Statische Mischer-Auslegung

Mischen ist eine Grundoperation in der Verfahrenstechnik. Als Gegenoperation der Trennung versteht man unter Mischen das gezielte vereinigen von mindestens zwei unterscheidbarer Stoffe zu einem möglichst homogenen Gemisch. Die Ausgangsstoffe können sich in ihren Aggregatzuständen gasförmig, flüssig und fest unterscheiden. Das Mischen ist ein mit der Zeit fortschreitender Prozess.

 

 

Bei den Mischaggegaten wird zwischen statischen und dynamischen Mischern unterschieden. Statische Mischer sind fest installierte Systeme, welche von dem Mischgut durchströmt werden. Die Mischwirkung erfolgt ausschließlich durch Verwirbelung der Strömung mittels fest eingebauter Elemente. Voraussetzung für den Einsatz statischer Mischer ist die Pumpfähigkeit der Ausgangsstoffe.

 

In statischen Mischern wird im Gegensatz zu dynamischen Mischern der gesamte Fluidstrom beim Durchströmen des Mischers mit seinen fest eingebauten Mischelementen zwangsweise durchmischt. Die notwendige Energie für den Misch- oder Begasungsvorgang wird dem durchfließenden Fluid in Form von kinetischer Bewegungsenergie entzogen und äußert sich (gegenüber einem Rohr ohne Mischelemente) als ein geringfügig höherer Druckverlust. Dieser ist von der Mischerausführung, den Mischfluiden und den Betriebsbedingungen abhängig. Im Vergleich zu dynamischen Mischern ist der Energiebedarf bei statischen Mischern wesentlich geringer. Die Energie wird zudem im gesamten Mischervolumen eingebracht. Hinzu kommt eine wesentlich wartungsfreundlichere und günstigere Bauart, da keine Beweglichen Teile verbaut werden.

 

Die Auslegung eines statischen Mischers ist das A und O und wird für jeden Anwendungsfall individuell durchgeführt.

Hierfür sind nachfolgende Informationen wichtig, da sonst kein optimales Mischergebnis erzielt werden kann:

Das Fließverhalten (Rheologie)

 

 

Da diese Einteilung aus den verschiedensten Gründen in den wenigsten Fällen so direkt vorgenommen werden können nutzen wir zur Auslegung die wichtigen Angaben wie:

  • Bezeichnung / Beschreibung des Fluids
  • spezifische Dichte in Kg/m³
  • spezifische Viskosität in mPa.s
  • Volumenstrom in m³/h

Nennen Sie uns die genaue Stoffbezeichnung und die chemisch- physikalischen Randbedingungen, wir übernehmen dann den Rest.

Sollten Sie über keine genauen Stoffinformationen verfügen, reichen oftmals auch Näherungs- oder Vergleichsangaben von ähnlichen Stoffen / Fluiden. Wir haben eine große Datenbank an Stoffdaten und Vergleichstabellen und verfügen über sehr viel Erfahrung, so das wir Sie hier nicht im Regen stehen lassen.

 

Beschreibung des Anwendungsfalles

Damit wir uns ein Bild von den Anforderungen und Wünsche die Sie an die Aufgabe des Mischers stellen machen zu können benötigen wir einige Angaben

  1. Kurze Beschreibung des Einsatzzweckes und der Vorortbedingungen
  2. Was möchten Sie durch den Einsatz eines Schumacher Mischers Typ SVM erreichen?

 

Betriebsbedingungen

Um den Mischer gem. Ihren Vorort Bedingungen auszulegen werden einige Daten Ihrerseits benötigt, hier ein Auszug der Wichtigsten

  1. Stoffbezeichnungen der zu vermischenden Medien u. ggfls. Einteilung der Fluidgruppe gem. DGRL (Druckgeräterichtlinie)
  2. maximaler Betriebsdruck und Betriebstemperatur
  3. Durchflussmengen der einzelnen Fluide
  4. Gewünschter Werkstoff des Mischers
  5. Anschlussform für Ein- / Ausgang und Dosierung (Flansch, Verschraubung / Clamp, Pharma, Steril etc.
  6. Nennweite der Hauptleitung und der Dosierstelle
  7. maximale Einbaulänge
  8. Einsatzbereich bzw. Anforderung an Beschaffenheit wie Oberfläche, Reinigung etc. (Chemie, Medizin, Pharma, Lebensmittel, Wasser- Abwassertechnik etc.)

 

Die Auslegung und Berechnung durch uns

Wenn wir alle Daten haben, beginnen wir damit den Mischer speziell für Ihren Anwendungsfall auszulegen, zu berechnen und zu konstruieren. Dabei werden durch spezielle Berechnungsprogramme, welche Ihren Ursprung in der physikalischen Strömungslehre und verschiedenen Versuchsreihen haben, nachfolgende Daten der Mischung ermittelt

 

Der Volumenstrom

Die Dichte

Die Viskosität

Die Strömungsgeschwindigkeit

Die Reynoldszahl

Die Viskositätskraft

Die Scherrate

Der K-Wert

Die Blasengröße

Die Verweilzeit

Die Mischgüte

Die Auslegung gem. Druckgeräterichtline

 

Begriffserklärungen zu den einzelnen Messwerten finden Sie hier

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