DE69825475T2

DE69825475T2 - Injektionsmischer

Info

Publication number: DE69825475T2
Application number: DE1998625475
Authority: DE
Inventors: L. Angelo Bakersfield Mazzei
Original assignee: Mazzei Angelo L Bakersfield
Current assignee: Mazzei Angelo L Bakersfield
Priority date: 1997-12-04
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2018-12-04
Also published as: EP1035912B1; AU1709299A; EP1035912A4; EP1035912A1; CN1280520A; WO1999028021A1; CN1098725C; DE69825475D1; ES2226196T3; BR9815136A; CA2312740A1; CA2312740C; US5863128A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Mischerinjektoren zum Einspritzen und Mischen von Fluid (Gase und Flüssigkeiten) in einen begrenzten fließenden Wasserstrom.
Stand der Technik
Die Vorrichtungen zum Einspritzen von Behandlungssubstanzen, die flüssig oder gasförmig sein können, sind bereits weit entwickelt. Eine allgemein bekannte Vorrichtung ist ein Ansauginjektor der in dem am 31. Oktober 1978 an Angelo Mazzei erteilten U.S. Patent US-A-4.123.800, der Behandlungssubstanzen in Wasser einspritzt, und mit einem für diesen Zweck vorgesehen Injektor.
Der Zweck eines derartigen Injektors ist es, eine proportionierte Menge der Substanz in einen durch eine Rohrleitung fließenden Strom einzubringen, wobei die Rohrleitung mit dem Injektor verbunden ist. Zusätzlich zu dieser Aufgabe der Dosierung ist es wünschenswert, dass die Behandlungssubstanz gut aufgelöst und in dem fließenden Wasserstrom verteilt wird. Dies ist besonders wichtig, wenn Gase eingeführt werden. Die Effizienz der Auflösung eines Gases in einem Strom ist stark von dem Oberflächenbereich der Blasen nach der Injektion des Gases abhängig und von der Bewegung der Blasen in dem Strom. Eine starke Bewegung der Blasen und eine Reduzierung deren Größe beschleunigt das Auflösen des Gases. Eine starke Bewegung unterstützt zudem die Verteilung und Auflösung von Flüssigkeiten.
Diese beschleunigte Gasverteilung und das Aufbrechen der Blasen des Gases in kleinere Blasen zur Verstärkung der Gas- Flüssigkeitsgrenzfläche insgesamt kann auch eine ablösende Wirkung unterstützen, wobei ein Gas in dem Wasserstrom eingeschlossen zu dem Zweck eingeschlossen ist, ein anderes Gas aus dem Strom zu entfernen. Ein Beispiel für diese Maßnahme ist in dem am 7. Oktober 1997 an Angelo Mazzei erteilten U.S. Patent US-A-5.674.312 offenbart.
Gemäß dem genannten Patent an Mazzei hergestellte Düsen Dosieren und Mischen Behandlungssubstanzen mit hoher Präzision bzw. Genauigkeit in einen Wasserstrom. Es konnte jedoch festgestellt werden, dass die Vorrichtung nach Mazzei dahingehend verbessert werden kann, dass sie das Auflösen und das Mischen von Behandlungssubstanzen in den Wasserstrom beschleunigt, ohne dass dies mit nennenswerten Energieverlusten verbunden ist. Dies kann wichtige Vorteile vorsehen, darunter unter anderem eine Reduzierung der Kapitalkosten und der Größe der Installation. Da die Behandlungssubstanz im Besonderen in Bezug auf Gase aber auch für Flüssigkeiten schneller aufgelöst (Gase) und vermischt (Gase und Flüssigkeiten) werden kann, kann die Größe der Installation und deren Komponenten reduziert werden, da nach bzw. hinter dem Injektor ein geringeres Systemvolumen erforderlich ist, um die Auflösung und das Mischen abzuschließen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen effizienteren Mischerinjektor der allgemeinen Art vorzusehen, der in den vorstehend genannten Patenten an Angelo Mazzei offenbart wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Mischerinjektor gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Gehäuse mit einem dort hindurch verlaufenden Strömungsdurchgang auf. Der Strömungsdurchgang weist einen Einlassanschluss, einen Auslassanschluss und eine Wand mit rundem Querschnitt auf, die sich entlang einer zentralen Achse zwischen den beiden Anschlüssen erstreckt.
Die Wand weist einen Einlassabschnitt auf, der sich von dem Einlassanschluss erstreckt und einen im Wesentlichen zylindrischen Durchmesser aufweist. Ferner weist sie einen Verengungsabschnitt auf, der vorzugsweise kegelstumpfartig ist, mit einem Durchmesser, der sich weggehend von dem Einlassabschnitt verringert. Sie erstreckt sich zu einem Injektionsabschnitt, der an dem kleineren Ende des Verengungsabschnitts angeordnet ist.
Der Injektionsabschnitt ist im Wesentlichen zylindrisch und erstreckt sich von dessen Schnittpunkt mit dem Verengungsabschnitt zu dessen Schnittpunkt mit einem Erweiterungsabschnitt. Ein Injektionsanschluss tritt unmittelbar angrenzend an den Schnittpunkt mit dem Verengungsabschnitt und dem Injektionsabschnitt in den Strömungsdurchgang ein.
Der Erweiterungsabschnitt ist vorzugsweise kegelstumpfartig, mit einem Durchmesser, der weggehend von dem Injektionsabschnitt zunimmt. Der Erweiterungsabschnitt erstreckt sich zu dem Auslassanschluss.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Verengungsabschnitt mit Flügeln versehen, die einem begrenzten äußeren zylindrischen Bereich des Stroms eine Drehung verleihen, und der Erweiterungsabschnitt ist mit Flügeln versehen, um zumindest einen Teil der Verdrehung zu begradigen. Dieser zylindrische Bereich verläuft in einem Wirbelstrom über den Injektionsanschluss und nimmt die Behandlungssubstanz direkt von dem Injektoranschluss auf. Wenn dieser fließende Strom den Injektionsabschnitt verlässt, trifft dessen äußerer zylindrischer Abschnitt auf die Richtflügel in dem Erweiterungsabschnitt. Dort kommt es zu einer Taumel- und Scherwirkung, wobei die eingeschlossenen Blasen in kleinere Blasen zerteilt werden, und wobei ein Teil des Fluids in diesem Bereich zentral in Richtung der zentralen Achse gerichtet wird. Darüber hinaus richten die Flügel die Strömung des äußeren zylindrischen Abschnitts gerade. Die Umwandlung der Drehströmung in axiale Strömung führt zu einer verbesserten und beschleunigten Mischung und Auflösung der Behandlungssubstänz, wobei dies sowohl für Gase als auch für Flüssigkeiten gilt.
Die vorstehenden und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen umfassender verständlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 einen axialen Querschnitt des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung entlang der Linie 1-1 aus 2;
2 eine linke Endansicht der Abbildung aus 1 entlang der Linie 2-2;
3 eine rechte Endansicht der Abbildung aus 1 entlang der Linie 3-3;
4 einen lateralen Querschnitt entlang der Linie 4-4 aus 1;
5 eine bruchstückartige Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 aus 1;
6 eine Seitenansicht eines Dorns, der beim Formen der Vorrichtung aus 1 verwendet wird;
7 eine vergrößerte und genauere Ansicht eines Abschnitts aus 6;
8 eine bruchstückartige Querschnittsansicht entlang der Linie 8-8 aus 7; die 9 bis 11 schematische Darstellungen weiterer Verdrehungsflügelprofile;
12 eine bruchstückartige Ansicht einer weiteren Konfiguration eines Verdrehungsflügels;
13 eine bruchstückartige Querschnittsansicht eines Richtflügels entlang der Linie 13-13 aus 1; und
14 eine bruchstückartige Querschnittsansicht einer Wechselbeziehung zwischen dem Verengungsabschnitt, dem Injektionsabschnitt und den Richtflügeln.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Der zurzeit bevorzugte Mischerinjektor 20 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Abbildung aus 1 dargestellt. Er weist ein Gehäuse 21 mit einer Außenwand 22 und einer Innenwand 23 auf. Verbindergewinde 24, 25 können an der Außenwand vorgesehen sein.
Die Innenwand 23 bildet einen Strömungsdurchgang 27, der sich entlang der zentralen Achse 28 von dem Einlassende 29 zu dem Auslassende 30 erstreckt. Der Strömungsdurchgang weist einen Einlassanschluss 31 und einen Auslassanschluss 32 auf. Die Innenwand weist einen runden Querschnitt auf.
Die Innenwand weist einen Einlassabschnitt 33 auf, der sich von dem Einlassanschluss erstreckt. Sie ist im Wesentlichen zylindrisch, wobei sie sofern gewünscht auch eine leichte Konizität aufweisen kann.
Ein Verengungsabschnitt 35 erstreckt sich axial von dem Einlassabschnitt. Dieser ist vorzugsweise kegelstumpfförmig, mit einem Durchmesser, der weggehend von dem Einlassabschnitt geringer wird. Der Einlassabschnitt und der Verengungsabschnitt treffen an einer runden Kreuzungsstelle bzw. einem runden Schnittpunkt aufeinander, die bzw. der senkrecht zu der zentralen Achse angeordnet ist.
Ein Injektionsabschnitt 40 trifft an einer runden Kreuzungsstelle 41, die senkrecht zu der zentralen Achse ist, auf den Verengungsabschnitt. Der Abschnitt ist vorzugsweise zylindrisch und erstreckt sich über eine wesentliche Strecke zu der runden Kreuzungsstelle 42 mit einem Erweiterungsabschnitt 43. Die Kreuzungsstelle 42 ist ebenfalls senkrecht zu der zentralen Achse.
Ein Injektoranschluss 45, der vorzugsweise in Form einer ununterbrochenen Rille vorgesehen ist, ist unmittelbar angrenzend an die Kreuzungsstelle 41 platziert. Während der Durchmesser des Injektionsabschnitts dem kleinsten Durchmesser des Verengungsabschnitts entsprechen kann, ist ein Vorteil gegeben, wenn der Durchmesser des Injektionsabschnitts etwas größer ist. Die Rille kann als ein Teil des Injektionsabschnitts angesehen werden, so dass eine Kante 44 (siehe 3) des Verengungsabschnitts vorgesehen ist, die leicht über den Durchmesser des Injektionsabschnitts ansteigt. Dies unterstützt die Aspiration der Substanz. An Stelle einer ununterbrochenen Rille kann der Injektoranschluss eine Mehrzahl ähnlich angeordneter Öffnungen darstellen. In jedem Fall sieht die Leitung 46 Behandlungssubstanzen (Gas oder Flüssigkeit) an den Injektoranschluss vor.
Bei Bedarf kann die Rille einen geringen Abstand zu der Kreuzungsstelle 41 aufweisen. In jedem Fall sollte sie dicht angrenzend an die Kreuzungsstelle angeordnet sein.
Der Erweiterungsabschnitt 43 ist vorzugsweise ebenfalls kegelstumpfartig. Er erstreckt sich axial von der Kreuzungsstelle 42 zu dem Auslassanschluss. Die Strömung durch diesen Mischerinjektor verläuft von dem Einlassanschluss zu dem Auslassanschluss. Der Einlassanschluss ist mit einem unter Druck stehenden Wasserfluss verbunden. Der Auslassanschluss ist mit einem Benutzersystem verbunden.
Die bis zu diesem Punkt beschriebene Struktur entspricht im Wesentlichen dem Mischerinjektor aus den genannten Patenten an Mazzei. In dem Patent an Mazzei handelt es sich bei der Strömung durch den Strömungsdurchgang bis zu dem Injektionsabschnitt um eine nahezu ideale Strömung. Die Verteilung und Auflösung der Behandlungssubstanz erfolgt als Folge von Störungen, die etwa durch das Einspritzen von Substanzen bewirkt werden, und wobei Turbulenzen bzw. Wirbelungen oder andere interne Bewegungen des Wassers in dem Injektionsabschnitt auftreten können. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verteilung und Auflösung zu verbessern, ohne jedoch derartige Turbulenzen oder andere Störungen zu verursachen, welche die Effizienz des Mischerinjektors signifikant verringern würden.
Dies wird durch ein System von Flügeln erreicht. Den Anfang macht eine Gruppe 50 von Verdrehungsflügeln in den Einlass- und Verengungsabschnitten sowie eine Gruppe 51 von Richtflügeln in dem Erweiterungsabschnitt. Es ist nicht beabsichtigt, dass die ganze Strömung durch den Strömungsdurchgang auf diese Flügel trifft. Es gibt einen zentralen "Kern", der radial innerhalb der Flügel angeordnet ist, der dazwischen verläuft. Nur ein äußerer, röhrenartiger "Zylinder" der Strömung in der Nähe der Wand tritt in Reaktion mit diesen Flügeln. Natürlich vermischt sich das Wasser, das durch diese Flügel und die Einwärtsablenkung bewirkt durch den Verengungsabschnitt umgelenkt wird, mit dem Kernwasser und tritt anderweitig mit diesem in Reaktion. Dies ist eines der Ziele der vorliegenden Erfindung.
Die Gruppe 50 weist eine Mehrzahl von Verdrehungsflügeln auf. In dem veranschaulichten Beispiel sind acht Flügel 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 und 62 vorgesehen. Es können auch mehr oder weniger Flügel vorgesehen werden, wobei acht Flügel als optimale Anzahl für das beabsichtigte Ergebnis erscheint. Die Flügel sind alle identisch, so dass nur der Flügel 55 näher beschrieben wird.
Die Flügel sind geradlinig bzw. linear, wobei sie bei Bedarf jedoch auch leicht gekrümmt sein können. Die Düsen werden für gewöhnlich unter Verwendung eines Formhohlraums zur Gestaltung der Außenwand und eines Stopfens zur Gestaltung der Innenwand geformt, einschließlich der Flügel. Bei der offenbarten Geometrie kann der Stopfen axial aus dem Einlassanschluss gezogen werden, ohne den Stopfen zu drehen. Die Flügel der Gruppe 51 sind weniger komplex.
Der Flügel 55 steht mit einem kleinen Ablenkungswinkel 65 von etwa 3 bis 15 Grad, für gewöhnlich von etwa 4 Grad, im Verhältnis zu einer Ebene schräg, welche die zentrale Achse aufweist und auch durch die Verbindungsstelle 39 verläuft, wo der Flügel gekreuzt wird. Diese Winkelanordnung ist zwar verhältnismäßig klein, jedoch verleiht sie dem äußeren zylindrischen Abschnitt des Stroms für erfindungsgemäße Zwecke eine ausreichende Drehkomponente.
Der Flügel wird vorzugsweise in einer Keilform ausgebildet, wie dies in der Abbildung aus 5 dargestellt ist. Er weist eine Ablenkfläche 6 auf, die in Richtung eines ankommenden Stroms ausgerichtet ist, und mit einer hinteren Fläche 67, die zu der Verbindungsstelle 41 ausgerichtet ist. Beim Formen ist es vorteilhaft, für den Scheitel 68 des Flügels eine flache Oberfläche vorzusehen. Diese Seitenflächen bilden vorzugsweise einen Flächen- bzw. Raumwinkel 69 zwischen sich, der vorzugsweise etwa 20 Grad beträgt. Er kann von etwa 5 Grad bis etwa 40 Grad variieren. Dieser Winkel erleichtert ferner das Entfernen des Stopfens nach dem Formen der Vorrichtung.
Die Flügel sind zueinander ausgerichtet. Jeder Flügel erstreckt sich teilweise in den Einlassabschnitt und teilweise in den Verengungsabschnitt. Ihre Enden 70 weisen einen Abstand zu der Verbindungsstelle 41 auf, und ihre Enden 71 sind räumlich getrennt von dem Einlassanschluss angeordnet. Sie erstrecken sich über die Verbindungsstelle 39. Ihre Scheitelpunkte erstrecken sich in einem Scheitelwinkel 72 (siehe 9) im Verhältnis zu der zentralen Achse, so dass sie von dem Einlassabschnitt ansteigen und in den Verengungsabschnitt ausstraken. Hiermit wird festgestellt, dass die Flügel die zentrale Achse nicht erreichen. Es ist nicht beabsichtigt, den ganzen Strom zu drehen, sondern nur einen beschränkten äußeren Abschnitt des Stroms.
Die Konstruktion der Flügel in der Gruppe 50 wird durch Untersuchung des Bearbeitungsstopfens am besten verständlich, der diese bildet, wenn sie geformt werden. Die Abbildung aus 6 zeigt einen Stopfen 75 mit einer externen Oberfläche 76, die den Einlassabschnitt 33 bildet, mit einem konischen Abschnitt 77, der den Verengungsabschnitt 35 bildet, und mit einer Kreuzungsstelle 78, welche die Verbindungsstelle 39 bildet.
Identische Schlitze 79 sind in den Stopfen geschnitten, wie dies in den Abbildungen der 6, 7 und 8 dargestellt ist. Sie werden durch ein Fräswerkzeug gestaltet, dessen Schneidkante die Schlitze mit den Seitenflächen 81, 82 und einer unteren Fläche 83 bilden, die alle so vorgesehen sind, dass sie den Metallstopfen schneiden. Dieser Stopfen bildet die Innenwand und die Flügel, wenn eine Infusionsdüse geformt wird.
Die Abbildungen der 9, 10 und 11 zeigen schematisch die Flügel 55, 85 und 86, die durch Schneiden der Schlitze mit verschiedenen Winkeln 72, 87 und 88 gebildet werden. Diese verändern die Länge, die Höhe und die Exkursion in die Wandabschnitte, wie dies dargestellt ist. Dies ist eine praktische Möglichkeit, um Flügel für verschiedene Durchmesser und Strömungsraten vorzusehen. Bevorzugt wird allgemein der in den Abbildungen der 1 und 11 dargestellte Winkel. Der Winkel 88 beträgt etwa 15 Grad, wobei der Winkel zwischen etwa 5 und 20 Grad liegen kann.
In dem Formprozess ist es ein Vorteil, das Ausmaß zu verkürzen, in dem sich die Flügel in den Einlassabschnitt erstrecken. Gemäß der Abbildung aus 1 weist der Scheitel des Flügels 55 eine Krümmung 91 an dessen oberen Ende auf. Dies ist optional.
Die Abbildung aus 12 zeigt einen Flügel 95, der in allen Belangen dem Flügel 55 aus 1 entspricht, mit der Ausnahme, dass er anstatt gerade leicht gekrümmt ist, um dem äußeren Abschnitt des Stroms eine zusätzliche Drehung zu verleihen, sofern dies gewünscht ist.
Die Gruppe 51 der Richtflügel in dem Erweiterungsabschnitt ist weniger kompliziert als die Flügel der Gruppe 50, da sie axial gerichtet sind und nicht dazu dienen, einen Teil des Stroms zu drehen. Stattdessen ist es ihre Aufgabe, die gedrehte Strömung gerade zu richten.
Wiederum sind vorzugsweise acht Flügel 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111 und 112 vorgesehen, wobei jedoch auch mehr oder weniger Flügel vorgesehen sein können. Da alle Flügel vorzugsweise identisch sind, wird nur der Flügel 105 beschrieben. Er erstreckt sich von dessen Ende 115 angrenzend an die Verbindungsstelle 42 auf eine wesentliche Länge abwärts. Er weist ein Paar von Seitenflächen 116, 117 ( 13) auf, die einen Raum- bzw. Flächenwinkel zwischen sich von etwa 2 bis 20 Grad und von vorzugsweise etwa 15 Grad bilden. Die obere Innenkante 118 kann flach oder spitz sein, und sie erstreckt sich vorzugsweise in etwa parallel zu der zentralen Achse mit gutem räumlichem Abstand zu dieser. An dem Ende 119 ist eine Krümmung in die Wand vorgesehen.
Für gewöhnlich ist es bevorzugt, die Richtflügel auf den Erweiterungsabschnitt zu beschränken, wobei bei bestimmten Anwendungen und in Bezug auf bestimmte Größen Umstände gegeben sein können, in denen eine Verlängerung bzw. eine Erweiterung dieser Flügel in den Injektionsabschnitt ein Vorteil sein kann. Eine derartige Anordnung ist in der Abbildung aus 14 dargestellt.
In der Abbildung aus 14 ist an der Verbindungsstelle 130, wo der Verengungsabschnitt und der Injektionsabschnitt 134 aufeinander treffen, der kleinste Durchmesser des Verengungsabschnitts (an der Verbindungsstelle 130) kleiner als der Durchmesser des Injektionsabschnitts 134 an der Kante 131 des Injektoranschlusses. Dies ist durch einen wesentlichen "Überhang" im Verhältnis zu der Rille dargestellt. Die Richtflügel 132 werden in den Injektionsabschnitt fortgesetzt, wo sie in den Strom reichen können, der weiter von der Wand des Injektionsabschnitts abgelenkt worden ist als wenn die Durchmesser 130 und 131 identisch oder identischer wären. Die Flügel erstrecken sich axial über die Verbindungsstelle 133 zwischen dem Injektionsabschnitt und dem Erweiterungsabschnitt hinaus, und zwar um die in etwa gleiche proportionale Strecke wie in den anderen Ausführungsbeispielen. Die Scheitel der Flügel sind vorzugsweise um die gleiche Strecke von der zentralen Achse fortgesetzt.
Der Stopfen zur Gestaltung dieser Flügel und des Erweiterungsabschnitts ist verhältnismäßig einfach und wird aus den Zeichnungen hierzu offensichtlich.
Die Funktion des Mischerinjektors ist nun verständlich. Die Vorrichtung wird in ein Wassersystem installiert, das eine Strömungsrichtung von dem Einlassanschluss zu dem Auslassanschluss aufweist. Eine Quelle für eine Behandlungssubstanz, wie etwa im Falle von Gas Luft, Sauerstoff, Ozon oder Chlorgas, oder im Falle einer Flüssigkeit eine Lösung eines Insektenvertilgungsmittels oder eines Düngemittels, wird mit dem Injektoranschluss verbunden. Wenn Wasser durch den Mischerinjektor fließt, saugt es eine proportionale Menge der Behandlungssubstanz an, wie dies in den genannten Patenten an Mazzei beschrieben ist.
Der äußere Abschnitt des fließenden Stroms trifft auf das System 50 der Verdrehungsflügel. Der äußere zylindrische Abschnitt des Stopfenflusses wird durch die Flügel im Verhältnis zu dem zentralen Kern der Strömung verdreht. Sie verläuft den Verengungsabschnitt entlang und über den Injektoranschluss. Diese Strömung weist zusätzlich zu ihren axialen und Drehgeschwindigkeiten eine in Richtung der zentralen Achse gerichtete Komponente auf. Diese Kombination von Bewegungen erzeugt ein scherähnliches Verhältnis zu dem zentralen Kern, nachdem sie über den Injektoranschluss verlaufen ist und die Behandlungssubstanz angesaugt hat, wodurch eine intensive Mischbewegung in dem Injektionsabschnitt der Substanz und des Wassers erzeugt wird. Dieser Strom tritt danach mit diesen drei Bewegungskomponenten in den Erweiterungsabschnitt ein. Hinter dem Injektionsabschnitt, ist es in dem Erweiterungsabschnitt wünschenswert, die Größe der Blasen zu reduzieren und deren Anzahl zu erhöhen, um dadurch die Interferenzfläche insgesamt zwischen Gasblasen und dem Wasser zu erhöhen, um das Vermischen der Substanzen (Gas oder Flüssigkeit) in das Wasser zu verbessern, und um die Strömung gerade zu richten, um den Energieverlust auf Grund von Turbulenzen bzw. Wirbelung zu reduzieren.
Zu diesem Zweck trifft der äußere zylindrische Bereich, der ein beträchtliches Verhältnis etwaiger Blasen aufweist, auf die Flügel. Die lasen werden durch die Flügel in kleinere Blasen zerteilt, wodurch eine größere Interferenzfläche von Gas und Wasser vorgesehen wird. Die vergrößerte Fläche erhöht direkt die Rate der Auflösung der Gase. Zusätzlich richten die Flügel einen Teil des Wassers einwärts und richten diesen Teil des Strömungsflusses ferner gerade.
Wenn die Zusätze flüssig sind, vermischen die gleichen Bewegungen, welche die Blasen zerkleinern, die Flüssigkeiten noch sorgfältiger.
Eine geregelte Rotations-Scher-Vorwärtstaumelbewegung wird durch diesen Injektormischer vorgesehen, was einen durchschnittlichen Anstieg der Auflösungsrate von Gasen von etwa 6 bis 10% zur Folge hat sowie eine bedeutende Verbesserung des Mischens von Gasen und Flüssigkeiten, in beiden Fällen mit einem kaum wahrnehmbaren Energieverlust.

Eine nützliche Reihe von Abmessungen bzw. Größen für einen Mischerinjektor von zwei Zoll ist wie folgt in Zoll (Millimeter in Klammern) gegeben:

Durchmesser des Einlassabschnitts:	1,55 (39,4 mm)
Durchmesser der Verbindungsstelle 41:	0,75 (19 mm)
Durchmesser des Injektionsabschnitts 40:	0,79 (20 mm)
Größter Durchmesser des Erweiterungsabschnitts 43:	1,55 (39,4 mm)
Axiale Breite der Rille 45:	0,14 (3,5 mm)
Axiale Länge des Injektionsabschnitts 40:	0,655 (16,6 mm)
Axiale Länge des Verengungsabschnitts 35:	1,087 (27,6 mm)
Axiale Länge des Erweiterungsabschnitts 43:	5,660 (144 mm)
Axiale Länge der Verdrehungsflügel 50:	0,950 (24 mm)
Axiale Länge der Richtflügel:	3,05 (77,5 m)

Claims

Strömungsdurchgang in einem Mischerinjektor mit einem Gehäuse mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei der Durchgang von einem Ende zu dem anderen durch den Injektor verläuft, wobei der genannte Strömungsdurchgang durch eine Wand mit rundem Querschnitt definiert ist, die sich entlang einer zentralen Achse von einem Einlassanschluss an dem genannten ersten Ende zu einem Auslassanschluss an dem genannten zweiten Ende erstreckt, wobei die genannte Wand folgendes bildet: a) einen im Wesentlichen zylindrischen Eingangsabschnitt; b) einen Verengungsabschnitt; c) einen im Wesentlichen zylindrischen Injektionsabschnitt; und d) einen Erweiterungsabschnitt; wobei der genannte Verengungsabschnitt den genannten Eingangsabschnitt und den genannten Injektionsabschnitt miteinander verbindet, und wobei der Verengungsabschnitt im Wesentlichen kegelstumpfartig ist; wobei der genannte Erweiterungsabschnitt mit dem genannten Injektionsabschnitt verbunden und im Wesentlichen kegelstumpfartig ist; wobei ein Injektoranschluss durch die genannte Wand unmittelbar angrenzend an die Schnittstelle zwischen dem genannten Verengungsabschnitt und dem genannten Injektionsabschnitt in den genannten Injektionsabschnitt eintritt, wobei die Verbesserung folgendes umfasst: eine Anordnung von Verdrehungsflügeln an der genannten Wand, wobei sich jeder genannte Verdrehungsflügel von einer Position in dem genannten Eingangsabschnitt an eine Position in dem genannten Verengungsabschnitt erstreckt, wobei die genannten Flügel von der genannten Wand ansteigen und mit einem Scheitel, der einen spitzen Winkel mit eine Ebene bildet, welche die genannte zentrale Achse aufweist und durch die genannten Verdrehungsflügel verläuft, wobei der genannte Scheitel radial von der genannten zentralen Achse getrennt ist, wobei eine Mehrzahl der genannten Verdrehungsflügel zueinander in Winkelabständen angeordnet ist; und mit einer Anordnung von Richtflügeln an der genannten Wand, wobei sich jeder genannte Richtflügel entlang der genannten Wand in dem genannten Erweiterungsabschnitt erstreckt, wobei die genannten Flügel parallel zu der genannten zentralen Achse sind, wobei eine Mehrzahl der genannten Richtflügel mit Winkelabständen zueinander angeordnet ist, wobei die genannten Richtflügel einen Scheitel aufweisen, der im Wesentlichen parallel zu der genannten zentralen Achse und radial räumlich getrennt angeordnet ist.
Mischerinjektor nach Anspruch 1, wobei die genannten Verdrehungsflügel an einer axial räumlich getrennten Position zu der genannten Schnittstelle zwischen den genannten Verengungs- und Injektionsabschnitte enden.
Mischerinjektor nach Anspruch 1, wobei die genannten Richtflügel vollständig in dem genannten Erweiterungsabschnitt platziert sind.
Mischerinjektor nach Anspruch 3, wobei die genannten Verdrehungsflügel an einer axial räumlich getrennten Position zu der genannten Schnittstelle zwischen den genannten Verengungs- und Injektionsabschnitte enden.
Mischerinjektor nach Anspruch 1, wobei sich die genannten Richtflügel in die genannten Injektions- und Erweiterungsabschnitte erstrecken.
Mischerinjektor nach Anspruch 5, wobei der kleinste Durchmesser des genannten Verengungsabschnitts kleiner ist als der Durchmesser des Injektionsanschlusses.
Mischerinjektor nach Anspruch 6, wobei die genannten Verdrehungsflügel an einer axial räumlich getrennten Position zu der genannten Schnittstelle zwischen den genannten Verengungs- und Injektionsabschnitte enden.
Mischerinjektor nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem genannten Injektionsanschluss um eine umfängliche Rille handelt, wobei eine Kante der genannten Rille im Wesentlichen angrenzend an die Schnittstelle der Verengungs- und Injektionsanschlüsse endet.