DE2823604A1

DE2823604A1 - Strahlmischersystem mit ejektorduese

Info

Publication number: DE2823604A1
Application number: DE19782823604
Authority: DE
Inventors: Avrom Ringle Handleman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-31
Filing date: 1978-05-30
Publication date: 1978-12-14
Also published as: GB1604326A; NL7805843A; FR2392712B1; US4186772A; NL188931C; AU521769B2; CA1100481A; DE2823604C2; FR2392712A1; DE2857923A1; NL188931B; SE438272B; JPS53148765A; BE867513A; AU3644178A; DE2857922A1; SE7805697L; JPS5731443B2

Description

Strahlmiscliersystem mit Ejektordüse

Die Erfindung betrifft ein Strahlmischersystem mit Ejektordüse, das insbesondere zum Herstellen von Dispersionen, Lösungen und Aufschlämmungen geeignet ist. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Strahlmischersystem mit Ejektordüse eine Verbesserung gegenüber dem aus der US-PS 3 777 bekannten Strahlmischersystem mit Ejektordüse.

Im folgenden wird der Einfachheit halber statt des Ausdruckes "Strahlmischersystem mit Ejektordüse" der Ausdruck "Strahlmischersystem¹¹ benutzt, wie auch in den Ansprüchen.

809850/0831

Ein Strahlmischersystem eignet sich zum kontinuierlichen Vermischen eines Lösungsbestandteils (oder Löslichen,bei dem es sich beispielsweise um Pulver, Teilchenmaterial oder um anderes drucktransportierbares oder fluidisierbares Material, eine Flüssigkeit oder ein Gas handelt) und eines Lösungsmittels oder Arbeitsfluids (bei welchem es sich beispielsweise um eine Flüssigkeit oder, in einigen Fällen, um ein Gas handeln kann), um eine Dispersion, eine Aufschlämmung oder eine Lösung zu bilden. Das Strahlmischersystem nach der Erfindung ist besonders gut zur Verwendung bei leicht transportierbaren Behältern geeignet, wie es beispielsweise in der obengenannten US-Patentschrift und in der US-PS 4 007 beschrieben ist, in welchen eine "halbgroße" Menge (z.B. 227 bis 1815 kg oder mehr) an Pulver oder anderem löslichem Material gelagert und transportiert wird und in welchen die Ladung fluidisiert werden kann, damit sie leicht an das Strahlmischersystem abgegeben werden kann. Diese Behälter sind im Handel unter dem eingetragenen Warenzeichen AIR PALLET von der Fa. Semi-Bulk Systems, Inc., St. Louis, Missouri, V.St.A., erhältlich. Der Einlaß für das Lösliche des oben angegebenen Strahlmischersystems ist in herkömmlicher Weise mit dem Auslaß des Fließbehälters verbunden, so daß das Vakuum, das innerhalb des Strahlmischers durch den Durchfluß von Lösungsmittel (Wasser) erzeugt wird, mit dem aus dem Behälter abgegebenen, fluidisierten Pulver zusammenwirkt und das fluidisierte Pulver zwangsläufig in den Strahlmischer gezogen wird.

In gewissen Anwendungsfällen, wie beispielsweise bei der Verwendung von Feuerhemmstoffen zum Bekämpfen von Waldbränden/ ist es oft erforderlich, tausende von Kilogramm pulverförmi-

809850/0831

gen Feuerhemmstoffes schnell abzugeben und ihn im richtigen Verhältnis mit Wasser zu einer Aufschlämmung oder einer Lösung zum Bekämpfen des Feuers zu vermischen. In vielen bekannten Strahlmischersystemen muß die Pulverzufuhr, selbst wenn es sich um einen Fließbehälter handelt, oberhalb des Strahlmischersystems angeordnet sein, weil letzteres von der Schwerkraft- oder Gefällezufuhr des Pulvers abhängig ist. Das aus der obenerwähnten US-PS 3 777 775 bekannte Strahlmischersystem ist nicht von der Gefällezufuhr abhängig, weil das Vakuum innerhalb des Strahlmischers das Pulver zwangsläufig aus dem Behälter in das Strahlmischersystem ,'zieht. Dieses Strahlmischersystem ist somit von der relativem Lage des Pulverbehälters und des Strahlmischersystems unabhängig. Das aus dieser US-Patentschrift bekannte Strahlmischersystem ist jedoch etwas kompliziert, da in ihm zwei Stufen oder Düsen benutzt werden und da es bei der Erzeugung des Vakuums, welches das Lösliche zwangsläufig in es hineinzieht, nicht so wirksam ist, wie es theoretisch möglich ist. (Der in der gesamten Beschreibung und in den Ansprüchen verwendete Ausdruck "Lösliches" beinhaltet, wie obenerwähnt, ein Pulver, ein Teilchenmaterial oder ein anderes drucktransportierbares oder fluidisierbares Material, eine Flüssigkeit oder ein Gas.)

Wenn Strahlmischer zum Mischen von Schleifpulvern benutzt werden, sind sie einem zerstörenden inneren Verschleiß ausgesetzt, der durch den Strom des Schleifpulvers und der sich ergebenden Aufschlämmung innerhalb der Ejektordüse verursacht wird. Es ist schwierig, Einstellungen innerhalb der Ejektordüse vorzunehmen, um den Verschleiß zu kompensieren und um

809850/8831

eine Anpassung an unterschiedliche Durchflußgeschwindigkeiten von Löslichem und Lösungsmittel in der Ejektordüse vorzunehmen.

In vielen bekannten Strahlmischern, die zum Mischen eines pulverförmigen Löslichen mit einem flüssigen Lösungsmittel benutzt werden, ist es schwierig, den Strom des pulverförmigen Löslichen in die Ejektordüse zu steuern. Das wird üblicherweise durch ein Drosselventil in der Lösliches-Einlaßleitung oder an dem Boden des den Strahlmischer mit Pulver versorgenden Trichters erreicht. Dieses Drosselventil steuert jedoch den Strom von Löslichem bei kontinuierlichem Betrieb oft in nicht zufriedenstellender Vfeise. Gemäß der US-PS 3 777 775 erfolgt die Steuerung des Stroms des Löslichen durch ein Belüftungsventil in der Lösliches-Einlaßleitung, das Luft gestattet, in die Leitung einzudringen und das innerhalb des Strahlmischers erzeugte Vakuum zu regulieren. In einigen Fällen erweist sich jedoch diese Art der Steuerung des Stroms von Löslichem zu dem Strahlmischer als nicht ganz zufriedenstellend.

Beim Mischen von gewissen Lösungen und Lösungsmitteln ist es bislang ein Problem, Agglomerate (das heißt Kügelchen oder Klumpen) von Pulver aufzubrechen oder die Größe von Pulverteilchen zu verringern und das Pulver in einem Lösungsmittel zu dispergieren. Beispielsweise ist es beim Mischen von Farbpigment mit einem Lösungsmittel bislang erforderlich, abgeteilte Mengen des Pigments und des Lösungsmittels in einem Cowles-Mischer oder dgl. mehrere Stunden oder sogar mehrere Tage lang mechanisch zu mischen, um Agglomerate des Pigments

809850/0831

aufzubrechen und mit dem Lösungsmittel zu benetzen und das Pigment in dem Lösungsmittel gleichmäßig zu dispergieren.

In manchen bekannten Strahlmischersystemen ist es nicht möglich, gewisse Gemische aus Löslichem und Lösungsmittel in ausreichendem Verhältnis herzustellen, um Aufschlämmungen oder Lösungen mit gewünschten Konzentrationsgehalten zu bilden.

Verschiedene Strahlmischersysteme und Luftfördergeräte auf demselben Gebiet wie die Erfindung sind beispielsweise aus den US-PS «en 1 806 287, 2 100 185, 2 310 265, 2 695 265, 2 772 372, 3 166 020, 3 186 769 und aus der CA-PS 790 113 bekannt.

Die Erfindung schafft ein Strahlmischersystem, das u.a. folgende Eigenschaften hat: es ist besonders gut zur kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Herstellung von Dispersionen, Lösungen oder Aufschlämmungen aus einem feinen, körnigen Teilchenmaterial oder einem pulverförmigen Löslichen oder einem anderen drucktransportierbaren oder fluidisierbaren Material und einem Arbeitsfluid oder Lösungsmittel geeignet; es ist außerdem in der Lage, Gas- oder Dampflösliche mit Flüssigkeit oder gasförmigen Arbeitsfluids zu mischen; es vermischt sorgfältig das Lösliche und das Arbeitsfluid; es ist selbst- spülend und verhindert wirksam einen Rückstrom des Arbeitsfluids in den Lösliches-Einlaß; in ihm kann ein gewünschter Anteil der gemischten Dispersion im Kreislauf durch das Strahlmischersystem zurückgeführt werden, um den

809850/0831

Konzentrationsgehalt an Löslichem zu erhöhen und/ oder zu kontrollieren und/ oder das Lösliche und das Arbeitsfluid weiter zu vermischen, ohne daß nachteilige Auswirkungen aufgrund von in der Dispersion mitgeführter Luft auftreten; es minimiert die Durchflußverluste und ist hinsichtlich der Impulsübertragung von dem Arbeitsfluid auf das Lösliche und auf die sich ergebende Dispersion äußerst wirksam; in ihm können relativ hohe Vakuumwerte erzeugt werden, so daß fluidisierbares Material zwangsläufig in das Strahlmischersystem gezogen oder gesaugt werden kann und die relative Lage des Strahlmischersystems und des Vorrats an fluidisierbarem Material viel unkritischer ist; es kann vorteilhafterweise benutzt werden,um ein Gas in einer Flüssigkeit in Prozessen, wie der Anreicherung einer Flüssigkeit mit Sauerstoff, zu lösen,* der Strom von trockenem, pulverförmigern Löslichem zu dem Strahlmischersystem kann leicht gesteuert werden; es enthält relativ wenig Teile und kann für Reinigungs-und Reparaturzwecke leicht zerlegt und zusammengebaut werden; gewisse Teile, die einer Strömungserosion· ausgesetzt sind, können leicht und billig ersetzt und in bezug aufeinander eingestellt werden, um Verschleiß zu kompensieren, so daß die Lebensdauer verlängert wird, während die gewünschten Strömungskenndaten in dem Strahlmischer aufrechterhalten werden; gewisse Teile können leicht ausgetauscht werden, um die Durchflußgeschwindigkeit in dem Strahlmischersystem innerhalb eines vorbestimmten Bereiches zu verändern; es ist in der Lage, Dispersionen, Lösungen oder Aufschlämmungen zu mischen, deren Konzentrationsgehalt größer ist als er mit einem einzigen Durchlauf durch das System erzielt werden kann; es hat einen relativ einfachen und robusten Aufbau,

809850/0831

arbeitet zuverlässig und erfordert im Gebrauch keine besondere Ausbildung oder Geschicklichkeit.

Ein Strahlmischersystem nach der Erfindung hat, kurz gesagt, einen ersten Einlaß, der mit einer Quelle von unter Druck stehendem Arbeitsfluid verbunden wird, einen zweiten Einlaß, der mit einem Vorrat an drucktransportierbarem Material verbunden wird, eine Arbeitsfluidplenumkammer und eine Aufnahmeeinrichtung, die das Arbeitsfluid aus der Arbeitsfluidplenumkammer und das Material von dem zweiten Einlaß empfängt. Der zweite Einlaß hat ein Rohr, das sich durch die Plenumkammer erstreckt, wobei das Arbeitsfluid innerhalb der Plenumkammer das Rohr umgibt und wobei das Auslaßende des Rohres mit der Aufnahmeeinrichtung in Verbindung steht. Eine Düse ist zwischen der Plenumkammer und der Aufnahmeeinrichtung an dem Auslaßende des Rohres angeordnet. Die Düse hat eine Düsenfläche, die darin eine Öffnung zur Aufnahme des Rohres für das Lösliche begrenzt, wobei die Düsenfläche mit Abstand von der äußeren Fläche des Rohres angeordnet ist und dadurch einen Spalt begrenzt, durch den hindurch unter Druck stehendes Arbeitsfluid aus dem Inneren der Plenumkammer an die Aufnahmeeinrichtung als ein konvergierender konzentrischer Strahl abgegeben wird, um ein Vakuum an dem Auslaßende des Rohres für das Lösliche zu erzeugen, damit das Material zwangsläufig in die Aufnahmeeinrichtung gezogen und eine Dispersion des Materials und des Arbeitsfluids darin gebildet wird. Wenigstens ein Teil der Aufnahmeeinrichtung ist insgesamt koaxial zu dem Rohr und hat einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser des ausladenden Weges des Strahls an jedem Punkt auf der Länge des Strahls, so daß die Wände der Aufnahmeein-

809850/0831

richtung von dem ausladenden Weg des Strahls frei sind.

Weiter kann gemäß der Erfindung der Strahlmischer eine Beipaßleitung enthalten, die mit dem unter Druck stehenden Arbeitsfluid stromaufwärts der Düse und mit der Aufnahmeeinrichtung stromabwärts der Düse in Verbindung steht, und eine Ventilanordnung in der Beipaßleitung zum Regulieren des Stroms durch die Beipaßleitung um die Düse herum und zum Verändern des innerhalb der Aufnahmeeinrichtung erzeugten Vakuums, um dadurch den Strom des über den zweiten Einlaß in den Strahlmischer gezogenen Materials zu steuern.

Weiter kann gemäß der Erfindung das Strahlmischersystem ein Rückführsystem zum Abziehen eines Teils der aus der Aufnahmeeinrichtung abgegebenen Dispersion, zum Zurückleiten der abgezogenen Dispersion in die unter Druck stehende Plenumkammer , zum Rückführen der abgezogenen Dispersion durch die Düse, um dadurch die abgezogene Dispersion auf Scherung zu beanspruchen und die Größe der Materialteilchen oder Agglomerate in der abgezogenen Dispersion zu verringern.

Ein Strahlmischer nach der Erfindung enthält ein Gehäuse mit einem Arbeitsfluideinlaß, der mit einer Quelle von unter Druck stehendem Fluid verbunden wird, eine Arbeitsfluidplenumkammerinnerhalb des Gehäuses, die mit dem Arbeitsfluideinlaß in Verbindung steht, und ein Einlaßrohr für fließendes Material, das sich durch die Kammer hindurch in das Gehäuse erstreckt. Dieses Rohr wird mit einer Quelle fließenden Materials verbunden. Eine Einrichtung ist vorgesehen, die

809850/0831

das Arbeitsfluid aus der Kammer und fließendes Material aus dem Rohr aufnimmt. Ein Ring ist zwischen der Plenumkammer und der Aufnahmeeinrichtung angeordnet. Der Ring hat eine Öffnung zum Aufnehmen des Rohres und Vorrichtungen zum Positionieren des Ringes in bezug auf das Gehäuse, so daß das Rohr innerhalb der Öffnung im wesentlichen zentriert ist. Der Ring weist Abstand von dem Rohr auf, so daß eine Düse gebildet ist, durch die unter Druck stehendes Arbeitsfluid von der Plenumkammer an die Aufnahmeeinrichtung abgegeben werden kann. Der Strahlmischer enthält weiter Vorrichtungen zum lösbaren Aneinanderbefestigen des Gehäuses und der Aufnahmeeinrichtung und zum Haltern des Ringes in bezug auf das Gehäuse und die Aufnahmeeinrichtung sowie Vorrichtungen zum Abdichten der Aufnahmeeinrichtung gegenüber dem Gehäuse.

Die Erfindung schafft also, nochmals kurz zusammengefaßt, ein Strahlmischersystem, in welchem unter Druck stehendes Arbeitsfluid über eine Düse als ein konzentrischer, schneller Strahl abgegeben wird, der an dem Ende eines Einlaßrohres vorbei in eine Mischkammer strömt, um ein Vakuum zu erzeugen und dadurch ein drucktransportierbares Material zwangsläufig durch das Einlaßrohr und in die Mischkammer zu ziehen und mit dem Arbeitsfluid zu einer Dispersion zu vermischen, wobei die Wände der Mischkammer Abstand von dem ausladenden Weg des Strahls aufweisen. Ein Beipaß ist vorgesehen für den Strom von unter Druck stehendem Arbeitsfluid um die Düse, um dadurch die Menge an in den Strahlmischer gezogenem Material zu steuern. Ein Rückführsystem ist vorgesehen, welches einen Teil der gemischten Dispersion abzieht und ihn im Kreis-

809850/0831

lauf durch, die Düse zurückleitet, um ihn einer Scherbeanspruchung auszusetzen, wenn er durch die Düse hindurchgeht. Zusätzliches Material und /oder Arbeitsfluid kann zugesetzt werden, um den Konzentrationsgehalt oder die Qualität der sich ergebenden Dispersion zu verändern.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspek

tivische Darstellung eines Strahlmischers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Längsschnittansicht des Strahl

mischers,

Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittansicht

eines Teils des Strahlmischers, die gewisse Einzelheiten der Ejektordüse zeigt,

Fig. 4 eine halbschematische Darstellung

einer Methode und eines Systems zum Herumleiten eines Teils des dem Strahlmischer zugeführten Arbeitsfluids zum Regulieren des Strom an Löslichem in den Strahlmischer,

Fig. 5 eine halbschematische Darstellung

809850/0831

einer Methode und eines Gerätes zum Rückführen eines Teils der gemischten Dispersion durch den Strahlmischer, um die Dispersion auf Scherung zu beanspruchen,

Fig. 6 ' eine halbschematische Darstellung

einer Modifizierung des Gerätes von Fig. 5, und

Fig. 7 eine Querschnittansicht auf der Linie

7-7 von Fig. 4.

In den Figuren tragen gleiche Teile gleiche Bezugszeichen.

Ein Strahlmischer nach der Erfindung, der in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet ist, hat ein Gehäuse 3 mit einem Arbeitsfluid- oder Lösliches-Einlaß 5, der auch als erster Einlaß bezeichnet wird und mit einer Quelle von unter Druck stehendem Arbeitsfluid oder Lösungsmittel (z.B. einer Flüssigkeitsleitung oder einer Pumpe) verbunden wird, und einen zweiten Einlaß 7» der mit einem Vorrat an drucktransportierbar em oder fluidisierbarem Material (welches hier auch als ein lösliches oder fließfähiges Material bezeichnet wird) verbunden wird. Das Strahlmischersystem stellt eine Verbesserung gegenüber dem aus der US-PS 3 777 775 bekannten Strahlmischersystem dar. Der Lösliches-Einlaß kann, wie obenerwähnt, mit der Abgabeseite einer Flüssigkeitspumpe (vgl. Fig. 5) oder mit einer anderen Quelle von unter Druck stehendem Arbeitsfluid verbunden werden. Der Einlaß 7 kann über einen geeigneten Schlauch mit der Abgabeöffnung eines Fließ-

809850/0931

behälters verbunden sein, wie es in den obenerwähnten US-PS 'en 3 777 775 und 4 007 694 gezeigt ist. Diese Fließbehälter sind im Handel von der Fa.Semi-Bulk Systems, Inc.,St. Louis, Missouri, V.St.A., unter deren eingetragenem Warenzeichen "AIR-PALLET" erhältlich. Diese AIR-PALLET-Behälter werden beim Transportieren und Lagern von "halbgroßen" Mengen (z.B. mehr als ein Sack voll und weniger als ein Lastwagen oder Eisenbahnwaggon voll) an pulverförmigem, feinkörnigem Teilchenmaterial oder anderem fließfähigen oder fluidisierbaren Material, wie beispielsweise pulverförmigen Feuerhemmstoffen, Farbpigmenten, Zement, Bohrschmant, Diatomeenerde, Talk, Kalk usw. benutzt. Es ist häufig erforderlich, daß pulverförmige Lösliche mit einem Lösungsmittel beim Entladen des Löslichen zu vermischen, um eine Dispersion, eine Aufschlämmung oder eine Lösung herzustellen. Das Strahlmischersystem gemäß der hier beschriebenen und beanspruchten Erfindung wird zwar hauptsächlich in Verbindung mit- den obenerwähnten AIR-PALLET-Fließbehältern zum Mischen von pulverförmigen Löslichen mit flüssigen Lösungsmitteln beschrieben, es ist jedoch klar, daß das Strahlmischersystem nach der Erfindung nicht in Verbindung mit einem AIR-PALLET-Behälter benutzt zu werden braucht und daß es zum Mischen von allen Arten von Löslichen und Lösungsmitteln benutzt werden kann. Es ist insbesondere klar, daß das Strahlmischersystem nach der Erfindung benutzt werden kann, um sowohl flüssige als auch gasförmige Lösungsmittel und Lösliche zu vermischen.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist das Gehäuse 3 des Strahlmischer-

• 08SS0/M31

systems nach der Erfindung vorzugsweise gegossen oder aus einem geeigneten Metall, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, hergestellt und enthält eine Plenumkammer 9, die mit dem Losungsmitteleinlaß 5 in Verbindung steht. Eine Hülse 11 steht von dem Gehäuse nach außen vor. Es ist jedoch klar, daß die Hülse 11 sich nach innen in das Gehäuse 3 erstrecken könnte. Das Gehäuse 3 ist zwar insgesamt in Form eines 90 -Rohrknies dargestellt, es ist jedoch klar, daß das Gehäuse im Rahmen der Erfindung auch andere Formen haben kann. Der Lösliches-Einlaß 7 weist gemäß Fig. 1 und 2 ein Rohr 13 auf, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der der Bohrung der Hülse 11. Das Rohr 13 ist in die Hülse so einführbar, daß es sich durch die Plenumkammer 9 erstreckt, wobei das unter Druck stehende Arbeitsfluid oder Lösungsmittel die Plenumkammer füllt und das Lösliches-Einlaßrohr umgibt. Ein Aufnahmeteil, welches in seiner Gesamtheit mit 15 bezeichnet ist, ist an dem Gehäuse 3 lösbar befestigt. Das Innere dieses Aufnahmeteils bildet eine Mischkammer 17, in welcher das Lösliche in dem Lösungsmittel dispergiert wird und in welchem das Lösliche und das Lösungsmittel vermischt werden. Ein Düsenteil 19 ist innerhalb des Gehäuses 3 zwischen der Plenumkammer 9 und der Mischkammer 17 angeordnet. Dieses Teil ist ein flacher Ring, der eine zentrale oder Düsenöffnung 21 hat, die das innere oder Auslaßende des Lösliches-Rohres 13 aufnimmt. Die Düsenöffnung ist etwas größer als der Außendurchmesser des Lösliches-Rohres und letzteres ist innerhalb der Öffnung im wesentlichen mittig angeordnet, um dadurch eine ringförmige Düsenöffnung N zu begrenzen, durch die hin durch unter Druck stehendes Arbeitsfluid aus der Plenumkammer

809850/8831

9 mit hoher Geschwindigkeit in das Aufnahmeteil 15 abgegeben wird. Lösungsmittel wird somit als ein konzentrischer, konvergierender hohler Strahl J abgegeben und es erzeugt innerhalb der Mischkammer ein Vakuum. Das Vakuum steht mit dem offenen Ende des Lösliches-Rohres 13 in Verbindung und zieht oder saugt daher das Lösliche zwangsläufig in die Mischkammer 17.

Gemäß Fig. 3 hat das Lösliches-Rohr 13 eine konische Außenfläche 23 an seinem äußeren Ende, wobei der Konuswinkel θ dieser Außenfläche gegen die Längsmittellinie des Rohres zwischen etwa 1° und 30 und vorzugsweise zwischen etwa 5° und 15 liegt. Das Düsenteil 19 hat eine innere Düsenfläche 25, die seine zentrale Öffnung 21 begrenzt. Diese Öffnung kann fast jeden gewünschten Durchmesser haben und die Düsenfläche 25 kann fast jede zweckmäßige Länge in der Richtung der durch die Düse hindurchgehenden Strömung in Abhängigkeit von den gewünschten Durchströmungsbedingungen der Düse haben. Ähnlich ist die Durchflußgeschwindigkeit in der Düse eine Funktion des Druckes innerhalb der Plenumkammer 9 und der Mischkammer 17 und des Durchflußquerschnittes der Düse N. Letzterer ist die Querschnittsfläche des Spalts G zwischen der konischen Fläche 23 des Lösliches-Rohres und der Düsenfläche 25· Das durch den von der Düse in die Mischkammer abgegebenen Strahl erzeugte Vakuum ist teilweise von der Geschwindigkeit des Strahls abhängig.

Der Strahlmischer 1 nach der Erfindung ist besonders gut zum wirksamen Beschleunigen des aus der Plenumkammer 9

809850/0831

in die Mischkammer 17 gehenden Arbeitsfluids geeignet, wofür es wenigstens zwei wichtige Möglichkeiten gibt. Erstens ist die Querschnittsfläche der Plenumkammer in bezug auf die Querschnittsfläche der Düse N ziemlich groß. Das gestattet dem Arbeitsfluid, mit einer Geschwindigkeit durch die Plenumkammer zu strömen, die viel langsamer ist als diejenige, mit der es durch die Düse strömt, so daß ein kleiner oder kein Energieverlust durch den Strom des Arbeitsfluids durch die Plenumkammer verursacht wird. Die Länge L der Düse in der Richtung, in der sie durchströmt wird, ist gewöhnlich ziemlich klein. Das gestattet, das Lösungsmittel fast augenblicklich und auf einer kurzen Strecke auf seine Abgabegeschwindigkeit zu beschleunigen und somit die StrömungsVerluste zu minimieren, während es durch die Düse strömt und mit hoher Lineargeschwindigkeit aus dieser abgegeben wird. In einem Extremfall kann die Düsenfläche 25 eine scharfe Messerschneide sein,die eine relativ kurze effektive Länge L (z.B. wenige hundertstel Millimeter) in der Richtung der Durchströmung der Düse hat. In anderen Fällen kann die Düsenfläche für Zwecke, die sich aus den folgenden Darlegungen ergeben, vorzugsweise eine größere Länge L haben. Es ist zu erkennen, daß, wenn die Düsenlänge L größer wird, die Scherung (und der damit verbundene Energieverlust) in der Düse größer wird. Die Scherung ist bei schmaleren Düsenspalten selbstverständlich größer. Es hat sich gezeigt, daß unter den meisten Betriebsbedingungen der Durchmesser D1 des Auslaßendes des Lösliches-Rohres 13 dem Durchmesser der Lösliches-Zufuhrleitung 37 nahekommen sollte, was im folgenden noch näher erläutert ist. Beispielsweise beträgt bei Ejektordüsen,

809850/0831

durch die etwa 1893 l/min Lösungsmittel (z.B. Wasser) hindurchgehen, der Durchmesser D1 etwa 61 mm und der Durchmesser der Lösliches-Zufuhrleitung 37 etwa 60 mm. Der Spalt G ist so bemessen, daß er gewünschte oder verfügbare Arbeitsfluiddurchflußgeschwindigkeiten bei Druckabfällen an dem Spalt (z.B. 2,1 -13,8 bar, Überdruck) gestattet, um das Arbeitsfluid ausreichend zu beschleunigen, damit ein gewünschtes Arbeitsvakuum erzeugt wird.

Es ist außerdem festgestellt worden, daß das Verhältnis der Düsenlänge L zu der Spaltdicke G (d.h. L/G) vorzugsweise in einem Bereich von 0,001 für eine Messerschneidenfläche 23 liegen und bis etwa 10 für eine Düsenfläche 25, die insgesamt parallel zu der konischen Fläche 23 an dem Rohr 13 ist, betragen sollte. Die Flächen 23 und 25 sind zwar parallel dargestellt, was in einigen Fällen vorzuziehen sein kann, um sicherzustellen, daß der Lösungsmittelstrahl J gut begrenzt und in einem konvergierenden Kegel, der insgesamt parallel zu der konischen Fläche 23 ist, in die Mischkammer geleitet wird, es ist jedoch für die Erfindung nicht wesentlich, daß diese Flächen parallel sind.

Gemäß den Fig. 2 und 3 hat das Aufnahmeteil 15 eine Abgabeleitung 26 mit konstantem Durchmesser, wobei ein Übergangsabschnitt 27 zwischen dem Düsenteil 19 und der Leitung 26 angeordnet ist. Der Durchmesser D3 des inneren Endes des. Übergangsabschnittes ist beträchtlich größer als der Durchmesser D2 der Düsenöffnung 21.

809850/8831

Die dritte Maßnahme, aufgrund der das Strahlmischersystem nach der Erfindung Energieverluste minimiert, besteht darin, daß die Innenwände des Übergangsabschnittes 27 zwischen der Düse N und der Leitung 26 keine Berührung mit dem ausladenden oder außenliegenden Weg des konvergierenden Strahls J haben (wie mit strichpunktierten Linien in Fig. 3 dargestellt), wenn der Strahl aus der Düse austritt und in der Mischkammer in sich selbst konvergiert. Das gewährleistet, daß Reibungsverluste an den Mischkammerwänden minimiert werden, wenn der Strahl mit hohen Geschwindigkeiten in die Mischkammer eintritt. Weiter ist der Durchmesser des Übergangsabschnittes an jedem Punkt längs desselben größer als der Durchmesser des außenliegenden Weges des konvergierenden Strahls, damit die Wände des Übergangsabschnittes keine Berührung mit dem Strahl haben. Gemäß der Erfindung ist die Querschnittsfläche der Abgabeleitung

26 stromabwärts der Mischkammer 17 etwa gleich dem 3- bis Tfachen der Querschnittsfläche des Düsenspalts G.

Im Betrieb konvergiert der Strahl J an dem Strom von fluidisierbarem Material, das von dem Einlaßrohr 13 in die Mischkammer 17 abgegeben wird, wodurch das Vermischen des Arbeitsfluids und des Materials eingeleitet wird. Das Arbeitsfluid und das Material bewegen sich mit hoher Geschwindigkeit durch die Mischkammer (d.h. durch das Innere des Übergangsabschnittes

27 und der Leitung 26), so daß ein relativ hohes Vakuum aufrechterhalten wird. Wenn das Arbeitsfluid und das Material in die Leitung 26 eintreten, wird das Mischen noch weiter verstärkt und das Mischen geht im wesentlichen auf der Länge der Leitung weiter.

109850/6831

Als ein Beispiel für die Leistungsfähigkeit des Strahlmischers 1 nach der Erfindung bei der Impulsübertragung von dem Arbeitsfluidstrahl auf die Dispersion innerhalb der Mischkammer sei angegeben, daß ein Strahlmischer nach der Erfindung, der so bemessen ist, daß er einen Druckabfall von 2,8 bar an der Düse hat, ein Teilvakuum innerhalb der Mischkammer 17 und innerhalb des Lösliches Rohres 13 erzeugt, für das aufgrund von Messungen festgestellt worden ist, daß es 711,2 mm Hg (710 mbar) übersteigt, wenn das Lösliches-Rohr 13 geschlossen ist, und mehr als 609,6 mm Hg (610 mbar), wenn das Lösliche strömt. Dieses hohe Vakuum saugt zwangsläufig fluidisiertes pulverförmiges Lösliches aus einem der oben beschriebenen Fließbehälter mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten heraus. Beispielsweise zieht ein Strahlmischersystem nach der Erfindung, das so dimensioniert ist, daß durch es 1892 l/min bei einem Überdruck von 2,1 bar hindurchgepumpt werden, etwa 450 kg eines pulverförmigen Löslichen, wie beispielsweise Barit, durch ein Strahlmischersystem in etwa 1 min hindurch. Das durch das Strahlmischersystem 1 nach der Erfindung erzeugte Vakuum ist hinsichtlich des zwangsläufigen Hineinziehens des Löslichen in das Strahlmischersystem sogar wirksamer als das aus der US-PS 3 777 775 bekannte Strahlmischersystem. Daher kann das Strahlmischersystem nach der Erfindung um eine größere Strecke vertikal versetzt von der Höhe des pulverförmigen Löslichen in dem Lösliches-Fließbehälter angeordnet werden als es bislang möglich ist, wodurch die relative Lage des Strahlmischersystems und der Zufuhr an Löslichem weniger kritisch gemacht wird.

009850/0831

Die Flächen 23 und 25 an dem Lösliches-Rohr bzw. dem Düsenteil können gehärtet (z.B. karburiert oder nitriert) werden, um eine harte verschleißfeste Fläche zu schaffen, die dem Abrieb durch das Lösungsmittel und das Lösliche, die mit hohen Geschwindigkeiten hindurchströmen, widersteht. Stattdessen können diese Flächen auch gehärtet werden, indem sie aus einem Spezialmaterial hergestellt werden, das dem Abrieb durch die Strömung widersteht.

Das Lösliches-Rohr 13 erstreckt sich, wie obenerwähnt, durch die Hülse 11 hindurch in das Gehäuse 3, wobei die Hülse einen Innendurchmesser hat, der etwas größer ist als der Außendurchmesser des Lösliches-Rohres. Letzteres hat eine oder mehrere Umfangsnuten 28 zur Aufnahme einer O-Ringdichtung 29, die das Lösliches-Rohr relativ zu der Bohrung der Hülse abdichtet, wenn ersteres axial in letzteres eingeführt ist. Aufgrund dieser Dichtung kann das Lösliches-Rohr axial in die Hülse hinein- und aus der Hülse herausbewegt werden, wobei die Dichtung aufrechterhalten wird. Gemäß Fig. 2 ist die Hülse 11 im wesentlichen koaxial zu der Düsenöffnung 21 in dem Düsenteil 19 und zu dem Mischrohr 15· Vorzugsweise wird das Lösliches-Rohr 13 in das Gehäuse 3 über die Düse 11 und durch die Plenumkammer 9 eingeführt, so daß das innere Ende des Rohres insgesamt koplanar zu dem stromabwärtigen Ende der Düsenfläche 25 und koaxial zu der Düsenöffnung 21 ist, so daß der Düsenspalt G um das gesamte Rohr herum eine gleichmäßige Dicke hat und das Lösungsmittel in der Plenumkammer das Lösliches-Rohr umgibt. Mehrere (z.B. drei) Befestigungsschrauben 31 sind in die Hülse 11 und gegen die Außenfläche des Lösliches-Rohres

809850/0831

geschraubt. Wenn alle Befestigungsschrauben 31 an der Außenfläche des Rohres anliegen, wird das Rohr in seiner Lage in bezug auf die Hülse in jeder gewünschten axialen Position innerhalb der Hülse festgehalten. Durch Hinein- und Herausschrauben der verschiedenen Befestigungsschrauben 31 kann das Ende des Rohres leicht in bezug auf die Düsenfläche 25 eingestellt und in seiner Lage festgehalten werden, wenn das Rohr innerhalb der Düsenöffnung richtig zentriert ist, das heißt wenn der Spalt G eine im wesentlichen gleichmäßige Dicke um das Auslaßende des Lösliches-Rohres herum hat. Es ist außerdem zu erkennen, daß in dem Fall, in welchem die konische Fläche 23 des Lösliches-Rohres derart verschlissen wird, daß dadurch die Strömungsgeometrie in dem Strahlmischer beeinflußt wird, die Befestigungsschrauben 31 gelockert und das Lösliches-Rohr 13 leicht entfernt werden kann, was ermöglicht, die konische Fläche 23 an dem Rohr nachzuarbeiten oder das Lösliches-Rohr weiter in das Gehäuse hineinzubewegen, um den Verschleiß des Lösliches-Rohres und/ oder den Verschleiß der Düsenfläche 25 auszugleichen. Da die Befestigungsschrauben 31 in der Hülse 11 entfernt von dem Düsenteil 19 und der Plenumkammer 9 angeordnet sind, strömt das Lösungsmittel durch die Plenumkammer und die Düsenöffnung hindurch, ohne auf irgendeinen von den Befestigungsschrauben herrührenden Widerstand zu stoßen. Es sei außerdem angemerkt, daß in ihrer bevorzugten Ausführungsform die Düsenöffnung in dem Strahlmischer nach der Erfindung ein ununterbrochener Ringspalt um das Lösliches-Rohr herum ohne Stützen, Strömungsteiler oder andere Drosselstellen in der Düse ist, die den hindurchgehenden Pluidstrom blockieren oder anderweitig be hindern würden. Auf diese Weise ist der konzentrische Lösungs-

809850/0831

mittelstrahl ein kontinuierlicher Ringstrahl, wenn er aus der Düse abgegeben wird. Es ist jedoch klar, daß Strömungsteiler zwischen der Außenfläche des Lösliches-Rohres und der Innenfläche der Düse angeordnet werden könnten, um das äußere Ende des Lösliches-Rohres in der Düsenöffnung abzustützen oder zu zentrieren. Wenn das der Fall ist, ist der von der Düse abgegebene Lösungsmittelstrahl nicht notwendigerweise ein ununterbrochener Ringstrahl, sondern besteht aus einer Reihe von getrennten Strahlen, die innerhalb der Mischkammer konvergieren. Diese gesonderten, konvergierenden Strahlen sind als im Rahmen der Erfindung liegend anzusehen.

Der Arbeitsfluideinlaß 5 hat eine Kupplungsverbindung 33, mit der ein Wasserschlauch oder dgl. leicht an den Strahlmischer angeschlossen werden kann. An das Lösliches-Einlaßrohr 13 ist ein T-Stück 35 angeschraubt, an welches ein Schlauch 37» der von dem Lösliches-Vorrat, beispielsweise von dem Auslaß eines Fließbehälters kommt, leicht angeschlossen werden kann. Mit dem T-Stück 35 ist ein sogenanntes Vakuumunterbrecherventil 39 verbunden. Dieses Vakuumunterbrecherventil blockiert, wenn es geschlossen ist, die Verbindung zwischen dem in der Mischkammer 17 und in dem Lösliches-Rohr 13 erzeugten Vakuum und der Atmosphäre und öffnet, wenn es in seiner offenen Stellung ist, die Verbindung zwischen dem Vakuum und der Atmosphäre. Wenn das Vakuumunterbrecherventil offen ist (es braucht nicht vollkommen offen zu sein), strömt Luft durch es hindurch in die Mischkammer und in das Lösliches-Rohr, wodurch das Vakuum innerhalb der Ejektordüse, welches das Lösliche aus dem Lös-

809850/0831

liches-Vorrat saugt, unterbrochen oder reduziert und damit das Hineinziehen des Löslichen in die Ejektordüse verringert oder beendet wird. Durch Einstellen des Vakuumunterbrecherventils kann somit die Menge an über das Lösliches-Rohr in den Strahlmischer hineingezogenem Löslichem leicht kontrolliert werden. Ein Belüftungsventil (nicht dargestellt) kann irgendwo in der Lösliches-Zufuhrleitung 37 zur Steuerung der Zufuhr an Löslichem angeordnet sein (d.h. neben dem Lösliches-Vorrat), es sollte aber ein Unterbrecherventil an dem oberen Punkt der Lösliches-Zufuhr zum zweckmäßigen Starten und Stoppen der Lösliches-Zufuhr angeordnet sein.

Das Düsenteil 19 ist, wie obenerwähnt, ein ringförmiges Teil und hat gemäß Fig. 3 eine Schulter 41 an seiner der Plenumkammer 9 zugewandten Stirnseite und einen nach außen vorstehenden Bund 43. Die Schulter 41 hat im wesentlichen denselben Durchmesser wie die kreisförmige innere Bohrung des Gehäuses 3 und daher wird die Stufe ohne weiteres in dem offenen Ende des Gehäuses aufgenommen, so daß die Düsenöffnung relativ zu der Längsmittellinie der Hülse 11 und dem in sie eingeführten Lösliches-Rohr 13 zentriert wird. Das Gehäuse 3 und das Aufnahmerohr 15 haben Flansche 45 bzw. 47, die abdichtend, Fläche an Fläche aneinander befestigbar sind. Wenn der Aufnahmerohrflansch 47 in dichter Anlage an dem Düsenflansch 43 ist, ist der Ring 19 in einer gewünschten Stellung in bezug auf das Gehäuse und das Aufnahmeteil festgehalten. Eine Umfangsnut 49 in der Außenfläche des Flansches 47 nimmt einen O-Ring 51 auf, der das Aufnahmeteil an dem Gehäuse abdichtet.

809850/0831

Die Flansche 45 und 47 haben jeweils geneigte Außenflächen und sind durch eine abdichtende Reifklammer 531 die beispielsweise im Handel von der Fa. Aeroquip Company, Los Angeles, California, V.St.A., erhältlich ist, aneinanderziehbar. Nach dem Befestigen der Klammer 53 an den Flanschen 45 und 47 sind diese Flansche Fläche an Fläche aneinandergezogen und durch den O-Ring 51 abgedichtet. Andere Vorrichtungen können statt der Klammer 53 zum lösbaren und abdichtenden Befestigen des Mischrohres 15 an dem Gehäuse 3 benutzt werden. Der Strahlmischer 1 nach der Erfindung kann somit leicht von einer Durchflußgeschwindigkeitskapazität auf eine andere umgestellt werden, indem lediglich ein Düsenring 19 gegen einen anderen ausgetauscht wird, der andere Düsenöffnungsabmessungen hat, und indem das Aufnahmeteil 15 ausgetauscht wird, um ein gewünschtes Verhältnis zwischen der Düsenquerschnittsfläche und der Mischkammerquerschnittsflache aufrechtzuerhalten.

Gemäß der Erfindung ist die Länge L' der Leitung 26 vorzugsweise etwa 5- bis 50-mal länger als ihr Durchmesser D4 und vorzugsweise etwa 15- bis 25-mal länger als ihr Durchmesser, um die Mischung (d.h. die Dispersion) des Löslichen und des Arbeitsfluids innerhalb der Leitung zu verbessern. Das Verhältnis L'/^D4 sollte also vorzugsweise zwischen etwa 5 und 50 und vorzugsweise zwischen etwa 15 und 30 liegen. Dieses Verhältnis kann im Rahmen der Erfindung jedoch beträchtlich verändert werden und sogar außerhalb der obenangegebenen bevorzugten Bereiche liegen. Dieses Verhältnis hängt von vielen Faktoren ab, beispiels-

909850/0831

weise von den physikalischen Kenndaten des Löslichen und des Lösungsmittels, die miteinander gemischt werden, von den Durchflußgeschwindigkeiten und Drücken, von den Temperaturen des Löslichen und des Lösungsmittels und von vielen anderen Faktoren. Dieses Verhältnis kann daher beträchtlich verändert werden und trotzdem können das Lösliche und das Lösungsmittel in dem Strahlmischersystem nach der Erfindung noch zufriedenstellend vermischt werden. Die obenangegebenen Vorzugsbereiche sind Bereiche, in denen viele Materialien leicht und zufriedenstellend durch den Strahlmischer nach der Erfindung vermischt werden konnten.

Beim Mischen von pulverförmigen Löslichen mit einem flüssigen Arbeitsfluid in einem Strahlmischersystem war es bislang schwierig, den Strom von in der Luft schwebendem oder fluidisiertem pulverformigem Löslichem zu dem Strahlmischer zu kontrollieren. In vielen bekannten Fällen wird der Strom des pulverförmigen Löslichen durch Ventile in der Pulverzufuhrleitung reguliert. Das Vakuumunterbrecherventil 39 (oder ein kontrollierbar gedrosselter Seitenstrom aus der Atmosphäre) dient, wie obenerwähnt, zum Regulieren des Pulverstroms zu dem Strahlmischer durch kontrolliertes Verringern oder Begrenzen des innerhalb des Gehäuses erzeugten Vakuums. Weiter ist gemäß der Erfindung eine insgesamt mit 57 bezeichnete Vorrichtung (vgl. Fig. 4) zum Vorbeileiten eines Teils des dem Strahlmischer über den Einlaß 5 unter Druck zugeführten Arbeitsfluids an der Düse N vorgesehen, um dadurch das innerhalb des Strahlmischergehäuses erzeugte Vakuum zu verringern. Diese Beipaßvorrichtung

109860/0831

weist eine Leitung 59 auf, die zwischen den Einlaß 5 des Gehäuses 3 und das Aufnahmerohr 15 stromabwärts der Düse N geschaltet ist. Ein Drosselventil 61 in der Beipaßleitung 59 dient zum Steuern des Stroms' von unter Druck stehendem Arbeitsfluid. Die Beipaßleitung 59 ist mit dem Mischrohr 15 derart verbunden, daß das unter Druck stehende Arbeitsfluid, welches von ihr in das Aufnahmerohr abgegeben wird, nicht als ein zweiter Düsenstrahl wirkt, der eine zweite Stufe für die Ejektordüse schafft und daher ein zusätzliches Vakuum erzeugt, sondern daß es stattdessen in das Aufnahmerohr in einer derartigen Richtung, vorzugsweise unter einem Winkel von etwa 45 gegen die Mittellinie der Auslaßleitung 26 eintritt, daß kein nennenswertes Vakuum innerhalb der Leitung 26 erzeugt wird, wodurch das gesamte Vakuumpumpen des Löslichen in dem stromaufwärtigen Teil der Mischkammer 17 stromaufwärts des Auslasses des Beipaßrohres 59 in die Auslaßleitung 26 verringert wird. Gemäß Fig. 7 umgibt ein Verteiler M die Auslaßleitung 26. Dieser Verteiler steht mit der Leitung 59 in Verbindung und verteilt das Lösungsmittel auf Öffnungen 60 in der Leitung 26, damit es insgesamt unter einem Winkel von 45 in Vorwärtsrichtung in die Leitung abgegeben wird. Durch Vergrößern des Durchflusses in der die Düse umgehenden Beipaßleitung 59 wird das innerhalb des Strahlmischers erzeugte Vakuum verringert, indem der Arbeitsfluidstrom durch die Düse hindurch verringert wird, und die Menge an in das Strahlmischersystem hineingezogenem Löslichen wird dadurch verringert.

Weiter ist der bis hierher beschriebene Strahlmischer 1

809850/0831

nach der Erfindung in der Lage, die gemischte Dispersion wiederholt auf Scherung zu beanspruchen und zusätzliches Lösliches zuzusetzen, um den Konzentrationsgehalt des Löslichen in der Dispersion über denjenigen Wert zu erhöhen, der durch einen einzigen Durchlauf durch das Strahlmischersystem erzielt werden kann. In Fig. 5 ist ein Strahlmischersystem 1 nach der Erfindung in einem Umlaufmischsystem, das insgesamt mit 63 bezeichnet ist, dargestellt. Das Aufnahmerohr 15 gibt die durch den Strahlmischer gemischte Dispersion in ein Becken 65 ab. Der Einlaß einer Pumpe 67 ist mit dem Becken 65 durch eine Leitung 69 verbunden, während die Auslaßseite der Pumpe mit dem Einlaß 5 des Strahlmischersystems 1 durch eine Leitung 71 verbunden ist. Ein Lösungsmittelvorrat 73 ist ebenfalls mit der Einlaßseite der Pumpe verbunden und ein Ventil 75 ist zwischen dem Einlaß 5 und der Arbeitsfluidquelle zum Steuern der Menge an aus dem Lösungsmittelvorrat abgezogenem und dem Pumpeneinlaß und dem Einlaß 5 zugeführtem Lösungsmittel vorgesehen. Die Pumpe 67 zieht daher einen Teil der Dispersion aus dem Becken 65 ab und pumpt ihn zusammen mit jeder gewünschten Menge an zusätzlichem unter Druck stehendem Arbeitsfluid in die Plenumkammer 9 des Strahlmischers. Die Dispersion wird dann über die Düse N in die Mischkammer 17 abgegeben. Das Becken 65 hat einen Auslaß 78 mit einem Ventil 79, über die die gemischte Aufschlämmung abgegeben werden kann. Es ist deshalb zu erkennen, daß das Umlaufmischsystem 63 nach der Erfindung eine Anordnung zum Abziehen der von dem Empfangsteil 15 abgegebenen Dispersion bildet, die die Dispersion in die unter Druck stehende Plenumkammer 9 zurückleitet und die Dispersion über die Düse N abgibt.

809850/0831

Es ist oben bereits erwähnt worden, daß das Fluid (d.h. das Arbeitsfluid und/ oder die zurückgeleitete Dispersion), das über die Düsenöffnung 21 abgegeben wird, einem Schervorgang ausgesetzt ist, wenn es durch die Düse N strömt. Dieser Fluidschervorgang bricht Agglomerate auf und verringert die Größe aller dispergierten Lösliches-Teilchen, die durch die Düse strömen, in äußerst schneller und wirksamer Weise. Die Scherungsverluste in dieser Düse sind, wie erwähnt, minimal, wenn die Düsenfläche 25 eine Messerschneidenöffnung ist. Wenn jedoch das Fluid, das durch die Düse zirkuliert, einer Scherwirkung ausgesetzt werden soll, sollte die Länge der Düsenfläche 25 in der Durchströmungsrichtung der Düse größer gemacht werden oder die Dicke des Düsenspalts G sollte schmaler gemacht werden. Vorzugsweise ist daher das Verhältnis der Düsenlänge L zu der Spaltdicke G (d.h. l/g) kleiner als etwa 20 und liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen etwa 0,01 (für eine Messerschneidendüsenflache) und etwa 10. Selbstverständlich kann dadurch, daß die Aufschlämmung wiederholt im Kreislauf aus dem Bekken durch die Strahlmischerdüse zurückgeleitet wird, die Aufschlämmung wiederholt einem Schervorgang ausgesetzt werden, bis der gewünschte Zustand erreicht ist.

Das Strahlmischersystem 1 nach der Erfindung, das in ein Rezirkulations- oder Umlaufsystem 63 eingebaut ist, kann zusätzlich dazu, daß es als ein wirksamer Ein- oder Mehrdurchgangsmischer arbeitet, zum Mischen von Dispersionen, Aufschlämmungen oder Lösungen benutzt werden, die, wie erwähnt, höhere Konzentrationsgehalte an Löslichem haben als normalerweise durch einen Durchgang des Lösungsmittels und

809850/0831

des Löslichen durch das Strahlmischersystem erzielt werden können. Das Lösungsmittel wird unter Druck durch die Ejektordüse gepumpt, um das Lösliche zwangsläufig über das Lösliches-Rohr 13 in den Strahlmischer zu ziehen. Das sich ergebende Gemisch aus Lösungsmittel und Löslichem, dessen Konzentrationsgehalt niedriger als erwünscht ist, wird in das Aufnahmebecken 65 abgegeben. Dieses Gemisch niedriger Konzentration wird aus dem Becken 65 abgezogen und dann durch den Strahlmischer gepumpt, damit zusätzliches Lösliches zwangsläufig in das Strahlmischersystem gezogen und das Lösliche mit dem von der Düse N in die Mischkammer 15 abgegebenen Gemisch vermischt wird und dadurch die Lösliches-Konzentration erhöht wird. Das Gemisch aus dem Becken kann wiederholt durch das Strahlmischersystem geleitet werden, damit zusätzliches Lösliches mit ihm vermischt wird, bis ein gewünschter Konzentrationsgehalt des Gemisches erzielt ist, das dem Becken über die Leitung 78 und das Ventil 79 entnommen wird. Zusätzliches Lösungsmittel aus dem Lösungsmittelvorrat 73 kann dem Gemisch zugesetzt werden, um den gewünschten Konzentrationsgehalt und eine gewünschte Menge in dem Becken aufrechtzuerhalten. Selbstverständlich kann die Aufschlämmung kontinuierlich durch den Strahlmischer hindurchgeleitet werden, um die Aufschlämmung wiederholt einem Schervorgang auszusetzen, bis sie einen gewünschten Zustand erreicht.

Es ist jedoch klar, daß gemäß der Erfindung das Mischsystem auch als ein kontinuierliches Mischsystem betrieben werden kann. Gemäß Fig. 6 kann ein Umlaufmischsystem 63 mit einem Ventil 81, beispielsweise einem Schwimmersteuerventil oder dgl.,versehen werden, welches auf das Abziehen von Dispersion

809850/0831

aus dem Becken 65 anspricht und der Pumpe 67 gestattet, zusätzliches Lösungsmittel aus dem Lösungsmittelvorrat abzuziehen und zusammen mit der vorher gemischten Dispersion durch das Strahlmischersystem 1 zu pumpen, damit automatisch zusätzliches Gelöstes über das Lösliches-Rohr 13 in den Strahlmischer gezogen wird. Das fertige Produkt wird dem Becken 65 über ein Entnahmeventil 79 entnommen, welches auf ein Signal aus einem Konzentrationsmeßgerat 80 (beispielsweise einem Dichtefühler) hin geöffnet oder geschlossen wird, damit das fertige Produkt mit oder oberhalb einer gewünschten Konzentration abgegeben wird. Jede andere Hydraulik oder jede andere selbsttätige Regelung (z.B. das Schwimmerventil 81) spricht auf die Geschwindigkeit an, mit der das fertige Gemisch aus dem Becken abgezogen wird. Das Ventil 81 ist zwischen dem Vorrat an Arbeitsfluid oder Lösungsmittel und dem Einlaß der Pumpe dargestellt und ist auf einen vorbestimmten Bereich von Höhen der Dispersion in dem Becken hin betätigbar, so daß zusätzliches Arbeitsfluid dem Pumpeneinlaß zugeführt und die Dispersion in dem Becken innerhalb ihres vorbestimmten Höhenbereiches gehalten wird.

Das in Fig. 6 dargestellte System kann vollautomatisch gemacht werden, indem bekannte Geräte und Steuereinrichtungen in dem Becken 65 und in der Leitung 78 vorgesehen werden, die die Qualität (d.h. den Dichtekonzentrationsgehalt oder den Zustand des Mischens oder Unterteilens) des Produkts überwachen und den Betrieb des Produktabgabeventils 79 entsprechend der Qualität des Produkts in dem Becken 65 steuern. Das Produkt wird solange aus dem Becken abgezogen,

809850/0831

solange es den gewünschten Spezifikationen entspricht. Durch die Abgabe des Produkts aus dem Becken 65 fällt die Höhe des Produkts, wodurch das Schwimmersteuerventil 81 betätigt und zusätzliches Arbeitsfluid dem Strahlmischer 1 zugeführt wird. Das zusätzliche Arbeitsfluid verringert den Konzentrationsgehalt an Löslichem in der Dispersion. Wenn der Konzentrationsgehalt oder andere wiederbenutzte Eigenschaften des Produkts, die durch einen Fühler 80 abgefühlt werden, unter vorher festgelegte Werte fallen, wird das Ventil 79 automatisch geschlossen oder im richtigen Verhältnis gedrosselt, um die Eigenschaften der Dispersion auf den gewünschten Werten zu halten.

In den Fig. 4 bis 6 ist der Strahlmischer 1 zwar mit horizontalem Aufnahmeteil 15 dargestellt, es ist jedoch klar, daß im Betrieb das Auslaßende des Mischrohres vorzugsweise unter einem Winkel von 15° bis 90° abwärts geneigt werden kann, um das Lösungsmittel am Eindringen in das Lösliches-Rohr zu hindern, wenn der Strahlmischer nicht in Betrieb ist.

Wenn die Dispersion im Kreislauf durch die Düse N zurückgeführt wird, werden durch Fluidscherung die Lösliches-Teilchen, Agglomerate oder Massen zerkleinert. Wenn das Arbeitsfluid zusammen mit irgendeiner Dispersion in der Plenumkammer 9 aus der Düse mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird, kavitiert das Arbeitsfluid (einschließlich jeder- rückgeführten Dispersion) in dem Vakuum innerhalb der Mischkammer 17 und bildet eine Vielzahl von Tröpfchen, wodurch die Oberfläche, die für den Kontakt mit festem, flüssigem oder gasförmigem Löslichem zur Verfügung steht, riesig vergrößert wird.

809850/0831

Diese Tröpfchen werden in der Mischkammer weit dispergiert und prallen kräftig mit Löslichem, das in die Mischkammer gezogen wird, und mit anderen Tröpfchen zusammen, wodurch der Mischvorgang verbessert wird. Es ist klar, daß gemäß der Erfindung die Scherungs- und Stoßdispersion im wesentlichen unabhängig voneinander verändert werden können, um leichter einen gewünschten Zustand der sich ergebenden Aufschlämmung zu erzielen. Insbesondere kann die Scherung durch Konstanthalten des Durchflußquerschnittes der Düse N, aber durch Verändern der Dicke des Düsenspalts G mit passenden Einstellungen des Plenumskammerdruckes gesteuert werden. Die Stoßdispersion kann andererseits verändert werden, indem die Durchflußgeschwindigkeit in der Düse durch Verändern des Druckes innerhalb der Plenumkammer 9 mit passender Verringerung der Spaltdicke zum Verringern von deren Wirksamkeit verändert wird.

Da der Flüssigkeitsstrahl J, der durch die Düse N strömt, beim Eintritt in die Mischkammer 17 kavitiert und daher eine Vielzahl von Flüssigkeitströpfchen erzeugt, die im Vergleich zu dem Volumen der Flüssigkeit eine große Oberfläche haben, kann ein Strom von gasförmigem Löslichem, wie Luft oder Sauerstoff, der über das Lösliches-Rohr 13 zugeführt wird, leicht in die Mischkammer gezogen werden, wodurch das gasförmige Lösliche in innigen Kontakt mit den Flüssigkeitsteilchen gebracht und darin leicht aufgelöst wird, um eine der Sättigungsdispersion nahekommende flüssige Lösung zu bilden, die aus der Mischkammer 17 über das Auslaßrohr 26 ausgestoßen wird. Auf diese Weise kann das Gerät nach der Erfindung zur Durchführung eines Gasauf-

809850/0831

lösungsprozesses, beispielsweise von Sauerstoffanreicherungs- oder Belüftungsprozessen, in äußerst wirksamer Weise benutzt werden. Dadurch, daß die flüssige Lösung im Kreislauf durch den Strahlmischer zurückgeführt wird und mehr gasförmiges Lösliches bei jedem Durchgang zugesetzt wird, können relativ hohe Konzentrationen an gasförmigem Löslichem in der obenbeschriebenen Weise leicht in einem flüssigen Lösungsmittel aufgelöst werden.

809850/6831

Claims

Patentansprüche :

Strahlmischersystem mit einem ersten Einlaß, der mit einer Quelle von unter Druck stehendem Arbeitsfluid verbindbar ist, mit einem zweiten Einlaß, der mit einem Vorrat an drucktransportierbarem Material verbindbar ist, mit einer Arbeitsfluidplenumkammer und mit einer Aufnahmeeinrichtung, die das Arbeitsfluid von der Plenumkammer und das Material von dem zweiten Einlaß empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Einlaß ein Rohr aufweist, welches sich durch die Plenumkammer erstreckt, wobei das Arbeitsfluid innerhalb der Plenumkammer das Rohr umgibt und wobei das Auslaßende des Rohres mit der Aufnahmeeinrichtung in Verbindung steht, daß eine Düse zwischen der Plenumkammer und der Aufnahmeeinrichtung an dem Auslaßende des Rohres angeordnet ist, die eine Düsenfläche hat, welche in ihr eine Öffnung zur Aufnahme des Rohres begrenzt und mit Abstand von dem Rohr ange-

809850/0831

_ 2 —

ordnet ist, wodurch ein Spalt begrenzt wird, durch den unter Druck stehendes Arbeitsfluid aus der Plenumkammer als ein konvergierender konzentrischer Strahl in die Aufnahmeeinrichtung abgegeben wird, um ein Vakuum an dem Auslaßende des Rohres zu erzeugen, damit das Material zwangsläufig in die Aufnahmeeinrichtung gezogen und darin eine Dispersion des Materials und des Arbeitsfluids gebildet wird, und daß wenigstens ein Teil der Aufnahmeeinrichtung insgesamt koaxial zu dem Rohr ist und einen Durchmesser hat, der größer ist als der Durchmesser der Ausladung des Strahls an jedem Punkt auf der Länge des- Strahls, so daß die Wände der Aufnahmeeinrichtung Abstand von dem ausladenden Weg des Strahls haben.
2. Strahlmischersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die_tDüsenfläche mit Abstand von der Außenfläche des Rohres angeordnet ist, welch letzteres eine konische Außenfläche an seinem Auslaßende hat, deren Konuswinkel gegen seine Längsachse in einem Bereich zwischen etwa 1° und 30° liegt.
3. Strahlmischersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenfläche insgesamt parallel zu der konischen Fläche des Rohres ist.
4. Strahlmischersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer rohrförmigen Hülse zum Aufnehmen des Rohres, die im wesentlichen koaxial zu der Düsenöffnung ist, wobei das Rohr in der Düse axial aufgenommen ist und sich durch die Plenumkammer erstreckt,

809850/15831

daß eine Vorrichtung zum Abdichten des Rohres relativ zu der Hülse vorgesehen ist und daß Vorrichtungen zum Befestigen des Rohres an dem Gehäuse vorgesehen sind.
5. Strahlmischersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsvorrichtung einen O-Ring aufweist, der an der Außenfläche des Rohres und an der Innenfläche der Hülse in dichte Anlage bringbar ist.
6. Strahlmischersystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Befestigen des Rohres an der Hülse aus mehreren Befestigungsschrauben bestehen, die insgesamt radial durch die Hülse hindurch bis in Anlage an dem Rohr geführt sind und unabhängig voneinander einstellbar sind, um das Rohr an dem Gehäuse in einer gewünschten Lage in bezug auf das Gehäuse zu befestigen, in der das Rohr im wesentlichen konzentrisch zu der Düsenöffnung ist.
7. Strahlmischersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschrauben das Rohr entfernt von seinem Auslaßende erfassen, so daß der Strahl ohne Drosselung durch die Befestigungsschrauben in die Aufnahmeeinrichtung abgegeben werden kann.
8. Strahlmischersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Ventil, das mit dem Rohr und mit einer Gasquelle, wie beispielsweise der Atmosphäre, in Verbindung steht und zwischen einer geschlossenen Stellung, in welcher es die Verbindung zwischen dem Rohr und der Gasquelle

8098 5 0/6831

blockiert, und einer offenen Stellung, in welcher es die Verbindung zwischen dem Rohr und der Gasquelle öffnet, verstellbar ist, wobei das Ventil, wenn es in seiner geschlossenen Stellung ist, dem Vakuum innerhalb der Aufnahmeeinrichtung gestattet, das Material zwangsläufig in die Aufnahmeeinrichtung zu ziehen, und, wenn es in seiner offenen stellung ist, das Vakuum unterbricht und das zwangsläufige Hineinziehen des Materials in die Aufnahmeeinrichtung im wesentlichen beendet.
9. Strahlmischersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung eine Auslaßleitung und einen Übergangsabschnitt zwischen der Düse und der Auslaßleitung aufweist, wobei der Übergangsabschnitt und die Auslaßleitung eine Mischkammer begrenzen, und daß die Querschnittsfläche der Auslaßleitung stromabwärts des Übergangsabschnitts etwa gleich dem 3- bis 7-fachen der Querschnittsfläche des Düsenspalts ist.
10. Strahlmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung eine Auslaßleitung und einen Übergangsabschnitt zwischen der Düse und der Auslaßleitung aufweist, wobei der Übergangsabschnitt denjenigen Teil der Aufnahmeeinrichtung bildet, in welchem die Wände des Übergangsabschnitts Abstand von dem ausladenden Weg des Strahls haben.
11. Strahlmischersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung eine Auslaßleitung enthält, die einen stromaufwärtigen Teil hat, der im wentlichen koaxial zu dem Strahl ist und dessen Länge in

809850/0831

einem Bereich zwischen etwa 5 und 50 Durchmessern des stromaufwärtigen Teils der Auslaßleitung liegt.
12. Strahlmischersystem nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Übergangsabschnitt zwischen der Düse und der Auslaßleitung, wobei die Länge des Übergangsabschnitts und des stromaufwärtigen Teils der Auslaßleitung vorzugsweise in einem Bereich von etwa 15 bis 25 Durchmessern des stromaufwärtigen Teils der Auslaßleitung liegt.
13. Strahlmischersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, wobei die Aufnahmeeinrichtung eine Auslaßleitung und einen Übergangsabschnitt zwischen dem Gehäuse und der Auslaßleitung aufweist, und durch eine Vorrichtung zum lösbaren Befestigen der Aufnahmeeinrichtung an dem Gehäuse.
14. Strahlmischersystem nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Ring, der an dem Gehäuse durch die lösbare Befestigungsvorrichtung lösbar festgehalten ist und eine Öffnung hat, die die Düsenfläche bildet, wobei die Düsenfläche und die Außenfläche des Rohres den Düsenspalt begrenzen.
15· Strahlmischersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Flansch hat und daß der Übergangsabschnitt einen entsprechen Flansch hat, wobei die Flansche mit ihren Stirnflächen aneinanderliegen, wenn der Übergangsabschnitt an dem Gehäuse befestigt ist, wobei das Gehäuse und der Übergangsabschnitt gemeinsam den Düsenring in seiner Lage an dem Gehäuse festhalten, wenn der Übergangs-

809850/6831

abschnitt und das Gehäuse aneinander befestigt sind, und wobei die lösbare Befestigungsvorrichtung die Flansche fest zusammenhält.
16. Strahlmischersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Konuswinkel vorzugsweise zwischen etwa 1° und 15° liegt.
17. Strahlmischersystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenfläche eine Länge L in der Gesamtrichtung der Strömung durch den Düsenspalt hat, welch letztere eine Dicke G zwischen der Außenfläche des Rohres und der Düsenfläche hat, und daß das Verhältnis von l/g zwischen etwa 1/1OO und 10 liegt.
18. Strahlmischersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß die konische Fläche und die Düsenfläche örtlich so ausgebildet sind, daß sie verschleißfest sind.
19. Strahlmischersystem mit einem Ejektordusengehäuse, das einen Einlaß für fließfähiges Material hat, welcher mit einem Vorrat an fließfähigem Material verbindbar ist, einen Arbeitsfluideinlaß, eine mit einem Vorrat an unter Druck stehendem Arbeitsfluid verbindbare Einrichtung, eine Einrichtung zum Aufnehmen des fließfähigen Materials und des Arbeitsfluids und eine Düse, die mit dem Arbeitsfluideinlaß und der Aufnahmeeinrichtung in Verbindung steht, wobei unter Druck stehendes Arbeitsfluid von dem Arbeitsfluideinlaß über die Düse in die Aufnahmeeinrichtung abgegeben wird, um ein Vakuum innerhalb

809850/0831

der Aufnahmeeinrichtung zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß für fließfähiges Material mit der Aufnahmeeinrichtung in Verbindung steht, wodurch das Vakuum das fließfähige Material zwangsläufig in die Aufnahmeeinrichtung zieht, in der es mit dem Arbeitsfluid vermischt wird, durch eine Beipaßleitung, die mit dem unter Druck stehenden Arbeitsfluid stromaufwärts der Düse und mit der Aufnahmeeinrichtung stromabwärts der Düse in Verbindung steht, und durch eine Ventilanordnung in der Beipaßleitung

zum Regulieren der Strömung durch die Beipaßleitung um die Düse herum und zum Verändern des in der Aufnahmeeinrichtung erzeugten Vakuums zur Steuerung des Stroms von fließfähigem Material, der über den Einlaß für fließfähiges Material in das Ejektordüsengehäuse gezogen wird.
20. Strahlmischersystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Beipaßleitung mit der Aufnahmeeinrichtung derart verbunden ist, daß das innerhalb der Aufnahmeeinrichtung erzeugte Vakuum abnimmt, wenn der Strom durch die Beipaßleitung' relativ zu dem Strom durch die Düse zunimmt.
21. Strahlmischersystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Beipaßleitung mit der Aufnahmeeinrichtung verbunden ist, so daß ihr Strom unter einem Winkel in bezug auf die Richtung der Strömung durch die Aufnahmeeinrichtung abgegeben wird, der zwischen etwa 45° und 90° liegt.
22. Strahlmischersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsfluid wenigs-tens zum Teil aus der Dispersion besteht, und daß ein Umlauf system vorge-

809850/0831

sehen ist zum Abziehen der von der Aufnahmeeinrichtung abgegebenen Dispersion, um die abgezogene Dispersion in die unter Druck stehende Plenumkammer zurückzuleiten und um die abgezogene Dispersion zurück durch die Düse zu führen, damit dadurch die abgezogene Dispersion einem Schervorgang ausgesetzt und die Größe des Materials in der abgezogenen Dispersion verringert wird.
23. Strahlmischersystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufsystem eine Pumpe enthält, deren Einlaß mit der von der Aufnahmeeinrichtung abgegebenen Dispersion in Verbindung steht, während ihr Auslaß mit dem zweiten Einlaß in Verbindung steht.
24. Strahlmischersystem nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, das die Plenumkammer enthält, die mit dem ersten Einlaß in Verbindung steht, wobei das Rohr eine konische Außenfläche und der Düsenspalt eine Dicke G zwischen der konischen Fläche und der Düsenfläche und eine Länge L insgesamt in der Durchströmungsrichtung der Düse hat, wobei das Verhältnis L/G in einem Bereich zwischen etwa 1/1OO und etwa 10 liegt und wobei der Grad der Scherung der durch die Düse strömenden Dispersion zunimmt, wenn dieses Verhältnis zunimmt.
25. Strahlmischersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Abziehen der von der Aufnahmeeinrichtung abgegebenen Dispersion, zum Zurückleiten der Dispersion in die unter Druck stehende Plenumkammer und zum Abgeben der Dispersion über die Düse, um dadurch die Dispersion einem Schervorgang auszusetzen und zusätzliches Material zwangsläufig

809891ϊ/β831

über das Rohr in die Aufnahmeeinrichtung zu ziehen, so daß die Konzentration des Materials in der Dispersion vergrößert wird, und durch eine Einrichtung zwischen der Arbeitsfluidquelle und der Rückleiteinrichtung zum Sperren und Entsperren der Verbindung zwischen der Arbeitsfluidquelle und der Rückleiteinrichtung.
26. Strahlmischersystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionsrückleiteinrichtung eine Pumpe mit einem Einlaß und einem Auslaß enthält, wobei der Pumpeneinlaß mit der von der Aufnahmeeinrichtung abgegebenen Dispersion und mit der Arbeitsfluidquelle in Verbindung steht, während der Pumpenauslaß mit dem ersten Einlaß in Verbindung steht, wodurch zusätzliches Arbeitsfluid der Dispersion auf der Einlaßseite der Pumpe zugesetzt werden kann, wenn die Dispersion zurückgeleitet wird.
27. Strahlmischersystem nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die mit der von der Aufnahmeeinrichtung abgegebenen Dispersion in Verbindung steht, um einen Teil der Dispersion abzuziehen.
28. Strahlmischersystem nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch ein Becken zum Aufnehmen der Dispersion aus der Auf— nahmeeinrichtung, durch einen Auslaß in dem Becken zum Abziehen der Dispersion aus dem Becken, wobei der Pumpeneinlaß mit dem Becken zum Abziehen der Dispersion aus demselben und zum Zurückleiten der Dispersion in die Plenumkammer verbunden ist, und durch Einrichtungen, die auf das Abziehen der Dispersion aus dem Becken ansprechen und zusätzliches Arbeits-

809850/0831

fluid dem Pumpeneinlaß zuführen.
29. Strahlmischersystem nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen, die auf das Abziehen der Dispersion ansprechen, ein Ventil zwischen der Arbeitsfluidquelle und dem Pumpeneinlaß enthalten, welches auf einen vorbestimmten Bereich von Höhen der Dispersion in dem Becken hin betätigbar ist, um dadurch zusätzliches Arbeitsfluid dem Pumpeneinlaß zuzuführen und dadurch die Dispersion in dem Becken innerhalb des vorbestimmten Bereiches zu halten.
30. Strahlmischersystem mit einem Gehäuse, das einen Arbeitsf luideinlaß hat, der mit einer Quelle für unter Druck stehendes Arbeitsfluid verbindbar ist, mit einer Arbeitsfluidplenumkammer innerhalb des Gehäuses, die mit dem Arbeitsfluideinlaß in Verbindung steht, mit einem Einlaßrohr für fließfähiges Material, das sich durch die Plenumkammer in das Gehäuse erstreckt und mit einer Quelle für fließfähiges Material verbindbar ist, und mit einer Einrichtung zum Aufnehmen des Arbeitsfluids aus der Plenumkammer und des fließfähigen Materials aus dem Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ring zwischen der Plenumkammer und der Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist und eine Öffnung zum Aufnehmen des Rohres hat, daß Einrichtungen zum Positionieren des Ringes in bezug auf das Gehäuse vorgesehen sind, mittels welchen der Ring im wesentlichen mittig innerhalb der Öffnung angeordnet werden kann, wobei der Ring mit Abstand von dem Rohr angeordnet ist, so daß eine Düse gebildet wird, durch die unter Druck stehendes Arbeitsfluid aus der Plenumkammer in die Aufnahmeeinrichtung abgegeben werden kann, daß an dem Gehäuse und der Auf-

809850/6831

nahmeeinrichtung anbringbare Einrichtungen zum lösbaren Aneinanderbefestigen des Gehäuses und der Aufnahmeeinrichtung und zum Festhalten des Ringes bezüglich des Gehäuses und der Aufnahmeeinrichtung sowie eine Vorrichtung zum Abdichten der Aufnahmeeinrichtung relativ zu dem Gehäuse vorgesehen sind.
31. Strahlmischer nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Gehäuses insgesamt einen kreisförmigen Querschnitt hat und daß die Einrichtungen zum Positionieren des Ringes eine Umfangsschulter an dem Ring aufweisen, die so bemessen ist, daß sie in das eine Ende des Gehäuses paßt, um dadurch die Düsenöffnung in bezug auf das Rohr im wesentlichen zu zentrieren, und einen nach außen vorstehenden Flansch, der so ausgebildet ist, daß er auf das äußere Ende des einen Endes des Gehäuses paßt, um dadurch den Ring in bezug auf das Gehäuse axial festzulegen.
32. Strahlmischer nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der■Ringflansch zwischen dem einen Ende des Gehäuses und der Aufnahmeeinrichtung festgehalten wird.
33. Strahlmischer nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch eine Hülse, die von dem Gehäuse absteht und das Rohr abdichtend aufnimmt.
34. Strahlmischer nach Anspruch 30,- dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung eine Auslaßleitung und einen Übergangsabschnitt zwischen dem einen Ende des Gehäuses und der Auslaßleitung aufweist, wobei der Übergangsabschnitt so

809850/0831

ausgebildet ist, daß er auf das eine Ende des Gehäuses paßt, um dadurch den Übergangsabschnitt und die Auslaßleitung relativ zu dem Gehäuse so festzulegen, daß sie im wesentlichen koaxial zu der Düse sind.
35. Strahlmischersystem nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtung einen Flansch an dem Gehäuse neben dem einen Ende desselben und einen Flansch an dem Übergangsabschnitt aufweist, wobei der Gehäuse- und der Übergangsabschnittflansch so ausgebildet sind, daß sie mit ihren Stirnflächen in gegenseitige Anlage, bringbar sind, daß eine Dichtung zwischen dem Gehäuse- und dem Übergangsabschnittflansch vorgesehen ist, und daß lösbare Befestigungsmittel den Gehäuse- und den Ubergangsabschnittflansch aneinanderziehen und die Abdichtung des Gehäuses relativ zu dem Übergangsabschnitt bewirken.
36. Strahlmischersystem nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Befestigungsvorrichtung eine lösbare Klammer aufweist, die den Gehäuse- und den Ubergangsabschnittflansch erfaßt.
37· Strahlmischersystem nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr eine konische Außenfläche hat und daß der Düsenspalt zwischen der Düsenfläche und der konischen Außenfläche eine Dicke G und eine Länge L hat, wobei das Verhältnis L/G zwischen etwa 1/ΊθΟ und 10 liegt.
38. Strahlmischersystem nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch Mittel zum Befestigen des Rohres an der Hülse, wobei diese Mittel aus mehreren Befestigungsschrauben bestehen,

809850/0831

die sich insgesamt radial durch die Hülse bis in Anlage an dem Rohr erstrecken.

809850/0831