DE883662C

DE883662C - Mixing device for liquids

Info

Publication number: DE883662C
Application number: DEW4813A
Authority: DE
Inventors: Georg Wagner
Original assignee: Wagner Georg KG
Current assignee: Wagner Georg KG
Priority date: 1950-12-22
Filing date: 1950-12-22
Publication date: 1953-07-20

Description

Mischvorrichtung für Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung für Flüssigkeiten, bei der beispielsweise ein von der Hauptflüssigkeitsleitung abgezweigter Teilstrom die Zumischflüssigkeit aus einem parallel geschalteten Vorratsbehälter verdrängt und sie unter Ausnutzung einer Druckdifferenz in der Hauptleitung in diese drückt. Es sind Mischvorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen der durch die Dn'rchflußmenge bestimmte Druckunterschied vor und nach einer Drosselstelle die Zuführung eines Zumischmittels in den Hauptflüssigkeitsstrom ermöglicht. Diese Vorri4tungen haben jeldoch den Nachteil, daß bei ihnen die Beibehaltung des geevünschten -Mischungsverhältnisses nicht über den ganzen Durchflußmengenbereich gewährleistet ist, d. h. bei kleinen Durchflußmengen ist die Druckdifferenz nicht mehr groR genug, um im gewünschten Maße wirksam zu sein. Man hat daher vorgeschlagen, die Durchflußöffnungen des Haupt-und Teilstromes bzw. des Zumischstromes bei ver-.inderlichem Drosselqulerschnitt verhältnisgleich zu steuern. Diese Mischvorrichtungen sind jedoch verhältnismäßig teuer in der Herstellung. Außerdem ist es erforderlich, daß die zuzumischendenFlüssigkeiten keine Verunreinigungen enthalten und deshalb nicht für alle Zwecke geeignet sind.Mixing device for liquids The invention relates to a mixing device for liquids in which, for example, a branched off from the main liquid line Partial flow of the admixing liquid from a storage tank connected in parallel displaced and they using a pressure difference in the main line in this presses. Mixing devices of this type are known in which the flow rate through the flow rate certain pressure difference before and after a throttle the supply of a Allowing admixture in the main liquid flow. Have these provisions However, the disadvantage that with them the retention of the desired mixture ratio is not guaranteed over the entire flow rate range, d. H. with small ones Flow rates, the pressure difference is no longer large enough to achieve the desired Measure to be effective. It has therefore been proposed that the flow openings of the main and Partial flow or the admixing flow in the case of a reduced throttle cross section to control. However, these mixing devices are relatively expensive to manufacture. In addition, it is necessary that the liquids to be mixed do not contain impurities and are therefore not suitable for all purposes.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, trotz einfachster Gestaltung der Mischvorrichtung den Gesamtmengenbereich des Hauptstromes zu erfassen, d. h. daß von der kleinsten bis zur größtmöglichen Durchflußmenge der Hauptflüslsigkei, stets ein wirksamer Druckunterschied vorhanden ist. Erfindnngsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch Steuerung des Differenzdruckes mittels eines beweglichen Drosselkörpers, gegebenenfalls durch zusätzliche Steuerung der Menge des Verdrängerstromes bzw. der Zumischflüssigkeit derart, daß über den gesamten Mengenbereich des Haupt- stromes ein konstantes Mischungsverhälh1is eingehalten wird. Der Teilstrom wird vor oder nach der Drosselstelle dem Hauptstrom entnommen, und der Zwischenstrom wird an einer Stelle niederen Drudkes dem Hauptstrom zugeführt. Diese Zumischstelle kann entweder in oder nach der Drosselstelle liegen. Das gewünschte Mischungsverhältnis kann durch Veränderung des Eintrittsquerschnittes des Zumischstromes oder des Drosselquerschnittes im Hauptstrom oder durch Veränderung der Belastung des beweglichen Drosselorgans erreicht werden. Die Vielseitigkeit der Ausführungsformen ergibt sich aus den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, denen weitere Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen sind. The invention is therefore based on the object, despite the simplest Design of the mixing device to capture the total volume range of the main flow, d. H. that from the smallest to the largest possible flow rate of the main liquid, there is always an effective pressure difference. This object is achieved according to the invention solved by controlling the differential pressure by means of a movable throttle body, possibly through additional control of the amount of displacement flow or the admixing liquid in such a way that over the entire quantity range of the main Stromes a constant mixing ratio is maintained. The partial flow is before or after the throttle point is taken from the main flow, and the intermediate flow is at one Place of lower Drudkes fed into the main stream. This admixing point can either lie in or after the throttle point. The desired mixing ratio can be achieved through Change of the inlet cross-section of the admixing flow or the throttle cross-section in the main flow or by changing the load on the moving throttle body can be achieved. The versatility of the embodiments results from the following Embodiments described, which provide further details of the invention can be found.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Mischvorrichtungen nach der Erfindung in schematischer Speise dargestellt, und zwar zeigt Fig. I einen Axialschnitt durch eine Mischvorrichtung mit gewichtsbelastetem, beweglichem Drosselkörper, Fig. 2 einen Axialschnirtt durch eine Mischvorrichtung mit federbelastetem D rosseikörper, Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine Mischvorrichtung mit durch den Druck der Hauptflüssigkeit belastetem Drosselkörper, Fig. 4 einen Axialschnitt durch eine Mischvorrichtung mit Staudüse und zusätzlicher Drosselklappe im Hauptstrom und Fig. 5 einen Axialschnitt durch eine Mischvorrichtung mit federbelastetem Drosselkörper anderer Ausführung. In the drawing are several exemplary embodiments of mixing devices shown according to the invention in schematic food, namely Fig. I shows a Axial section through a mixing device with a weight-loaded, movable throttle body, 2 shows an axial section through a mixing device with a spring-loaded nozzle body, 3 shows an axial section through a mixing device with the pressure of the main liquid loaded throttle body, FIG. 4 shows an axial section through a mixing device with a flow nozzle and additional throttle valve in the main flow and FIG. 5 shows an axial section by a mixing device with a spring-loaded throttle body of a different design.

In der Fig. 1 ist eine Mischvorrichtung besonders einfacher Ausführung dargestellt. In dem Durchflußrohr I ist durch den Einbau des Konus 2 eine Drosselsteik geschaffen, die durch den Drosselkörper 3 verschlossen ist. Der Drosselkörper 3 ist derart in Punkt 4 beweglich aufgehängt, daß er gegen den Konus 2 anliegt, wenn kein Fluß im Hauptstrom ist. Der Teilstrom verläßt den Hauptstrom bei 5 und fließt in den Vorratsbehälter 6 hinter die Membrane 7 und verdrängt hier eine entsprechende Menge Zumischflüssigkeit, die bei 8 hinter der Drosselstelle in den Hauptflüssigkeitsstrom eintritt. An der Eintrittsmündung 8 ist ein drehbarer Schieber 9 angeordnet, mittels dessen das Mischungsverhältnis zwischen Htaupt- und Zumischflüssigkeit eingestellt werden kann. Die Einstellung des Schiebers und damit des Mischungsverhältnisses kann auf einer Skala auf der Außenseite der Mischvorrichtung abgelesen werden. Die Schraube Io dient zur Regulierung des Drosselquerschnittes, um damit den Differenzdruck und somit das Mischungsverhältnis zu beeinflussen. In Fig. 1, a mixing device is a particularly simple design shown. In the flow pipe I is a throttle stiffness due to the installation of the cone 2 created, which is closed by the throttle body 3. The throttle body 3 is suspended so movably in point 4 that it rests against the cone 2 when there is no river in the main stream. The partial flow leaves the main flow at 5 and flows into the reservoir 6 behind the membrane 7 and displaces a corresponding one here Amount of admixing liquid, which at 8 is behind the throttle point in the main liquid flow entry. At the inlet opening 8, a rotatable slide 9 is arranged, by means of whose the mixing ratio between main and admixing liquid is set can be. The setting of the slide and thus the mixing ratio can be read on a scale on the outside of the mixer. the Screw Io is used to regulate the throttle cross-section in order to reduce the differential pressure and thus to influence the mixing ratio.

In der Fig. 2 ist ein druckbelastetes Drosselorgan dargestellt. Die Belastung der Drosselklappe II erfolgt durch den Kolben I2, der ebenfalls dem Druck des Hauptstromes ausgesetzt ist. In Fig. 2, a pressure-loaded throttle member is shown. the The throttle valve II is loaded by the piston I2, which is also the pressure the main stream is exposed.

Mit zunehmender Durchflußmenge wird auch der Differenzdruck gesteigert. Die Zuführung der Zumischflüssigkeit erfolgt im Sitz der L(lapple 11. An der Orossellelappe II ist ein DrosselliegelSI3 angeordnet, der während des letzten Teiles des Schließweges der Drosselklappe II in die Austrittsöffnung 14 für die Zumischflüssigkeit eindringt und diese drosselt. Diese Steuerung des Zumischstromes bei kleiner Oeffnung des Drosselorgans 1.1 und kleinem Differenzdruck hat den Vorteil der sicheren Aufrechterhaltung des Mischungsverhältnisses auch bei sehr kleinen Durchflußmengen.As the flow rate increases, the differential pressure is also increased. The admixing liquid is supplied in the seat of the L (lapple 11. On the Orossellelappe II a throttle bar SI3 is arranged, which during the last part of the closing path the throttle valve II penetrates into the outlet opening 14 for the admixing liquid and this throttles. This control of the admixing flow with a small opening of the Throttle body 1.1 and small differential pressure has the advantage of safe maintenance the mixing ratio even with very small flow rates.

Außerdem wird die Zumischmündung durch den Drosselkegel. 13 immer wieder von etwa anhaftenden Verunreinigungen gesäubert, was je nach der Art der Zumischflüssigkeit unter Umständen von besonderer Bedeutung sein kann.In addition, the admixing orifice is created by the throttle cone. 13 always again cleaned of any adhering impurities, depending on the type of Admixing liquid can be of particular importance under certain circumstances.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird durch einen belasteten Strömangskörper I5 eine Stelle niederen Druckes erzeugt. Die Abzweigung des Teilstromes erfolgt an der Stelle 1(6 hinter der Drosselstelle und der Zufluß der Zumischflüssigkeit in der Drosselstelle bei 17. In der Leitung (18 für die Zumischflüssigkeit ist ein Steuerschieber iIg angeordnet, der mit dem Dreharm t20 des Drosselkörpers 15 verbunden ist und demzufolge in Abahängigkeit von der Öffnung des Drosselquerschnittes gesteuert wird. Die Belastung des Drosselkörpers 15 erfolgt mittels der Feder 211 und der Einstellshraube 22. Durch die Änderung der Belastung des Drosselkörpers I5 mittels der Einstellechrauhe 22 wird das Mischungsverhältnis bestimmt. In the embodiment of FIG. 3 is loaded by a Flow body I5 creates a point of low pressure. The branch of the partial flow takes place at point 1 (6 behind the throttle point and the inflow of the admixing liquid in the throttle point at 17. In the line (18 for the admixing liquid is a Control slide iIg arranged, which is connected to the rotary arm t20 of the throttle body 15 is and therefore controlled as a function of the opening of the throttle cross-section will. The throttle body 15 is loaded by means of the spring 211 and the Adjusting tube 22. By changing the load on the throttle body I5 by means of the adjusting screw 22 is used to determine the mixing ratio.

In der Fig. 4 ist eine Mischvorrichtung mit Staudüse dargestellt. Normalerweise erfolgt die Zumischung durch den von der Staudüse 2i5 aufgefangenen Teilstrom. Sind jedoch infolge geringer Strömung bei kleinen Durchflußmengen der Hauptflüssigkeit die Staudruckunterschiede zu gering, um entsprechende Unterschiede in der Zumischung zu erreichen, dann wirkt der durch die eingebaute gewichtsbelastete Klappe 2'6 erzeugte Differenzdruck vor und hinter der Drosselstelle allein. Er genügt, um auch bei kleinen Durchfluß mengen das gewünschteiMischungsverhältnis aufrechtzuerhalten. 4 shows a mixing device with a stagnation nozzle. Normally, the admixture takes place through the collected by the nozzle 2i5 Partial flow. However, due to low flow at small flow rates, the Main fluid the dynamic pressure differences too small to make corresponding differences to achieve in the admixture, then acts through the built-in weight-loaded Flap 2'6 generated differential pressure upstream and downstream of the throttle point alone. It is enough in order to maintain the desired mixing ratio even with small flow rates.

In der Zumischleitung 27 kann ebenfalls ein das Mischungsverhältnis bestimmendes, einstellbares Organ angeordnet sein, wie es bei den Ausführungen nach Fig; I und 2 vorgesehen ist. Auch die verhältnisgleiche Steuerung der Zumischflüssi,glçeit mittels der Klappe 26 ist ohne weiteres möglich.The mixing ratio can also be used in the admixing line 27 be arranged determining, adjustable organ, as in the remarks according to Fig; I and 2 is provided. The proportional control of the admixing liquid also works by means of the flap 26 is easily possible.

In der Fig. 5 ist schließlich eine Mischvorrichtung dargestellt, bei der der Durchflulßquerschnitt des Hauptstromes mittels eines durch die Feder 30 belasteten Kolbenschiebers 3tI gesteuert wird. Der Schieber 3I besitzt an seinem Umfang engt. sprechende Schlitze 32. Mit diesen ist es möglich, entsprechend der Belastung die entsprechende Durchflußmenge freizugeben und dadurch den jeweils notwendigen Differenzdruck zu erhalten. Finally, FIG. 5 shows a mixing device, in which the flow cross-section of the main flow by means of a through the spring 30 loaded piston valve 3tI is controlled. The slide 3I has on his The scope is narrow. speaking slots 32. With these it is possible, according to the Load to release the corresponding flow rate and thereby the necessary To obtain differential pressure.

Mit all diesen Mischvorrichtungen können ohne weiteres ablesbare Mischungsverhältnisse eingestellt werden, die über den ganzen Durchflußmengenbereich des Hauptstromes mit Sicherheit eingehalten werden. Für die Vorrichtungen mit gewichtsbelastetem l)rosselorgan ist allerdings \ oraussetzung. daß die Strömungsachse des Hauptstromes im Bereich der M ischvorrichtung möglichst waagerecht angeordnet ist. With all these mixing devices can be read easily Mixing ratios can be set over the entire flow rate range of the main stream can be observed with certainty. For the devices with weight-loaded l) rosselorgan is a prerequisite. that the flow axis of the main stream is arranged as horizontally as possible in the area of the mixing device.

Bei gleicher Wirkung können auch Ventile oder Schieber mit oder ohne Membran, Drehlilappen u. dgl. verwendet werden. Valves or slide valves with or without can also have the same effect Membrane, rotating tabs and the like can be used.

An Stelle von Flüssigkeiten können auch Gase unter sich oder Gase mit Flüssigkeiten gemischt werden. Instead of liquids, gases or gases can also be used mixed with liquids.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Mixing device for liquids, in which a Partial flow branched off from the main liquid line removes the admixing liquid displaced a parallel connected container and using a differential pressure presses into the main liquid flow, characterized in that an adjustable, z. B. pivotable about an axis throttle member is so loaded that A constant mixture ratio is achieved over the entire quantity range and its movement, if necessary, to control the cross-sections of the partial flow serves.

'2. Mixing device according to claim I, characterized in that the throttle member is designed as a flap, which by its own weight or a strives for additional weight, the throttle opening against the pressure of the main flow close.

3. Mixing device according to claim 1, characterized in that the throttle device is loaded by a spring, which is caused by the pressure of the main current, which strives to move the throttle organ in the opening direction, is stretched.

4. Mixing device according to claim 1, characterized in that the throttle member is loaded by a piston influenced by the main flow.

5. Mixing device according to claim I, characterized in that the throttle element controls the cross-section of the admixing flow.

6. Mixing device according to claim I, characterized in that the throttle point in the main flow by a swivel-mounted, spring-loaded one Throttle body is controlled with a slide that controls the admixing flow is connected and whose axis of rotation also forms the pivot axis of the throttle body.

7. Mixing device according to claim 1, characterized in that the admixture flow is fed into the throttle point of the main flow.

8. Mixing device according to claim ii, characterized in that the branching of the partial flow behind the throttle point and the inflow of the admixing liquid takes place in the throttle point.

Cited publications: German Patent No. 512 174; Swiss U.S. Patent No. 216,710.