DE7138058U

DE7138058U - Grenzflaechenerzeuger

Info

Publication number: DE7138058U
Application number: DE19717138058
Authority: DE
Original assignee: Dow Badische Co
Current assignee: Badische Corp
Priority date: 1971-10-07
Filing date: 1971-10-07
Publication date: 1972-03-23

Description

DP. ING. WALTER ABiTZ DR. DIENER F. MORF DR. H/NS-A. BRAUNS

Potenta.i välte

7. Oktober 1971 03-13

DOW MISCHE COMPAKY Williamsburg, Virginia, V.St.A.

Grenzflächenerzeuger

Die Erfindung betrifft Gr ensflächener zeuger, die sich mit den geringstmöglichen Schwierigkeiten herstellen lassen und keine "Hauptachsen" und "Hebenacnsen" enthalten.

Ein Grenzflächenerzeuger ist eine statische Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten. Dieses Mischen erfolgt durch Aufteilen eines Flüssigkeitsstroms in eine Mehrzahl von Unterströmen, Wiedervereinigung der unterströme zu einem Hauptstrom und anschliessende Unterteilung, Umlenkung und Wiederzusaiaaenführung, Ms der gewünschte Grad des Venoischens erreicht ist. Grenzflächenerzeuger sind z.B. aus den USA-Patentschriften 3 015 452, 3 015 453» 3 182 965, 3 195 865, 3 394 924, 3 404 869 und 3 406 947 bekannt. Ferner sind sie von Harder in "Challenges in Mixing Viscous Systems", Symposium 2e, S5th National Meeting of A.I.Ch.E. (1969), von Pattison in "Chemical Engineering" vom 19. Mai 1369. Seite 94 ff-, und In der französischen Patentschrift 735 033 "beschrieben.

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Die vorliegenden Grenzflächenerzeuger lassen sich leicht aus Werkstoffen, wie Stahl oder Kunststoff, herstellen. Die Grenzflachenerzeuger sind massive Körper mit einem Einlassende zur Aufnahme von Flüssigkeit, einem Auslassende zum Austragen von Flüssigkeit und einer Anzahl von durch den Körper führenden, gesonderten !Durchtritt skanälen. die das Einlassende mit dem Auslassende verbinden, und die am Einlassende im wesentlichen auf einer ersten Linie, die ungefähr durch die Mitte des Einlassendes verläuft, und am Auslassende im wesentlichen auf siner zweiten Linie liegen, die ungefähr durch die Mitte des Auslassendes verläuft und. auf der ersten Linie im wesentlichen senkrecht steht.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.

Fig. 1 ist eine dreidimensionale Ansicht von einer Grenzflächenerzeugereinheit.

Fig. "5a ist eins Seitenansicht der linken Seite des in Fig* I dargestellten Grenzflächenerzeugers.

Fig. 1b ist eine Seitenansicht von der rechten Seite des in Fig. 1 dargestellten Grenzflächenerzeugers·

Fig. 2 ist eine dreidimensionale Ansicht einer anderen Grenz- £lächenerzeugereinheit.

Fig. 2a ist eine Seitenansicht von der linken Seite des in Fig. 2 dargestellten Grenzflächenerzeugers.

Fig. 2b ist eine Seitenansicht von der rechten Seite des in Fig. 2 dargestellten Grenzflächenerzeugers.

Fig. 3 ist ein Teilquersehnitt durch einen Grenzf lächener zeuger mit zur Befestigung dienenden Gewindegangen.

Fig. A zeigt einen Grenaflächenerzeuger, der aus zwei in einem Rohr angeordneten Grenzflächenerzeugereinheiten zusammengesetzt ist.

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Pig. 5 ist eine Vorderansicht eines bevorzugten Grenzflächenerzeugers gemäss der Erfindung.

Pig. 6 ist eine TJnteransicht des Grenzflächenerzeugers gemäss Pig. 5.

Pig. 5.

Pig. 8 zeigt den Grenzflächenerzeuger gemäss Pig. 5 von der linken Seite.

In Pig. 1 ist ein einzelner Grenzflächenerzeuger als massiver Körper 1 in Form eines Zylinders dargestellt, der ein Einlassende 2, ein Auslassende 3 und vier Durchtrittskanäle 4» 5» 6 und 7 durch den Körper 1 aufweist. Am Einlassende 2 liegen die Enden der Durchtrittskanäle im wesentlichen auf der (in Pig. 1a dargestellten) Linie A-A, die ungefähr durch die Mitte des Einlassendes verläuft. Am Auslassende liegen die Enden der Durchtrittskanäle im wesentlichen auf der (in Fig. 1b dargestellten)

in n ι g ο— j}, me ungeimir uujruii uie raxuue ues AUB-La.aaeuu.eo verläuft und auf der Linie A-A im wesentlichen senkrecht steht. Der Grenzflächenerzeuger gemäss der Erfindung muss mindestens zwei gesonderte Durchtrittskanäle enthalten. So kann der Grenzflächenerzeuger z.B. zwei, drei, vier oder mehr gesonderte Durchtrittskanäle aufweisen. Wenn der Grenzflächenerzeuger vier Durchtrittskanäle aufweist, wie es in Pig. 1, 1a und 1b dargestellt ist, dann können diese Durchtrittskanäle das Einlassende (Pig. 1a) mit dem Auslassende (Pig· 1b) durch Kanäle verbinden, die von den Ein!asslöchern a, b, c und d (Pig· 1a) zu den Auslasslöchern a^, b-j, C₁ bzw. d., (Pig. 1b) führen. Die Anordnung kann aber auch so getroffen sein, dass die Einlasslöcher a, b, c und d durch je einen Kanal mit den Auslaselöchern a.j, dj, b₁ bzw. c.j verbunden sind.

Pig. 2 zeigt einen Grenzflächenerzeuger 8 mit einem Einlassende 9» einem Auslassende 10 und vier Durchtrittskanälen 11, 12, 13 und 14 durch den Grenzflächenerzeuger 8. Am Einlassende 9

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sind die Enden der Durchtrittskanäle im wesei ..liehen längs der Linie C-C (vgl. Pig. 2a), die ungeiähr durch die Mitte des Einlassendes verläuft, gegeneinander versetzt angeordnet. Am Auslassende sind die öffnungen der Durchtrittskanäle im wesentlichen längs der Linie D-D (vgl. Pig. 2b), die ungefähr durch die Mitte des Auslassendes verläuft und auf der Linie

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versetzt angeordnet. Die in Pig. 2, 2a und 2b dargestellten Durchtrittskanäle verbinden die Einlasslöcher e, f, g und h (Pig. 2a) mit den Auslasslöchern O₁, f₁, g^ bzw. h^ (Pig. 2b).

3s?i den in Pig. 1a, 1b, 2a und'2b dargestellten Vorrichtungen ^ ist es nicht wesentlich, dass die Linie A-A auf der Linie B-B

§ und die Linie C-C auf der Linie D-D genau senkrecht steht, d.h.

einen Winkel von 90° bildet. Je näher aber der Winkel wischen diesen beiden Linien einem rechten Winkel kommt, desto wirksamer ist der Grenzflächenerzeuger. Wenn der Winkel zwischen der Linie A-A und der Linie B-B 0° beträgt, findet praktisch keine Vermischung statt.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigteil Sr?asflächejierseüger sind Zylinder. Sie können jedoch auch ans^ro geeignete Formen haben, z.B. als Würfel ausgebildet sein. Während die Durchtrittskanäle in den Zeichnungen mit kreisförmigem Querschnitt dargestellt sind, ist kein Grund ersichtlich, warum die Quer-Bchnittsform nicht auch anders, z.B. quadratisch oder dreieckig, ausgebildet sein könnte.

Fig. 3 zeigt eine teilweise im Schnitt ausgeführte Seitenansicht von einem zylindrischen Grenzflächenerzeuger (wobei die die Durchtrittskanäle ändert enden gestrichelten Linien fortgelassen sind) mit einem Einlassende 11 und einen Auslassende 12. Die Aussengewindegänge 13 und die Innengewindegänge 14 sind einstückig mit dem Grenzflächenerzeuger geformt und dienen sum Befestigen mehrerer derartiger Einheiten aneinander, so dass die Grenzflächenerzeugereinheiten hintereinandergeschaltet werden können * Eine solche Anordnung bietet eine einfache Methode,

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jam einen Grenzflächenerzeuger an eine» anderen ssu befestigen.

Ein anderer Grenzflächenerzeuger ist in Pig. 4 dargestellt. Er besteht aus den beiden einzelnen Grenzflächenerzeugern 15 und 16, die in den Rohr 17 befestigt sind. Zwischen den Grenzflächenerzeugern 15 und 16 muss ein freier Raun vorgesehen sein» daait die Flüssigkeit strönen kann. Die günstigste Form dieses Saiises ist tetraedrisclii veil bei dieser Jtrorn der Bereich, in den Material "hängenbleiben" könnte, auf ein Mini mum beschränkt ist. Eine solche Anordnung erhält nan unter Verwendung Mehrerer Grenzflächenerzeuger von der Art, wie sie in Fig. 5 bis 8 dargestellt sind (wobei in Fig. 6 und 7 die gestrichelten Linien fortgelassen sind). Fig. 5 ist eine Vorderansicht eines Grenzflächenerzeugers.

Fig. 8 zeigt denselben Grenzflächenerzeuger von der linken Seite. Fig. 6 und 7 zeigen die Unter- bzw. Oberansicht des Grenzfläclienerzeugers genäss Fig. 5>. Venn die Flüssigkeit durch den Grenzflächenerzeuger geaäss Fig. 5 aufwärts strömt, iaritt sie an den Stellen i, j, k and a (Fig. S) ein, ströat durch, die Barchtrittslranäle 18. i.q. 20 und 21 (Fig. 5) und tritt an den Stellen i-, j.., k.. bzw. n~ (Fig. 7) aus.

Sie Vorrichtung genäss Fig. 4 arbeitet In ähnlicher Veise wie die in den oben genannten USA-Patentschriften beschriebenen Vorrichtungen. Zwei abwärts strömende Flüssigkeitsschichten teilen sich, wenn die Flüssigkeit durch den Grenzflächenerzeuger 15 strönt, in acht Schichten, und aus den acht Schichten, die aus den Grenzflächenerzeuger 15 ausströmen, werden bein Durchströmen des Grensflachenerzeugers 16 32 Schichten. Grosse, Forn und Anzahl «ler einzelnen Grenzflächenerzeuger häng* von den jeweiligen besonderen Umständen ab.

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Claims

Dow Badische Company 7* Oktober I97I O3-I3 S c h u t zansprüche

1. Grenzflächenerzeuger mit mindestens einem massiven, prismatischen, insbesondere zylindrischen Körper, der zur Anordnung in einem Hohlkörper, insbesondere einem Hohlzylinder bestimmt ist, mit einem stirnseitigen Einlassende, einem stirnseitigen Auslassende.und einer Anzahl von gesonderten Durchtrittskanälen"durch den Körper, die das Einlassende ciit dem Auslassende verbinden, dadurch gekennzeichnet _s dass die Durchtrittskariäle (4-7; 11-14) am Einlassende (2;9) im wesentlichen auf einer ersten Linie (A-A; C-C) enden, die ungefähr durch die Mitte des Einlassendes verläuft, und dass sie am Auslassende (3; 10) im wesentlichen auf einer zweiten Linie (B-B; D-D) enden, die ungefähr durch ö*.e Mitte des Auslassendes verläuft und auf der ersten ..Linie (A-A; C-C) im wesentlichen senkrecht steht.

2„ Grenzflächenerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittskanäle (4-7; 11-14).senkrecht zu ihren Längsachsen einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. . * . - . . .

3· Grenzflächenerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittskanäle (11-14) mit ihren Einlassenden längs der ersten Linie (C-C) und mit ihren Auslassenden längs der zweiten Linie (D-D) gegeneinander versetzt angeordnet sind. . ^J '.

4. Grenzflächenerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen je zwei Grenzflächenerzeugern ' (15,16) tetraedrisch ausgebildet Ist.