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Statische Mischer in der

Chemie

Statische Mischer mit PTFE-Auskleidung

Seit über 25 Jahren liefert U+A Statische Mischer aus Stahl mit PTFE-Auskleidung für hoch korrosive Einsatzbedingungen, die den Einsatz von besonders widerstandsfähigen Materialien erforderlich machen, an. 
Alle Teile unserer Statischen Mischer, die mit dem Medium in Berührung kommen, sind korrosionsbeständig ausgeführt.
Da bei PTFE-Ausgekleideten Statischen Mischern nur die Auskleidung aus hochwertigen Material besteht, hat diese Ausführung vor allem wirtschaftliche Vorteile. Zum Beispiel: Im Vergleich zu einem statischen Mischer aus Hastelloy kann ein mit PFTE ausgekleideter statischer Mischer die Anschaffungskosten um ca. 50% reduzieren.

Die Auswahl der geeigneten Auskleidung ist abhängig vom Einsatzfall.
Bei U+A stehen Ihnen hierfür folgenden Auskleidungsmöglichkeiten zur Verfügung:
PTFE, PVDF, PFA , PP, PVC und PE.
Für den Rohrteil stehen Stahl-, Edelstahl- oder GFK-Rohre mit den gewünschten Anschlüssen zur Auswahl.
Als Anwendungsbeispiele sind Einsatzfälle in dem aggressive und/oder korrosive Medien, wie z.B. siedendes Amylacetat, konzentrierte Schwefel- oder Salpetersäure, Toluol, Fluor, Chlor oder Brom, gefördert und gemischt werden sollen zu nennen.
Anwendungsbereiche sind z.B. Beizereien beim Mischen der Beizlösungen oder der anschließenden Wiederaufbereitung oder bei der Dosierung von aggressiven Chemikalien zur PH-Werte Einstellung von Prozesswässern.
Wegen der geringen Anhaftung der Medien am PTFE-Inliner erfreut sich der ausgekleideter statische Mischer auch in der Nahrungsmittel- und Farbenindustrie immer größere Beliebtheit. Die Einmischung von Farbpigmenten oder Additiven kann inline geschehen und der Reinigungsaufwand beim Chargenwechsel oder Schichtbeginn ist auf ein Minimum reduziert, so dass nicht nur das Ergebnis konstant bleibt, sondern auch die Produktivität gesteigert wird.

Mit Statischen Mischern Gase zuverlässig dispergieren

In der Reaktionstechnik ist das Einbringen von Gasen in Flüssigkeiten häufig unerlässlich. Die Qualität einer Dispersion bestimmt dabei in großem Maße die Ökonomie der Anlage. Um die größtmögliche Stoffaustauschfläche zu erhalten, sind kleine Blasen-Durchmesser notwendig.

Eine wirtschaftlich interessante Lösung ist die Kombination eines Injektors mit einem statischen Mischer der Firma der U+A Gesellschaft für Process Engineering mbH.

Für kleine Flüssigkeits-Ströme bietet U+A eine Kombination an bei der das Gas direkt durch ein Lanzensystem mit Injektor oder einem vorgeschalteten Injektor dem Hauptstrom zu dosiert wird, denn Tests haben gezeigt, dass schon im Injektor Gasblasendurchmesser kleiner als 1 mm erzeugt werden können. Der nachgeschaltete statische Mischer hat die Aufgabe, die Gasbläschen weiter zu verkleinern, deren Wachstum zu verhindern, Reaktionszeit zu schaffen und die Verteilung im Medium zu optimieren. Mit wachsender Strömungsgeschwindigkeit verringert sich der Blasendurchmesser und steigert die Reaktionsfläche um ein Mehrfaches.

Bei größeren Flüssigkeits-Strömen bietet die U+A eine komplettes Dispergiersystem an.

Dieses besteht aus einem Hauptmischer , einer Beipasspumpe , einem Injektor und einem Nebenmische.

Bei diesem System wird aus dem Hauptstrom mit der Beipasspumpe ein Nebenstrom entnommen. Diesem Nebenstrom wird mittels des Injektor das Gas zugeführt und im Nebenmischer schon einmal vorgemischt. Nach diesem Vorgang wird das Gemisch dem Hauptstrommischer vor dem ersten Mischelement wieder zugeführt.

In Anbetracht dieser verschiedener Möglichkeiten der Ausführung, sind die Einsatzfelder weit gefächert. Sie reichen von der Ozonbehandlung von Schwimmbeckenwasser, über den Eintrag  von Sauerstoff in der Biotechnologie, zur Trinkwasserreinigung, bis hin zur chemischen Reaktionstechnik. Gerade hier wird oft mit toxischen, reaktiven und teuren Gasen gearbeitet, deren Verbrauch aus Kostengründen so niedrig wie möglich gehalten werden muss.

Feststoffmischer für den flexiblen Einsatz in der Produktion

Die Güte des fertigen Produktes wird nicht zuletzt von dem Durchmischungsgrat bestimmt. Um frei fließende Feststoffe wie Granulate, Körner und Nahrungsmittel zu mischen ist der U+A Feststoffmischer eine betriebswirtschaftlich und verfahrenstechnisch interessante Lösung zur Optimierung der Produktion. Die Installation, auch in bestehende Anlagen, ist ohne großen Aufwand zu bewerkstelligen. Durch die kompakte Bauweise und der kurzen Einbauhöhe ist der Einsatz auch zur Platzersparnis empfehlenswert. Durch das Fehlen beweglicher Teile arbeitet der Apparat praktisch wartungsfrei mit einer sehr hohen Produktionssicherheit.

Mit diesem statischen Mischer lassen sich beinahe alle frei fließenden Feststoffe miteinander vermischen. Da sich die einzelnen Komponenten von der Größe, des Gewichts, der Form und der Dichte unterscheiden können, sind die Einsatzmöglichkeiten sehr vielfältig. Unterschiede in der Schüttdichte oder anderer Gradienten beeinflussen die Mischqualität nicht. Zur sicheren, totraumfreien Vermischung sind die einzelnen Mischelemente um jeweils 90° gegeneinander versetzt angeordnet. Desweiteren gewährleistet diese Bauart konstruktionsbedingt auch bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten radiale Stromführung über den Rohrquerschnitt und somit zufriedenstellende Mischergebnisse. Auch Mischungen mit sehr unterschiedlichen Anteilen (Mischungsverhältnisse > 1:1000) der einzelnen Komponenten in der fertigen Mischung sind realisierbar.

Der U+A Feststoffmischer wird im freien Fall aus geeigneten Dosiersystemen beschickt. Der Produktstrom wird  innerhalb des Mischers am Anfang eines jeden Mischelementes in zwei Ströme geteilt, in gegenläufige Rotation versetzt und somit gemischt. Die Qualität der Vermischung hängt zum einen vom Produkt und zum andern von der Anzahl der Mischelemente ab. Bei den möglichen Durchmessern von DN 25-1500mm und einer Länge von 3-12 Rohrdurchmessern ist die Spanne der möglichen Kombinationen sehr groß.

Standardmäßig werden die Mischer aus nichtrostendem Edelstahl gefertigt bei Bedarf können aber auch alle geeigneten Kunststoffe oder Sondermaterialien verwendet werden. Bei Produkten bei denen Verklebungen oder Verhakungen denkbar sind kann zur Abhilfe ein Vibrationsmodul integriert werden, in den meisten Fällen ist es aber sinnvoller auf die diversen Beschichtungsmöglichkeiten zurückzugreifen.

Die Einsatzgebiete liegen in der Kunststoffproduktion zur Durchmischung verschiedener Granulate, die Beimischung von Masterbatch, Regranulat oder anderen Polymeren. Weiterhin werden häufig für die Weiterverarbeitung nötige Zusätze und Additive in sehr geringen Mengen beigemischt.

In der Nahrungsmittelindustrie liegen die Anwendungsfälle in der Vermischung verschiedener Feststoffe jeglicher Art. Zum einen werden Bonbons verschiedener Geschmacksrichtungen und Farben oder Schokolinsen, zum andern werden die Zutaten von Fertiggerichten  und Müslimischungen vor der Zubereitung gemischt. Bei diesen Anwendungen werden immer andere Anforderungen an den Mischer gestellt, die jedoch durch geeignete Auslegung erfüllt werden.

Weiterhin haben sich auch in der Agrarindustrie (Mischen von Saatgut usw.) und in der Baustoffindustrie, für jegliche pulvrigen Mischungen (z.B. Beimischung von Farbpigmenten, Zusätzen und Additiven) statische Feststoffmischer, wegen der gleichbleibenden Mischgüte und der hohen Produktionssicherheit, bewährt.

Die typischen Anwendungsfälle liegen in allen Bereichen in denen in-line einen konstante Vermischung gefordert wird, hierbei ist, durch die Weiterentwicklung der Mischelemente, kein gleichbleibender Durchsatz nötig.

Auch der Einsatz bei batchweisem Betrieb ist möglich. 

Heißwasserstation

Unsere Heißwasserstation empfiehlt sich überall da, wo ein Produktstrom in einer Rohrleitung innerhalb kürzester Zeit größtmöglich erhitzt werden soll.

Diese bietet U+A Kundenspezifisch mit definiertem Leistungsumfang und kompletter Regeleinrichtung mit und ohne Hilfsenergie an.

Die Heißwasserstation besteht aus mehreren Dampfinjektoren, einem Regelthermostat, einem Stellventil wahlweise ohne oder mit Hilfsenergie sowie den notwendigen Verbindungen und Anschlüssen.

Als komplette Einheit ist die Heißwasserstation bis zu einem Nenndurchmesser von 250 mm lieferbar, Sonderanfertigungen sind aber möglich.

Diese Baugruppe arbeitet, nach der Installation in die Anlage, völlig autark und ist nicht auf Energiezufuhr von außen, abgesehen von dem Dampf, angewiesen.

Trotz der Bezeichnung „Heißwasserstation“ können selbstverständlich auch andere geeignete Medien aufgeheizt werden. Die Anzahl und die Baugröße der Dampfinjektoren wird in Abhängigkeit der Anforderungen, bezüglich der Durchflussmenge und der zu erreichenden Temperatur, individuell bestimmt.

Durch die Verbindung der Heißwasserstation mit der Regeleinrichtung lässt sich die zu erreichende Temperatur, bis ca. 220°C, sehr genau einstellen.

Bei der Ausführung  ohne Hilfsenergie ergeben sich weitere Vorteile,

da hier der Regelthermostat und das Stellventil ohne Hilfsenergie arbeiten ist eine Beeinflussung, z.B. durch Spannungsspitzen,  der  Messwerte nicht zu befürchten. Auch teure und, gerade bei hohen Temperaturen, anfällige Verkabelungen zu Schaltschränke entfallen.

Bei der Regeleinrichtung finden Gusswerkstoffe und Edelstähle Verwendung. Die Dampfinjektoren bestehen aus Stählen oder Edelstählen. Weitere Werkstoffe, wie z.b. Hasteloy, PTFE und Nickel, können bei Bedarf eingesetzt werden. Für abrasive Medien kann die Innengarnitur emailliert oder mit besonders gut geeigneten Spezialbeschichtungen versehen werden.

Durch die geringen Folgekosten amortisieren sich die Investitionen in Dampfinjektoren oder Heißwasserstationen wesentlich schneller als andere Verfahren. 

Verschiedenen Materialien - Statische Mischer von U & A GmbH
Beispielmischer aus verschiedenen Materialien

Mischer aus verschiedenen Materialien

Da bei uns der Kundenwunsch an oberster Stelle steht, fertigen wir unsere Mischer in fast allen gewünschten Materialien. Ob bei der Werkstoffauswahl die chemische oder korrosive Beständigkeit im Vordergrund steht oder ob sich der Mischer in die vorhandene Rohrleitung auch optisch perfekt einfügen soll. Der Auswahl des Werkstoffs sind kaum Grenzen gesetzt. Im Kunststoffbereich fertigen wir z.B. aus PVC, PP, PE, GFK usw. und bei den metallischen Werkstoffen aus z.B. H II, St 37, St55, 1.4571, 1.4541, 1.4535, AISI 316L, 304L, Titan, Zirkonium, Hastelloy, Monel usw. Zusätzlich bieten wir unsere Mischer mit diversen Beschichtungen, wie PTFE oder PVDF an, um korrosiven oder chemischen Einflüssen punktuell entgegentreten zu können.

Weitere Funktionserweiterungen und Zusätze:

Kanalmischer

Die Vorteile eines Kanalmischers liegen bei großen Volumenströmen,  die einer kontinuierlichen Vermischung bedürfen, oder ein hohes Verstopfungsrisiko haben.

Wegen seiner offenen Bauform sind die Mischelemente immer schnell zu Reinigungszwecken zugänglich.

Die Baugröße kann den jeweiligen Gegebenheiten individuell angepasst werden.

Bei großen Volumenströmen (z.B. in Meerwasserentsalzungsanlagen) können die Mischelemente  in geeigneter Form direkt in einen Betonkanal eingebracht werden.

Die konstruktive Auslegung erfolgt in Zusammenarbeit mit unseren erfahrenen Projektleitern.

 

 

Zur Auslegung Ihrer speziellen Anwendung kontaktieren Sie uns.

Kanalmischer - Statische Mischer von U & A GmbH
Beispiel Kanalmischer

Verstopfungsfreier statischer Mischer

Der seit über 10 Jahren bewährte Statische Mischer Typ MV ist die praktische Lösung für faserhaltige und feststoffbeladene Ströme.

Seine Einsatzgebiete liegen vor allem in der Trink- und Abwasserbehandlung, sowie in der Lebensmittel- und Zellstoffindustrie.

Funktionsweise

Der bewährte statische Mischer Typ MV arbeitet, durch seine spezielle Mischelemente Geometrie, selbst unter extremen Bedingungen, z.B. bei im Flüssigstrom mitgeführten langen Fasern zuverlässig und verstopfungsfrei.

Die einzelnen Mischelemente stehen in der Strömung (Abb. 1), dabei erzeugen diese massive radiale Strömungskomponenten, zusätzlich wird mit jedem einzelnen Mischelement eine tornadoartige Verwirbelung erzeugt.

Die MV Mischelemente sind so gestaltet, dass beim durchströmen mit hohem Anteil an faserigen oder körnigen Bestandteilen, die Gefahr des Verstopfens praktisch nicht besteht. Durch diese hervorragenden Eigenschaften ist es möglich, innerhalb kürzester Zeit Dosierchemikalien aller Art einzumischen.

Zur Dosierung besonders geringer Mengen oder sehr großer Viskosität stehen ausgereifte Injektionstechniken zur Verfügung.

Durch die hohe Mischintensität des Typ MV sowie der Einsatz hochwertiger Dosiertechniken in besonderen Fällen, kann der Anwender mit geringeren Mengen an Chemikalien auskommen, somit können Produktverbrauch und Betriebskosten reduziert werden.

MV Mischer
MV Mischer

 

Funktionsweise Wärmetauscher

Der MV Mischer kann auch als Wärmeaustauscher (Abb. 2) in der Form eines doppelwandigen Rohres eingesetzt.

Die, durch die verstopfungsfreien Mischelemente hervorgerufene, rotierende Strömungsführung bewirkt eine produktschonende Steigerung der Wärmeübertragung und sorgt für den Abbau von Temperaturgradienten. Temperatur- und Strömungsgradienten werden durch die rotierende Produktstromführung über dem Rohrquerschnitt abgebaut, außerdem wird das Produkt sehr homogen vermischt.

Als Anwendungsbeispiele können das Einmischen von Additiven in den Faulschlamm bei Kläranlagen oder das schonende einbringen von Fruchtstückchen in Joghurt, sowie die Zellstoffindustrie mit Ihren faserhaltigen Produktströmen genannt werden.

Herstellung, Qualität & Prüfung

Unsere Apparate: Statische Mischer, Wärmetauscher & Dampf- (Gas-) Injektoren

liefern wir aus praktisch allen lieferbaren Edelstählen und Kunststoffen in

Nennweiten von DN 5 bis DN 2500 mm.

Herstellung:

Die Fertigstellung unserer Produkte erfolgt je nach Anforderung des Kunden bei unseren hochqualifizierten Vertragspartnern in Deutschland mit Fertigungszulassungen nach:

DIN ISO 9001, DGRL 97/23/EG, WHG § 19, AD-HP 0, Bureau Veritas, Germanischer Lioyd, ÖN M 7812, § 14 Kesselgesetz BGBI, U Stamp, U2 Stamp, Det Norske Veritas, China Stamp

sowie weiteren Anforderungen, denen fast keine Grenzen gesetzt sind.

nach DGRL, AD, TRB, TRD, TÜV,  ASTM, TEMA, BS, Stoomwezen und weitere        

Hydro, Nekal, Frigen, Helium und weitere

Ultraschall-, Magnetpulver-, Farbeindring-, Röntgenprüfung sowie Sonderprüfungen

für Zirkonium, Titan, Hastelloys, Incoloys und Inconels und weitere

Somit können wir höchsten Qualitäts- und Prüfungsansprüchen gerecht werden. 

Die Herstellung kann also in jedem Fall nach Ihren Spezifikationen erfolgen. 

Senden Sie uns Ihre Anfrage mit Ihren technischen Anforderungen, unser Spezifikationsdatenblatt wird Sie dabei unterstützen. 

Gerne erstellen wir für Sie kurzfristig ein Angebot.

Elementgeometrien und deren Anwendungen

U+A hält verschiedenste Mischelemente – Typen für Sie bereit. Die Auswahl der Mischelemente und die erforderliche Anzahl hängt von der Mischaufgabe ab.

Als mögliche Werkstoffe bieten wir fast alle lieferbaren Edelstähle und Kunststoffe in den Baugrößen 3 – 2500 mm an.

Im Folgenden werden einige Standardformen vorgestellt.

Wendel-Schneide - Statische Mischer von U & A GmbH
Wendelmischelement

Wendelmischelemente (der Allrounder) | Wendelmischelemente eignen sich für die meisten Anwendungen sehr gut. Die Wendelmischelemente erzielen durch die wechselweise Anordnung von links- bzw. rechtsgängigen Mischelementen eine Rotationsrichtungsumkehr und Stromteilung. Dabei erzeugt das erste Mischelement zwei rotierende Wirbel, welche gleichzeitig radial über den Rohrquerschnitt geführt werden. Beim Auftreffen auf das folgende Mischelement, wird jeder der am 1. Mischelement erzeugten Wirbel in zwei Teilströme zerlegt und gezwungen, die Rotation in entgegengesetzter Richtung wirken zu lassen. Dieser Vorgang

wird so oft wiederholt, bis die gewünschte Homogenität erreicht ist. Bei diesem Mischer – Typen ist der Druckverlust, im Verhältnis zur Mischgüte, gering. Die Anzahl der Elemente werden für jeden Anwendungsfall speziell ausgelegt.

Die Einbaumöglichkeiten dieser Mischelemente sind eingeschweißt, mittels Hartlot verlötet oder ausbaubar. Die Schneiden können dem Einsatzfall angepasst werden , somit ist eine totraumfreie Ausführung möglich.

MV Mischelemente ( für faserigen und / oder körnigen Bestandteilen) | Die MV Mischelemente von U+A sind so gestaltet, dass beim durchströmen mit hohem Anteil an faserigen und / oder körnigen Bestandteilen, die Gefahr des Verstopfens praktisch nicht besteht. 
Die einzelnen Mischelemente bilden tornadoartige Verwirbelungen die sich in einander verschlingen. Durch diese hervorragenden Eigenschaften ist es möglich, gute Mischergebnisse und bei Wärmetauschern günstige Wärmeübertragungseigenschaften zu erzielen.

MV Mischelemente - U & A GmbH
MV Mischelemente
MX Mischelement - Statische Mischer von U & A GmbH
MX-Mischelement

MX-Mischelement ( für intensive Vermischung hochviskose Produkte auf kurzer Strecke) | MX-Mischelemente eignen sich hervoragend für eine intensive Vermischung viskoser bis hohviskoser laminarer Produktströme auf kurzer Strecke.
Das Dispergieren von Gas in Flüssigkeit in sehr kleine Tropfen ist eine weitere Anwendung. 
Im Vergleich zum Wendelmischer ist die Baulänge kurz, dafür der Druckabfall hoch. Toträume lassen sich praktisch nicht vermeiden, daher ist der Reinigungsaufwand hoch.

SW Spezial Wendelmischer (für große Rohrdurchmesser) | Der Wendelmischer in dieser Bauform hat ähnliche Vorteile wie der herkömmliche Wendelmischer. Auch diese Mischelemente lassen sich sowohl fest integriert als auch herausnehmbar gestalten. Um die Mischleistung, bei gleicher Bauform zu erhöhen können Geometrie-änderungen vorgenommen werden.

Spezialwendelmischer - U & A Gmbh
PEW Mischer - Statische Mischer von U & A GmbH
PEW-Mischer

PEW- Mischer ( für Emulsionen oder zur Flüssig – Gas – Dispersion) | Die PEW-Mischelemente eignet sich am besten zur Herstellung von Emulsionen oder Gas / Flüssig -Dispersion. Der hier dargestellte keramische Werkstoff eignet sich für die meisten agressiven Medien, auch bei hohe Temperaturen (z.B. in der Abgasreinigung). 

Alle Mischelemente – Typen werden anwendungsspezifisch auch in individueller Form hergestellt. Alle Mischerelemente werden in Deutschland gefertigt um die Lieferzeiten gering zu halten und schnell auf geänderte Bedürfnisse der Kunden reagieren zu können. 

Da wir nicht nur Mischer, sondern Lösungen bieten, sprechen Sie uns an, damit wir die beste Lösung für Ihre Anwendung erarbeiten können.

Materialien und Oberflächen

Materialien | Als Materialien kommen beinahe alle Stähle, Edelstähle und Kunststoffe in Betracht. Ob der Werkstoff in Anlehnung an die Auswahl der Restanlage gewählt wird oder ob er bestimmte Beständigkeiten aufweisen muss, grundsätzlich kann der Mischer in dem gleichen Material gefertigt werden. In Stahlausführung kommen z.B.: 

  • H II, St 37, St 55
  • DIN 1.4571, 1.4541, 1.4535
  • AISI 316L, 304L
  • Tintan, Zirkonium, Hastelloy, Monel in Betracht.

Kunststoffausführung z.B. in:

  • PVC, PP, HDPE, etc.

Zusätzlich können auch Mischergehäuse aus Stahl oder  GFK  mit Auskleidungen aus PTFE, PVDF, PFA , PP, PVC oder PE versehen werden um die chemische Beständigkeit mit der mechanischen Beständigkeit zu verbinden.

Oberflächen | Die Oberflächen der Rohrinnenwandungen sowie der einzelnen Elemente lassen sich in verschiedenen Qualitäten liefern. Die Rohrwandungen gehohnt oder geläppt um die Strömung zu optimieren und den Druckverlust zu verringern. Die Mischelemente poliert oder elektropoliert oder die Anströmschneide scharfkantig geschliffen. Bei einer kompletten Stahl- oder Edelstahlausführung  können die Elemente mit der Rohrinnenwand spaltfrei verlötet werden um unerwünschte Quetschströmungen zu vermeiden.

Mischelemente fest oder ausbaubar

Bei den verschiedenen Mischelementen haben Sie die Auswahl ob Sie sich für fest integrierte oder ausbaubare Elemente entscheiden.

Die fest eingebauten Elemente sind bei metallischen Werkstoffen mittels Nickellot spaltfrei im Rohr verlötet.

Der Vorteil liegt auf der Hand: es können keine Quetschströmungen auftreten und es gibt keine Spalten mehr in denen sich eventuelle Produktreste ansammeln können.

Bei Kunststoffmischern werden die Elemente teils verklebt und teilweise verschweißt.

Herausnehmbar gestaltete Elemente werden passgenau in das Rohr gesetzt, um bei Medien die zu Aufkrustungen oder Faserbildung neigen die Möglichkeit zu haben die Elemente zu Reinigungszwecken auszubauen oder bei abrassiven Medien auszuwechseln.

Die Wahl liegt also bei Ihnen, bei der Entscheidungsfindung, welche Ausführung für Ihre Anwendung die richtige ist, stehen wir Ihnen selbstverständlich mit Rat und Tat zur Seite.

Mischelemente - Statische Mischer von U & A GmbH
Fest / ausbaubare Mischelemente

Dampfinjektoren

Zur Aufheizung von Produktkreisläufen sind seit Jahren U+A Dampfinjektoren im Einsatz. Das Medium wird im Durchlauf erhitzt  und die gewünschte Temperatur lässt sich schnell und sicher erreichen. Der Dampfinjektor  lässt sich ohne große Umstände in eine vorhandene Rohrleitung integrieren und kann mit allen Anschlussmöglichkeiten angeboten werden.

Funktionsprinzip
 

 

Das Herzstück des Injektors ist eine Venturidüse in der das aufzuheizende Medium beschleunigt wird. Ein als Konus ausgebildetes Gegenstück ist so ausgeführt, dass zwischen Konus und äußerem Düsendurchmesser ein Ringspalt entsteht. Der Dampf wird tangential in den äußeren Gehäusemantel eingeführt, tritt durch den  Ringspalt auf das aufzuheizende Medium und kondensiert. Durch diese Kondensation wird eine gleichmäßige Aufheizung gewährleistet, wobei die durch Dampfblasen-Implosionen entstehenden Geräusche auf ein Minimum reduziert werden.

So lässt sich ein geräuscharmer Energieeintrag ( im Normalfall ca. 75 dB) realisieren.

Generell ist die Dampfmenge von 0 – 100% regelbar. Maximale Wärmeübertragung bei geringer Baugröße und Investitionskosten wird so erreicht.

 

 
Vorteile
  • Keine beweglichen Teile
  • Wartungsarm
  • gut Nachrüstbar in bestehende Anlagen
  • in nahezu allen Umgebungen installier bar
  • Schnelle und leichte Inbetriebnahme
  • geräuscharme Dampfeinspeisung
  • Dampfmengen regelbar 0 – 100%
  • maximale Wärmeübertragung
  • minimale Druckverluste
  • günstige Einbaumaße
  • beliebige Einbaulage
  • Verwendung auch innerhalb von Behältern mit Rührwerkseffekt
  • Hohe Lebensdauer bei geeigneter Materialwahl
  • Kann aus verschiedensten Materialien hergestellt werden
  • Anschaffungskosten verhältnismäßig gering
  • Einfach und zuverlässig 
  • Verschleißarm
 

Weiter Einsatzmöglichkeiten unsere Injektoren sind die Heißwasserstation zum schnellen Aufheizen eines Produktstroms in einem Durchgang und der Behältereinbau.

Höchste Oberflächengüte

Die Oberflächengüte der Mischelemente und der Rohrinnenwandung ist entscheidend für den Gesamtdurchsatz des Produktes.

Sie haben bei uns die Wahl ob die Oberflächen mechanisch poliert, elektrisch poliert, geläppt oder gehohnt ausgeführt werden sollen. In Verbindung mit oberflächenvergüteten Rohrinnenwandungen und der Möglichkeit die Mischelemente spaltfrei in dem Rohr zu verlöten ergibt es sich, dass keine Nester oder Spalten zur Ablagerung von Produktresten zur Verfügung stehen und der Reinigungsaufwand gegen Null geht.

Auch die dichtungsfreie Gestaltung, bei der die Dichtfläche geläppt wird und so auf Dichtmaterialien, die eventuell durch chemische oder thermische Belastung zerstört würden, verzichtet werden kann, kommt immer mehr zur Anwendung.

Bei der Auslegung stehen wir Ihnen zur Verfügung.

Spezielle Hochdruckausführung

Statische Mischer und Wärmetauscher können generell so ausgelegt werden, dass sie jedem gefordertem Druck standhalten. Speziell für die Kunststoffindustrie ist die Druckfestigkeit der Bauteile entscheidend.

Auch die Verbindung mit Spezialflanschen ist nicht ungewöhnlich und gängige Praxis.

Die Verbindung mit einem Doppelrohrwärmetauscher bereitet, aufgrund der konstruktiven Lösung keine Schwierigkeiten, wodurch die Prozesssicherheit, gerade beim Einsatz in der Schmelze, erhöht wird weil Anbackungen oder ein Einfrieren an der Rohrwandung vermieden wird. Auf diese Art wird auch eine gleichbleibende Qualität des Endproduktes gewährleistet, da Temperaturgradienten gegen Null abgebaut werden.

Grundsätzlich bleiben alle Eigenschaften eines Statikmischers, bezüglich der Mischgüte, erhalten, auch wenn die Drucke hoch oder sehr hoch sind. Entscheidender Maßstab ist einzig der Durchsatz und die Fließgeschwindigkeiten.

Totraumfrei

Gerade in der Kunststoffindustrie ist eine geringe Neigung zur Verschmutzung und Anbackung von Produktresten entscheidend für oder gegen ein Mischverfahren. Bei dem U+A Mischer wird das Risiko einer Verschmutzung durch totraumfreie Mischelemente    minimiert.  Zusätzlich werden polierte Ausführungen und verschiedenste Anschlüsse angeboten. In Verbindung mit oberflächenvergüteten Rohrinnenwandungen und der Möglichkeit die Mischelemente spaltfrei in dem Rohr zu verlöten ergibt es sich, dass keine Nester oder Spalten zur Ablagerung von Produktresten zur Verfügung stehen und der Reinigungsaufwand gegen Null geht. Bei Farb- oder Chargenwechsel wird der Materialverlust minimiert.

Die angesprochene Totraumfreiheit wird durch eine Weiterentwicklung Mischelementgestaltung erreicht. Durch die gleichmäßige Wendelung und die hohe Oberflächengüte ergeben sich, in Verbindung mit innovativer Schneidengeometrie, optimale Strömungsverhalten sowohl bei laminarer Strömung als auch bei turbulenter Strömung.

Zusätzlich sorgen U+A Mischer für den Abbau der tangentialen Strömung und erreichen so den gewünschten Plug-Flow-Effekt durch radiale Stromführung. Dieses Verhalten ist auch bei Heiz- oder Kühlstrecken zu nutzen. Hierzu können U+A Mischer als Doppelrohrwärmetauscher ausgelegt werden in denen als Heiz-/Kühlmedium Dampf, Wasser oder Thermalöl eingesetzt werden kann.

Weiterhin ist durch die totraumfreie Gestaltung der Mischelemente, die jeweils um 90° versetzt angeordnet sind, der Gesamtdurchsatz der Produktströme gewährleistet.

Rohrwärmeaustauscher 

mit statischen Mischelementen bestückt zur thermischen schonenden Wärmebehandlung von hochviskosen Flüssigkeiten.

Die häufigsten Anwendungen ergeben sich im Bereich der nahrungsmittelverarbeitenden, chemischen und der polymer verarbeitenden Industrie.

Bei der Herstellung und Weiterverarbeitung von Nahrungsmitteln sind zum Beispiel hochviskose Produkte wie Käseschmelzen, Pasten, Soßen, Butter, Mayonnaisen, Joghurt und Schokoladenprodukte durch Wärme- oder Kältebehandlung zum Beispiel durch:

Homogenisieren, Pasteurisieren, Sterilisieren und Kühlen zu behandeln.

Bei der Herstellung von Folien, Platten, Profilen und Fasern aus  Werkstoffen wie Polypropylen, Acryl- ,Polyester-, Nylon- und Polyesterfasern, Cellulose-Fasern, extrudiertem PVC-C Polymer, Polyester, PE, PP und PES werden statische Mischer in Wärmetauschern, zum Abbau von Temperaturgradienten und zum homogenen Einmischen von Farbstoffen, eingesetzt.

Beim Einsatz von Koaxialrohr– und Rohrbündelwärmeaustauschern, müssen in den genannten Industriebereichen bei vielen Herstellungsprozessen hochviskose Fluide erwärmt werden, um chemische und oder physikalische Umsetzungen zu realisieren.

Es können verschiedene Typen statische Mischer eingesetzt werden. Welcher Typ für die jeweilige Anwendung der geeignete ist, hängt von den Einbau-, Betriebs-, Reinigungs- und Energiebedingungen des Anlagenbetreibers ab. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit verschiedene statische Mischertypen miteinander zu kombinieren und somit Synergieeffekte zu erzielen.

So kann zum Beispiel bei der Aufgabenstellung, schnelles homogenes vermischen verschiedener Flüssigkeiten mit nachfolgender Wärmebehandlung, wie folgt hervorragend gelöst werden:

Die reine Mischaufgabe wird zunächst vom statischen Mischer Typ MX übernommen.

Vorteil: Intensives homogenes Vermischen in kürzester Zeit auf kurzer Baulänge. Jedoch mit sehr hohem Druckverlust, daher nicht für die gesamte Wärmeaustauschstrecke geeignet. 

Die lange Rohrstrecke, die zum Wärmeaustausch erforderlich ist, wird mit dem statischen Mischer Typ Wendel aufgefüllt.

Vorteil: Gute Radialvermischung zum Abbau ( bzw. Entstehungsverhinderung ) von  Temperaturgradienten bei gutem Wirkungsgrad. (Geringster Druckverlust.)

 

Anwendungsfälle:

  • Polyester auf 290 °C kühlen mittels Thermoöl.
  • Polymere begleitbeheitzen und homogenisieren nach dem extrudieren.
  • Paraffin kühlen mittels Wasser.
  • Butter kühlen mittels Wasser.
  • Ketchup / Gemüsepasten erwärmen mittels Dampf.? Wärmetauscher? oder Injektor?
 
 

Problem:

Da bei hochviskosen Fluiden laminare Strömung vorliegt, wodurch das Problem entsteht, dass keine radialen Strömungskomponenten vorhanden sind, besteht die Gefahr der thermischen Produktschädigung im Bereich der Rohrwandung, dies führt zu Verkrustungen der Austauschflächen und Produktschädigung bis hin zur Verstopfung der Wärmeaustauscherrohre.

Im Bereich der Rohrmitte wird beim aufheizen des Produktes die erforderliche Temperatur nicht erreicht, es entstehen große Temperaturgradienten über den Rohrquerschnitt.

Beispiel | Paraffin kühlen mittels Rohrwärmetauscher ohne Mischereinbauten.

Das Paraffin würde an der Rohrwandung erstarren und eine zunehmend dicke feste Schicht Paraffins an der Rohrwandung bilden.

Diese feste Schicht wirkt dann isolierend, so das, daß im Rohrzentrum in dem nun reduzierten Rohrquerschnitt strömende Produkt nur noch geringfügig gekühlt werden kann.  Mittels statischer Mischer wird dies Problem unterbunden.

Lösung:

Mit statischen Mischern wird dieses Problem erfolgreich gelöst. Durch die Radialmischwirkung, wiederholte Stromteilungen und Drehrichtungsumkehr der Mischelemente wird das Produkt von der Rohrmitte zur Rohrwandung und von der Rohrwandung zur Rohrmitte bewegt, so das, dass Produkt in Richtung des Wärmeflusses bewegt wird.

Somit können Temperaturgradienten abgebaut und Produktanbackungen an der Rohrwand vermieden werden, außerdem wird das Produkt sehr homogen vermischt.

Weitere Optimierung der Wärmeaustauscher ergeben sich durch: 

  • Einsatz von Koaxialrohrwärmeaustauschern. Durch hintereinanderschalten von verschiedenen Heiz- oder Kühlmodulen  können die Produkte einer präzise geführten Wärmebehandlung unterzogen werden.
  • Einbau von spaltfreien Mischelementen d.h. die Mischelemente stehen in direktem Kontakt mit der Rohrwand dies wird durch Nickelverlöten der Mischelemente mit der Rohrwand, oder einschrumpfen erreicht. Das Produkt kann daher nicht zwischen den Mischelementen und der Rohrwandung strömen ( keine Leckströmung).
  • Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche durch statische Mischer. Die bei den statischen Mischern vorhandenen Kontaktflächen dienen als Heiz-, Kühlrippen dem Wärmetransport.
  • Der Wärmeübergang kann mittels statischer Mischer je nach Produkteigenschaften um das 4-8 fache verbessert werden.

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Statische Mischer

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Anfrage­spezifikation
Statische Mischer

Komponente 1

Geben Sie bis zu drei Komponenten an, indem Sie nach der Eingabe "weiter" klicken.
Durchsatz in [m³/h]

Komponente 2

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Durchsatz in [m³/h]

Komponente 3

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Durchsatz in [m³/h]

Mischung

Durchsatz in [m³/h]

Mischergebnis

Betriebsbedingungen und Ausführung

MX Mischer - Statische Mischer von U & A GmbH
Kunststoff - Mischer
Zeichnung - Statische Mischer von U & A GmbH
Stahl - Mischer mit Reduzierung
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Anfrage­spezifikation
Injektor

Bei Kreislauf:

Heizdampf

Werkstoff

Injektor - Statische Mischer von U & A GmbH
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Anfrage­spezifikation
Wärme­tauscher

Prozess-Daten

PRODUKT

Temperatur [°C]
* Bei mittlerer Temperatur

Prozess-Daten

WÄRMETRÄGER

Temperatur
* Bei mittlerer Temperatur

Verlauf der Viskosität


Produkt Viskosität [Pa.s] bei jew. Temperatur


Ausführung

Wärmetauscher - Statische Mischer von U & A GmbH
Wärmetauscher