Homogenisieren von Glas durch Rühren : Grundlagen und Modellversuche

Abstract

Α brief review discusses the main homogenizing mechanisms of cord deformation and diffusion especially when stirring is used. Α few essential literature references are examined and compared with each other. For stirring combined with throughput the narrowing of residence time distribution and the velocity gradients so important in homogenizing are considered. Following this theoretical section the basic problems of improving stirring by physical models are treated. Α brief review of published experimental methods is fohowed by a description of the author's method. In this technique the change of electrical conductivity with time following the addition of a defined volume of electrically conducting liquid gives Information about the mixing action and mixing mechanisms involved with any particular stirrer. As an example the action of a simple arm is considered and the way in which the experimental data can optimise its dimensions demonstrated. On presente un bref apergu des principaux mecanismes d'homogeneisation comme la deformation des stries et la diffusion, en examinant le cas special de l'agitation. On exploite des donnees essentielles de la litterature et on les compare entre elles. Pour l'agitation avec tiree, on aborde le probleme du lien entre le comportement suivant la duree de sejour et les gradients de vitesse necessaires à l'homogeneisation. Apres une presentation theorique des problemes de base, on montre ensuite quelles sont les possibilites des maquettes à l'echelle de laboratoire pour ameliorer l'agitation. Apres un bref apergu des methodes experimentales utilisees jusqu'ici dans ce domaine, l'auteur presente la methode qu'il emploie. Elle consiste à doser un volume defini d'un hquide modele conducteur d'electricite à l'entree de l'installation modele d'agitation. La conductivite electrique en fonction de la duree d'agitation enregistree ensuite à la sortie, informe sur les effets et le mecanisme du melange de l'installation d'agitation etudiee. On montre à partir d'un exemple de forme de bras d'agitateur simple, comment les parametres mesures dans l'appareillage experimental peuvent contribuer à optimahser le dimensionnement du bras d'agitateur. In einer kurzen Übersicht werden die allgemeinen Homogenisierungsmechanismen wie Schlierendeformation und Diffusion auf den Spezialfall des Rührens bezogen dargestellt. Es werden dabei einige wesentliche Literaturstehen ausgewertet und ergänzend miteinander verglichen. Für das Rühren unter Durchsatz wird auf die Problematik der Verknüpfung des Verweilzeitverhaltens und der zur Homogenisierung nötigen Geschwindigkeitsgradienten eingegangen. Nach dieser theoretischen Darstellung der grundsätzlichen Problematik werden Möglichkeiten der labormäßigen Unterstützung von Rührerverbesserungen durch physikalische Modelle aufgezeigt. Einer kurzen Übersicht über bisherige experimentelle Verfahrensweisen auf diesem Gebiet folgt die Darstellung der vom Autor angewendeten Methode. Bei diesem Verfahren wird in den Zulauf des Modellrühraggregates ein definiertes Volumen elektrisch leitfähig gemachter Modellflüssigkeit eindosiert. Der danach im Auslauf registrierte zeitliche Verlauf der elektrischen Leitfähigkeit gibt Informationen über die Mischwirkung und den Mischmechanismus des untersuchten Rühraggregates. An Hand eines Beispiels einer einfachen Rührarmform wird gezeigt, wie die in der Versuchsapparatur gemessenen Parameter bei der optimalen Dimensionierung des Rührarms helfen können.