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Wie funktioniert ein statischer Mischer?
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Dieser News-Artikel erläutert das Funktionsprinzip des statischen Mischers anhand einiger anschaulicher Beispiele. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie statische Mischer funktionieren, wofür sie verwendet werden können und welche Vorteile sie haben, dann ist es definitiv eine gute Lektüre.
Knifflige mischbare Substanzen
Versuchen Sie, Salatöl auf das Wasser zu geben, was passiert dann? Sie werden sehen, dass sich zwei Schichten gebildet haben, das Öl schwimmt auf dem Wasser. Versuchen Sie, Luft in die Flüssigkeit zu blasen, was passiert dann? In der Flüssigkeit entstehen Luftblasen, die dann aber auch schnell verschwinden. In einem dickeren Öl geschieht dies langsamer als in Wasser. Öl, Wasser oder Gas wollen sich eindeutig nicht vermischen. Diese Phänomene von Haushalt, Garten und Küche basieren auf physikalischen Prinzipien, mit denen auch die Industrie konfrontiert ist. Ein statischer Mischer bietet dafür eine gute Lösung
Mischen als Folge eines Zwangsdurchflusses
Ein Statikmischer besteht aus einem Rohrelement mit Formteilen, den sogenannten Mischelementen, die dafür sorgen, dass das Strömungsprofil so gestört (beeinflusst) wird, dass alles zu einem homogenen Gemisch vermischt wird. In einem Prozess stellen externe Komponenten, wie beispielsweise eine Pumpe, die Zwangszufuhr zum Mischer sicher. In einem statischen Mischer gibt es keine beweglichen Teile und das hat viele Vorteile. Somit ist ein statischer Mischer wartungsfrei, der Energieverbrauch ist sehr gering und es gibt keine elektrischen Komponenten, die eine explosionsgefährdete Atmosphäre verursachen könnten. Die Bestimmung der Ausführung und Anzahl der Formteile erfordert viel Wissen und komplexe Berechnungsmodelle und Softwarepakete werden eingesetzt, um die richtige Mischung zu bestimmen. Beim Mischen werden in der Regel zwei Mischprinzipien aus der Strömungslehre angewendet, wobei das Mischen aus einer laminaren oder turbulenten Strömung erfolgt. Nachfolgend sehen Sie ein Bild, das eine Mischaktion zeigt.
Beispiel einer industriellen Anwendung
Ein geeignetes Beispiel ist die Messung einer Ausbeute aus einer Ölquelle. Einer der Gründe dafür ist die Festlegung der von den Behörden zu erhebenden Steuern. Aus einer solchen Quelle fließt nicht nur Rohöl, sondern auch Schadstoffe wie (Salz-)Wasser und manchmal auch Gase. Der Durchfluss dieser drei Komponenten durch ein Transportrohr ist bei weitem nicht gleichmäßig; das Gas trennt sich schnell und befindet sich oben im Rohr, während Flüssigkeiten durch den unteren Teil des Rohres fließen. Eine Trennung erfolgt wie zu Hause, erst jetzt im industriellen Maßstab
Um die Zusammensetzung zu messen, muss eine repräsentative Probe aus dem Rohr entnommen werden. Aber wie erhalten wir aus dieser Rohrleitung ein homogenes Gemisch? Dies kann erreicht werden, indem ein statischer Mischer direkt vor der Entnahmestelle platziert wird, wo Öl, Wasser und Gas vom Mischer gleichmäßig vermischt werden. Somit ist die Entnahme einer repräsentativen oder homogenen Probe unmittelbar nach dem Statikmischer ein Kinderspiel. Letztendlich werden sich nach der Probenahme Öl, Wasser und Gas durch Strömungen in der Pipeline wieder trennen, aber das ist kein Problem
Ein weiteres Beispiel ist die Anwendung in unserer Fernwärme. Das Wasser, das zu den Häusern gepumpt wird, muss eine konstante Temperatur von 70°C aufweisen. Zu heißes oder zu kaltes Wasser führt zu unzufriedenen Nutzern. So stammt beispielsweise das Warmwasser aus der Restwärme einer Müllverbrennungsanlage. Aber dieses Wasser ist sehr heiß und erreicht manchmal sogar 120°C. So wird kaltes Wasser eingemischt. Kalt- und Warmwasser wollen sich natürlich nicht schnell vermischen, was bei diesem Prozess wünschenswert ist. Ein statischer Mischer bietet eine effektive Lösung und trägt damit auch dazu bei, unseren Energieverbrauch grüner zu gestalten
Mehr Informationen?
Lesen Sie mehr über das Funktionsprinzip und über das Mischen mit laminaren und turbulenten Strömungen im Artikel, Funktionsprinzip des Statikmischers. Es gibt auch einen Artikel, der die Arten von Mischelementen erklärt und wo sie eingesetzt werden können.
