Die Erfindung betrifft eine Mischanordnung zur Einmischung von mehreren Fluiden, von denen zumindest ein Fluid wenigstens teilweise von einer Chemikalie gebildet wird, in einen, von einer Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn gebildeten Hauptstrom über in den Hauptstrom gerichtete Düsenöffnungen, welche in der den Hauptstrom führenden Kanalwand angeordnet sind.

Bei der Herstellung der Faserstoffsuspension kommen zunehmend Chemikalien zum Einsatz, die den Herstellungsprozess und/oder die Qualität der Faserstoffbahn positiv beeinflussen sollen. Dabei handelt es sich meist um Fixier- oder Retentionsmittel. Beim Zuführen eines Fluids in eine strömende Faserstoffsuspension stellt sich grundsätzlich das Problem einer möglichst guten Durchmischung. Dabei ist der Grad der Durchmischung auch mit dem Chemikalienbedarf verbunden.

Um den Chemikalienbedarf zu minimieren, gibt es bereits seit längerer Zeit

Bestrebungen die Durchmischung zu verbessern, was jedoch bisher noch nicht ausreichend befriedigen kann.

Problematisch sind dabei insbesondere auch Ablagerungen im Bereich der

Eindüsung.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine möglichst umfassende Einmischung einer Chemikalie in eine strömende Faserstoffsuspension mit möglichst geringem Aufwand zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass zumindest zwei

Düsenöffnungen so angeordnet sind, dass sich die von ihnen ausgehenden

Düsenstrahlen im Hauptstrom zumindest teilweise schneiden. Beim Auftreffen der Düsenstrahlen aufeinander kommt es zur Bildung von Turbulenzen im Hauptstrom, welche die Durchmischung erheblich fördern und Ablagerungen an der Kanalwand entgegen wirken. Um dabei die Durchmischung noch zu intensivieren, ist es von Vorteil, wenn sich Düsenstrahlen unterschiedlicher Fluide im Hauptstrom schneiden, wobei zumindest ein Fluid wenigstens teilweise von einer Chemikalie gebildet werden sollte.

Strömungstechnisch ergeben sich hierbei Vorteile, wenn sich die Düsenöffnungen der zuzumischenden Fluide etwa auf einer Umfangslinie des Hauptstromes befinden.

Insbesondere in Abhängigkeit von der Stärke des Hauptstromes können die

Düsenstrahlen zur Strömungsrichtung des Hauptstromes geneigt, vorzugsweise entgegen dieser Strömungsrichtung geneigt oder aber senkrecht zur

Strömungsrichtung des Hauptstromes ausgerichtet sein.

Um eine ausreichende Verwirbelung zu erzielen, sollten sich die Düsenstrahlen in einem Winkel zwischen 10 bis 180°, vorzugsweise zwischen 40 und 180° und insbesondere von ca. 90° oder 180° schneiden.

Eine besonders starke Turbulenz lässt sich erzeugen, wenn zwei Düsenstrahlen mit vorzugsweise gleichem Fluid im Hauptstrom zumindest annähernd, vorzugsweise genau entgegengesetzt ausgerichtet aufeinandertreffen. Dabei ist es im Interesse einer intensiven Vermischung von Vorteil, wenn wenigstens ein dritter Düsenstrahl einer dritten Düsenöffnung mit einem vorzugsweise anderen Fluid den Auftreffbereich der entgegengesetzten Düsenstrahlen schneidet.

Hierzu sollten die Düsenöffnung des dritten Düsenstrahls etwa senkrecht zu den entgegengesetzt angeordneten Düsenstrahlen ausgerichtet sein, wobei der dritte Düsenstrahl beispielsweise eine Fächer- oder Kegelform haben kann.

Da der Hauptstrom der Faserstoffsuspension allein wegen der wesentlich größeren Strömungsmenge die Wirkung der Düsenstrahlen mit zunehmendem Abstand von der Kanalwand mindert, sollte der Abstand zwischen dem Aufreffbereich der entgegengesetzten Düsenstrahlen und der Düsenöffnung des dritten Düsenstrahls kürzer, insbesondere wesentlich kürzer als zwischen dem Auftreffbereich und dem der Düsenöffnung des dritten Düsenstrahls gegenüberliegenden Punkt der

Kanalwand sein.

Zur Minimierung des Herstellungsaufwandes aber auch zur Schaffung ausgeglichener Strömungsverhältnisse ist es von Vorteil, wenn der von der Kanalwand begrenzte Hauptstrom einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Jedoch sind auch andere runde oder eckige Querschnittsformen möglich.

Damit der Abstand des Auftreffbereichs der Düsenstrahlen möglichst nahe an den entsprechenden Düsenöffnungen liegt, sollten die entgegengesetzt ausgerichteten Düsenstrahlen etwa entlang einer Sehne des Querschnittskreises des Hauptstroms verlaufen, deren Länge vorzugsweise unter 60% des Querschnittskreisdurchmessers liegt.

Welches Fluid über welche Düsenöffnung zugeführt wird, ist generell frei wählbar.

Allerdings ist es von Vorteil, wenn über wenigstens eine Düsenöffnung, vorzugsweise über die entgegengesetzt gerichteten Düsenöffnungen eine Faserstoffsuspension oder Wasser zugeführt wird, wobei in Abhängigkeit von der Art und Wirkung einer Chemikalie diese auch bereits vorab der Faserstoffsuspension oder dem Wasser beigemischt sein. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn über zumindest eine Düsenöffnung,

vorzugsweise eine dritte Düsenöffnung wenigstens eine Chemikalie zugeführt wird. Dabei schaffen die entgegengesetzt gerichteten Düsenstrahlen in ihrem

Auftreffbereich eine sehr starke Verwirbelung, die zur intensiven Beimischung der Chemikalie des dritten Düsenstrahls in den Hauptstrom genutzt werden kann.

Da sich der verwirbelte Auftreffbereich auch in und entgegen der Strömungsrichtung des Hauptstromes ausdehnt, können die zweite und dritte Düsenöffnung in Strömungsrichtung des Hauptstromes auch leicht zueinander versetzt angeordnet sein, ohne dass sich dies wesentlich auf die Vermischung auswirkt.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

Figur 1 : einen schematischen Querschnitt durch eine Mischanordnung und

Figur 2: eine Seitenansicht davon.

Die hier dargestellte Mischanordnung dient zur Beimischung von mehreren Fluiden 2,3 zu einem Hauptstrom 4 aus einer Faserstoffsuspension 1 , welcher in einem rohrförmigen Kanal zu einem Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn , insbesondere einer Papierbahn geführt wird und eine Stoffdichte zwischen 0,05 und 7,0, insbesondere zwischen 0,2 und 2,5 %, % aufweist. Das Fluid 3 wird hierbei zumindest teilweise von einer Chemikalie, insbesondere Retentionsmittel, wie beispielsweise Polyacrylamid, Polyvinylamin, Polyethylenoxid, Fixiermitteln oder aber auch von Mikropartikeln, wie z.B. Bentonit oder Silikat gebildet.

Um einen thermischen Schock dieser Chemikalien bei ihrer Eindüsung zu vermeiden, ist es meist von Vorteil, deren Temperatur an die Temperatur des Hauptstroms 4 anzugleichen, d.h. in der Regel zu erwärmen.

Dabei setzt eine umfassende Wirkung dieser Chemikalien auch eine intensive

Vermischung der Fluide 2,3 in dem Hauptstrom 4 voraus.

Die Fluide 2,3 können aber zumindest teilweise auch von Faserstoffsuspension 1 oder Wasser (Prozess- oder Frischwasser) gebildet werden. Falls ein Fluid 2 gänzlich aus Faserstoffsuspension 1 oder Wasser besteht, so dient es im Wesentlichen der Turbulenzbildung im Hauptstrom 4 und bei Wasser einer Verdünnung des

Hauptstroms 4. Es gibt allerdings auch die Möglichkeit einem Fluid 2,3 aus Faserstoffsuspension 1 oder Wasser vor der Eindüsung in den Hauptstrom 4 eine Chemikalie beizumischen. Diese Vormischung ist mitunter möglich, falls keine wesentliche Vorreaktion der Chemikalie oder Ablagerungen durch diese zu befürchten sind. Im Ergebnis verbessert sich auch der Vermischungsgrad der entsprechenden Chemikalie im Hauptstrom 4.

Bei der in den Figuren gezeigten Mischanordnung wird der Hauptstrom 4 durch einen, von einer Kanalwand 9 begrenzten Kanal mit kreisförmigen Querschnitt geführt.

Dabei befinden sich auf einer Umfangslinie des Kanals mehrere Düsenöffnungen 5,6,7 in der Kanalwand 9, die einen oder mehrere Düsenstrahlen mit je einem Fluid 2,3 im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung in den Hauptstrom 4 richten.

Die Düsenstrahlen können hierzu fächer- oder kegelförmig ausgebildet sein.

Wie insbesondere in Figur 1 zu erkennen, richten dabei auf zwei Seiten des

Kanalquerschnitts jeweils zwei gegenüberliegende Düsenöffnungen 5,6 jeweils einen Düsenstrahl auf einer Sehne des Kreisquerschnitts gegeneinander.

Die entgegengesetzt gerichteten Düsenstrahlen der Düsenöffnungen 5,6 bewirken in ihrem Auftreffbereich 8 eine große Turbulenz im Hauptstrom 4 und damit auch eine intensive Vermischung mit diesem.

Da die Sehne zwischen den entgegengesetzten Düsenöffnungen 5,6 wesentlich kürzer als der Durchmesser des Kreisquerschnitts ist, liegt der Auftreffbereich 8 der Düsenstrahlen auch relativ nah an der Kanalwand 9.

Dieser Umstand wird mit Vorteil zur Eindüsung eines weiteren Fluids 3 über dritte Düsenöffnungen 7 genutzt, die im kurzen Kreisbogen der Sehne zwischen den entgegengesetzt ausgerichteten Düsenöffnungen 5,6 in der Kanalwand 9 angeordnet sind. Diese dritten Düsenöffnungen 7 richten ihre Düsenstrahlen im Wesentlichen senkrecht zur Sehne zwischen den entgegengesetzt ausgerichteten Düsenöffnungen 5,6 auf den Auftreffbereich 8 derselben. Die intensive Verwirbelung im Auftreffbereich 8 verhindert nicht nur Ablagerungen im Eindüsungsbereich sondern fördert auch die Durchmischung in einem Grad, der es erlaubt, den Chemikalieneinsatz wesentlich zu vermindern. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Fluid 2 der entgegengesetzt gerichteten

Düsenöffnungen 5,6 von Faserstoffsuspension 1 oder Wasser und das Fluid 3 der dritten Düsenöffnungen 7 zumindest teilweise von einer Chemikalie gebildet wird.

In den Figuren 1 und 2 sind beispielhaft zwei derartige Mischelemente mit jeweils drei Düsenöffnungen 5,6,7 entlang der Umfangslinie der Kanalwand 9 vorgesehen, wobei die Sehnen der entgegengesetzt ausgerichteten Düsenöffnungen 5,6 parallel im Hauptstrom 4 verlaufen.

Es ist aber auch möglich nur ein oder mehr als zwei derartige Mischelemente entlang der Umfangslinie vorzusehen.

Des weiteren kann es zur Vereinfachung des Aufbaus auch genügen, wenn das Mischelement von nur zwei Düsenöffnungen 5,7 gebildet wird, deren Düsenstrahlen sich im Hauptstrom 4 schneiden. Zur Ausbildung eines ausreichenden Düsenstrahls im Hauptstrom 4 sollten die Fluide 2,3 mit einem Druck in diesen eingedüst werden, der zwischen 1 ,5 und 10 bar über dem Druck im Hauptstrom 4 liegt.