SE441061B

SE441061B - Statisk blandare bestaende av ett rorliknande hus med minst ett deri anordnat blandningselement

Info

Publication number: SE441061B
Application number: SE8007497A
Authority: SE
Inventors: F A Streiff
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1979-10-26
Filing date: 1980-10-24
Publication date: 1985-09-09
Also published as: FR2468401B1; GB2061746B; NL188561C; NL8004240A; NL188561B; IT8025329A0; AU6353880A; GB2061746A; ES263049U; AU534423B2; JPS5662531A; ZA805085B; IT1133888B; BE884546A; DE2943688A1; SE8007497L; ES263049Y; CH642564A5; FR2468401A1; CA1177061A

Description

15 20 30 35 ßÜÛ7497°=4 angivna kännetecknen, vilnet kan bekräftas experimentellt.

Den ovan av uppfinningen beror därpå ;ta n att vid innehä lande av a mâttangivelser en blandare förverkligas som erbjuder ndast en bråkdel av den väntade e. av blandningslängden vid en oväntat låg tryck- H. nedan närmare beskrives anslutning till ut- Ûppfinningen finner användning särskilt för bland- ningïförfaranden för newtonska och icke newtonska vätskor.

Det rörliknande huset kan vara utformat som ett cir- kelcylindriskt rör eller som ett rör med ett kvadratiskt tvärsnitt. I det första fallet är listernas kontur i dessas kantzoner anpassad till rörets cirkelformiga tvärsnitt.

Genom de anförda mättangivelserna rörande förhållan- det mellan listbredden b och rördiametern d, förhållandet mellan det vinkelräta stegavständet m mellan intilliggande grupper och rördiametern d och förhållandet mellan längden l av blandninsselementen och rördiametern d är blandningsele- mentens geometri bestämd. Sålunda utsäger uppg i f? att sex lister är anordnade över rörtvärsnittet, medan vid å = 0,1 är anordnade tio lister. aenom förhållandet mellan det vinkelräta listavstån- det m mellan intilliggande grupper och rördiametern d fast- lägges i röret listtätheten, dvs maskvidden i l rikt- ning och därmed den totala listytan.

Genom förhållandet mellan blandningselementets längd 1 och rördiametern d ges längden av ett blandningselement.

Uppfinningen beskrives i det följande i anslutning till på ritningarna visade utföringsexempel, varvid fig. 1 i ett längdsnitt schematiskt visar en del av en blandare med enligt uppfinningen utformade blandningsele- ment och fig. som mätt på blandning - effekten var som funktion av den rela- tiva blandní anordnade fyra bland- o Enligt fig. 1 är i ett *ör 1 elementen är vridna 90 l varandra. ~tt“ (jEL(2Ä3Pñg_ 141 10 15 rQ 01 30 35 8007497-4 'Q grupper längdaxel êvld, Gvvld vinkeln 1 'ande lister E'a, 6"a, 6"'a - 6'd, 7"'d och lutnings~ har ett motsatt förtecken ar a till H50. tre i varandra inskjutna 7'd' E"a - 6"d, 7"a - 7"d och 7"'a - 7"'d, varvid gruppens 6 lister sträcker=sig *PI- enl: u, '.'.-CL"C i kors genom slitsarna mellan gruppens 7 lister och gruppens 7 lister genom slitsarna mellan gruppens 6 lister.

Vafje plattpar består i exemplet av åtta lister, var- vid listerna i var *latta är anordnade i e't plan (jmf. 6"a - ö"d i tet 3 och 7"'a - ?"'d i blandningr t elementet emellertid även möjligt att i listerna trappformigt förskjutna i DE-OS 2 749 128, kan lister- stället för i ett gentemot varandra. S - EI" ﬂäi varje e :t i sina beröringspunkter förblndas med var- andra gemensamt i ett arbetsmoment genom elektrisk motstånds- svetsning.

Listbredden betecknas med b, rördiametern med d, listavstàndet mellan grupperna med m, lutningsvinkeln för grupperna 6 och 7 mot r raxeln med d och längden av bland- ningselementen med 1. i net i fig. 2 visade diagrammet jämföres i det föl- element l avseende pa Lryektör- jande fem typ-in? av ïslarnirlirïgv' lust och relativ blandningslängd med ledning av mätningar.

I diagrammet upptas utmed ordinatan variationskoeffi- . U 1 . _ . D ' cienten É ocn utmed abskissan relativa blandningslangden ä f. av hela blandaren, som 52 tår av flera blandningselement. 0 är den uppmätta värdet 2 av en i en stati k blandare framställd blandning.

Standardavvikel 0 från det beräknade medelvärdet Q av den i en blandare uppnådda homogeniteten i de komponen- ter som blandas kan bestämmas exempelvis med hjälp av en elektrisk mätning av konduktiviteten (jmf Chem.-Ing. Techn. 51 (19?9), nr 5, p 353 f). ß®@74§7=¿š- u För den genom mätning bestämda tryckförlusten A p i statisfa blandare gäller f”r laminär strömming formeln r Lp=32'z-n-:-7-â2 S '“ ' 'stmíngfald och anger 1 tatiek blandare och i det 10 Typ b/a m/d 1/d cb I o,oa 0,15 1,63 45” '11 0,1 0,2 0,75 45" 111 0,125 d 0,3 1 45” :v 0,157 o,4 1,5 45” 15 _v 0,25 0,5 1,6 45” I det i fig. 2 visade diagrammet har de karakteris- tiska kurvorna g = f (L/d) för blandningselementstyperna in- .A lagïs. å = 10-2 anger afï stanàardavvíkelsen uppgår till 1 % av medelvärdet, ech blandningen kan betraktas sem homogen.

V ien relativa f.) CD i-I (T) 'ft rföljande tabell .J | .I ßlß *'21 13' l, . -1 -2 th: W.

Q- CD 'J a J ¿ eeh tíllh"rande trvclförluzt- e ngden fö S11 blandningsl mângfalder z angivna 25 Ur ovanstående data erhålles följande eakförhållande. 30 Medan de relativa blandningelängderna för typerna Il, Ill och 10 15 3Û 35 8007497-4 'I endast är oväsent '.e än för typ I, är tryckfalls- t T* förlustmàngfalden n=s dessa typer väsentligt mindre än hos typ I.

Dessutom framgår klart att minskningen av tryckför- lusten icke, som hittills antagits, är ungefär proportionell mot ökningen av den relativa blandningslängden, utan är myck- et kraftigare och mera utpräglad. Typ I motsvarar till sitt inledningen nämnda - iv, ningen av tryckförlustmängfalden utförande utföranden som framgår av de i ekéifterna. Jämför man elementtyp V med typerna Il in- ses att den kraftiga mir är förbunden med en väsentlig ökning av den relativa bland- nlngslangoen, och okninäen av 3 ocn minskningen av z star 1 L; ungefär amma 'örhållande som gäller för tyo I. s För en jämförel e av blandarna med varandra intresse- rar tryckförlusten per genommatning vid lika blandningskvali- te. Tryckförlust och genommatning kan som bekant sättas i relation till varandra med hjälp av den s.k. specifika effek- ten W, som är ett dimensionsläst tal (jfr. exempelvis E Dolling: Zur Darstellung von Nischvorgängen in hochviskosen Flüssigkeiten, Dissertation, Techn. Hochschule Aachen, 1971 och H Brünemann & G John: Statisehe Mischer, Aufbereitungs- technik, 1972, 1, p 16 - 23).

C Den :pe Härvid är Apv strömningsarbetet, n viskositeten och W volymströmmen. Vid lika blandningskvalité är W minst för blandaren. den tekniskt optimala efterfoljan de tabell anges de erhållna värde- na för blandare, i vilka blandningselement av typerna I - V användes Ty I II 10 15 8ÜÜ7497-4 6 Som framgår av ovanstående tabell är som tekniskt optimal blandare att betrakta en blandare med blandningsele- ment typ III, varvid skillnaderna gentemot blandarna med element typ II och IV är så ringa att de tre typerna II, III och IV kan betraktas som praktiskt taget likvärdiga. Däremot för typerna I och V, det till framgår tydligt skillnaderna i talet W varför dessa icke kan komma ifråga för lösande av grund för uppfinningen liggande problemet.

Den oväntade insikt på vilken uppfinningen bygger be- ror-därpà att den hittills antagna proportionaliteten mellan tryckförlust och blandningslängd icke är kontinuerlig, utan att ett optimeringsomräde existerar för geometrin hos de kän- da utförandena av statiska blandare, i vilket dessa blandare uppvisar en relativt ringa blandningslängd och en ekonomisk bärbar tryckförlust.

Claims

(n 10 15 20 25 30 8007497-4 PATENTKRAV

1. Statisk blandare, bestående av ett rörliknande hus med minst ett däri anordnat blandningselement, som består av varandra korsande lister, som bildar en vinkel med röraxeln, minst två varvid blandningselementets lister är anordnade i grupper, listerna i varje grupp är väsentligen parallella och den ena gruppens lister korsar den andra gruppens, k ä n n e- t e C k n a d av att förhållandet mellan den maximala list- bredden (b) och rördiametern (d) uppgår till mellan 0,1 och 0,167, förhållandet mellan det vinkelräta listavstàndet (m) mellan parallella grupper och rördiametern (d) till mellan 0,2 och 0,h och förhållandet mellan ]än¿den (l) av ett bland- ningselement och rördiametern (d) till mellan 0.75 och 1,5.

2. Blandare enligt patentkravet L, k ä n n e - t e c k n a d av att förhållandet mellan den maximala list- bredden (b) och rördiametern (d) uppgår till 0,1, förhållan~ det mellan det vinkelräta listavständet (m) mellan parallella grupper och rördiametern (d) till 0,2 och förhållandet mellan längden (l) av ett blandningselement och rördiametern (d) till 0,75.

3. Blandare enligt patentkravet 1, t e c k n a d bredden (b) och rördiametern (d) uppgår till 0,125, förhållan- det mellan det vinkelräta listavständet (m) mellan parallella grupper och rördiametern (d) till 0,3 och förhallandet mellan kännt- av att förhållandet mellan den maximala list- längden (1) av ett blandningselement och rördiametern (d) till 1.

4. H. Blandare enligt patentkravet 1, K ä n n e - t e c k n a d av att förhållandet mellan den maximala list- bredden (D) och rördiametern (d) uppgår till 0,167, förhållan- det mellan det vinkelräta listavståndet (m) mellan parallella grupper och rördiametern (d) till 0,u och förhållandet mellan längden (1) av ett blandningselement och rördiameturn (d) till 1,5. .a 8007497-4 8

5. Blandare enligt något av patentkraven 1 - H, k ä n n e t e c k n a d av att minst tvä blandningselement är anordnade i följd i röret, varvid de till varandra grän- sande elementen är vridna omkring röraxeln en vinkel av före- 5 trädesvis 900 i förhållande till varandra. .ai r»