staueffektes ist bedingt durch die Ausbildung einer Druckdifferenz zwischen dem die Düse umgebenden Hohlraum und dem Diffusor. Würde man den Apparat etwa in der NVeise betreiben, daß man, statt die Flüssigkeit unter Druck durch die Düse zu pressen, die Ausflußöffnung des Diffusors mit einem evakuierten Raum verbindet, so strömt die Flüssigkeit in einem glatten Faden durch das Ausflußrohr, ohne daß die geringste Stauwirkung,Ä\'irbelbildung oderDurc.hmischung auftritt. Diese Wirkung nird also in der neuen Düse auf rein hydrodynamischem Wege statt wie in den bekannten Vorrichtungen auf mecha nischem Wege erzielt.
Auf der Zeichnung (Schnittfignr) ist ein einfaches Ausführungsheispiel der Erfindung dargestellt: a ist das Zuleitungsrohr für das unter Druck stehende Medium, b die Düse, c das Saugrohr, d der Hohlraum, in dem das Vakuum erzeugt wird, e die Stelle, an der die Durchmischung stattfindet, f das Abströmungsrohr (Diffusor).
Der Apparat kann aus Glas, Metall oder anderem geeigneten Material hergestellt werden.
Die Düse kann bei Bedarf, wie in der Abbildung, trichterartig ausgebildet sein; aber auch andere Ausführungsformen sind anwendbar, sofern eine kräftige Saugwirkung erzielt wird.
Der evakuierte Raum kann beliebige Form haben. Das Abströmungsrohr ist zweckmäßig schwach konisch, kann aber, je nach dem Anwendungsgebiet und dem zu erreichenden Zweck, auch zylindrisch oder trichterartig gestaltet werden. Eine Veränderung der Konstanten (Verhältnis der eingepreßten zur angesaugten Menge) kann durch Änderung der Abmessungen der Vorrichtung und durch Änderung des angewandten Druckes erreicht werden. Um nach dem Gebrauch eine leichtere Reinigung des Apparates zu ermöglichen, kann an dem Hohlraum ein verschließbarer Tubus angebracht werden, etwa bei g.

Claims

PATENTANSPRU CX : Staudüse zum innigen sofortigen Durchmischen zweier strömender Medien im konstanten Verhältnis, Von denen das eine durch die Strömungsenergie des anderen unter Druck stehenden Mediums angesaugt wird, gekennzeichnet durch einen die Düse (b) in bekannter Weise unmittelbar umgebenden und deren Mündung noch in gleichfalls bekannter Weise umschließenden, gegenüber der Düsenöffnung in einen Saugraum (e) übergehenden, sonst jedoch geschlossenen Hohlraum (d) sowie durch ein Saugrohr (c), das die Düse axial durchdringt und in dem Saugraum (e) endigt.