DE2400150A1

DE2400150A1 - Mixer with helical meshing strips - for liquids, gases, pastes etc

Info

Publication number: DE2400150A1
Application number: DE2400150A
Authority: DE
Inventors: Johannes Gerardus Ter Braak
Original assignee: Braak Bv Geb
Current assignee: Braak Bv Geb
Priority date: 1974-01-03
Filing date: 1974-01-03
Publication date: 1975-07-17

Abstract

System for mixing >=2 fluids e.g. liquids, gases, pastes etc. comprising an elongated tube with open inlet and outlet ends, containing >=2 stationary and mutually adjacent, elongated, helically twisted strips, the windings of which intermesh and are a close fit in the tube. More esp. the strips are twisted to the right and left respectively.

Description

Mischvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zum Misehen von zwei oder mehr Fluids, beispielsweise Flüssigkeiten, Gase, Pasten od. dgl. Mixing device The invention relates to a mixing device for Mixing of two or more fluids, for example liquids, gases, pastes or the like. like

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Mischvorrichtung zu schaffen, die bei einfacher Eonstruktion und leichter Reinigungsmöglichkeit eine ausgezeichnete Mischwirkung ergibt. The object of the invention is to create a mixing device, which is an excellent one with a simple construction and easy cleaning Mixing effect results.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Mischvorrichtung gelöst, die durch ein langgestrecktes Rohr mit offenen Einlaß- und Auslaßenden gekennzeichnet ist, in dem zwei oder mehr langgestreckte, schraubenförmig gewundene Streifen so nebeneinander fest angeordnet sind, daß ihre Windungen ineinandergreifen, und daß sie vom Rohr dicht umschlossen sind. According to the invention, this object is achieved by a mixing device, characterized by an elongated tube with open inlet and outlet ends is in which two or more elongated, helically wound strips so are firmly arranged next to one another that their turns interlock, and that they are tightly enclosed by the pipe.

Eine solche Mischvorrichtung ergibt bei einfacher Bauart eine hohe Mischwirkung. Wenn zwei oder mehr Fluids, beispielsweise zwei Flüssigkeiten oder eine Flüssigkeit und ein-Gas od. dgl., zusammen das Rohr durchlaufen, werden die Fluidströme wiederholt in Teilströme aufgespalten, die im Nebenstrom fließen, beschleunigt, verzögert, zusammengeführt und wieder geteilt und vereinigt werden. Dies wird durch ineinandergreifende Teile der schraubenförmig gewundenen Streifen erreicht. Such a mixing device results in a high level with a simple design Mixing effect. If two or more fluids, for example two liquids or a liquid and a gas or the like, pass through the pipe together, the Fluid flows repeatedly split into partial flows, which flow in the bypass flow, accelerated, delayed, merged, and divided and reunited again. This is going through reaching interlocking portions of the helically wound strips.

Infolgedessen ergibt sich eine besonders extensive Misch- und Enetwirkung, die bei einer verhältnismäßig kurzen Länge der Mischvorrichtung zur Bildung einer homogenen Mischung führt.As a result, there is a particularly extensive mixing and release effect, with a relatively short length of the mixing device to form a homogeneous mixture.

Der Druckabfall über die Mischvorrichtung hinweg ist gering, und die Mischvorrichtung kann einfach gereinigt werden, indem ein Reinigungsfluid durchgeleitet wird. Wenn eine Wartung nötig ist, kann die Mischvorrichtung leicht auseinandergenommen werden.The pressure drop across the mixing device is low, and the Mixing device can be cleaned simply by passing a cleaning fluid through it will. If maintenance is required, the mixer can be easily disassembled will.

Zwei Ausführungsbeispiele der Mischvorrichtung gemäß der Erfindung werden nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3. Two embodiments of the mixing device according to the invention are described below in conjunction with the drawing. They show: Fig. 1 shows a longitudinal section through a first exemplary embodiment, FIG. 2 shows a cross section along the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 shows a longitudinal section through a second embodiment, FIG. 4 shows a cross section along the line IV-IV in FIG. 3.

Die Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 weist ein langgestrecktes Rohr 1 auf, beispielsweise aus nichtrostendem Stahl oder durchsichtigem, starren Kunststoff. Das Rohr 1 hat ein offenes Einlaßende 2 und ein offenes Auslaßende 3. The embodiment of FIGS. 1 and 2 has an elongated tube 1, for example made of stainless steel or transparent, rigid plastic. The tube 1 has an open inlet end 2 and an open outlet end 3.

Die Enden 3 sind als Muffen 4, 4' mit Innengewinde ausgebildet, um Rohrleitungen oder andere Einrichtungen anschließen zu können. Im Querschnitt (Fig. 2) ist der Außenumfang 5 des Rohrs 1 kreisförmig, und der Innenumfang 6 ist 8-förmig, der an den Enden detRohrs 1 in kreisförmige Gestalt übergeht.The ends 3 are designed as sleeves 4, 4 'with an internal thread to To be able to connect pipes or other facilities. In cross section (Fig. 2) the outer circumference 5 of the pipe 1 is circular, and the inner circumference 6 is 8-shaped, which merges into a circular shape at the ends of the pipe 1.

Innerhalb des Rohrs 1 sind zwei langgestreckte, schraubenförmig gewundene Streifen 7 und 8, beispielsweise aus Metall, fest angeordnet. Der eine Streifen 7 ist linksgängig und der andere Streifen 8 ist rechtsgängig gewunden. Die gewundenen Streifen 7 und 8 erstrecken sich nebeneinanderliegend über die ganze wirksame Länge des Rohrs 1 und schließen im Querschnitt einen Winkel von 900 ein (Fig. 2). Ferner greifen ihre Windungen so ineinander, daß sie sich im wesentlichen miteinander berühren (Fig. 2). Inside the tube 1 are two elongated, helically wound Strips 7 and 8, for example made of metal, are fixedly arranged. The one strip 7 is left-handed and the other strip 8 is right-handed. The winding ones Strips 7 and 8 extend side by side over the entire effective length of the tube 1 and enclose an angle of 900 in cross section (FIG. 2). Further their turns interlock in such a way that they essentially touch one another (Fig. 2).

Die schraubenförmig gewundenen Streifen 7, 8 werden vom Rohr 1 dicht umschlossen, so daß zwischen den Streifen 7, 8 und dem Innenumfang 6 des Rohrs 1 im wesentlichen kein Spiel vorhanden ist. Um dies zu erreichen, ist der Nfttelpunktab stand zwischen den beiden Kreisen, die den 8-förmigen Innenumfang des Rohrs 1 bestimmten (Fig. 2), nur wenig gröBer gewählt als der halbe Durchmesser dieser Kreise plus einmal die Materialstärke der vorgesehenen Streifen 7, 8. The helically wound strips 7, 8 become tight from the pipe 1 enclosed so that between the strips 7, 8 and the inner circumference 6 of the tube 1 there is essentially no play. To achieve this, the ninth point is ab stood between the two circles that determined the 8-shaped inner circumference of the tube 1 (Fig. 2), selected only slightly larger than half the diameter of these circles plus once the material thickness of the provided strips 7, 8.

Die Mischvorrichtung kann dadurch hergestellt werden, daß zuerst einer der gewundenen Streifen, beispielsweise Streifen 7, in das Rohr 1 eingeschoben und dann der andere gewundene Streifen, beispielsweise Streifen 8, durch Einschrauben in seine Lage gebracht wird. The mixing device can be made by first one of the twisted strips, for example strip 7, pushed into the tube 1 and then the other winding strip, e.g. strip 8, by screwing is brought into its position.

Im Betrieb dieser Ausführungsform werden zwei oder mehrere Fluids, beispielsweise zwei Flüssigkeiten oder Gase oder eine Flüssigkeit und ein Gas oder eine Paste mit einer dünnflüssigen Flüssigkeit und/oder einem Gas durch das Einlaßende 2 in die Mischvorrichtung eingeführt und nach Durch laufen der ganzen Mischvorrichtung durch das Auslaßende 3 abgeführt. Der Durchlauf kann durch Pumpen oder Saugen bewirkt werden. Beim Durchlaufen der Mischvorrichtung brechen sich die Fluidströme wiederholt an den Kanten der gewundenen Streifen und werden dadurch in parallele Teilströme aufgespalten. Die Teilströme .folgen ihrem eigenen Weg, sie fließen in linksgängigen und in rechtsgängigen Windungen, vgl. die Pfeile A und A' in Big. 1. Während dieses Fließens sind die Teilströme durch die Verbreiterungen und Verengungen ihre Strömungswege verzögernden und beschleunigenden Einflüssen ausgesetzt, und darüber hinaus werden sie wiederholt von innen nach außen und von außen nach innen in dem vorhandenen Raum getrieben, wo sich die Teilströme miteinander treffen. Diese werden vereinigt, und wenn ein vereinigter Strom auf eine Kante eines der Streifen tritt, wird er erneut in zwei Teilströme aufgespalten. Das Ergebnis dieser vielgestaltigen Reihen von Vorgängen ist eine extensive Misch- und Knetwirkung, die über die ganze Länge der Mischvorrichtung hinweg stattfindet, so daß das die Mischvorrichtung verlassende Material völlig homogen gemischt ist, vorausgesetzt, daß die Mischvorrichtung eine ausreichende Länge hat. In the operation of this embodiment, two or more fluids, for example two liquids or gases or a liquid and a gas or a paste with a thin liquid and / or a gas through the inlet end 2 introduced into the mixing device and after running through the whole mixing device discharged through the outlet end 3. The passage can be effected by pumping or suction will. When passing through the mixing device, the fluid flows break repeatedly at the edges of the sinuous strips and are thereby divided into parallel substreams split up. The partial streams follow their own path, they flow left-handed and in right-hand turns, see arrows A and A 'in Big. 1. During this The partial currents flow through the widening and narrowing of their flow paths be exposed to retarding and accelerating influences, and beyond it repeats from the inside out and from the outside in in what is present Driven by space, where the partial flows meet. These are united and when a fused stream hits an edge of one of the strips it will split again into two substreams. The result of these varied series of operations is an extensive mixing and kneading action that extends over the entire length the mixing device takes place away, so that the mixing device leaves Material is mixed completely homogeneously, provided that the mixing device has a has sufficient length.

Die für eine homogene Mischung erforderliche Minimallänge der Mischvorrichtung hängt von mehreren Faktoren ab, beispielsweise von der Art der zu mischenden Stoffe, vom Mischungsverhältnis usw., sie kann jedoch in jedem Einzelfall einfach durch Vorversuche ermittelt werden. In vielen Fällen braucht die Mischvorrichtung nicht länger als 20 bis 30 cm zu sein, wenn ihr größter Innendurchmesser 1 cm beträgt. The minimum length of the mixing device required for a homogeneous mixture depends on several factors, for example the type of substances to be mixed, from the mixing ratio, etc., but it can simply go through in each individual case Preliminary tests are determined. In many cases there is no need for the mixing device to be longer than 20 to 30 cm when their largest inner diameter is 1 cm.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 weicht nur wenig von der eben beschriebenen ab. Auch hier weist die Mischvorrichtung ein langgestrecktes Rohr 1 mit einem offenen Einlaßende 2 und einem offenen Auslaßende 3 auf. Das Rohr 1 ist mit Gewindemuffen 4, 42 zum Ausschluß von Rohrleitungen oder anderen Einrichtungen und ferner mit einem Huhl- oder Heizmantel 11 versehen, dessen Anschlüsse 12, 13 für die Zu- und Ableitung eines Heiz- oder Kühlmittels dienen. Im Querschnitt sind der Außen- und Innenumfang 5 bzw. 6 des Rohrs 1 rosettenförmig, während die Gewindemuffen 4, 4' und der Kühl- oder Heizmantel 11 einen kreisförmigen Querschnitt haben. The embodiment according to FIGS. 3 and 4 differs only slightly from the flat one described from. Here, too, the mixing device has an elongated tube 1 with an open inlet end 2 and an open outlet end 3. The pipe 1 is with threaded sockets 4, 42 to exclude pipelines or other facilities and furthermore with a jacket or heating jacket 11 provided, its connections 12, 13 are used for the supply and discharge of a heating or cooling medium. In cross section are the outer and inner circumference 5 and 6 of the tube 1 rosette-shaped, while the Threaded sockets 4, 4 'and the cooling or heating jacket 11 have a circular cross-section to have.

Innerhalb des Rohrs 1 sind vier langgestreckte, schraubenförmig gewundene Streifen 7, 8, 9, 1o aus Metall od. dgl. Inside the tube 1 are four elongated, helically wound Strips 7, 8, 9, 1o made of metal or the like.

fest angeordnet, die abwechselnd linksgängig, beispielsweise Streifen 7 und 9, und rechtsgängig, beispielswase Streifen 8 und 1o, gewunden sind. Diese Streifen 7, 8, 9, 1o erstrecken sich nebeneinander liegend über die ganze Länge des Rohrs 1 und schließen im Querschnitt miteinander Winkel von 900 ein (Fig. 4). Ferne greifen ihre Windungen stark ineinander, ohne daß sich aber-die Streifen im Querschnitt völlig berühren (Fig. 4).fixedly arranged, the alternating left-handed, for example stripes 7 and 9, and right-handed, for example strips 8 and 1o, are wound. These Strips 7, 8, 9, 1o, lying next to one another, extend over the entire length of the tube 1 and enclose an angle of 900 with one another in cross section (FIG. 4). At a distance, their turns are strongly intertwined, but without the stripes in the Completely touch the cross-section (Fig. 4).

Die gewundenen Streifen 7 bis 1o werden vom Rohr 1 dicht umschlossen, so daß zwischen den Streifen 7 bis 1o und dem Innenumfang 6 des Rohrs 1 im wesentlichen kein Spiel vorhanden ist. The twisted strips 7 to 1o are tightly enclosed by the pipe 1, so that between the strips 7 to 1o and the inner circumference 6 of the tube 1 essentially there is no game.

Die Mischvorrichtung kann dadurch hergestellt werden, daß die vier gewundenen Streifen 7 bis 1o in ihre ineinandergreifende Lage gedrückt werden und dann dieses Ganze in das Rohr 1 eingeschoben wird. Hiernach können die Gewindemuffen 4, 4' und der Kühl- oder Heizmantel 11 angebracht werden. The mixing device can be made in that the four twisted strips 7 to 1o are pressed into their interlocking position and then this whole thing is pushed into the tube 1. The threaded sockets can then 4, 4 'and the cooling or heating jacket 11 are attached.

Die Ausführungsform nach Big. 3 und 4 wird in der gleichen Weise benutzt wie die nach Fig. 1 und 2. Infolge der vier gewundenen Streifen 7 bis 1o finden die gleichen Vorgänge, äedoch in verstärkter Weise, statt, so daß eine noch intensivere Mischwirkunz erreicht wird. Der Kühl- oder Heizmantel 11 kann dazu dienen, eine schnelle Kühl- oder Heizwirkung während des Betriebs auszuüben. Eine schnelle Abführung der während des Mischvorgangs entstehenden Wärme kann bei wärmeempfindlichen Stoffen, beispielsweise Eiweißemulsionen, vorteilhaft sein. Big's embodiment. 3 and 4 will work in the same way used like those of FIGS. 1 and 2. Due to the four winding strips 7 to 1o if the same processes take place, but in an intensified manner, so that one more more intensive mixed effect is achieved. The cooling or heating jacket 11 can serve to exert a rapid cooling or heating effect during operation. A fast Discharge of during the The heat generated during the mixing process can be advantageous for heat-sensitive substances, such as protein emulsions.

Andererseits kann auch ein Erwärmen der Stoffe während des Mischvorgangs zuweilen vorteilhaft sein. So kann durch Erwärmen und Mischen von geschlagenem Eiweiß mit geschmolzenem Zucker eine sahnebonbonartige Masse erhalten werden, die luftiger bzw. schaumiger ist als die bekannten Mischungen auf diesem Gebiet, und zwar mit einem spezifischen Gewicht von o,8 statt 1,4. On the other hand, the substances can also be heated during the mixing process at times be beneficial. So can by heating and mixing the whipped egg whites with melted sugar a candy-like mass can be obtained, which is more airy or more foamy than the known mixtures in this field, namely with a specific gravity of 0.8 instead of 1.4.

Die richtige Länge der Mischvorrichtung nach Fig. 3 und 4 kann ebenfalls durch Vorversuche ermittelt werden, jedoch ist in den meisten Fällen eine Länge von 20 bis 30 cm bei einem Innendruchmesser von 1,5 cm ausreichend. The correct length of the mixing device according to FIGS. 3 and 4 can also can be determined by preliminary tests, but in most cases there is a length from 20 to 30 cm with an inner diameter of 1.5 cm is sufficient.

Zahlreiche Vanaften der dargestellten Ausführungsformen sind möglich. So kann das Rohr 1 nach Fig 3 und 4 auch einen kreisförmigen Innenumfang 6 im Querschnitt haben. In diesem Fall ist zwischen den gewundenen Streifen 7 bis 1o und dem Innenumfang des Rohrs 1 etwas mehr Spiel vorhanden, das aber für die Praxis als vernachlässigbar angesehen werden kann. Ferner kann bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 auch ein Kühl- oder Heizmantel vorgesehen werden, um die Temperatur während des Mischvorgangs besser steuern zu können. Numerous variants of the illustrated embodiments are possible. Thus, the pipe 1 according to FIGS. 3 and 4 can also have a circular inner circumference 6 in cross section to have. In this case, there is 7 to 1o between the winding strips and the inner circumference of the tube 1 there is a little more play, but this is negligible in practice can be viewed. Furthermore, in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, too A cooling or heating jacket can be provided to maintain the temperature during the mixing process to be able to steer better.

Claims

Mixing device for mixing two or more fluids, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h an elongated tube (1) with open inlet and Outlet ends (2, 3) in which two or more elongated, helically wound Strips (7, 8; 7, 8, 9,1o) are firmly arranged next to each other that their turns interlock, and that they are tightly enclosed by the tube (1).

2. Mixing device according to claim 1, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t that the strips (7, 8; 7, 8, 9, 1o) alternate left-hand and right-hand are twisted.

3. Mixing device according to claim 1 or 2, d a -d u r c h g e k It is noted that two helically wound strips (7, 8) are fixed are arranged next to each other and include an angle of 900 in cross section, and that their coils interlock so that they essentially touch, and that the strips (7, 8) from a tube (1) with an inner circumference 8-shaped in cross-section are tightly enclosed.

4. Mixing device according to claim 1 or 2, d a -d u r c h g e k Note that four helically wound strips (7, 8, 9, 1o) are arranged firmly next to each other, in cross-section at an angle of 90 ° to each other enclose and their turns interlock, and that the strips (7, 8, 9, 1o) from a tube (1j with a rosette-shaped or circular inner circumference in cross-section are tightly enclosed.

5. Mixing device according to one of claims 1 to 4.

d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the pipe (1) with a Cooling or heating jacket (11) is provided.