DE2024714A1

DE2024714A1 - Durchflußmischer für Fluida

Info

Publication number: DE2024714A1
Application number: DE19702024714
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Frohch, Martin, Gumlingen (Schweiz)
Priority date: 1969-07-11
Filing date: 1970-05-21
Publication date: 1971-01-14
Also published as: JPS4713213B1; NL7008346A; FR2055067A5; CH515058A

Description

PATENTANWÄLTä -

Dr.- Ing. Honke

Essen, KettwigerStr. 36 Essen, den 20. Mai 1970

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Durchflussmischer für Fluida

Die Erfindung betrifft einen Durehflussmischer für Fluida.

Bei den einfachsten, bekannten Mischern dieser Art werden die Fluida in glattwandigen Rohren mit oder ohne Strombrecher kontinuierlich gemischt. Die-bekannten Strahlmischer haben ein Y-förmiges Rohrstück oder Düsen, welche die getrennt ankommenden Fluid-Ströme vereinigen, wobei die Düsen nebeneinander oder beim sog» Strahlapparat eine Treibmitteldüse, eine Fangdüse und ein Steigrohr koaxial angeordnet sind. Weiterhin sind Durchflussmischer mit komplizierten Einbauten zur Erzielung einer gründlicheren Durchmischung bekannt. Die zufliessenden Ströme werden durch eine Turbine gemischt und laufen durch mehrere Oeffnungen in eine Innenkammer, wo ein Propelüa? eine zweite Durchmisehung vornimmt. Halbkreisförmige Strombrecher unterstützen die / Propellerwirkung.

ORIGINAL INSPECTED

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Die-se bekannten Durchflussmischer sind konstruktiv kompliziert, umständlich zu reinigen und/oder ungeeignet, wenn eine der zu mischenden Komponenten mehr oder weniger, feste Teilchen enthält.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.

^ Dies wird beim erfindungsgemässen Durchflussmischer dadurch erreicht, dass zwischen .einem äusseren und einem inneren Zylindermantel wenigstens ein schraubenlinienförmig verlaufender Mischraum gebildet ist, der an einem Ende einen Einlass für eine Mischkomponente und am anderen Ende einen Auslass für die Mischung hat, wobei wenigstens einer der Zylindermäntel perforiert ist und einen Raum begrenzt, in den ein Einlass für eine weitere Mischkomponente führt.

^ Im folgenden wird anhand der beiliegenden

Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch einen Durchflussmischer fü/zwei Miechkomponenten,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

. - Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie XII-III in_

Fig. 1 und

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Fig. 4 einen Teil einer Abwicklung des inneren

Rohres des Durchflussmischers nach Fig. 1.

Der in der Zeichnung dargestellte Durchflussmiseher besteht im wesentlichen aus zwei koaxialen Rohren 1 und 2. Das innere Rohr löst an einem Teil seiner Länge gelocht (Löcher 3), an einem Ende mit einem Einlass 4 für eine der beiden Mischkomponenten ausgerüstet und am anderen Ende durch eine stromlinienförmige Kappe 5 abgeschlossen. Das äussere Rohr 2 besteht aus -einem kürzeren, dem Einlass 4 zugewandten Teil 6 und einem Häigeren Teil 7,.der den gelochten Teil des inneren Rohres 1 umschliesst und die Kappe 5 überragt. Der kürzere Teil "6 hat an seinem dem Einlass 4 zugewandten Ende einen nach innen vorstehenden Wulst 8, der an das innere Rohr 1 geschweisst ist, und am anderen Ende einen Flansch 9, über den eine XJeberwurfmutter 10 greift, die auf das angrenzende Ende des längeren Teiles 7 geschraubt ist. Zwischen die beiden Teile 6 und 7 des äusseren Rohres 2 ist ein Dichtungsring 11 eingefügt. Das andere Ende des längeren Teiles 7 des äusseren Rohres ist mit einem Auslass 12 für die Mischung versehen.

An der Aussenseite des gelochten Längsabschnitts des inneren Rohres 1 sind mehrere schraubenlinienförmig verlaufeide Rippen 13 gebildet, aif denen

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der längere Teil 7 des äusseren Rohres 2 ruht, und die im wesentlichen dicht an diesen Rohrteil angrenzen. Dadurch sind zwischen dem inneren und äusseren Rohr 1 und 2 Mischräume 14 gebildet, welche wie die Gänge einer mehrgängigen Schraube verlaufen.

In den ringförmigen Zwischenraum zwischen dem inneren Rohr 1 und dem kürzeren Teil 6 des äusseren Rohres 2 mündet ein Anschlussstutzen 15, der einen Einlass für die andere Mischkomponente bildet. Dieser Anschlussstutzen 15 mündet tangential in diesen ringförmigen Zwischenraum in der Richtung, in welcher der schraubenlinienförmige Verlauf der Mischräume zum Auslass 12 führt.

Beim Betrieb des beschriebenen Durchflussmischers strömt eine Mischkomponente durch den Anschlussstutzen 15 in den in der Zeichnung linken Teil des Zwi-P schenraumes zwischen dem inneren und äusseren Rohr 1 und 2 und verteilt sich dann auf schraubenlinienförmig verlaufende Strömungen durch die Mischräume 14, in denen die durch den Einlass 4 zugeführte andere Mischkomponente durch die Löcher 3 hinzutritt. Da die Strömur^richtung durch die Löcher 3 senkrecht zur jeweiligen Richtung der schraubenlinienförmigen Strömung in den Mischräumen verläuft, entsteht am Ausgang jedes der Löcher 3 ein Wirbel, wodurch am ersten Loch jedes der schraubenlinienförmigen Strömungswege die beiden Mischkomponenten

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miteinander und bei jedem folgenden Loch sowohl die unvollständige Mischung selbst verwirbelt, als auch mit der hinzutretenden Mischkomponente verwirbelt wird. Wenn eine der beiden Mischkomponenten mehr oder weniger feste Teilchen enthält, wird diese Komponente zweckmässig durch den Anschlussstutzen 15 zugeführt, um ein Verstopfen der Löcher 3 zu verhindern.

Zum Reinigen des beschriebenen Durchflussmischers kann die Ueberwurfmutter 10 gelöst und der längere Teil 7 des äusseren Rohres 2 abgezogen werden. Dadurch werden die schraubenlinienförmig verlaufenden Mischräume 14 in einfacher Weise freigelegt und der ganze Mischer kann leicht gereinigt werden.

Anstelle der am inneren Rohr 1 gebildeten Rippen 13 könnten auch schraubenlinienförmig gebogene Stäbe an das innere Rohr 1 geschweisst oder auf dasselbe geschoben sein, wobei im letzteren Falle Anschläge vorzugsweise am inneren Rohr anzubringen sind, um den gegenseitigen Abstand der schraubenlinienförmig gebogenen Stäbe zu fixieren.

Der Anschlussstutzen 15 kann entsprechend der Steigung des schraubenlinienförmigen Verlaufs der Rippen 13 relativ zur Achsenlinie der Rohre 1 und 2 geneigt angesetzt sein.

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Zum Mischen von drei Komponenten kann der längere Teil 7 des äusaeren Rohres 2 gelocht und von einem Mantel umschlossen sein, wobei die dritte Mischkomponente in den Zwischenraum zwischen dem längeren Teil 7 des äusseren Rohres 2 und dem Mantel geleitet wird. Andere Möglichkeiten zum Mischen von mehr als zwei Komponenten bestehen darin, den Innenraum des Rohres 1 durch radiale Wände in mehrere in dessen Längsrichtung nebeneinander verlaufende Kammern oder durch Querwände in hintereinander angeordnete Kammern zu unterteilen und jeder dieser 'Kammern eine Mischkomponente zuzuführen. In entsprechender Weise kann auch der Raum zwischen einem gelochten äusseren Rohr und einem dieses umschliessenden Mantels unterteilt werden.

Der beschriebene Durchflussmischer.ist konstruktiv einfach, in einfacher Weise zur Reinigung zu demontieren, er ist - wie oben beschrieben - .sehr wirksam, und die Mischwege sind infolge ihres ahraubenlinienförmigen Verlaufes verhältnismässig lang im Vergleich zur Länge des Mischers. Dadurch wird nicht nur Raum gespart, sondern es wird auch die Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur erleichtert, wenn der Mischer mittels eines Heiz- oder Kühlmantels auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden soll.

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Der beschriebene Durchflussmischer eignet sich beispielsweise zur Herstellung von Früchte-Joghurt, wobei die Frucht-Flüssigkeit in den Zwischenraum zwischen den beiden Rohren und das Joghurt in das innere Rohr geleitet wird und die bei der Herstellung solcher Mischungen bisher infolge der in der Fruchtflüssigkeit enthaltenen Fruchtteilchen entstandenen Schwierigkeiten vermieden werden.

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Claims

Patentansprüche

ΓΤΝ Durchflussmischer für Fluida, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem inneren (1) und einem äusseren Zylindermantel (2) wenigstens ein schraubenlinienförmig verlaufender Mischraum (14) gebildet ist, der an einem Ende einen Einlass (15) für eine Mischkomponente und am anderen Ende einen Auslass (12) für die Mischung hat, und dass wenigstens einer (1) der Zylindermäntel perforiert (3) ist und einen Raum begrenzt, in den ein Einlass (4) für eine weitere Mischkomponente führt.
2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des schraubenlinienförmig verlaufenden Mischraumes (14) einer der Zylindermäntel (1) eine schraubenlinienförmig verlaufende, vorstehende Rippe (13) aufweist, die am anderen Zylindermantel (2) anliegt.
3. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des schraubenlinienförmig verlaufenden Mischraumes ein schraubenlinienförmig gebogener Stab zwischen die Zylindermäntel eingefügt ist und an diesen anliegt.

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4. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass in den Mischraum (14) durch einen Anschlussstutzen (15) gebildet ist, der tangential in der Umfangsrichtung, in welcher der schraubenlinienförmige Verlauf des Mischraumes zu dessen Auslass (12) führt, in den ringförmigen Zwischenraum zwischen den beiden Mänteln (1 und 2) mündet.
5. Mischer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen entsprechend der Steigung des schraubenlinienförmigen Verlaufs des Mischraumes zur geometrischen Achse der Zylindermäntel geneigt ist*
6. - Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, zum Mischen zweier Fluida, gekennzeichnet durch zwei koaxiale Rohre (1 und 2), deren inneres (1) gelocht (3), an einem Ende mit einem Einlass (4) für die andere Mischkomponente ausgerüstet und am anderen Ende durch eine stromlinienförmige Kappe (5) abgeschlossen ist, und deren äusseres (2) nahe dem Einlassende (4) des inneren Rohres (1) dicht mit diesem verbunden und mit dem in den Mischraum (14) führenden Einlass (15) ausgerüstet ist, am anderen Ende die Kappe (5) Überragt und mit dem Auslass (12) für die Mischung ausgerüstet ist, wobei zur Bildung des schraubenlinienförmigen Mischraumes (14) ein schraubenlinienförmiger Körper

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(13) zwischen dem inneren und äusseren Rohr angeordnet ist.
7. Mischer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Rohr (2) aus einem fest mit dem inneren Rohr (1) verbundenen, den in den Mischraum (14) führenden Einlass (15) aufweisenden kürzeren Teil (6) und einem längeren Teil (7) besteht, der lösbar mit dem kürzeren Teil verbunden und nach dem Lösen.dieser Verbindung (9, 10) vom inneren Rohr (1) abziehbar ist.
8. Mischer nach Anspruch 7_? dadurch gekennzeichnet, dass der kürzere (6) und der längere Teil (7) des äusseren Rohres (2) durch eine überwurfmutter (10) lösbar miteinander verbunden sind und ein Dichtungsring (11) zwischen diesen Rohrteilen (6 und 7) angeordnet

PAe Dr.Andrejewski, Dr.Honke

K/jp - 4062 - 4073
1. April 1970

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