Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zum Mischen eines ersten flüssigen oder gasförmigen Mediums mit mindestens einem zweiten flüssigen, pulver- oder gasförmigen Medium sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, zwei oder mehrere flüssige Medien miteinander in einem Mischkessel zu mischen, der mit einem Propellerrührwerk, einem Blattrührwerk, einem Ankerrührwerk oder einem Kreiselrührwerk versehen ist. Das Rührwerk wird dabei so lange in Betrieb gehalten, bis die Medien den Bedürfnissen entsprechend vermischt sind.
Diese bekannten Mittel besitzen den Nachteil, dass der Mischvorgang eine grosse Zeitspanne benötigt und dass die Homogenität der Mischung insbesondere bei Medien mit unterschiedlicher Dichte oft ungenügend ist.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Mischverfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, um Medien mit gleicher oder unterschiedlicher Dichte in einer wesentlich kürzeren Zeit und mit einem wesentlich besseren Mischwirkungsgrad zu mischen.
Die erfindungsgemässe Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die miteinander zu vermischenden Medien zwangsweise und gleichzeitig in einer Spiralströmung in Form eines sich auf einer Geraden als Achse fortbewegenden Wirbels geführt werden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung sieht vor, dass ein Gehäuse mit zwei gegenüberliegenden, mit Abstand voneinander angeordneten Wänden vorgesehen ist, welche durch eine dritte, zu ihnen angenähert rechtwinklige Wand miteinander verbunden sind, die über einen Winkel von angenähert 330" einer Spirale folgt und mit den Wänden einen zur Spirale tangential mündenden Einlaufstutzen bildet, dass in einer Wand axial im Zentrum der Spirale eine Austrittsöffnung vorgesehen ist, deren Querschnitt angenähert gleich dem Ein trittsquerschnitt ist, dass Mittel vorhanden sind,
um ein erstes Medium zwangsweise in den Einlaufstutzen des Gehäuses zu fördern, dass, um ein zweites Medium zuzuführen, axial zur Austrittsöffnung in der gegenüberliegenden Wand eine im Querschnitt kleinere Eintrittsöffnung vorgesehen ist oder anschliessend an die Austrittsöffnung ein Zuführelement angeschlossen ist.
Die Erfindung hat die Vorteile, dass kleinere Mischbehälter als bei den bekannten Vorrichtungen notwendig sind und dass dadurch eine raumsparende Anordnung möglich wird.
Weiter benötigt sie keine beweglichen Teile und ist praktisch wartungsfrei. Sie bietet überdies den Vorteil einer billigen Konstruktion sowie die Möglichkeit, Medien mit stark unterschiedlicher Dichte miteinander zu mischen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein pulverförmiges Medium mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium gemischt werden kann. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Möglichkeit, ein gasförmiges Medium mit einem flüssigen Medium mischen zu können. Weiter schafft die Erfindung die Möglich - keit einer kontinuierlichen Mischung von getrennt gelagerten
Medien. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei einer Teilbelastung der Anlage keine Schwingungen und Resonanzen auftreten. Ein weiterer Vorteil besteht in einem erheblich geringeren Energiebedarf.
Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht des Weges von zwei Teilchen von zwei miteinander zu vermischenden Medien in der erwähnten Strömungsrichtung gesehen,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Wirbels, der durch die Umlenkung eines laminar fliessenden Mediums auf eine logarithmische Spirale entsteht,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Gehäuses im Schnitt längs der Linie III-III nach Fig. 4,
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht des Gehäuses nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Seitenansicht von zwei nacheinander geschalteten Gehäusen gemäss Fig. 3 und 4, wobei die Spiralen der beiden Gehäuse den gleichen Drehsinn aufweisen,
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI nach Fig. 5,
Fig. 7 eine Seitenansicht von zwei nacheinander geschalteten Gehäusen gemäss den Fig.
3 und 4, deren Spiralen einen entgegengesetzten Drehsinn aufweisen,
Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII nach Fig. 7,
Fig. 9 zwei einer Zentrifugalpumpe vorgeschaltete Gehäuse nach den Fig. 5 und 6 zur Bildung einer Vorrichtung zum Mischen von zwei Medien unterschiedlicher Dichte,
Fig. 10 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, wobei ein Gehäuse in einem Mischtank angeordnet ist, und
Fig. 11 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, wobei zwei Gehäuse in einem Mischtank angeordnet sind.
Anhand der Fig. 1 und 2 wird nachfolgend das erfindungsgemässe Verfahren beschrieben. Die Kurve 1 zeigt den Weg eines Teilchens eines ersten Mediums, das in Richtung des Pfeiles P1 bis zum Punkt A längs einer ersten Richtung einer laminareff Strömung folgt. Bei A wird das Teilchen auf eine logarithmische Spirale mit dem Neigungswinkel a umgelenkt und in Richtung des Pfeiles P2 weggeführt. Die ersterwähnte Richtung P1 ist zur zweiten Richtung P2 rechtwinklig orientiert. Das Medium bildet dadurch einen Wirbel, der in Fig. 2 perspektivisch dargestellt ist.
Der Wirbel gemäss Fig. 2 weist zwei Wirbelseiten S1 und S2 auf, wobei dessen Saugkraft an den Wirbelseiten mit der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums zu- bzw. abnimmt.
Wird nun eine oder beide der Wirbelseiten S1 bzw. S2 je durch eine Saugleitung mit einem zweiten Medium verbunden, so wird dieses angesaugt und im Wirbel auf eine logarithmische Spiralströmung gezwungen und mit dem ersten Medium aufs intensivste vermischt.
Fig. 1 zeigt schematisch die Beimischung eines zweiten, auf der Wirbelseite S2 angesaugten Mediums. Das zweite Medium wird dabei dem ersten Medium auf einer Spirale 2 zugeführt. Die dargestellte Spirale 2 stellt den Weg eines Teilchens dieses zweiten Mediums dar. Die Spirale 2 ist axial zur Richtung P2 angeordnet und schneidet die erste Spirale 1.
Das angesaugte Teilchen folgt vorerst in Richtung des Pfeiles P3 einer laminaren Strömung und wird beim Punkt A' zur Bildung eines zweiten Wirbels auf die Spirale 2 umgelenkt.
Da die zweite Spirale 2 die erste Spirale 1 schneidet, wird das erwähnte Teilchen zwangläufig dem ersten Medium beigemischt.
Die Spirale 2 kann ebenfalls als logarithmische Spirale ausgebildet sein. Je grösser deren Neigungswinkel gegenüber dem Neigungswinkel a des ersten Mediums ist, um so intensiver ist die Mischwirkung bzw. um so rascher sind die Medien miteinander vermischt.
Zur Steigerung der Mischwirkung bei Medien mit stark unterschiedlicher Dichte können die Medien einander auf Spiralen - vorzugsweise logarithmischen Spiralen - mit gegenläufigem Drehsinn zugeführt werden.
Die Fig. 3 und 4 zeigen ein zur Vorrichtung gehörendes Gehäuse, das nachstehend Leitapparat genannt wird. Der Leitapparat weist zwei parallele und mit Abstand voneinander angeordnete Wände 3 und 4 auf, welche zur Bildung des Leitapparates durch eine Wand 5 miteinander verbunden sind.
Die Wand 5 ist von einem Punkt A" zu einem Punkt A"' über einen Winkelbereich von angenähert 330" als logarithmische Spirale ausgebildet. Sie bildet weiter, zusammen mit den Wänden 3 und 4 einen Einlaufstutzen 6 für ein Medium.
Der Einlaufstutzen 6 ist mit einem Flansch 7 für den Anschluss einer nichtdargestellten Leitung versehen.
In der Wand 3 ist axial zu der von der Wand 5 gebildeten Spirale eine Austrittsöffnung 8 angeordnet, durch welche das Medium aus dem Gehäuse austritt. Die Querschnittsfläche der Austrittsöffnung 8 muss mindestens gleich gross sein, wie der kleinste Querschnitt im Einlaufstutzen 6, um einen Rückstau des Mediums im Gehäuse zu vermeiden.
Aussenseitig ist die Wand 3 mit einer zur Öffnung 8 konzentrischen Dichtungsfläche 9 versehen, welche dem Anschluss einer Leitung dem Anschluss eines zweiten Leitapparates oder dem Anschluss an den Saugstutzen einer Zentrifugalpumpe dient. In der Wand 4 kann axial zur Austrittsöffnung 8 eine zweite Eintrittsöffnung vorgesehen sein, deren Querschnitt kleiner als jener der Austrittsöffnung 8 sein muss. Diese zweite Eintrittsöffnung ist dann vorzusehen, wenn dem im Leitapparat gebildeten Wirbel von der Wirbelseite S1 her ein zweites Medium zuzuführen ist. Hierzu ist auf der Aussenseite der Wand 4 eine zur zweiten Eintritts öffnung konzentrische Dichtungsfläche 10 vorgesehen, welche parallel zur Dichtungsfläche eines vorgeschalteten Leitapparates zu liegen kommt.
Die Austrittsöffnung 8 des vorgeschalteten Leitapparates geht dabei bündig in die koaxiale zweite Eintrittsöffnung des nachgeschalteten Leitapparates über.
Sind ein oder mehrere Leitapparate einer Zentrifugalpumpe vorgeschaltet, so muss die Leistung (Volumen/Zeiteinheit) der Leitapparate zusammen grösser sein als die Leistung der Zentrifugalpumpe, die sie bei ihrem besten Wirkungsgrad aufweist.
Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei miteinander verbundene Leitapparate, welche einer nicht dargestellten Zentrifugalpumpe vorgeschaltet sind. Einem ersten Leitapparat 11 mit einem Einlaufstutzen 12 zur Zuführung eines ersten Mediums ist ein zweiter Leitapparat 13 nachgeschaltet. Der Leitapparat
12 besitzt eine erste, durch den Einlaufstutzen 12 gebildete Eintrittsöffnung und eine zu dieser quer orientierte Austrittsöffnung 14. Der erste Leitapparat 11 ist flüssigkeitsdicht am zweiten Leitapparat 13 angeflanscht. Der zweite Leitapparat 13 besitzt eine durch einen Einlaufstutzen 15 gebildete erste Eintrittsöffnung und eine zweite Eintrittsöffnung
16 sowie eine Austrittsöffnung 17. Die Austrittsöffnung 14 des ersten Leitapparates und die zweite Eintrittsöffnung 16 des zweiten Leitapparates gehen bündig ineinander über.
Die Austrittsöffnungen 14 und 17 sind derart dimensioniert, dass im entsprechenden Leitapparat kein Rückstau des Mediums erfolgt. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die logarithmischen Spiralen 18 bzw. 19 der beiden Leitapparate 11 und
13 den gleichen Neigungswinkel a und den gleichen Drehsinn auf. Der zweite Leitapparat 13 ist an den Saugstutzen 20 einer nichtdargestellten Zentrifugalpumpe flüssigkeitsdicht angeflanscht. Diese Anordnung der Leitapparate 11 und 13 wird verwendet, um zwei Medien miteinander zu vermischen.
Die Fig. 7 und 8 zeigen analog den Fig. 5 und 6 zwei einer nichtdargestellten Zentrifugalpumpe vorgeschaltete Leitapparate 21 und 22. Die beiden Leitapparate sind flüssigkeitsdicht und koaxial miteinander verbunden. Der zweite Leitapparat 22 ist am Saugstutzen 23 einer nichtdargestellten Zentrifugalpumpe flüssigkeitsdicht angeflanscht. Die logarithmischen Spiralen 24 und 25 der beiden Leitapparate besitzen die gleichen Neigungswinkel a jedoch einen entgegengesetzten Drehsinn. Diese Anordnung der Leitapparate wird insbesondere zum Mischen von zwei Medien mit stark unterschiedlicher Dichte verwendet.
Die Fig. 9 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit zwei miteinander verbundenen Leitapparaten 42 und 43, wie dies im einzelnen mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 beschrieben wurde. Dieses Ausführungsbeispiel dient dazu, zwei flüssige Medien unterschiedlicher Dichte in einem Tank zu mischen. Die logarithmischen Spiralen der Leitapparate 42 und 43 haben den gleichen Drehsinn wie das Schaufelrad einer nachgeschalteten Zentrifugalpumpe 44 an deren Saugstutzen sie axial angeschlossen sind. Die Zentrifugalpumpe 44 mit einem Lagerbock 45 ist von einem Motor 46 angetrieben. Weiter ist ein Tank 47 vorgesehen, in dem zwei Medien M1 und M2 unterschiedlicher Dichte miteinander zu vermischen sind.
Eine Druckleitung 48 ist mit dem Druckstutzen der Zentrifugalpumpe 44 verbunden und führt von diesem in den Tank 47 und mündet ungefähr in der Mitte des schweren Mediums M2. Vom Einlaufstutzen des zweiten Leitapparates 43 führt weiter eine Saugleitung 49 in den Tank 47 und endet angenähert in der Mitte des leichten Mediums M1. Von der tiefsten Stelle des Tanks 47 führt eine Zulaufleitung 50 zum Einlaufstutzen des ersten Leitapparates 42. Wird die Pumpe 44 eingeschaltet, so saugt sie das Medium M2 durch die Leitapparate 42 und 43.
Der im ersten Leitapparat 42 erzeugte Wirbel saugt im zweiten Leitapparat 43 durch die Saugleitung 49 das zweite Medium M1 aus dem Tank 47, welches im zweiten Leitapparat ebenfalls auf eine mit dem ersten Wirbel gleichsinnig drehende logarithmische Spirale umgelenkt und mit dem zweiten Medium M2 vermischt und der Pumpe 44 zugeführt wird. Von der Pumpe 44 gelangen die vermischten Medien durch die Druckleitung 48 in den Tank 47 zurück. Nach einer einmaligen Umwälzung des Tankinhaltes wird bereits eine weit gehende Mischung der Medien erzielt, die durch weitere Umwälzungen noch weiter gesteigert werden kann.
Die Fig. 10 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit einem Leitapparat zum Mischen von Medien unterschiedlicher Dichte. In einem Tank 51 sind zwei flüssige Medien M3 und M4 eingefüllt. Im Bereich der Trennlinie 52 zwischen den Medien M3 und M4 ist ein Leitapparat 53 angeordnet. Die zweite Eintrittsöffnung 54 des Leitapparates ist gegen das leichtere Medium M3 gerichtet, während die Austrittsöffnung in einen am Leitapparat befestigten Rohrstutzen 55 mündet, der gegen den Boden des Tanks 51 gerichtet ist. Vom tiefsten Punkt des Tanks 51 führt eine Saugleitung 56 zum Saugstutzen einer Zentrifugalpumpe 57. Der Druckstutzen der Zentrifugalpumpe ist durch eine Druckleitung 58 mit dem Einlaufstutzen des Leitapparates 53 verbunden. Wird die Zentrifugalpumpe 57 mit Lagerbock 59 vom Motor 60 in Betrieb gesetzt, so treibt sie das Medium M4 durch den Leitapparat 53.
Der in diesem erzeugte Wirbel tritt durch den Rohrstutzen 55 in den Tank aus und saugt durch die zweite Eintrittsöffnung 54 in Richtung der eingezeichneten Pfeile das Medium M3 in den Leitapparat 53, in welchem es mit dem Medium M4 vermischt wird.
Fig. 11 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Mischen von zwei oder mehreren Medien gleicher oder unterschiedlicher Dichte, welche in einem Tank 61 angeordnet sind. Von der tiefsten Stelle des Tankes 61 führt eine Saugleitung 62 zum Saugstutzen einer Zentrifugalpumpe 63, die an einem Lagerbock 64 befestigt und von einem Motor 65 angetrieben ist. Vom Druckstutzen der Zentrifugalpumpe 63 führt eine Druckleitung 66 in den Tank 61, welche sich über ein Gabelstück 67 in eine erste und eine zweite Zweigleitung 68 bzw. 69 aufteilt. Im Tank 61 sind axial zueinander zwei Leitapparate 70 und 71 angeordnet. Die Austrittsöffnung des oberen Leitapparates 70 ist durch ein Rohr 72 mit der zweiten Eintrittsöffnung des unteren Leitapparates 71 verbunden. Der Leitapparat 70 weist eine zweite Eintrittsöffnung 76 auf.
Die Eintrittstutzen der Leitapparate 70 bzw. 71 sind mit den Zweigleitungen 68 bzw. 69 verbunden. Die Austrittsöffnung des unteren Leitapparates 71 mündet in einen Rohrstutzen 73. Das Rohr 72 weist über seine Mantelfläche verteilt Austrittsbohrungen 74 und Ansaugschlitze 75 auf. Wird die Pumpe 63 durch den Motor 65 in Betrieb gesetzt, so treibt sie das oder die im Tank 61 befindlichen Medien, die ihr durch die Saugleitung 62 zufliessen, durch die Druckleitung 66 zu den Leitapparaten 70 und 71. In beiden Leitapparaten entstehen - da ihre Spiralen einen gleichen Drehsinn besitzen - gleichsinnig drehende Wirbel. Der Wirbel im Leitapparat 70 saugt durch die zweite Eintrittsöffnung 76 das Umgebungsmedium an und wird mit dem Medium des Wirbels teilweise dem zweiten Leitapparat 71 zugefördert. Teilweise tritt das Gemisch durch die Austrittsbohrung 74 in den Tank aus.
Der im unteren Leitapparat 71 erzeugte Wirbel saugt das ihm im Rohr 72 zufliessende Gemisch sowie das Umgebungsmedium durch die Saugschlitze 75 an, welche im Leitapparat mit dem dem Wirbel bildenden Medium weiter vermischt werden. Nach wenigen Umwälzungen des Tankinhaltes erfolgt eine weitgehende Homogenisierung der zu mischenden Medien.
Nach einem nichtdargestellten Ausführungsbeispiel können - in Abweichung des Ausführungsbeispieles nach Fig. 9 die zu mischenden Medien in getrennten Behältern gelagert sein und vom Druckstutzen der Pumpe direkt dem Verbraucher zugeführt werden. Dabei kann weiter dem zweiten Leitapparat ein pulver- oder gasförmiges Medium zugeführt werden.
The present invention relates to a method for mixing a first liquid or gaseous medium with at least one second liquid, pulverulent or gaseous medium and a device for carrying out the method.
It is known to mix two or more liquid media with one another in a mixing vessel which is provided with a propeller agitator, a blade agitator, an anchor agitator or a rotary agitator. The agitator is kept in operation until the media are mixed as required.
These known means have the disadvantage that the mixing process requires a long period of time and that the homogeneity of the mixture is often insufficient, particularly in the case of media with different densities.
The present invention has as its object to create a mixing method and a device to mix media with the same or different density in a significantly shorter time and with a significantly better mixing efficiency.
The object according to the invention is achieved in that the media to be mixed with one another are forced and simultaneously guided in a spiral flow in the form of a vortex moving on a straight line as an axis. The device according to the invention provides that a housing is provided with two opposing, spaced-apart walls which are connected to one another by a third wall which is approximately at right angles to them and which follows a spiral over an angle of approximately 330 "and with the walls forms an inlet connection that opens tangentially to the spiral that an outlet opening is provided in a wall axially in the center of the spiral, the cross section of which is approximately equal to the inlet cross section, that means are present,
in order to forcibly convey a first medium into the inlet connection of the housing that, in order to supply a second medium, an inlet opening with a smaller cross-section is provided axially to the outlet opening in the opposite wall or a feed element is connected to the outlet opening.
The invention has the advantages that smaller mixing containers are necessary than in the known devices and that a space-saving arrangement is thereby possible.
It also does not require any moving parts and is practically maintenance-free. It also offers the advantage of a cheap construction and the possibility of mixing media with widely differing densities. Another advantage is that a powdery medium can be mixed with a liquid or gaseous medium. Another advantage results from the possibility of being able to mix a gaseous medium with a liquid medium. The invention also creates the possibility of continuous mixing of separately stored
Media. Another advantage is that when the system is partially loaded, no vibrations and resonances occur. Another advantage is the considerably lower energy requirement.
The invention is explained by way of example with the aid of the accompanying schematic drawing. Show it:
1 shows a view of the path of two particles of two media to be mixed with one another, seen in the mentioned flow direction,
2 is a perspective view of a vortex that is created by the deflection of a laminar flowing medium onto a logarithmic spiral,
3 shows an exemplary embodiment of a housing in section along the line III-III according to FIG. 4,
FIG. 4 is a partially sectioned view of the housing according to FIG. 3,
5 shows a side view of two housings connected one after the other according to FIGS. 3 and 4, the spirals of the two housings having the same direction of rotation,
6 shows a section along the line VI-VI according to FIG. 5,
7 shows a side view of two housings connected one after the other according to FIGS.
3 and 4, the spirals of which have an opposite sense of rotation,
8 shows a section along the line VIII-VIII according to FIG. 7,
9 shows two housings upstream of a centrifugal pump according to FIGS. 5 and 6 for forming a device for mixing two media of different densities,
10 shows a second exemplary embodiment of a device, a housing being arranged in a mixing tank, and
11 shows a third exemplary embodiment of a device, two housings being arranged in a mixing tank.
The method according to the invention is described below with reference to FIGS. 1 and 2. Curve 1 shows the path of a particle of a first medium which follows a laminar flow in the direction of the arrow P1 to point A along a first direction. At A the particle is deflected onto a logarithmic spiral with the angle of inclination a and carried away in the direction of the arrow P2. The first-mentioned direction P1 is oriented at right angles to the second direction P2. The medium thereby forms a vortex, which is shown in perspective in FIG.
The vortex according to FIG. 2 has two vortex sides S1 and S2, the suction force of which on the vortex sides increases or decreases with the flow velocity of the medium.
If one or both of the vortex sides S1 or S2 are each connected to a second medium by a suction line, this is sucked in and forced into a logarithmic spiral flow in the vortex and mixed with the first medium in the most intensive way.
Fig. 1 shows schematically the admixture of a second medium sucked in on the vortex side S2. The second medium is fed to the first medium on a spiral 2. The illustrated spiral 2 represents the path of a particle of this second medium. The spiral 2 is arranged axially to the direction P2 and intersects the first spiral 1.
The sucked-in particle initially follows a laminar flow in the direction of arrow P3 and is deflected onto the spiral 2 at point A 'to form a second vortex.
Since the second spiral 2 intersects the first spiral 1, the mentioned particle is inevitably mixed with the first medium.
The spiral 2 can also be designed as a logarithmic spiral. The greater the angle of inclination compared to the angle of inclination α of the first medium, the more intensive the mixing effect or the faster the media are mixed with one another.
To increase the mixing effect in the case of media with very different densities, the media can be fed to each other on spirals - preferably logarithmic spirals - with opposite directions of rotation.
3 and 4 show a housing belonging to the device, which is hereinafter referred to as the diffuser. The diffuser has two parallel walls 3 and 4 which are arranged at a distance from one another and which are connected to one another by a wall 5 to form the diffuser.
The wall 5 is designed as a logarithmic spiral from a point A "to a point A" 'over an angular range of approximately 330 ". It further forms, together with the walls 3 and 4, an inlet connection 6 for a medium.
The inlet connection 6 is provided with a flange 7 for the connection of a line, not shown.
In the wall 3, an outlet opening 8 is arranged axially to the spiral formed by the wall 5, through which the medium emerges from the housing. The cross-sectional area of the outlet opening 8 must be at least as large as the smallest cross-section in the inlet connection 6 in order to avoid a back pressure of the medium in the housing.
On the outside, the wall 3 is provided with a sealing surface 9 which is concentric with the opening 8 and which is used to connect a line, connect a second diffuser or connect to the suction nozzle of a centrifugal pump. In the wall 4, a second inlet opening can be provided axially to the outlet opening 8, the cross section of which must be smaller than that of the outlet opening 8. This second inlet opening is to be provided if a second medium is to be fed to the vortex formed in the diffuser from the vortex side S1. For this purpose, a sealing surface 10 which is concentric with the second inlet opening and which comes to lie parallel to the sealing surface of an upstream diffuser is provided on the outside of the wall 4.
The outlet opening 8 of the upstream guide apparatus merges flush with the coaxial second inlet opening of the downstream guide apparatus.
If one or more diffusers are connected upstream of a centrifugal pump, the output (volume / time unit) of the diffusers together must be greater than the output of the centrifugal pump, which it has at its best efficiency.
FIGS. 5 and 6 show two diffusers connected to one another, which are connected upstream of a centrifugal pump, not shown. A second diffuser 13 is connected downstream of a first diffuser 11 with an inlet connection 12 for supplying a first medium. The distributor
12 has a first inlet opening formed by the inlet connection 12 and an outlet opening 14 oriented transversely to the latter. The first diffuser 11 is flanged to the second diffuser 13 in a liquid-tight manner. The second diffuser 13 has a first inlet opening formed by an inlet connection 15 and a second inlet opening
16 and an outlet opening 17. The outlet opening 14 of the first diffuser and the second inlet opening 16 of the second diffuser merge flush with one another.
The outlet openings 14 and 17 are dimensioned such that there is no backflow of the medium in the corresponding diffuser. In this embodiment, the logarithmic spirals 18 and 19 of the two guide devices 11 and
13 the same angle of inclination a and the same direction of rotation. The second diffuser 13 is flanged to the suction port 20 of a centrifugal pump, not shown, in a liquid-tight manner. This arrangement of the diffusers 11 and 13 is used to mix two media together.
7 and 8 show, analogously to FIGS. 5 and 6, two guide devices 21 and 22 connected upstream of a centrifugal pump (not shown). The two guide devices are connected to one another in a liquid-tight manner and coaxially. The second diffuser 22 is flanged to the suction port 23 of a centrifugal pump, not shown, in a liquid-tight manner. The logarithmic spirals 24 and 25 of the two guide devices have the same angle of inclination a but an opposite sense of rotation. This arrangement of the diffusers is used in particular to mix two media with very different densities.
FIG. 9 schematically shows a first exemplary embodiment of a device with two diffuser devices 42 and 43 connected to one another, as has been described in detail with reference to FIGS. 4 and 5. This embodiment is used to mix two liquid media of different densities in one tank. The logarithmic spirals of the diffusers 42 and 43 have the same direction of rotation as the impeller of a downstream centrifugal pump 44 to whose suction nozzle they are axially connected. The centrifugal pump 44 with a bearing block 45 is driven by a motor 46. A tank 47 is also provided in which two media M1 and M2 of different densities are to be mixed with one another.
A pressure line 48 is connected to the pressure port of the centrifugal pump 44 and leads from this into the tank 47 and opens approximately in the middle of the heavy medium M2. From the inlet connection of the second diffuser 43, a suction line 49 continues into the tank 47 and ends approximately in the middle of the light medium M1. A feed line 50 leads from the lowest point of the tank 47 to the inlet connection of the first diffuser 42. When the pump 44 is switched on, it sucks the medium M2 through the diffuser 42 and 43.
The vortex generated in the first diffuser 42 sucks the second medium M1 out of the tank 47 in the second diffuser 43 through the suction line 49, which in the second diffuser is also deflected onto a logarithmic spiral rotating in the same direction as the first vortex and mixed with the second medium M2 and the Pump 44 is supplied. The mixed media return from the pump 44 through the pressure line 48 into the tank 47. After a one-time circulation of the tank content, the media are largely mixed, which can be further increased by further circulation.
FIG. 10 shows a second exemplary embodiment of a device with a diffuser for mixing media of different densities. Two liquid media M3 and M4 are filled in a tank 51. A diffuser 53 is arranged in the area of the dividing line 52 between the media M3 and M4. The second inlet opening 54 of the diffuser is directed towards the lighter medium M3, while the outlet opening opens into a pipe socket 55 which is attached to the diffuser and which is directed towards the bottom of the tank 51. A suction line 56 leads from the lowest point of the tank 51 to the suction connection of a centrifugal pump 57. The pressure connection of the centrifugal pump is connected to the inlet connection of the distributor 53 by a pressure line 58. If the centrifugal pump 57 with the bearing block 59 is put into operation by the motor 60, it drives the medium M4 through the diffuser 53.
The vortex generated in this exits through the pipe socket 55 into the tank and sucks the medium M3 through the second inlet opening 54 in the direction of the arrows drawn into the diffuser 53, in which it is mixed with the medium M4.
11 shows a third embodiment of a device for mixing two or more media of the same or different density, which are arranged in a tank 61. A suction line 62 leads from the lowest point of the tank 61 to the suction port of a centrifugal pump 63 which is attached to a bearing block 64 and driven by a motor 65. A pressure line 66 leads from the pressure port of the centrifugal pump 63 into the tank 61, which is divided via a fork piece 67 into a first and a second branch line 68 and 69, respectively. Two diffusers 70 and 71 are arranged axially to one another in the tank 61. The outlet opening of the upper diffuser 70 is connected to the second inlet opening of the lower diffuser 71 by a pipe 72. The diffuser 70 has a second inlet opening 76.
The inlet stubs of the diffusers 70 and 71 are connected to the branch lines 68 and 69, respectively. The outlet opening of the lower diffuser 71 opens into a pipe socket 73. The pipe 72 has outlet bores 74 and suction slots 75 distributed over its outer surface. If the pump 63 is put into operation by the motor 65, it drives the medium or media in the tank 61 that flow to it through the suction line 62 through the pressure line 66 to the diffusers 70 and 71 Spirals have the same direction of rotation - vortices rotating in the same direction. The vortex in the diffuser 70 sucks in the surrounding medium through the second inlet opening 76 and is partially conveyed with the medium of the vortex to the second diffuser 71. Part of the mixture exits through the outlet bore 74 into the tank.
The vortex generated in the lower diffuser 71 sucks the mixture flowing to it in the pipe 72 and the surrounding medium through the suction slots 75, which are further mixed in the diffuser with the medium forming the vortex. After a few circulations of the tank contents, the media to be mixed are largely homogenized.
According to an embodiment not shown, in deviation from the embodiment according to FIG. 9, the media to be mixed can be stored in separate containers and fed directly to the consumer from the pressure port of the pump. A powdery or gaseous medium can also be fed to the second diffuser.