Hoe werkt een statische menger?

In dit nieuwsitem wordt het werkingsprincipe van de statische menger aan de hand van een aantal illustratieve voorbeelden uitgelegd. Weet u nog weinig van statische mengers en wilt u een beter beeld krijgen van de werking, toepassingsmogelijkheden en voordelen, dan is dit zeker een leuk artikel om te lezen.

Lastig mengbare stoffen

Giet eens slaolie op water, wat gebeurt er dan? Je ziet dat er twee lagen ontstaan, de olie drijft op het water. Blaas eens lucht in een vloeistof, wat gebeurt er dan? Er komen luchtbellen in de vloeistof maar deze verdwijnen ook weer snel uit de vloeistof. Bij een dikke olie zal dat minder snel gebeuren dan bij water. Olie, water of gas willen blijkbaar niet mengen. Deze huis, tuin en keuken verschijnselen berusten op natuurkundige principes waar ook de industrie mee geconfronteerd wordt. Hier biedt een statische menger een goede oplossing.

Menging door een geforceerde stroming

Een statische menger bestaat uit een buiselement met daarin vormdelen, de zogeheten meng-elementen, die er voor zorgen dat het stromingsprofiel dusdanig wordt verstoord (beïnvloed) dat alles vermengd wordt tot één homogeen mengsel. In een proces zorgen hierbij externe componenten, zoals een pomp, voor de geforceerde aanvoer naar de menger. In een statische menger zitten geen bewegende delen en dat levert voordelen op. Zo heeft een statische menger geen onderhoud nodig, is het energieverbruik zeer gering en zijn er geen elektrische componenten die voor mogelijk explosiegevaar kunnen zorgen. Het bepalen van de uitvoering en aantal vormdelen vraagt veel kennis en voor het vaststellen van een juiste menging worden dan ook complexe rekenmodellen en softwarepakketten gebruikt. In de menging worden, in het algemeen, vanuit de stromingsleer twee mengprincipes gehanteerd waarbij er menging vanuit of een laminaire of turbulente stroming wordt gecreëerd. Hieronder ziet u een afbeelding die een mengwerking weergeeft.

Voorbeeld van een industriële toepassing

Een treffend voorbeeld is het bemeten van de opbrengst van een oliebron. Dit gebeurt onder andere voor de bepaling van de te heffen belastingen door overheidsinstanties. Uit zo'n bron stroomt niet alleen ruwe olie, maar ook vervuilingen zoals (zout)water en soms ook gassen. De stroming van deze drie componenten door een transportleiding is verre van gelijkmatig; gas zal snel scheiden en zich bovenin de leiding bevinden, vloeistoffen zullen juist in het onderste gedeelte van de leiding stromen. Er treedt hiermee een scheiding op zoals dit thuis ook zou gebeuren, alleen nu op industriële schaal.

Om de samenstelling te kunnen meten moet een representatief monster genomen worden uit de leiding. Echter hoe verkrijgen wij een homogeen mengsel uit deze leiding? Dit kan door de plaatsing van een statische menger direct voor het monsternamepunt waarbij met de menger olie, water en gas gelijkmatig gemengd worden. Het nemen van een representatief of homogeen monster vlak na de statische menger is dan nog slechts een peulenschil. Uiteindelijk zal na de bemonstering het olie, water en gas verderop in de leiding weer gescheiden worden door de stromingen, maar dat is verder geen probleem.

Een ander voorbeeld is een toepassing in onze stadverwarming. Het water dat naar de huizen wordt gepompt dient een constante temperatuur van 70°C hebben. Te heet of te koud water levert ontevreden gebruikers op. Het hete water komt bijvoorbeeld uit de restwarmte van een afvalverbrandings-centrale. Maar dit water is veel heet en is soms zelfs 120°C. Dus wordt er koud water bijgemengd. Koud en warm water willen van nature niet snel mengen wat in dit proces wel wenselijk is. Een statische menger biedt hierbij een effectieve oplossing en draagt zo ook nog eens bij aan de vergroening van ons energieverbruik.

Meer informatie?

Lees meer over het werkingsprincipe en de menging met een laminaire en turbulente stromingen in het artikel werkingsprincipe van de statische menger – mixer. Ook is er een artikel wat uitleg geeft over de soorten mengelementen en hun toepassingsgebied.