Körting Mischsysteme: Mehr als eine Alternative zu mechanischen Rührwerken.

Biodiesel, Palmöl oder andere Mineralöle, werden in großen Lagertanks mit teilweise über 10.000 Kubikmetern Rauminhalt gelagert. Durch permanente Bewegung des Mediums kann eine Entmischung oder Sedimentation verhindert werden. Körting Mischsysteme bieten für diese Aufgabe entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen Rührwerken.

Mit dem erhöhten Bedarf an Biokraftstoffen steigt auch die Nachfrage am optimalen Transport und der Lagerung dieser Flüssigkeit. So müssen beispielsweise Biodiesel, Palmöl oder auch Mineralöle in großen Lagertanks mit teilweise über 10.000 Kubikmeter Rauminhalt gesammelt und gelagert werden. Die Lagerung erfordert eine permanente Bewegung, um ein Entmischen oder Absetzen zu vermeiden. Hier kommen Körting-Mischsysteme zum Einsatz. „Die wesentlichen Vorteile im Vergleich zu mechanischen Mischsystemen sind die niedrigen Investitionskosten und der nahezu verschleißfreie Betrieb“, erklärt Peter Drögemeier, Dipl.-Ing. bei der Körting Hannover AG. Körting Mischsysteme setzen sich aus mehreren Flüssigkeitsstrahl-Mischdüsen (FMD) zusammen. Diese bestehen aus einer Treibdüse und einer Mischstrecke. Sie funktionieren folgendermaßen: Das flüssige Treibmedium wird über eine außerhalb des Tanks montierte mechanische Pumpe in die FMD befördert. In der Treibdüse wird der statische Druck des Treibmediums in Geschwindigkeit umgesetzt. Dies erzeugt einen entsprechenden Unterdruck am Düsenaustritt. Der wird genutzt, um den so genannten Saugstrom anzusaugen. „In diesem turbulenten Bereich am Treibdüsenaustritt sowie in der nachgeschalteten Mischstrecke werden Saug- und Treibstrom innig vermischt und als Gemischstrom in das Tankvolumen gefördert“, berichtet Drögemeier. Dabei spielen die geometrischen Verhältnisse des Tanks sowie die Anordnung und Ausrichtung der FMD eine entscheidende Rolle. „Durch eine geeignete Anordnung der FMD kann die Effizienz der Mischwirkung deutlich gesteiger werden“, so der Spezialist. Zur Optimierung dieser Anordnung wird die numerische Strömungssimulation (CFD) herangezogen. „Hiermit können nahezu alle Strömungsverhältnisse in den Tanks, die mit den jeweiligen FMD ausgestattet sind, simuliert werden“, so Drögemeier.

Sämtliche relevante Anforderungen an die Mischaufgabe können so erfüllt werden – von der anzustrebenden Strömungsgeschwindigkeit, um Inhomogenität auszugleichen über die Vermeidung von Ablagerungen am Boden bis hin zur Vermeidung von so genannten Toträumen im Tank. Um die bevorzugte großräumige Wirbelstruktur zu erreichen, müssen sowohl Größe und Anzahl der genauen Positionen und Ausrichtungen der FMD an die jeweilige Tankgeometrie angepasst werden: Bei der numerischen Strömungssimulation wird die Geometrieinformation direkt aus CAD-Systemen, die im Produktionsprozess eingesetzt werden, in digitalisierter Form importiert. Anzahl, Lage und Ausrichtung der simulierten FMD im Tank werden festgelegt, so dass die komplette Tankkonfiguration digital nachgebildet wird. Die simulierte Geometrie wird mit dem so genannten Gittergenerator in ein Rechengitter umgewandelt, das als Basis für die numerische Strömungssimulation dient. Für jede der im Gitter erzeugten Zellen werden die strömungsmechanischen Grundgleichungen für Massen-, Impuls- und gegebenenfalls Energieerhaltung gelöst. Auch das Turbulenzverhalten wird geeignet simuliert. Wichtige Grundlagen sind die geometrischen Randbedingungen des Tanks wie Füllhöhe und Durchmesser sowie Anzahl, Lage und Baugröße der FMD. Die betrieblichen Randbedingungen werden durch den Treibdruck an den FMD sowie die physikalischen Stoffeigenschaften des Treibmediums festgelegt. „Das ganze System ist innovativ und kommt angepasst an die betrieblichen Vorgaben, bei unseren Kunden sehr effizient zum Einsatz “, fügt Drögemeier hinzu Zahlreiche, namhafte Firmen haben dieses bereits erkannt und erfolgreich umgesetzt.

AUF EINEN BLICK

geringe Investitionskosten
vollständige Durchmischung
verschleiß- und wartungsfreier Betrieb
keine Dichtungsprobleme
keine Totzonen
geringer Leistungseintrag
Einbauoptimierung durch CFD

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