A: Aufbau von statischen Mischern

Statische Mischer sind Prozessapparate mit fest/entnehmbar installierten
Einbauten. Im Grunde genommen Rohrleitungen, nach Druckgeräterichtlinie
„druckhaltende Ausrüstungsteile“. Die Energie zum
Mischen der strömenden Medien wird dem Druck mittels eines Druckverlustes
entzogen. Die Kunst bei der Auslegung eines statischen
Mischers ist es, ein optimales Mischergebnis zu erzielen und gleichzeitig
diesen Druckverlust so gering wie möglich zu halten.

Konstruktion von statischen Mischern

Die statischen Mischer werden mit Flanschenverbindungen, Aseptik-,
Tri-Clamp, Schweißfittings oder sonstigen Verbindungselementen
ausgestattet. Die überwiegende Anzahl an statischen Mischern wird aus
Edelstahl1.4571 gefertigt. Es finden sich jedoch auch sehr häufig Anwendungsfälle,
in denen andere Materialien zum Einsatz kommen: 1.4462
Duplex, Titan, St37, Hastelloy, Inconel, Incolloy …. Aber auch Kunststoffe
sind ein gängiges Material für statische Mischer und für viele
Anwendungen vorteilhaft (z.B. Schwefelsäure in Wasser): PTFE, PVC,
PE, GFK, …. Oft werden auch verschiedene Materialien kombiniert.
Statischer Mischer als Wärmetauscher

B: Bauformen von Statischen Mischern

Wendelmischer (SVMW)
Der Wendelmischer auch Kenics Mischer ist bestens geeignet für einfache Mischaufgaben, als Wassermischer, Lebensmittelmischer, Mischer für hygienische
Ansprüche und viele weitere Mischaufgaben. Der Vorteil der Mischketten
im Wendelmischer liegt in dem relativ niedrigen Druckverlust,
der hygienisch vorteilhaften Bauform / Durchströmung sowie den
geringen Beschaffungskosten. Auch geht der Wendelmischer sanfter
mit den strömenden Medien um als andere Bauformen (Scherkräfte).
Anwendungsbeispiele:
– Wasserbranche
– Petrochemie + Biodiesel-Anlagen
– Homogenisierung von Suspensionen
– Miniaturanwendungen in der Pharmabranche (z.B. Ø 3mm)

Leitstrommischer / Turbomischer (SVML):
Der Leitstrom-Mischer oder auch Turbo Mischer ist eine Weiterentwicklung des Wendelmischers. Er ist wesentlich effektiver, da durch die spezielle Konstruktion der Strömungsquerschnitt verengt und dadurch die Strömungsgeschwindigkeit erhöht wird. Dieses führt zu höheren Turbulenzen und Reynoldszahlen. Durch die speziell geformten Mischelemente mit weichen Anströmkanten geht dieser Mischer aber zusätzlich noch sehr schonend mit dem Produkt um. Daher eignet sich dieser Mischer hervorragend zum Einmischen von Gasen in Flüssigkeiten oder zum Herstellen von Emulsionen oder Suspensionen. Daher wird dieser Mischer sehr häufig in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Durch die besondere
Bauform ist der Leitstrom-Mischer unabhängig von den vorhandenen
Rohrabmessungen und kann so bestens an die Gegebenheiten angepasst
werden.
Anwendungsbeispiele:
– CO2-Einbringung in Säfte
– Herstellen von Emulsionen oder Suspensionen
– Einbringen von Zusatzstoffen in der Getränkeindustrie.

X-Element-Mischer (SXMX)
Statische Mischer mit X-Elementen (SVMX) hingegen sind vorgesehen für
komplexe Mischaufgaben. Sollen laminar strömende Medien gemischt
werden, ist ein Mischer mit einer X-Elementkette in die Ãœberlegungen
der Auslegung mit einzubeziehen. Die Scherkräfte sind hier sehr hoch
und die Mischwirkung auf beeindruckend kurzer Strecke zu
erreichen. Dieser Mischer eignet sich hervorragend zum Vermischen von Teigen, Pasten, Knetmassen oder Ähnlichem.

Anwendungsbeispiele:
– Polymerindustrie
– Herstellung von Kuchenteigen und Ähnlichem
– Herstellung von Pasten, Knetmassen o. ä. Stoffen mit extrem hoher Viskosität

V-Element Mischer (SVMV)
Das Vermischen von Gasen oder sehr niedrigviskosen Medien lässt sich am Besten mit V-Mischelementen realisieren. Dennoch muss der Druckverlust gering gehalten
werden. Dies bieten die V-Elemente als optimale Gasmischer. Auch
sehr große Bauformen sind mit diesem Element möglich, ja, fast
üblich. Dieser Mischer findet daher große Anwendungsbereiche im Pipelinebau oder Gasleitungsbau um z. Bsp. Geruchsstoffe in Gasen einzumischen
Anwendungsbeispiele:
– Abgasreinigung von Motorenständen und Kraftwerken
– Einbringen von Geruchsstoffen in Gase
– Pipelinebau
РTemperatureinstellung von Gasstr̦men
– Entschwefelungsanlagen
– Rauchgasreinigung

C: Auslegung von Statischen Mischern

Statische Mischer werden von Fachleuten ausgelegt, konstruiert und
gebaut. Zur Auslegung eines Mischers ist es wichtig, einige Punkte in
Erfahrung zu bringen. Um einen groben Ãœberblick zu erhalten, ist eine kurze Beschreibung des Mischprozesses wichtig.
Desweiteren müssen für jedes Medium einige Eckdaten erfasst werden wie z. Bsp.:
– Art der zu vermischenden Fluide (Gruppe nach Artikel 9 der Druckgeräterichtlinie) – Gefährlich oder nicht gefährlich.
– Ist der Pd (partieller Dampfdruck) > 0,5 barü bei max.
– Max. Prozesstemperatur
– Volumenstrom der einzelnen Fluide (Medien) in [m3/h]
– Spezifische Dichte der einzelnen Fluide (Medien) in [kg/m3]
– Dynamische Viskosität der einzelnen Fluide (Medien) [mPa.s]
– Temperaturen der einzelnen Fluide (Medien) in [°C]
– Max. zulässiger Betriebsdruck in [barü]
– Die gewünschten Anschlüsse [Flansch, Verschraubung, Gewinde, Schweißende etc. mit Angaben der Nennweiten und Druckstufen DN/PN]
– Max. zulässige Einbaulänge des Mischers in [mm]
– Evtl. die gewünschte Nennweite des Mischers in DN oder mm
(kleinste Nennweite Ø 3,00mm noch oben gibt es keine Grenzen.

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