EP0980703B1 - Statischer Mischer - Google Patents

Statischer Mischer Download PDF

Info

Publication number
EP0980703B1
EP0980703B1 EP99115110A EP99115110A EP0980703B1 EP 0980703 B1 EP0980703 B1 EP 0980703B1 EP 99115110 A EP99115110 A EP 99115110A EP 99115110 A EP99115110 A EP 99115110A EP 0980703 B1 EP0980703 B1 EP 0980703B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bars
heat transfer
static mixer
ducts
mixer insert
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99115110A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0980703A1 (de
Inventor
Heinrich Schuchardt
Klemens Dr. Kohlgrüber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Publication of EP0980703A1 publication Critical patent/EP0980703A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0980703B1 publication Critical patent/EP0980703B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0058—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for only one medium being tubes having different orientations to each other or crossing the conduit for the other heat exchange medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/4316—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being flat pieces of material, e.g. intermeshing, fixed to the wall or fixed on a central rod
    • B01F25/43161—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being flat pieces of material, e.g. intermeshing, fixed to the wall or fixed on a central rod composed of consecutive sections of flat pieces of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90—Heating or cooling systems
    • B01F35/93—Heating or cooling systems arranged inside the receptacle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F7/00—Elements not covered by group F28F1/00, F28F3/00 or F28F5/00
    • F28F7/02—Blocks traversed by passages for heat-exchange media

Definitions

  • Static mixers are often used to mix liquids: One The pump presses the liquid through a static mixer built-in Pipe, the liquid being sheared at the mixer and divided into partial flows that are to be mixed together.
  • Kenics mixers With the so-called Kenics mixers (see “Mixing during manufacture and processing von Kunststoffe ", publisher VDI Ges. Kunststofftechnik, VDI publishing house 1986, pp. 238-241) the liquid flow of the mixed material through a in the tube built-in divider divided into partial flows. This divider is around that Tube axis twisted. A vortex-shaped is created in each of the partial flows of the liquid Flow leading to redistribution of the liquid in the cross section of the pipe leads.
  • several such mixing elements are arranged one behind the other, to divide the liquid again and again and a sufficient mixing result to achieve.
  • the pressure stability of these mixers against highly viscous fluids is however comparatively small.
  • SMX mixers consist of two or more mutually perpendicular grids of parallel sheet metal strips, the are welded together at their crossing points and at an angle are set against the main flow direction of the mixture to the liquid to be able to divide and mix.
  • the manufacturing effort for these mixers is because of the many welded joints to be made relatively high.
  • Heat exchangers typically take place at a very low Reynolds number. If, for example, smooth pipes are used for heat exchange, one is against Zero Reynolds number the heat exchange rate extremely low and on the part of the For a given throughput, the heat exchanger essentially only depends on the pipe length used. A significant improvement in heat exchange is then possible by combining the tubular heat exchanger with a static one Mixing device.
  • the object of the invention is to provide a static mixer that can be cooled or is heatable and can be produced in a comparatively simple manner.
  • the invention relates to a static mixer insert, consisting at least from two or more layers arranged side by side, in particular to each other parallel webs, the webs being adjacent layers of webs cross and the webs are connected to each other at the crossing points characterized in that the web positions at their crossing points of heat transfer channels are crossed.
  • the heat transfer channels preferably run at an angle alpha 60 60 ° to Level of the jetty.
  • the heat transfer channels can be separated into individual supply lines and outlets Heat transfer medium open.
  • a preferred variant of the static mixer insert is designed so that the Webs are at least partially designed as hollow webs, the additional channels for have a heat transfer medium.
  • the webs are in a preferred embodiment of the mixer to the main flow direction of the mix at an angle, in particular from 30 to 50 ° or from -30 up to -50 °, which ensures a good division of the mix flow into partial flows is effected.
  • the heat transfer channels are or the channels that run through the hollow webs meandering at their entrances and exits connected with each other. This creates a composite of heat transfer lines created that only a few supply and discharge lines for the heat transfer medium having.
  • the invention also relates to a static mixer insert, consisting at least of two or more layers of juxtaposed, in particular webs parallel to one another, in particular with a rectangular cross section, with cross the webs of adjacent layers of webs and the webs on the Junction points are interconnected, characterized in that the Bridges are designed as hollow webs, which have channels for a heat transfer medium.
  • the mixer insert is not on the Crossing points penetrated by additional heat transfer channels through the Jetty runs.
  • the heat transfer channels can also be used with this form of static mixer use lead into individual supply lines and discharge lines for a heat transfer medium.
  • the webs of this design which are only equipped with hollow webs as channels is to the main direction of flow of the mixture by an angle, in particular from 30 to 50 ° or from -30 to -50 °.
  • the heat transfer channels of this static mixer insert can also be meandering be connected at their entrances and exits.
  • Another object of the invention is a static mixer consisting of at least one of the mixer inserts according to the invention mentioned and an inner housing, that encloses the mixer insert and in the openings for the supply line and derivation of the heat transfer medium either to the crossing the web layers Heat transfer channels or to the channels running along the webs or to both are provided.
  • the heat transfer channels or the channels of the hollow webs are preferably directly connected to the Openings in the inner housing are connected;
  • a particularly preferred static mixer is constructed so that the inner housing is still enclosed by an additional outer housing, the at least one Has inlet connection and an outlet connection for the heat transfer medium and with the inner housing an inlet space and an outlet space for the heat transfer medium forms and has an inlet and an outlet for the mix.
  • mixer inserts arranged one above the other in the inner housing and adjacent mixer inserts are each other about their central axis twisted arranged.
  • the structure of the static mixer element according to the invention and of the invention static mixer allows this by injection molding one Manufacture workpiece, from the webs and from the heat transfer channels pierced inner case walls by adding sliders in the injection mold create the spaces between the webs and the heat transfer channels.
  • This workpiece can either be itself in an outer housing, e.g. a pipeline, be installed or serve as a lost model for the investment casting.
  • each web of a web position ends up to a maximum a web only at one end of the web on an inner housing wall, while the shows other end in the product stream.
  • This design enables injection molding to spray all inner housing walls together with the webs, as all Spaces between the webs are accessible to sliders. This will make the Joining effort to complete mixer reduced
  • a manufacturing process is particularly preferred, in which a primary molding process, the part of the inner housing walls that the Is penetrated heat transfer channels, is produced with.
  • the heat transfer from the heat transfer medium to the mix improves because the Heat conduction paths from the heat transfer medium to the product can be shortened.
  • the described heatable or coolable static mixer not only applied there be where static mixing is required, but can be done from a cost perspective other heat exchangers, e.g. Shell and tube heat exchangers as Capacitors, replace.
  • FIGS 1a to c show a view of the invention from different views Mixer.
  • the outer housing is only shown schematically.
  • the mixer consists of an outer housing 1 with product inlet 2, product outlet 3 and inlet nozzle 4, 6 and outlet nozzle 5, 7 for the heating / cooling medium and the mixer inserts 8, 10 with inner housing 11,
  • the internals shown in FIG. 2 are located inside the mixer each made of 90 ° rotated against each other, stacked mixing elements 8, 10, which are separated from one another by separating plates 9 on the temperature medium side to control the flow direction of the temperature control medium. With others Arrangement of the dividers can reduce the number of heating / cooling medium nozzles are accepting a higher pressure drop.
  • Figures 3a to c show a mixing element (8) from different views. It consists of the inner housing section 300 and alternating layers of parallel Ridges 301 to 306 or 311 to 317 (in part only recognizable in section in Figure 4). The Bars of two successive layers of bars intersect under one Angle of 90 ° and have an angle of 45 ° to the product flow direction.
  • the webs are hollow and have heating / cooling channels 362 to 367 and 371 to 377 (Fig. 4). In order to achieve a flow through the channels, these are through the Layers crossing the webs connecting channels 380, 381, 390, 391, 392 with each other connected (see the section in Fig. 4). From each landing 301 to 306, 311 to 317 only one web 304 or 314 extends from one housing inner wall to the opposite Interior wall. All other webs have a free end.
  • Figure 5 shows an alternative structure of a mixing element, as in an inventive Mixer can be used.
  • On the heating / cooling channels along the Bridges have been dispensed with in favor of simple production, but that is enough Layers of the cross-over cooling channels 580 to 592 through the inner housing of the Mixing element.
  • Such a mixing element is particularly suitable for highly viscous products which have the main thermal resistance on the product side and the additional one Thermal resistance due to heat conduction in the now solid webs does not ins Weight drops.
  • Figure 6 shows a section through the mixing element of Fig. 5 analogous to the section A-A from Figure 3b.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Description

Es wird ein heizbarer oder kühlbarer, statischer Mischereinsatz und ein heizbarer oder kühlbarer, statischer Mischer mit wenigstens einem Mischereinsatz beschrieben, in dem der Mischereinsatz wenigstens aus zwei oder mehreren nebeneinander angeordneten Lagen von insbesondere zu einander parallelen Stegen aufgebaut ist, wobei sich die Stege jeweils benachbarter Lagen von Stegen kreuzen und die Stege an den Kreuzungsstellen der Steglagen miteinander verbunden sind und in dem die Steglagen an den Kreuzungsstellen von Wärmeträgerkanälen durchzogen sind.
Zum Mischen von Flüssigkeiten werden vielfach statische Mischer eingesetzt: Eine Pumpe drückt die Flüssigkeit dabei durch ein mit statischen Mischereinbauten versehenes Rohr, wobei die Flüssigkeit an dem Mischer geschert und in Teilströme aufgeteilt wird, die mit einander vermischt werden sollen.
Beispielhaft für statische Mischer seien die zwei folgenden Vorrichtungen genannt.
Bei den sogenannten Kenics-Mischern (siehe "Mischen beim Herstellen und Verarbeiten von Kunststoffen" , Herausgeber VDI Ges. Kunststofftechnik, VDI-Verlag 1986, S. 238-241) wird die Flüssigkeitsströmung des Mischgutes durch ein im Rohr eingebautes Trennblech in Teilströme geteilt. Dieses Trennblech ist um die Rohrachse tordiert. In jedem der Teilströme der Flüssigkeit entsteht eine wirbelförmige Strömung, die zur Umverteilung der Flüssigkeit im Querschnitt des Rohres führt. Mehrere solcher Mischelemente werden in der Praxis hintereinander angeordnet, um die Flüssigkeit immer wieder neu zu teilen und ein hinreichendes Mischergebnis zu erzielen. Die Druckstabilität dieser Mischer gegenüber hochviskosen Fluiden ist jedoch vergleichsweise gering.
Die sogenannten SMX-Mischer (vgl. Patentschrift US 4 062 524) bestehen aus zwei oder mehr zueinander senkrecht stehenden Gittern von parallelen Blechstreifen, die an ihren Kreuzungspunkten miteinander verschweißt sind und in einem Winkel gegen die Hauptströmungsrichtung des Mischgutes angestellt sind, um die Flüssigkeit teilen und mischen zu können. Der Herstellungsaufwand für diese Mischer ist wegen der vielen zu tätigenden Schweißverbindungen relativ hoch.
Der Wärmeaustausch hochviskoser Flüssigkeiten beim Durchgang durch bekannte Wärmetauscher findet typischerweise bei einer sehr geringen Reynoldszahl statt. Werden zum Wärmetausch beispielsweise glatte Rohre verwendet, ist für eine gegen Null gehende Reynoldszahl die Wärmeaustauschrate äußerst gering und seitens des Wärmetauschers bei gegebenem Durchsatz im wesentlichen nur noch abhängig von der eingesetzten Rohrlänge. Eine wesentliche Verbesserung des Wärmeaustausches ist dann möglich durch eine Kombination des Rohrwärmeaustauschers mit einer statischen Mischvorrichtung.
Diese Kombination ist in zwei Ausprägungen bekannt. Zum einen können in die Rohre eines Rohrbündelwärmetauschers statische Mischelemente eingesetzt werden. Hier werden insbesonders die Mischelemente von Kenics eingesetzt. Zum anderen können die Rohre als Elemente eines statischen Mischers eingesetzt werden. Dies ist beispielsweise in der Deutschen Offenlegungsschrift DE-A-2 839 564 beschrieben.
Die Verwendung eines produktdurchströmten Rohrbündelwärmetauschers scheidet aber bei vielen chemischen Prozessen aus. Wenn z.B. eine Polymerisationsreaktion gekühlt werden muß, wird in einem langsamer durchströmten Rohr auf Grund der höheren Verweilzeit der Reaktanden ein höherer Polymerisationsgrad erreicht. Die Flüssigkeit im Rohr wird dadurch gegebenenfalls viskoser als in den Nachbarrohren. Hierdurch wird die Strömungsgeschwindigkeit des Mischgutes weiter verlangsamt. Bei bestimmten Prozeßparametern können deshalb Rohre eines Rohrbündelwärmetauschers durch Polymerisat verstopfen.
Bei solchen Prozessen ist ein aus Wärmetauscherrohren gebildeter statischer Mischer, wie in DE-A 2 839 564 beschrieben, vorzuziehen. Der Herstellungsaufwand zur Produktion dieser Mischer ist jedoch so hoch, daß diese Lösung häufig als unwirtschaftlich verworfen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen statischen Mischer bereitzustellen, der kühlbar oder heizbar ist und der auf vergleichsweise einfache Art herstellbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den nachfolgend beschriebenen statischen Mischereinsatz und insbesondere durch den weiter beschriebenen statischen Mischer.
Gegenstand der Erfindung ist ein statischer Mischereinsatz, bestehend wenigstens aus zwei oder mehreren nebeneinander angeordneten Lagen von insbesondere zueinander parallelen Stegen, wobei sich die Stege jeweils benachbarter Lagen von Stegen kreuzen und die Stege an den Kreuzungsstellen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steglagen an ihren Kreuzungsstellen von Wärmeträgerkanälen durchzogen sind.
Vorzugsweise verlaufen die Wärmeträgerkanäle unter einem Winkel alpha ≥ 60° zur Ebene der Steglagen.
Die Wärmeträgerkanäle können in einzelne Zuleitungen und Ableitungen für ein Wärmeträgermedium münden.
Eine bevorzugte Variante des statischen Mischereinsatzes ist so ausgeführt, daß die Stege wenigstens teilweise als Hohlstege ausgeführt sind, die zusätzliche Kanäle für ein Wärmeträgermedium aufweisen.
Die Stege sind in einer bevorzugten Ausführung des Mischers zur Hauptströmungsrichtung des Mischgutes um einen Winkel, insbesondere von 30 bis 50° bzw. von -30 bis -50°, angestellt, wodurch eine gute Aufteilung des Mischgutstromes in Teilströme bewirkt wird.
In einer Variante des statischen Mischereinsatzes sind die Wärmeträgerkanäle oder die Kanäle, die durch die Hohlstege verlaufen, mäandrierend an ihren Ein- und Ausgängen miteinander verbunden. Hierdurch wird ein Verbund von Wärmeträgerleitungen geschaffen, der nur wenige Zuleitungen und Ableitungen für das Wärmeträgermedium aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein statischer Mischereinsatz, bestehend wenigstens aus zwei oder mehreren nebeneinander angeordneten Lagen von insbesondere zu einander parallelen Stegen, insbesondere mit rechteckigen Querschnitt, wobei sich die Stege jeweils benachbarter Lagen von Stegen kreuzen und die Stege an den Kreuzungsstellen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege als Hohlstege ausgeführt sind, die Kanäle für ein Wärmeträgermedium aufweisen. In dieser unabhängigen Ausführung ist der Mischereinsatz nicht an den Kreuzungsstellen von zusätzlichen Wärmeträgerkanälen durchsetzt, die durch die Steglagen verlaufen.
Auch bei dieser Form des statischen Mischereinsatzes können die Wärmeträgerkanäle in einzelne Zuleitungen und Ableitungen für ein Wärmeträgermedium münden.
Bevorzugt sind in beiden unabhängigen Formen der statischen Mischereinsätze die Stege als gerade Stege ausgeführt.
Gleichfalls können die Stege dieser Bauform, die nur mit Hohlstegen als Kanäle ausgestattet ist, zur Hauptströmungsrichtung des Mischgutes um einen Winkel, insbesondere von 30 bis 50° bzw. von -30 bis -50°, angestellt sein.
Auch die Wärmeträgerkanäle dieses statischen Mischereinsatzes können mäandrierend an ihren Eingängen und Ausgängen miteinander verbunden sein.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein statischer Mischer, bestehend aus wenigstens einem der genannten erfindungsgemäßen Mischereinsätze und einem Innengehäuse, das den Mischereinsatz umschließt und in dem Öffnungen für die Zuleitung und Ableitung des Wärmeträgermediums entweder zu den die Steglagen kreuzenden Wärmeträgerkanälen oder zu den längs der Stege laufenden Kanälen oder zu beiden vorgesehen sind.
Bevorzugt sind die Wärmeträgerkanäle oder die Kanäle der Hohlstege direkt mit den Öffnungen in dem Innengehäuse verbunden sind;
Ein besonders bevorzugter statischer Mischer ist so aufgebaut, daß das Innengehäuse noch von einem zusätzlichen Außengehäuse umschlossen ist, das wenigstens einen Einlaßstutzen und einen Auslaßstutzen für den Wärmeträgermedium aufweist und mit dem Innengehäuse einen Einlaßraum und einen Auslaßraurn für das Wärmeträgermedium bildet und einen Einlaß und einen Auslaß für das Mischgut aufweist.
Zur Verbesserung der Mischwirkung sind in einer besonders bevorzugten Form des statischen Mischers mehrere Mischereinsätze in dem Innengehäuse übereinander angeordnet und jeweils benachbarte Mischereinsätze sind zueinander um ihre Mittelachse verdreht angeordnet.
Der Aufbau des erfindungsgemäßen statischen Mischerelementes und des erfindungsgemäßen statischen Mischers ermöglicht es, diese durch Spritzgießen eines Werkstücks herzustellen, das aus den Stegen und den von den Wärmeträgerkanälen durchstoßenen Innengehäusewänden besteht, indem Schieber in der Spritzgußform die Zwischenräume zwischen den Stegen und die Wärmeträgerkanäle erzeugen. Dieses Werkstück kann entweder selbst in ein Außengehäuse, z.B. eine Rohrleitung, eingebaut werden oder als verlorenes Modell für den Feinguß dienen.
Entsprechend wird eine Ausführungsform einfach dadurch erhalten, daß durch ein Urformverfahren ein Block, bestehend aus den Stegen mit den Wärmeträgerkanälen, hergestellt wird.
In einer besonders bevorzugten Form endet jeder Steg einer Steglage bis auf maximal einen Steg nur an einem Ende des Stegs an einer Innengehäusewand, während das andere Ende in den Produktstrom zeigt. Diese Bauform ermöglicht es, beim Spritzgießen alle Innengehäusewände mit den Stegen zusammen abzuspritzen, da alle Zwischenräume zwischen den Stegen für Schieber zugänglich sind. Dadurch wird der Fügeaufwand zum kompletten Mischer verringert
Entsprechend wird besonders ein Herstellungsverfahren vorgezogen, bei dem in einem Urformverfahren gleichzeitig der Teil der Innengehäusewände, der von den Wärmeträgerkanälen durchstoßen wird, mit hergestellt wird.
Mit der Bereitstellung des erfindungsgemäßen Mischereinsatzes oder Mischers wird der Wärmeübergang vom Wärmeträgermedium auf das Mischgut verbessert, da die Wärmeleitungswege von dem Wärmeträgermedium zum Produkt verkürzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden mehrere statische Mischer, gegebenenfalls auch in beliebiger Kombination mit bekannten statischen Mischern, zu einem in Reihe geschalteten Mischermodul zusammengefaßt.
Insbesondere, wenn die aufeinanderfolgenden statischen Mischereinsätze gegeneinander um 90° verdreht zusammengesetzt werden, wird eine besonders gute Mischwirkung erreicht.
Auf Grund des geringen Fertigungsaufwand für das Urformverfahren können die beschriebenen heizbaren oder kühlbaren statischen Mischer nicht nur dort angewandt werden, wo ein statisches Mischen erforderlich ist, sondern können unter Kostengesichtspunkten auch andere Wärmetauscher, wie z.B. Rohrbündelwärmetauscher als Kondensatoren, ersetzen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren beispielhaft näher erläutert, ohne daß dadurch die Erfindung im einzelnen eingeschränkt wird.
Es zeigen:
Fig. 1a
die Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Mischers
Fig. 1b
die Draufsicht auf den Mischer aus Fig. 1a
Fig. 1c
die perspektivische Ansicht des Mischers aus Fig. 1a
Fig. 2
die perspektivische Ansicht der Einbauten des Mischers aus Fig. 1a
Fig. 3a
die Vorderansicht eines Mischelementes des Mischers aus Fig. 1a
Fig. 3b
die Draufsicht auf das Mischelement aus Fig. 3a
Fig. 3c
die perspektivische Ansicht des Mischelementes aus Fig. 3a
Fig. 4
einen Schnitt durch das Mischelement aus Fig. 3a ensprechend der in Fig. 3b eingezeichneten Schnittlinie A-A
Fig. 5
die perspektivische Ansicht eines Mischelementes ohne Heiz-/Kühlkanäle in Richtung der Stege
Fig. 6
einen Schnitt durch das Mischelement aus Fig. 5 analog zur Schnittlinie A-A aus Fig. 3b
Beispiele Beispiel 1
Figuren 1a bis c zeigen aus verschiedenen Ansichten einen erfindungsgemäßen Mischer. Dabei ist das Außengehäuse nur schematisch dargestellt. Der Mischer besteht aus einem Außengehäuse 1 mit Produkteinlaßstutzen 2, Produktauslaßstutzen 3 sowie Einlaßstutzen 4, 6 und Austrittsstutzen 5, 7 für das Heiz/Kühlmedium und den Mischereinsätzen 8, 10 mit Innengehäuse 11,
Im Inneren des Mischers befinden sich die in Figur 2 dargestellten Einbauten, bestehend aus jeweils um 90° gegeneinander verdreht, übereinander gesetzten Mischelementen 8, 10, die temperiermediumseitig durch Trennbleche 9 voneinander getrennt sind, um die Flußrichtung des Temperiermediums zu kontrollieren. Bei anderer Anordnung der Trennbleche kann die Zahl der Heiz-/Kühlmediumstutzen vermindert werden unter Inkaufnahme eines höheren Druckverlustes.
Figuren 3a bis c zeigen aus verschiedenen Ansichten ein Mischelement (8). Es besteht aus dem Innengehäuseabschnitt 300 und alternierenden Lagen von parallelen Stegen 301 bis 306 bzw. 311 bis 317 (z.T. nur im Schnitt in Figur 4 erkennbar). Die Stege zweier aufeinanderfolgender Lagen von Stegen kreuzen sich unter einem Winkel von 90° und weisen zur Produktstömungsrichtung einen Winkel von 45° auf. Die Stege sind hohl und mit Heiz-/Kühlkanälen 362 bis 367 bzw. 371 bis 377 durchzogen (Fig. 4). Um eine Durchströmung der Kanäle zu erreichen, sind diese durch die Lagen der Stege kreuzende Verbindungskanäle 380, 381, 390, 391, 392 miteinander verbunden (siehe den Schnitt in Fig. 4). Von jeder Steglage 301 bis 306, 311 bis 317 reicht nur jeweils ein Steg 304 bzw. 314 von einer Gehäuseinnenwand zur gegenüberliegenden Innenwand. Alle anderen Stege weisen ein freies Ende auf.
Beispiel 2
Figur 5 zeigt einen alternativen Aufbau eines Mischelementes, wie es in einem erfindungsgemäßen Mischer eingesetzt werden kann. Auf die Heiz-/Kühlkanäle längs der Stege wurde zugunsten einer einfachen Fertigung verzichtet, dafür reichen die die Lagen der Stege kreuzenden Kühlkanäle 580 bis 592 durch das Innengehäuse des Mischelementes.
Ein derartiges Mischelement ist insbesondere für hochviskose Produkte geeignet, bei denen der Hauptwärmewiderstand auf der Produktseite liegt und der zusätzliche Wärmewiderstand durch Wärmeleitung in den nun massiven Stegen nicht ins Gewicht fällt.
Figur 6 zeigt einen Schnitt durch das Mischelement nach Fig. 5 analog dem Schnitt A-A aus Figur 3b.

Claims (16)

  1. Statischer Mischereinsatz (8; 10), bestehend wenigstens aus zwei oder mehreren nebeneinander angeordneten Lagen (a); (b) von insbesondere zu einander parallelen Stegen (501, 502, 503, 504) und (511, 512, 513, 514), wobei sich die Stege jeweils benachbarter Lagen (a); (b) von Stegen (501, 502, 503, 504) bzw. (511, 512, 513, 514) kreuzen und die Stege (501, 502, 503, 504) und (511, 512, 513, 514) an den Kreuzungsstellen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steglagen (a); (b) an den Kreuzungsstellen (320) von Wärmeträgerkanälen (580, 581, 590, 591, 592) durchzogen sind.
  2. Statischer Mischereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgerkanäle (580, 581, 590, 591, 592) in einzelne Zuleitungen und Ableitungen für ein Wärmeträgermedium münden.
  3. Statischer Mischereinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (501, 502, 503, 504) und (511, 512, 513, 514) wenigstens teilweise als Hohlstege (301, 302, 303, 304, 305, 306, 311, 312, 313, 314, 315, 316, 317) ausgeführt sind, die zusätzliche Kanäle (362, 363, 366, 371, 372, 373, 374, 375, 376, 377) für ein Wärmeträgermedium aufweisen.
  4. Statischer Mischereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (501, 502, 503, 504) und (511, 512, 513, 514) als gerade Stege ausgeführt sind.
  5. Statischer Mischereinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (501, 502, 503, 504) bzw. (511, 512, 513, 514) zur Hauptströmungsrichtung des Mischgutes um einen Winkel insbesondere von 30 bis 50° bzw. von -30 bis -50° angestellt sind.
  6. Statischer Mischereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgerkanäle (580, 581, 590, 591, 592) oder die Kanäle (362, 364, 365, 366) mäandrierend an ihren Ein- und Ausgängen miteinander verbunden sind.
  7. Statischer Mischereinsatz (8; 10), bestehend wenigstens aus zwei oder mehreren nebeneinander angeordneten Lagen (a); (b) von insbesondere zu einander parallelen Stegen (501, 502, 503, 504) und (511, 512, 513, 514), insbesondere mit rechteckigen Querschnitt, wobei sich die Stege jeweils benachbarter Lagen (a); (b) von Stegen (501, 502, 503, 504) bzw. (511, 512, 513, 514) kreuzen und die Stege (501, 502, 503, 504) und (511, 512, 513, 514) an den Kreuzungsstellen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (501, 502, 503, 504) und (511, 512, 513, 514) als Hohlstege ausgeführt sind, die Kanäle (362, 364, 365, 366) für ein Wärmeträgermedium aufweisen.
  8. Statischer Mischereinsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgerkanäle (362, 364, 365, 366) in einzelne Zuleitungen und Ableitungen für ein Wärmeträgermedium münden.
  9. Statischer Mischereinsatz nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (501, 502, 503, 504) und (511, 512, 513, 514) als gerade Stege ausgeführt sind.
  10. Statischer Mischereinsatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (501, 502, 503, 504) bzw. (511, 512, 513, 514) zur Hauptströmungsrichtung des Mischgutes um einen Winkel insbesondere von 30 bis 50° bzw. von -30 bis -50° angestellt sind.
  11. Statischer Mischereinsatz nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgerkanäle (362, 364, 365, 366) mäandrierend an ihren Ein- und Ausgängen miteinander verbunden sind.
  12. Statischer Mischer, bestehend aus wenigstens einem Mischereinsatz (8; 10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und einem Innengehäuse (11), das den Mischereinsatz (8; 10) umschließt und in dem Öffnungen für die Zuleitung und Ableitung des Wärmeträgermediums zu den Wärmeträgerkanälen (580, 581, 590, 591, 592) oder den Kanälen (362, 364, 365, 366) vorgesehen sind.
  13. Statischer Mischer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgerkanäle (580, 581, 590, 591, 592) oder die Kanäle (362, 364, 365, 366) direkt mit den Öffnungen des Innengehäuses verbunden sind.
  14. Statischer Mischer nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse (11) von einem zusätzlichen Außengehäuse (1) umschlossen ist, das wenigstens einen Einlaßstutzen (4, 6) und einen Auslaßstutzen (5, 7) für das Wärmeträgermedium aufweist und mit dem Innengehäuse (11) einen Einlaßraum (12) und einen Auslaßraum (13) für das Wärmeträgermedium bildet und einen Einlaß (2) und einen Auslaß (3) für das Mischgut aufweist.
  15. Statischer Mischer nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Mischereinsätze (8, 10) in dem Innengehäuse übereinander angeordnet sind und benachbarte Mischereinsätze (8, 10) zueinander um ihre Mittelachse verdreht angeordnet sind.
  16. Statischer Mischer nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Steg einer Steglage bis auf maximal einen Steg nur an einem Ende des Steges an einer Innengehäusewand endet.
EP99115110A 1998-08-20 1999-08-09 Statischer Mischer Expired - Lifetime EP0980703B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19837671A DE19837671A1 (de) 1998-08-20 1998-08-20 Statischer Mischer
DE19837671 1998-08-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0980703A1 EP0980703A1 (de) 2000-02-23
EP0980703B1 true EP0980703B1 (de) 2003-05-14

Family

ID=7878058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99115110A Expired - Lifetime EP0980703B1 (de) 1998-08-20 1999-08-09 Statischer Mischer

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6412975B1 (de)
EP (1) EP0980703B1 (de)
JP (1) JP4074413B2 (de)
CA (1) CA2280469C (de)
DE (2) DE19837671A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1125625A2 (de) 2000-02-18 2001-08-22 Schröder & Boos, Misch- und Anlagentechnik GmbH & Co. KG Homogenisator

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10005457A1 (de) * 2000-02-08 2001-08-09 Bayer Ag Statischer Mischer
JP2003181256A (ja) * 2001-12-17 2003-07-02 Art Ceramic Kk 静止型混合器及びその静止型混合器用部品
DE10233506B4 (de) * 2002-07-24 2004-12-09 Bayer Technology Services Gmbh Mischer/Wärmeaustauscher
CA2617731A1 (en) * 2007-01-12 2008-07-12 Superior Quilting Limited Thermal controlled pillow
TWI404903B (zh) * 2007-03-09 2013-08-11 Sulzer Chemtech Ag 用於流體媒介物熱交換及混合處理之設備
DE102009033661A1 (de) 2009-07-17 2011-01-20 Bayer Technology Services Gmbh Wärmeübertragermodul und Wärmeübertrager in kompakter Bauweise
US9777973B2 (en) * 2013-09-20 2017-10-03 Promix Solutions Ag Device for mixing and heat exchange
US20150087733A1 (en) 2013-09-20 2015-03-26 Rolf Heusser Method for the Manufacture of Foams of Low Density
EP3374070B1 (de) 2015-11-13 2023-08-09 Re Mixers, Inc. Statischer mischer
US9839883B2 (en) * 2016-03-18 2017-12-12 Komax Systems, Inc. Channel mixing apparatus
CN114761112B (zh) 2019-10-21 2024-08-13 雷米克瑟斯公司 静态混合器
US12104865B2 (en) * 2019-11-14 2024-10-01 Promix Solutions Ag Heat exchanger
US20210293483A1 (en) * 2020-03-23 2021-09-23 General Electric Company Multifurcating heat exchanger with independent baffles
US11365681B2 (en) * 2020-04-23 2022-06-21 Raytheon Technologies Corporation Plumbing with internal flow guides
EP4089357B1 (de) * 2021-05-10 2025-09-03 Promix Solutions AG Wärmetauscher
CN118434784A (zh) 2021-12-20 2024-08-02 巴斯夫涂料有限公司 水性聚氨酯分散体的连续生产方法
DE102024113494B3 (de) * 2024-05-14 2025-11-06 INEXCO Europe GmbH Vorrichtung zum Mischen und Kühlen von Medien in einem Extruder und Mischkühleranordnung umfassend eine Mehrzahl von solchen Vorrichtungen

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1436379A (en) * 1920-10-29 1922-11-21 Joseph Goodfellow Superheater
US1655971A (en) * 1927-06-09 1928-01-10 Clarence W Pflug Automobile radiator core
US2809018A (en) * 1951-11-15 1957-10-08 Ekstroems Maskinaffaer Ab Apparatus for distributing cleaning particles over gas-swept surfaces in heat exchangers and the like
US2839275A (en) * 1954-10-26 1958-06-17 United Aircraft Corp Heat exchanger
US2877000A (en) * 1955-09-16 1959-03-10 Int Harvester Co Heat exchanger
US3240268A (en) * 1962-01-02 1966-03-15 Gen Motors Corp Stacked caseless heat exchangers
GB1292365A (en) * 1969-05-23 1972-10-11 Windmoeller & Hoelscher Mixing devices for plastics materials
CH537208A (de) * 1971-04-29 1973-07-13 Sulzer Ag Mischeinrichtung für fliessfähige Medien
US4062524A (en) 1973-06-06 1977-12-13 Bayer Aktiengesellschaft Apparatus for the static mixing of fluid streams
DE2839564C2 (de) 1978-09-12 1982-10-21 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Vorrichtung mit Zu- und Abfuhr von Wärme und zum Mischen von flüssigen Medien
DE3136589A1 (de) 1981-09-15 1983-03-31 Bayer Ag Temperierbarer statischer mischer und reaktor
US4488920A (en) * 1982-05-18 1984-12-18 Williams International Corporation Process of making a ceramic heat exchanger element
US4865460A (en) 1988-05-02 1989-09-12 Kama Corporation Static mixing device
DE4416343C2 (de) 1994-05-09 1996-10-17 Karlsruhe Forschzent Statischer Mikro-Vermischer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1125625A2 (de) 2000-02-18 2001-08-22 Schröder & Boos, Misch- und Anlagentechnik GmbH & Co. KG Homogenisator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000135424A (ja) 2000-05-16
US6412975B1 (en) 2002-07-02
DE19837671A1 (de) 2000-02-24
DE59905535D1 (de) 2003-06-18
EP0980703A1 (de) 2000-02-23
JP4074413B2 (ja) 2008-04-09
CA2280469A1 (en) 2000-02-20
CA2280469C (en) 2006-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0980703B1 (de) Statischer Mischer
EP1123730B1 (de) Statischer Mischer
EP3585509B1 (de) Wärmeübertrager und reaktor
EP1216747B1 (de) Statischer Mischer
EP0967004A1 (de) Statische Mischvorrichtung
EP2851118A1 (de) Vorrichtung zum Mischen und zum Wärmetausch und Verfahren zu seiner Herstellung
EP3408014A1 (de) Hohlraum-x-mischer-wärmetauscher
DE112004001604B4 (de) Dreidimensionale quer angeordnete Umlenkeinrichtung als inneres Element in einem Rohr, einem Fass oder einem Turm
EP3822569B1 (de) Wärmetauscher
EP1800079A1 (de) Wärmetauscher
EP3966513B1 (de) Rohrbündel-wärmeübertrager mit baugruppen/einbauelementen aus umlenkflächen und leitstegen
EP4089357B1 (de) Wärmetauscher
DE2736510A1 (de) Waermeaustauscher
EP1139055A2 (de) Mehrfachrohrbündel-Wärmeaustauscher
EP0177904A2 (de) Vorrichtung zum Austausch der Wärme zwischen zwei im Kreuzstrom zueinander geführten Gasen
DE931595C (de) Gegenstrom-Waermeaustauscher
EP2936030A1 (de) Wärmeübertrager
EP2069703B1 (de) Wärmetauscher
DE1601151A1 (de) Plattenwaermetauscher
DE102019009099A1 (de) Wärmetauscher mit Mischfunktion
EP1052468A2 (de) Plattenwärmetauscher, insbesondere Ölkühler
CH641893A5 (en) Heat exchanger element, method for producing it, and a heat exchanger
AT212859B (de) Wärmetauscher
DE10048016C1 (de) Gegenstrom-Wärmetauscher
WO2016012514A2 (de) Wärmeübertrager und baukastensystem zur herstellung eines wärmeübertragers

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17P Request for examination filed

Effective date: 20000823

AKX Designation fees paid

Free format text: CH DE FR GB IT LI

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: E. BLUM & CO. PATENTANWAELTE

REF Corresponds to:

Ref document number: 59905535

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20030618

Kind code of ref document: P

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20030722

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20040217

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PFA

Owner name: BAYER AKTIENGESELLSCHAFT

Free format text: BAYER AKTIENGESELLSCHAFT# #51368 LEVERKUSEN (DE) -TRANSFER TO- BAYER AKTIENGESELLSCHAFT# #51368 LEVERKUSEN (DE)

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: TP

Owner name: BAYER INTELLECTUAL PROPERTY GMBH, DE

Effective date: 20130109

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 59905535

Country of ref document: DE

Owner name: BAYER INTELLECTUAL PROPERTY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BAYER TECHNOLOGY SERVICES GMBH, 51373 LEVERKUSEN, DE

Effective date: 20130226

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PUE

Owner name: BAYER INTELLECTUAL PROPERTY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BAYER AKTIENGESELLSCHAFT, DE

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20130807

Year of fee payment: 15

Ref country code: CH

Payment date: 20130813

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20130807

Year of fee payment: 15

Ref country code: FR

Payment date: 20130808

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20130725

Year of fee payment: 15

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 59905535

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20140809

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140809

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140831

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140831

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20150430

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 59905535

Country of ref document: DE

Effective date: 20150303

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150303

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140809

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140901