DE1901281A1 - Mischer zum Vergleichmaessigen von laminar stroemenden Substanzen - Google Patents

Description

• "Mischer zum Vergleichmäßigen von laminar strömenden Substanzen" Gegenstand der Erfindung ist ein durchströmbarer Mischer zum Vergleichmäßigen von laminar strömenden Substanzen.
• Es ist bekannt, daß sich beim Transport flüssiger oder fluider Substanzen in Rohrleitungen bei Reynolds-Zahlen unter 3 000 eine laminare Strömung mit einem parabolischen Geschwindigkeitsprofil ausbildet. Das bedeutet, daß die Teilchen außen am Rande langsamer fließen und dadurch.eine längere Verweilzeit haben, als die Teilchen innen im Kern der Strömung. Diese Tatsache kann sich nachteilig auswirken, wenn sich z. B. in der Strömung eine physikalische oder chemische Reaktion abspielt, wenn sich die transportierte Substanz zersetzt oder unerwünschte Sekundärreakeinen zu schädlichen Nebenprodukten fuhren.
• Die angeführten Nachteile lassen sich durch kurze Transportwege und hohe Transportgeschwindigkeiten in den Rohrleitungen zwar in geringem Maße mindern, das Verweilzeitspektrum wird dadurch jedoch nicht geändert.
• Es sind zwar in Rohrleitungen angeordnete Rührwerke bekannt, die dafür sorgen sollen, daß sich die Randströmung smit der Kernströmung durchmischt; das Verweilzeitspektrum also schmäler wird.
• Diese Rührwerke beanspruchen einen erheblichen Eigenplatz und müssen zudem noch von außen angetrieben werden. Infolge davon wird nur eine teilweise Vergleichmäßigung der Strömung erreicht.
• Bei kleineren Rohrleitungsquerschnitten sind sie wegen ihres Eigenpla zbedarfs und der von ihnen hervorgerufenen Druckverluste ohnehin nicht anwendbar.
• Es wurde nun ein durchströmbarer Mischer zum Vergleichmäßigen von laminar strömenden Substanzen in Rohrleitungen gefunden, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Eintritts-und Austrittsseite des Mischers mindestens eine innere und äußere Bohrzone mit jeweils mehreren Bohrungen aufweist, wobei die innere Bohrzone der einen Seite die äußere Bohrzone der anderen Seite des Mischers bildet.
• Bei einer besonders günstigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mischers sind zwischen den Bohrungen der äußeren Zone strömungsrichtende Zacken angeordnet.
• Mit dem erfindungsgemäßen Mischer erzielt man eine besonders starke Einengung des Verweilzeitspektrums gegenüber der bei Verwendung der bekannten Mischvorrichtungen.
• Der Mischer eignet sich als Einbauteil für Rohrleitungen aller Durchmesser, jedoch besonders gut für Rohrleitungen mit Durchmessern von kleinsten nennweiten bis 50 mm.
• Die Vorteile des erfindungsgemäßen Mischers gegenüber den bekannten Mischern werden anhand der nachfolgenden Beispiele gezeigt: Beispiel 1: Als Maß für in strömendenSubstanzen auftretende physikalische oder chemische Veränderungen krun deren Viskos tätsänderung die-.
• nen. Durch den Einbau des erf½ndungsgemäßen Mischers in eine Rohrleitung von 1,5 m Länge und 20 mm Durchmesser, durch die geschmolzenes Polyäthylenterephtalat von einem Schmelzgerät zur weiterverarbeitenden Maschine strömt, nimmt die Viskosität der Schmelze um 100 Poise von 3 000 auf 2 900 Poise ab. Ohne Einbau des Mischers betrug die Viskositätsverminderung 300 Poise. Die bekannten Mischvorrichtungen ließen sich in die Rohrleitung mit einem solchen Durchmesser nicht mehr einbauen.
• BeisPiel 2: Bei einer in einer durchsichtigen Rohrleitung von 1 m Länge und 25 mm Durchmesser strömenden Substanz aus Wasser + 2 % Natriummetakrylat wurde der strömende Querschnitt des Substanzstromes im Verhältnis 1 : 1 in eine Randströmung und eine Kernströmung aufgeteilt und unterschiedlich angefärbt, Die Strömung hatte Reynolds-Zahlen von 3 bis 3 000. Nach Durchströmen des erf-indungsgemäßen Mischers konnten visuell keine Farbunterschiede zwischen Rand- und gernströnung mehr festgestellt werden. Das Verweilzeitspektrum wurde durch den Mischer also stark eingeengt. Ohne Mischer zeigte die Substanz vor Austritt aus der Rohrleitung noch deutlich die Trennung zwischen Rand- und . rnströmung. Die bekannten Mischvorrichtungen ließen sich in diese Rohrle tung mit einem Durchmesser von 25 mm nicht mehr einbauen.
• In den Figuren 1 bis 2 wird der erfindungsgemäße Mischer in beispielsweiser Ausführung näher erautert.
• Figur 1 zeigt den Mischer von oben.
• Figur 2 zeigt den Mischer im Längsschnitt.
• Der Mischer 1 weist vorzugsweise zm~sch.en den Bohrungen z Zacken 4 auf. Die Bohrungen 2 bzw. 3 bilden auf der einen Seite des Mischers 1 die äußere bzw. die innere Bohrzone und auf der anderen Seite die innere bzw. die äußere Bohrzone. Einströmende Flüssigkeit wird so in eine Kern- und Randetrömung aufgeteilt.
• Nach Austritt aus dem Mischer haben Kern- und Randströmung ihre Position vertauscht. Die Zacken 4 verhindern die Bildung von Totzonen am Ein- und Auslauf des Mischers.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   C13 Durchströmbarer Mischer zum Vergleichmäßigen von laminar strömenden Substanzen in Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritts- und Austrittsseite des Mischers mindestens eine innere und eine äußere Bohrzone mit jeweils mehreren Bohrungen aufweist, wobei die innere Bohrzone der einen Seite die äußere Bohrzone der anderen Seite des Mischers bildet.
2. 2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Bohrungen der äußeren Bohrzone strömungsrichtende Zacken angeordnet sind.

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