Flüssigkeitsrührwerk

Ein Flüssigkeitsrührwerk ist ein Rührwerk, das vorwiegend zum Mischen, Homogenisieren oder Suspendieren von Flüssigkeiten und flüssigen Systemen (Lösungen, Suspensionen, Emulsionen) eingesetzt wird. Es besteht typischerweise aus einem Antrieb, einer Rührwelle und einem Rührorgan (zum Beispiel Propeller, Rushton-Turbine oder Ankerrührer), das in der Flüssigkeit rotiert und Strömungen im Behälter erzeugt. Diese Strömung sorgt für den Transport von Stoffen und Wärme sowie für die Einstellung definierter Scherbedingungen.

Für Flüssigkeitsrührwerke werden häufig dimensionslose Kennzahlen zur Beschreibung der Betriebsweise verwendet. Eine zentrale Größe ist die Rührerkennzahl (Leistungszahl):

Ne = P / (ρ * n³ * d⁵)

• Ne: Rührerkennzahl (Leistungszahl)
• P: Rührwerksleistung [W]
• ρ: Dichte der Flüssigkeit [kg/m³]
• n: Drehzahl [1/s]
• d: Rührerdurchmesser [m]

Über die Rührerkennzahl lassen sich bei geometrischer Ähnlichkeit Leistungen vom Labor- auf den Produktionsmaßstab übertragen. Für niedrigviskose Flüssigkeiten ist zudem die Reynolds-Zahl des Rührers relevant.

Re = (ρ * n * d²) / μ

• Re: Reynolds-Zahl des Rührers
• μ: Dynamische Viskosität [Pa·s]
• Kleine Re → laminares Rühren (viskose, geordnete Strömung)
• Große Re → turbulentes Rühren (intensive Durchmischung).

Flüssigkeitsrührwerke sind in der Regel weniger gut geeignet, wenn es sich um schlecht fließende Güter wie Suspensionen oder Pulver handelt.