DE8111444U1 - Mischrohr - Google Patents

Description

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Patentanwälte

Dr. phil. nat. J. Rasper Dr. jur. J. Sandmann

Diplomchemiker Diplomingenieur

Bierstadter Höhe 22 Hirtenstraße 19

WIESBADEN 8012 OTTOBRUNN b.München

Tel. 06121 / 562842 Tel. 089/6013894

Telex 4 187 401 smz rasper

Amtl. Aktenz.: Neuanmeldung Mein Zeichen: 21.32

Anmelder: Dr. Ernst Schnabel, 625Ο Limburg

Mischrohr

Die Erfindung betrifft ein Mischrohr zum Mischen von durchströmenden Flüssigkeiten.

Es ist bekannt, mehr oder minder viskose Flüssigkeiten während ihres Transports durch eine Rohrleitung durch ständige Richtungsänderungen zu verwirbeln, so daß eine Durchmischung stattfindet. Dazu sind Mischrohre mit Nenndurchmessern zwischen 25 und 100 mm und den Durchmessern angepaßten Längen von etwa 30 bis 100 cm vorgesehen, die an beiden Enden einen Außenflansch aufweisen und unter Bildung eines Rohrleitungsabschnitts in die von der zu mischenden Flüssigkeit durchströmte Leitung eingebaut werden. Die Mischrohre sind mit einer Auskleidung aus Polytetrafluoräthylen versehen und weisen einen der Mischrohrlänge entsprechenden Einsatz aus Polytetrafluoräthylen auf, der am einen Mischrohrende festgelegt ist und mehrere axial hintereinander angeordnete, um die Mischrohrachse verschraubte und in dieser miteinander verbundene Leitflächen aufweist. Die Leitflächen erteilen der Flüssigkeit Querbewegungen, die sich der axialen Durchströmung überlagern. Somit wird die das Mischrohr durchströmende Flüssigkeit durch eine Folge von Rieh-

tungsänderungen verwirbelt, so daß eine Durchmischung stattfindet.

Bei den bekannten Mischrohren ist es von Nachteil, daß der Einsatz eine teure Fertigung erfordert, weil er zur Ausbildung der Leitflächen maschinell bearbeitet wird. Außerdem weist der Einsatz beträchtliche Wandstärken auf, wodurch der Strömungsquerschnitt innerhalb des Mischrohrs erheblich vermindert wird, so daß der Durchfluß abnimmt bzw. der Druckverlust ansteigt. Ferner steht für eine Rohrleitung nur eine ihrem Durchmesser entsprechende Mischrohrlänge zur Verfügung, die bezogen auf den im Einzelfall gewünschten Durchmischungsgrad zu kurz (ungenügende Mischung) oder zu lang sein kann. Eine individuelle Anpassung kann also nicht vorgenommen werden. Schließlich muß das bekannte Mischrohr beim Einflanschen in die Rohrleitung auch an beiden Enden abgedichtet werden, wofür besondere Dichtungen erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und billig herzustellendes Mischrohr zu schaffen, das sich an die Anforderungen des Einzelfalles anpassen läßt und bei geringer Verminderung des Rohrquerschnitts eine größtmögliche Durchmischung gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch 1.

Danach bildet das erfindungsgemäße Mischrohr keinen Rohrleitungsabschnitt sondern wird vollständig in eine Rohrleitung eingebaut, wobei der einzige Flansch des Mischrohrs im Bereich einer Rohrleitungsverflanschung eingespannt wird. Somit kann das Mischrohr eine beliebige den jeweiligen Erfordernissen angepaßte Länge aufweisen, mit der es in die Rohrleitung eingeschoben wird. Da keine zusätzliche Baulänge erforderlich ist, | ist auch der nachträgliche Einbau in eine Rohrleitung problem-

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los. Weil das Mischrohr sich am Innenumfang der Rohrleitung abstützt und nicht druckfest sein muß, kann es dünnwandig mit einer Wandstärke von beispielsweise 2 bis 3 mm ausgeführt sein. Eine aufwendige Herstellung des Rohrs durch maschinelle Bearbeitung entfällt. Die Leitlamellen lassen sich auf einfache Weise aus der dünnen Rohrwand ausstanzen und abwinkein. Dabei können die Form, die Zahl und die Größe der Leitlamellen sowie das Ausmaß ihrer Abwinklung bzw. Schrägstellung zur Rohrachse variiert werden.

Das erfindungsgemäße Mischrohr eignet sich für Flüssigkeiten mit geringer Viskosität wie für hochviskose Flüssigkeiten. Dabei wird das Mischrohr so angeordnet, daß sein Flanschende das Eintrittsende bildet. Es hat sich gezeigt, daß die abgewinkelten dünnen Leitlamellen, die nur über die Anschlußkante mit dem Rohr verbunden sind, während des Betriebes in begrenztem Maße Schwingungen ausführen, was die Durchmischung fördert. Bei hochviskosen Flüssigkeiten hat sich dagegen eine Ausführung bewährt, bei der die Leitlamellen nicht schwingungsfrei in den freien Rohrquerschnitt hineinragen sondern an ihrem der Anschlußkante gegenüberliegenden freien Ende an der Innenumfangsfläche des Mischrohrs anliegen und durch die Strömung angedrückt und dadurch abgestützt werden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zwei Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand einer schomatischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein für dünnflüssige Flüssigkeiten vorgesehenes Mischrohr, von dem nur das flanschseitige Ende dargestellt ist,

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Fig. 2 eine Stirnansicht des Mischrohrs in Durchflußrichtung, die gleichermaßen für das Mischrohr gemäß Fig. 1 wie für das Mischrohr gemäß Fig. 3 gilt, und

Fig. 3 eine Seitenansicht des Flanschendes eines Mischrohrs für dickflüssige Flüssigkeiten, das sich im wesentlichen als Umkehrung der Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit einer Anordnung des Flansches am anderen Ende darstellt.

Gemäß Figuren 1 und 2 besteht das Mischrohr aus einer Rohrwand 1, an deren eines Ende ein radial nach außen vorspringender Flansch angeformt ist, und aus Leitlamellen 3» die aus der Rohrwand 1 ausgeschnitten und in das Rohrinnere abgewinkelt sind. Die Leitlamellen 3 gehen mit ihrer Anschlußkante h einstückig in die Rohrwand 1 über. In dieser sind der Form der Leitlamellen 3 entsprechende Ausschnitte 5 gebildel.

Fig. 2 zeigt, daß die Leitlamellen 3 im wesentlichen dreieckig ausgebildet sind und mit ihrer der Anschlußkante h gegenüber= liegenden Spitze 6 bis über die Rohrachse 7 hinaus in das Rohrinnere vorragen. Die Leitlamellen 3 sind in vier jeweils um 90 versetzten axialen Reihen angeordnet,, wobei alle Lamellen axial zueinander versetzt sind, so daß die Leitlaraellen 3 bzw. die Ausschnitte 5 längs einer Schraubenlinie angeordnet sind. An den Schnittkanten, die sich von den Enden der Anschlußkante h zur Spitze 6 erstrecken, sind die Leitlamellen 3 mit Randstegen versehen, die zu einer Versteifung der Leitlamellen 3 beitragen und in Verbindung mit der auf die Rohrkrümmung zurückgehenden Lamellenkrümmung zu gewölbten oder schaufelförmigen Leitlamellen führen, die dem durchströmenden Medium, dessen Strömungsrichtung durch den Pfeil 9 gekennzeichnet ist, einen die Mischung fördern?- den Drall erteilen.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen verlaufen die Anschlußkanten h der Leitlamellen 3 unter einem Winkel zur Umfangsrichtung. Die

Leitlamellen 3 sind mit ihrer durch die Spitze 6 verlaufenden Mittellinie um etwa 60 aus der Axialrichtung abgewinkelt.

Das Strömungsrohr gemäß Figur J entspricht hinsichtlich der Ausbildung der Rohrwand 1, der Leitlamellen 3 und der Ausschnitte 5 der Ausführungsform gemäß Fig. 1, so daß die entsprechenden Bezugszeichen verwendet sind. Das Mischrohr wird jedoch gemäß Fig. 3 in entgegengesetzter Richtung durchströmt, so daß die Leitlamellen 3 nicht in Durchströmurigsrichtung 9 j sondern entgegen der Strömungsrichtung 9 geneigt angeordnet ί sind. Der ausbildungsmäßige Unterschied gegenüber dem Strö- j mungsrohr gemäß Fig. 1 besteht somit lediglich darin, daß an- ü stelle des Flansches 2 ein Flansch 2' am anderen Ende der Rohr- ! wand 1 vorgesehen ist. Die Neigung der Leitlamellen 3 entgegen der Strömungsrichtung 9 hat zur Folge, daß die Spitzen 6 der entsprechend langen Leitlamellen 3 unter der Einwirkung der Strömung an die Innenumfangsflache der Rohrwand 1 angedrückt \ werden. \

Die einstückigen Strömungsrohre sind aus handelsüblichen dünnwandigen Rohren aus einem thermoplastischen oder nichtthermoplastischen Kunststoff hergestellt und können beispielsweise aus Polypropylen oder aus Polytetrafluoräthylen bestehen. 3

Claims (8)

ι ι . / IlI » I ι s/ RASPER1 Patentanwälte Dr, phil, nat, J. Rasper Dr, jur. J. Sandmann Diplomchemiker Diplomingenieur Bierstadter Höhe 22 Hirtenstraße 19 WIESBADEN 8012 OTTOBRUNN b.München Tel. 06121 / 562842 . Tel. 089/6013894 Telex 4 187 401 smz rasper Amtl. Aktenz.: Neuanmeldung Mein Zeichen: 2132 Anmelder: Dr. Ernst Schnabel, 6250 Limburg BATEIiTANSPRUCHE;

1. Mischrohr zum Mischen von durchströmenden Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet , daß es aus der Rohrwand (i) unvollständig ausgeschnittene,mit einer Anschlußkante (k) in die Rohrwand (i) übergehende und nach innen in das Rohr hinein abgewinkelte Leitlamellen (3) aufweist, die zumindest zum Teil in Unif angsrichtung und in Längsrichtung des Mischrohres zueinander versetzt angeordnet sind, und daß ein Rohrende einen Flansch (2, 2') aufweist, mit dem das in eine geflanschte Rohrleitung eingeschobene Mischrohr zwischen zwei Rohrleitungsflanschen befestigbar ist.

2. Mischrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitlamellen (3) in vier um 90 zueinander versetzten Reihen angeordnet sind.

3. Mischrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitlamellen (3) sich von der Anschlußkante (k) bis über die Rohrachse (7) hinaus erstrekken.

k. Mischrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Leitlamellen (3) eine etwa dreieckförmige" Gestalt mit einer in der Rohrumfangsfläche verbleibenden Anschlußkante (k) und einer nach innen in das Rohr vorragenden Spitze (6)aufweisen.

5. Mischrohr nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen (6) der Leitlamellen (3) diametral gegenüber den Anschlußkanten (h) an der Innenumfangsflache der Rohrwand (1) anliegen.

6. Mischrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Anschlußkanten (h) der Leitlamellen (3) unter einem Winkel zur Umfangsrichtung verlaufen.

7. Mischrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitlamellen (3) schaufeiförmig mit aufragenden Randstegen (8) ausgebildet sind,

8. Mischrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Leitlamellen (3) unter einem Winkel zwischen k5° und 75° aus der Axialrichtung abgewinkelt sind.