DE9421971U1 - Vorrichtung zum Mischen zweier strömender Fluide, insbesondere zum Belüften von Würze für die Bierherstellung - Google Patents
Vorrichtung zum Mischen zweier strömender Fluide, insbesondere zum Belüften von Würze für die BierherstellungInfo
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- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
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Description
27. März 1997
Hrch. Huppmann GmbH Maschinenfabrik HUP-O14-GM
97318 Kitzingen Bö/—
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen zweier strömender Fluide, insbesondere zum Belüften von
Würze für die Bierherstellung, nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
Bei der Herstellung von Bier wird die hergestellte Würze mittels Hefe vergoren. Um die Hefevermehrung und insbesondere den
Gärprozess in der Würze einzuleiten bzw. zu beschleunigen, muß der Würze Sauerstoff zugeführt werden. Dies geschieht üblicherweise
dadurch, daß zwischen Sudhaus und Gärkeller Luft in die Würze eingebracht wird. Die notwendige Sauerstoffmenge beträgt
dabei in der Regel 7 bis 10 mg/1. Theoretisch ist zur Erzielung eines derartigen Sauerstoffgehaltes lediglich die
Einbringung von 3 bis 10 1 Luft je Hektoliter in die Würze notwendig. Da sich jedoch ein Teil der beim Einblasen von Luft
entstehenden Luftbläschen nicht in der Würze löst und die Luft bei bekannten Vorrichtungen und Verfahren nicht gleichmäßig in
der Würze verteilt wird, wird in der Praxis ein bis zu 10-facher Betrag an Luft benötigt, um den gewünschten Sauerstoffgehalt
in der Würze zu erzielen.
Um insbesondere eine homogenere Luftverteilung in der Würze zu erzielen, ist es aus Kunze, Technologie für Brauer und Mälzer,
7. Aufl., VLB Berlin, 1994, S. 289 ff., bekannt, einen Strahlmischer
in Form eines Venturirohres zu verwenden, bei dem zunächst einmal aufgrund einer Verengung des Rohres eine Vergrößerung
der Fließgeschwindigkeit der Würze eintritt. In diesem Bereich wird mittels einer zentral angeordneten Düse Luft
zugesetzt und in der anschließenden turbulenten Strömung im Bereich der Erweiterung des Rohres mit der Würze verwirbelt.
Ebenfalls aus Kunze, a.a.O., ist weiter die sogenannte Zweistoff düse (nach Prof.Chawla) bekannt, die einen ähnlichen
Aufbau wie das Venturirohr aufweist. Dabei wird jedoch die Luft durch feine Düsen, die im wesentlichen gleichmäßig über
die gesamte Wandung verteilt sind, in die eigentliche Mischkammer eingeleitet.
Trotz verbesserter Verteilung der eingebrachten Luft in der Würze ist bei diesen bekannten Würzebelüftungsvorrichtungen
noch keine ausreichend homogene Luftverteilung möglich. Dies erhöht zum einen den notwendigen Luftverbrauch und führt zum
anderen zu einem Qualitätsverlust der Würze.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Belüftung von
Würze bei der Bierherstellung zu schaffen, die eine homogenere Luftverteilung in der Würze und/oder einen geringeren Luftverbrauch
ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach der Lehre des Schutzanspruchs 1 gelöst.
Wenngleich die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Mischen beliebiger
strömender Fluide, also Gas-Gas, Flüssigkeit-Gas oder Flüssigkeit-Flüssigkeit, verwendet werden kann, wird die Erfindung
im folgenden im wesentlichen am Beispiel der Belüftung von Würze beschrieben.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist einen Düsenkörper auf, der in Längsrichtung vom ersten Fluid, insbesondere der
• >
zu belüftenden Würze, durchströmt wird. Dieser Düsenkörper ist
mit einer im wesentlichen radialen Einströmöffnung für das zweite Fluid, insbesondere die der Würze zuzuführende Luft,
versehen. Im Bereich des Fluideinlaufs, bezogen auf die Strömungsrichtung des ersten Fluides, also der Würze, weist der
Dusenkorperinnenraum in an sich bekannter Weise eine Querschnittsverengung
und im Bereich des Fluidauslaufs eine Querschnittserweiterung auf.
Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen ist jedoch ein im Düsenkörper angeordneter im wesentlichen geschlossen umlaufender
Ringspalt vorgesehen, der über die Einströmöffnung mit dem zweiten Fluid, also mit Luft, beaufschlagbar ist und im Bereich
des Fluideinlaufs diesen ringförmig umlaufend in den Dusenkorperinnenraum
mündet.
Dies bedeutet mit anderen Worten, daß zunächst einmal die Luft in dem Bereich des Düsenkörpers in die Würze eingeleitet wird,
in dem sich die Würze regelmäßig in laminarer Strömung befindet. Gleichzeitig wird aufgrund der ringförmig die Würze umlaufenden
Lufteinlaßdüse in diesem Bereich die gesamte Aussenumfangsflache
des Würzestroms mit der eingegebenen Luft in Berührung gebracht, während bei der bekannten Zweistoffdüse
eine Vielzahl von diskreten Lufteinlaßpunkten zur Vefügung gestellt wird. Erst im weiteren Verlauf des Würzestroms, nämlich
insbesondere im Bereich des querschnittserweiterten Fluidauslaufs,
erfolgt dann eine Verwirbelung der Luft mit der Würze. Aufgrund dieser Gestaltung ergibt sich eine gegenüber den bekannten
Würzebelüftungsvorrichtungen homogenere Luftverteilung mit kleineren Bläschen, die leichter gelöst werden können und,
damit verbunden, eine verbesserte Würzequalität und ein geringerer Luftverbrauch im Bereich bis zum Sfachen des theoretisch
notwendigen Luftverbrauchs und darunter.
Der die Luft einleitende Ringspalt kann sich beispielsweise unmittelbar in den Fluideinlaßbereich des Düsenkörpers öffnen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel jedoch verläuft der Ringspalt im wesentlichen koaxial zur Längsachse des Düsenkörpers und
öffnet sich zur, bezogen auf die Fluideinlaufseite, Stirnseite
des Düsenkörpers. Bei dieser Gestaltung tritt also die Luft zunächst stirnseitig aus dem Düsenkörper aus und wird von der
dort vorbeiströmenden Würze mitgerissen und in den Düseninnenraum eingeleitet. Ein Vorteil dieser Gestaltung ist insbesondere
die leichte Herstellbarkeit des Ringspaltes beispielsweise durch Fräsen.
Insbesondere beim vorstehenden Ausführungsbeispiel kann ein auf dem Düsenkörper am einlaufseitigen Ende befestigbarer,
insbesondere aufschraubbarer Ringdeckel vorgesehen sein, dessen flanschartig nach radial innen weisender Bereich den
Ringspalt mit zumindest geringem axialen Abstand in radialer Richtung übergreift. Dadurch wird zum einen eine Umleitung des
Luftstroms nach radial einwärts in Richtung Düseninnenraum bewirkt
und zum anderen kann, insbesondere wenn der Ringdeckel aufschraubbar ist, der nach radial innen offene Einlaßspalt
für die Luft in seiner Breite verändert und damit der Luftfluß entsprechend den gewünschten Anforderungen verändert werden.
Vorzugsweise weist dabei der zwischen dem Ringdeckel und der Stirnseite des Düsenkörpers gebildete Spalt einen geringeren
Querschnitt auf als der im Düsenkörper ausgebildete Ringspalt.
Weiter kann zwischen Ringdeckel und Düsenkörper radial ausserhalb
des eigentlichen Ringspalts eine Dichtung vorgesehen sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erweitert sich die nach axial aussen, das heißt entgegen die Strömungsrichtung,
weisende Fläche des nach radial innen weisenden Bereichs des Ringdeckels sich nach axial aussen so trichterartig,
daß dieser Bereich einen Teil des Fluideinlaufs bildet. Der Öffnungswinkel, bezogen auf die Mittellängsachse der Vorrichtung,
des trichterartigen Bereichs des Ringdeckels beträgt dabei vorzugsweise zwischen 110° und 140°, insbesondere jedoch
120°.
In einfachster Weise kann der Düsenkörper einlaßseitig oder gegebenenfalls der Ringdeckel unmittelbar mit der Würzezuführleitung
verbunden, beispielsweise verschraubt sein. Eine derartige Verschraubung kann über eine Flanschverbindung, eine
sogenannte Milchrohrverschaubung oder dergleichen erfolgen. Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
jedoch ist, in Strömungsrichtung vor dem Düsenkörper ein sich trichterartig in Strömungsrichtung erweiternder Einströmstutzen
für die Würze angeordnet, der mit seinem ersten axialen Ende mit der Würzezuführleitung und mit seinem zweiten
axialen Ende mit dem Ringdeckel verbunden, insbesondere an diesen angeflanscht ist. Mit anderen Worten, durch diesen Einströmstutzen
wird in Strömungsrichtung vor dem Düsenkörper ein sich vom Durchmesser der Würzezuführleitung, in der Diktion
der vorliegenden Erfindung als Nenndurchmesser bezeichnet, erweiternder Strömungsraum gebildet, der dann, sich vorzugsweise
relativ schnell verengend, in den Düseninnenraum mündet.
In ähnlicher Weise kann ein sich trichterartig in Strömungsrichtung
verengender nach dem Düsenkörper angeordneter Ausströmstutzen für die Würze angeordnet sein, der mit seinem ersten
axialen Ende mit dem ausgangsseitigen Ende des Düsenkörpers und mit seinem zweiten axialen Ende mit der Abflußleitung
verbunden ist.
Die Querschnittsverengung im Einlaufbereich des Düsenkörpers kann stetig, beispielsweise parabolisch, erfolgen. Vorzugsweise
jedoch erfolgt die Querschnittsverengung im Fluideinlauf des Düsenkörpers abgestuft. Dabei entspricht insbesondere
dann, wenn sich die Zuführleitung zunächst in einem Einströmstutzen zwischen Zuführleitung und Düsenkörper erweitert, der
kleinste lichte Durchmesser des Düsenkörpers im wesentlichen dem Nenndurchmesser, das heißt dem Durchmesser der Zuführleitung.
Vorzugsweise erfolgt die Querschnittsverengung im Einlaufbereich des Düsenkörpers in vier Stufen, wobei die Stufen in
Einströmrichtung gesehen bezogen auf die Längsmittelachse der Vorrichtung folgende Öffnungswinkel aufweisen:
a) Stufe I : 80° bis 110°, insbesondere 98°;
b) Stufe II : 40° bis 65°, insbesondere 56°; c) Stufe III: 5° bis 15°, insbesondere 10°;
d) Stufe IV : 0,5° bis 3°, insbesondere 1°.
Insbesondere bei dieser Gestaltung des Einlaufbereichs des Düsenkörpers
erfolgt bereits beim Einströmen des zweiten Fluids, beispielsweise der Luft, durch die radiale Einströmöffnung und
den Ringspalt eine laminare Anlage des zweiten Fluids an die Wand des Düsenkörpers und eine selbsttätige Umleitung des
zweiten Fluides in Richtung zum Ausströmbereich des Düsenkörpers. Mit anderen Worten, bereits ohne den Einfluß des ersten
Fluides, beispielsweise der Würze, wird die Luft unter Anlage an der Düsenwandung in die "richtige" Richtung durch die Düse
geführt.
Die Querschnittserweiterung im Bereich des Würzeauslaufs des Düsenkörpers kann in analoger Weise zum Einlauf stetig oder
abgestuft erfolgen. Vorzugsweise jedoch erfolgt die Querschnittserweiterung im Bereich des Fluidauslaufs des Düsenkörpers
lediglich einstufig, und zwar trichterartig mit einem Öffnungswinkel zwischen 1° und 20°, insbesondere jedoch 8°.
Zur Befestigung des Einströmstutzens, des Ausströmstutzens und/oder des Ringdeckels kann der Düsenkörper in einfacher
Weise im Bereich seines ausströmseitigen Endes und/oder im Bereich
seines einströmseitigen Endes ein Aussengewinde aufweisen, auf das der Ausströmstutzen, der Einströmstutzen
und/oder der Ringdeckel mit komplementären Innengewinden aufschraubbar sind.
Wie eingangs bereits erwähnt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
nicht nur zur Würzebelüftung bei der Bierherstellung Verwendung finden. Vielmehr kann die Vorrichtung überall da
verwendet werden, wo es gilt, unterschiedliche oder gleiche Fluide strömend miteinader zu vermischen, wobei die Vorrichtung
neben der Mischfunktion, insbesondere bei der Vermischung gleicher Fluide, zum Fördern und zum Transport von Fluiden
verwendet werden kann. Dazu muß zunächst lediglich das zweite Fluid als Förderfluid unter einem höheren Druck als das erste
zu fördernde Fluid durch den Ringspalt in den Düsenkörper eingeleitet werden. Durch das Umleiten des Förderfluidstroms,
beispielsweise selbsttätig durch die geometrische Gestaltung des Fluideinlaufbereichs des Düsenkörpers wie vorstehend beschrieben,
in Strömungsrichtung durch den Düsenkörper entsteht im Bereich des Fluideinlaufs ein Unterdruck, der zum Ansaugen
und Weitertransportieren des zu fördernden Fluides benutzt werden kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig.l im Längsschnitt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Würzebelüftung gemäß der
vorliegenden Erfindung; und
Fig.2 in vergrößerter schematischer Darstellung ebenfalls
im Längsschnitt den Düsenkörper der Vorrichtung nach Fig. 1.
Die Vorrichtung zur Würzebelüftung gemäß der Erfindung weist
zunächst, wie in Fig. 1 dargestellt, einen Düsenkörper 1 auf. Der Düsenkörper 1 ist mit einer im Querschnitt kreisförmigen
Durchgangsöffnung versehen, die den Düseninnenraum 2 bildet.
Im Bereich seines einlaufseitigen Endes ist der Düsenkörper 1
mit einem Außengewinde 3 versehen, auf den ein Ringdeckel 4, der ein entsprechendes Innengewinde 5 aufweist, aufgeschraubt
ist.
Der Ringdeckel 4 weist einen nach radial außen weisenden Flanschbereich 6 auf, an den wiederum ein Außenflansch 7 eines
Einströmstutzens 8 mit einer lediglich schematisch angedeuteten Schraubverbindung 9 fluiddicht angeflanscht ist. Zur Zen-
trierung des Ringdeckels 4 und des Einströmstutzens 8 zueinander weist der Ringdeckel 4 einen hervorspringenden Zentrierbund
10 auf, der von einer entsprechenden Ausnehmung 11 im Außenflansch 7 des Einströmstutzens 8 umgriffen wird.
Der Einströmstutzen 8 weist weiter einen sich in Strömungsrichtung
erweiternden Trichterbereich 12 auf, dessen kleinster Innendurchmesser im wesentlichen dem Nenndurchmesser der Zuströmleitung
für das erste Fluid, d. h. bei diesem Ausführungsbeispiel für die Würze entspricht. Der Nenndurchmesser
liegt dabei üblicherweise im Bereich zwischen 50 und 125 mm. Im Bereich seines vom Düsenkörper 1 weg weisenden Endes weist
der Einströmstutzen 8 Befestigungsmittel in Form einer sogenannten Milchrohrverschraubung 13 zum Anschluß einer nicht
dargestellten Würzezufuhrleitung auf.
Im Bereich seines ausströmseitigen Endes weist der Düsenkörper
1 bei diesem Ausführungsbeispiel in prinzipiell gleicher Weise wie im Bereich seines einströmseitigen Endes ein Außengewinde
14 auf, auf das ein Ausströmstutzen 15, der mit einem entsprechenden Innengewinde 16 versehen ist, aufgeschraubt ist. Der
Ausströmstutzen 15 verengt sich bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in Strömungsrichtung trichterartig und
mündet in eine Anschlußeinrichtung 17 zum Anschluß der Abführleitung für die belüftete Würze, die aus Gründen einer klareren
Darstellung nicht gezeigt ist. Der Anschluß der Würzeabfuhrleitung erfolgt dabei in analoger Weise zum Würzeeinlauf
durch eine Milchrohrverschraubung 18.
Der Düsenkörper 1 weist eine radiale Einströmöffnung 19 auf,
die im wesentlichen aus einem Anschlußstutzen 20 besteht, der zum Anschluß einer nicht dargestellten Luftzufuhrleitung ein
Innengewinde 21 aufweist. Die Einströmöffnung 19 mündet radial innen in einen den Düsenkörper 1 geschlossen umlaufenden
Ringspalt 22, der sich zum einlaufseitigen Stirnende 23 des Düsenkörpers 1 hin öffnet.
Zum Belüften der Würze wird diese durch den Einlaufstutzen 8 in Richtung des mit Fi bezeichneten Pfeils in die erfindungsgemäße
Vorrichtung eingeleitet. Gleichzeitig wird die Luft
durch die radiale Einlauföffnung 19, wie durch den mit F2 bezeichnete
Pfeil dargestellt, in den Düsenkörper 1 eingeleitet. Im Innenraum 2 des Düsenkörpers 1 erfolgt dann die innige Vermischung
der Würze (F-]) mit der Luft (F2), worauf dann die belüftete
Würze in Richtung des Pfeils (F1 iZ) die erfindungsgemäße
Vorrichtung verläßt.
In der Fig. 2 ist der Kernbereich der beispielhaft dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung, nämlich der Düsenkörper 1
und der Ringdeckel 4, in vergrößerter Darstellung gezeigt.
Zunächst einmal besteht der Düsenkörper 1 aus drei Düsenkörperelementen,
nämlich einem Außenring la, einem Innenring Ib und einem Düsendeckel Ic. Der Außenring la weist im wesentlichen
die Gestalt eines Rohrstutzens auf, der im Bereich seines auslaufseitigen Endes mit einem im wesentlichen den gesamten
Ring umlaufenden flanschartigen Bund 24 versehen ist. Die Innenkontur
des Außenrings la ist kreiszylindrisch ausgebildet. Im Bereich seines flanschartigen Bundes 24 weist der Außenring
la, wie vorstehend anhand der Fig. 1 bereits beschrieben, die Einströmöffnung 19 für die Zufuhr der Sterilluft zur Würzebelüftung
auf.
Im Innenraum des Außenrings la ist der Innenring Ib konzentrisch
bzw. koaxial zum Außenring la angeordnet. Der Innenring Ib weist eine kreiszylindrische Außenkontur auf, wobei der Außendurchmesser
des Innenrings Ib kleiner ist als der Innendurchmesser
des Außenrings la. Aufgrund dieser Gestaltung wird zwischen Außenring la und Innenring Ib ein geschlossen, d.h.
ununterbrochen umlaufender zylindrischer Ringspalt 22 gebildet, in den die Einströmöffnung 19 mündet. Die Innenkontur des
Innenrings Ib ist, wie nachfolgend beschrieben, profiliert.
Auslaufseitig ist über eine aus mehreren Schrauben bestehende
lediglich schematisch angedeutete Flanschverschraubung 25 der Düsendeckel Ic am Außenring la bündig und fluiddicht angeflanscht.
Der Düsendeckel Ic weist dabei eine rohrstutzenförmige
Gestalt mit einem flanschartig umlaufenden Absatz 26, der zur Befestigung am Außenring la dient, auf. Auslaufseitig ist
der Düsendeckel lc mit einem Außengewinde 14 zur Befestigung des in Fig. 1 dargestellten Ausströmstutzens 15 versehen.
Über eine wiederum lediglich schematisch dargestellte Schraubverbindung
27 mit regelmäßig am Umfang angeordneten Schrauben ist der Düsendeckel Ic mit dem Innenring Ib verbunden bzw. ist
der Innenring Ib am Düsendeckel Ic befestigt. Die Innenkontur
des Innenrings Ib und die Innenkontur des Düsendeckels Ic sind
dabei so aufeinander abgestimmt, daß der Innendurchmesser des Innenrings Ib und der Innendurchmesser des Düsendeckels Ic im
Bereich ihrer Stoßebene gleich sind. Außenring la, Innenring Ib und Düsendeckel Ic sind dabei konzentrisch bzw. koaxial zueinander
angeordnet.
Gleichzeitig wird vom Düsendeckel Ic der Ringspalt 22 auslaufstirnseitig
fluiddicht verschlossen, so daß sich der Ringspalt ausschließlich zur EinlaufStirnseite 23 hin öffnet.
Wie anhand der Darstellung nach Fig. 1 bereits beschrieben weist der Außenring la einlaufseitig ein Außengewinde 3 auf,
auf das der Ringdeckel 4 mit einem dazu komplementären Innengewinde 5 aufgeschraubt ist. Der Ringdeckel weist einen
flanschartig nach radial innen weisenden Bereich 28 auf, der den Ringspalt 22 in radialer Richtung unter Belassung eines
geringen axialen Abstandes übergreift. Dadurch wird ein Ringspalt 29 gebildet. Durch Zwischenlage einer Ringdichtung
30 wird zum einer die Breite des Ringspalts 2 9 und damit in Abhängigkeit vom Druck der zugeführten Luft der Durchfluß der
Luft bestimmt und zum anderen der Ringspalt 29 nach radial außen abgedichtet.
Die nach axial außen, d.h. vom Düsenkörper 1 weg weisende Fläche 31 des nach radial innen weisenden Bereichs 28 des
Ringdeckels 4 erweitert sich entgegen der durch den Pfeil F1
dargestellten Einströmrichtung trichterartig, wobei bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel der Öffnungswinkel dieses
trichterartigen Bereichs, bezogen auf die Mittelachse 32, 120° beträgt. Dadurch wird ein weicher laminarer Einlauf der zu belüftenden
Würze ermöglicht.
Der Innenring Ib weist in etwa im Bereich der Einströmöffnung
seinen geringsten Querschnitt 33 auf. Dieser entspricht hier dem Nenndurchmesser, d.h. dem Durchmesser der Würzezuführleitung.
Vom einlaufseitigen Ende her verengt sich der Querschnitt
des Düseninnenraums 2 bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel in vier Stufen I, II, III und IV. Dabei ist jede
Stufe für sich kegelstumpfförmig ausgebildet. Der Öffnungswinkel
der Stufe I ist dabei 98 °, der der Stufe II 56°, der der
Stufe III 10° und der der Stufe IV ist 1°, jeweils bezogen auf die Mittelachse 32.
Vom Bereich des geringsten Querschnitts 33 an erfolgt eine Querschnittserweiterung des Düseninnenraums bis hin zum auslauf
seitigen Ende 34 des Düsendeckels Ic. Diese Querschnittserweiterung
ist ebenfalls kegelstumpfförmig mit einem Öffnungswinkel von 8°.
Zum Belüften der Würze wird diese in im wesentlichen laminarer Strömung durch den Einströmstutzen 8 und den Einlaufbereich
des Ringdeckels 4 in den Innenraum des Düsenkörpers 1 eingeführt. Gleichzeitig wird unter zumindest geringem Überdruck,
bezogen auf die Würze, Sterilluft über die Einströmöffnung in den Ringspalt eingespeist, einlaufstirnseitig durch den
Ringdeckel 4 nach radial innen umgelenkt und über den sich verengenden Einlaufbereich des Düsenkörpers in den Innenraum
geführt. Insbesondere aufgrund der vorstehend beschriebenen Gestaltung dieses Einlaufbereichs entsteht eine laminare den
gesamten Würzestrom zunächst radial außen umschließende Luftströmung zwischen Würze und Düseninnenwand. Erst im Bereich
des geringsten Querschnitts erfolgt eine zunehmende Ablösung dieser laminaren Luftströmung von der Düseninnenwand und eine
innige turbulente Verwirbelung mit der zu belüftenden Würze.
Claims (14)
1. Vorrichtung zum Mischen zweier strömender Fluide, insbesondere zum Belüften von Würze für die Bierherstellung,
mit einem Düsenkörper, der in Längsrichtung vom ersten Fluid, insbesondere der zu belüftenden Würze, durchströmt
wird, und einer im wesentlichen radialen Einströmöffnung
für das zweite Fluid, insbesondere die der Würze zuzuführende Luft, wobei der Düsenkörperinnenraum im Bereich des
Fluideinlaufs bezogen auf die Strömungsrichtung des ersten Fluides eine Querschnittsverengung und im Bereich
des Fluidauslaufs eine Querschnittserweiterung aufweist,
gekennzeichnet durch einen im Düsenkörper (1) angeordneten im wesentlichen geschlossen
umlaufenden Ringspalt (22), der über die Einströmöffnung (19) mit dem zweiten Fluid beaufschlagbar
ist und im Bereich des Fluideinlaufs diesen ringförmig umlaufend in den Düsenkörperinnenraum (2) mündet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (22) im wesentlichen koaxial zur Längsachse
des Düsenkörpers (1) verläuft und sich zur Stirnseite (23), bezogen auf die Fluideinlaufseite des Düsenkörpers
(1), öffnet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
einen auf dem Düsenkörper {1) am einlaufseitigen Ende befestigbaren,
insbesondere aufschraubbaren Ringdeckel (4), dessen flanschartig nach radial innen weisender Bereich
(28) den Ringspalt (22) mit zumindest geringem axialen Abstand in radialer Richtung übergreift.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die nach axial aussen weisende Fläche (31) des nach radial innen weisenden Bereichs (28) des Ringdeckels (4) sich nach axial aussen trichterartig erweitert und einen Teil des Fluideinlaufs bildet.
dadurch gekennzeichnet, daß die nach axial aussen weisende Fläche (31) des nach radial innen weisenden Bereichs (28) des Ringdeckels (4) sich nach axial aussen trichterartig erweitert und einen Teil des Fluideinlaufs bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel des trichterartigen Bereichs des
Ringdeckels (4) zwischen 110° und 140°, insbesondere jedoch
120° beträgt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der zwischen dem Ringdeckel (4) und der Stirnseite (23) des Düsenkörpers (1) gebildete Spalt (29) einen
geringeren Querschnitt aufweist als der im Düsenkörper (1) ausgebildete Ringspalt (22).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch
einen sich trichterartig in Strömungsrichtung erweiternden vor dem Düsenkörper (1) angeordneten Einströmstutzen
(8) für das zu belüftende Fluid, der mit seinem ersten axialen Ende mit der Zuströmleitung für das Fluid und mit
seinem zweiten axialen Ende mit dem Ringdeckel (4) verbunden, insbesondere angeflanscht ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch
einen sich trichterartig in Strömungsrichtung verengenden nach dem Düsenkörper (1) angeordneten Ausströmstutzen
(15) für das belüftete Fluid, der mit seinem ersten axialen Ende mit dem ausgangsseitigen Ende des Düsenkörpers
(1) und mit seinem zweiten axialen Ende mit der Abflußleitung
verbunden, insbesondere angeflanscht ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsverengung im Fluideinlauf des Düsenkörpers (1) abgestuft erfolgt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste lichte Durchmesser (33) des Düsenkörpers (1) im wesentlichen dem Nenndurchmesser entspricht.
dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste lichte Durchmesser (33) des Düsenkörpers (1) im wesentlichen dem Nenndurchmesser entspricht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverengung in vier Stufen erfolgt, wobei
die Stufen in Einströmrichtung gesehen bezogen auf die Längsmittelachse (32) der Vorrichtung folgende
Öffnungswinkel aufweisen:
a) Stufe I : 80° bis 110°, insbesondere 98°;
b) Stufe II : 40° bis 65°, insbesondere 56°; c) Stufe III: 5° bis 15°, insbesondere 10°;
d) Stufe IV : 0,5° bis 3°, insbesondere 1'
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittserweiterung im Bereich des Fluidauslaufs des Düsenkörpers (1) trichterartig mit einem
Öffnungswinkel zwischen 1° und 20°, insbesondere jedoch
8° erfolgt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Düsenkörper (1) im Bereich seines ausströmseitigen Endes und/oder im Bereich seines einströmseitigen
Endes ein Aussengewinde (3,14) aufweist, auf das der Ausströmstutzen (15) und/oder der Ringdeckel (4) bzw. der
Einströmstutzen (8) aufschraubbar sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Düsenkörper (1) im wesentlichen aus drei koaxialen Teilen besteht, nämlich einem Außenring (la), einem
Innenring (Ib) und einem Düsendeckel (Ic), wobei der
Innenring (Ib) so im Außenring (la) angeordnet ist, daß zwischen der Außenfläche des Innenrings (Ib) und der
Innenfläche des Außenrings (la) der Ringspalt (22) gebildet wird, und wobei sowohl der Innenring (Ib) als
auch der Außenring (la) auslaufseitig, bezogen auf den
Würzefluß, unter gleichzeitigem Verschluß des Ringspaltes (22) in diesem Bereich am Düsendeckel (Ic) befestigt
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9421971U DE9421971U1 (de) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Vorrichtung zum Mischen zweier strömender Fluide, insbesondere zum Belüften von Würze für die Bierherstellung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4446000A DE4446000C2 (de) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Vorrichtung zum Mischen zweier strömender Fluide, insbesondere zum Belüften von Würze für die Bierherstellung |
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1994
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