Gottlieb Schneider
Noch immer ist die Meinung verbreitet, daß sich im Leerrohr niederviskose Fluide (Gase, Flüssigkeiten) rasch und vollständig vermischen, solange die Strömung turbulent ist. Daher wird bei solchen Strömungsbedingungen der Einbau eines statischen Mischers häufig als überflüssig, kompliziert und zudem als zu teuer erachtet. Die langjährige Erfahrung zeigt jedoch eindeutig, daß in der chemischen Industrie, der Petrochemie, in Raffinerien oder in der Wasseraufbereitung durch den Einsatz von statischen Mischern in Neuanlagen oder durch die Nachrüstung bestehender Prozesse im Vergleich zur Leerrohr-Lösung in den meisten Fällen erhebliche Verbesserungen erzielt werden, auch dort, wo turbulente Strömung vorherrscht. Verschiedene Publikationen bestätigen zudem, daß das Mischen bei turbulenter Strömung nicht ganz so einfach ist, wie oft angenommen wird. In der Praxis kann immer wieder festgestellt werden, daß dem vielfach vorhandenen Dichte- und/oder Viskositätsunterschied zwischen den zu mischenden Medien zu wenig Beachtung geschenkt wird. Das kann dann bei kleinen Fließgeschwindigkeiten, beispielsweise bei Minimaldurchsatz, sehr rasch zu ungenügenden Mischergebnissen führen. Als Folge davon wird unter anderem in chemischen Prozessen eine zunehmende Bildung von Nebenprodukten festgestellt oder in Wasseraufbereitungsanlagen ein ungenügender Reinigungseffekt erreicht. Solche negativen Überraschungen können durch die Installation eines korrekt ausgelegten statischen Mischers vermieden werden. In Wasseraufbereitungsprozessen kann zudem durch das rasche und homogene Verteilen der Flockungsmittel bei gleichbleibendem Reinigungsresultat oft die zu dosierende Menge wesentlich reduziert werden. In Einzelfällen konnten Einsparungen bis zu 45% erzielt werden.
Die Anforderungen, die an statische Mischer für den turbulenten Strömungsbereich gestellt werden, sind unter anderem:
• Unempfindlickeit gegenüber Durchsatzschwankungen, so daß ein konstant gutes Mischergebnis gewährleistet ist,
• eine einfache, robuste und verstopfungsunanfällige Konstruktion, die problemlos installiert werden kann,
• ein geringer Druckabfall und
• ein günstiges Preis-Leistungs-Verhältnis.
Diese Kriterien waren auch die Vorgaben für die Entwicklung des KVM -Mischers in Abbildung 1. Mit der Hilfe von hinzugezogenen Experten für numerische Strömungssimulationen (CFD = Computational Fluid Dynamics) konnte diese Aufgabe innerhalb weniger Monate gelöst werden.
