Grundaufgaben der Rührtechnik
Homogenisieren
Das Vermischen von ineinander löslichen Flüssigkeiten zum Ausgleich von Konzentrations- und Temperaturunterschieden. Die zu vermischenden Flüssigkeiten können sich dabei zum Beispiel in der Konzentration, der Farbe oder der Temperatur unterscheiden.
| Geeignete Rührorgane: | ||||||||
| Nieder-bis mittelviskos | Mittel-bis hochviskos | |||||||
Wärmetausch
Das Intensivieren des Wärmeaustausches in Rührkesseln, besonders bei viskosen Flüssigkeiten. Flüssigkeitstransport von und zu der Wärmeaustauschfläche (z.B. Heizmantel) durch geeignete Strömungen.
| Geeignete Rührorgane: | ||||||||
| Nieder-bis mittelviskos | Mittel-bis hochviskos | |||||||
Begasen
Ziel des Begasens einer Flüssigkeit ist die Vergrößerung der Phasengrenzfläche zwischen der Flüssigkeit und dem Gas, um zum Beispiel chemische Reaktionen zu beschleunigen. Das Rührorgan muss den Gasstrom in kleine Blasen zerteilen und in der Flüssigkeit geichmäßig verteilen.
| Geeignete Rührorgane: | ||||
Dispergieren
Unter Dispergieren versteht man das Vermischen zweier ineinander nicht oder kaum löslicher Stoffe, beispielsweise zur Intensivierung des Stoffaustauschs. Dispersionen (heterogenes Stoffgemisch) sind instabil und entmischen sich bei fehlender oder geringer Energiezufuhr.
| Geeignetes Rührorgan: |
Suspendieren
Beim Suspendieren sollen Feststoffteilchen gleichmäßig (homogen) in einer Flüssigkeit verteilt oder gelöst werden. Das Rührwerk soll eine Sedimentation der Feststoffanteile verhindern.
| Geeignete Rührorgane: | ||||
Viskosität und Fließeigenschaft -
Einer der wichtigsten Parameter für die Rührtechnik
Sowohl die Wahl des Rührwerkzeugs als auch die erforderliche Antriebsleistung hängt von der Viskosität und Fließeigenschaft ab. Die Viskosität bezeichnet die Zähflüssigkeit oder Zähigkeit von Flüssigkeiten bzw. Fluiden. Teilchen zäher Flüssigkeiten sind stärker aneinander gebunden und somit weniger beweglich. Man spricht daher auch von der inneren Reibung.
Die dynamische Viskosität wird gemessen in Pascalsekunde (Pa·s) oder Millipascalsekunde (mPa·s). (Veraltet Poise “P“ oder Centipoise “cP“).
Die kinematische Viskosität wird in m²/sek angegeben. Sie ist ein Ausdruck für die innere Reibung einer Flüssigkeit und wird errechnet, indem man die dynamische Viskosität durch die Dichte einer Flüssigkeit teilt.
Dynamische Viskosität gängiger Materialien im Vergleich bei 20 °C und Normaldruck:
| Milipascalsekunde mPas (Centipoise cP) |
Beispiel |
| 0,3 | Aceton |
| 1 | Wasser |
| 2 | Milch |
| 80 | Olivenöl |
| 200 | Ahornsirup |
| 3.000 | Honig |
| 5.000 - 10.000 | Melasse |
| 50.000 - 70.000 | Ketchup |
| 150.000 - 250.000 | Tomatenmark |
