Rührwerk

Ein Rührwerk ist eine mechanische Vorrichtung zur Vermischung von Flüssigkeiten, Suspensionen oder Schmelzen in Behältern. Es besteht aus einem Antrieb außerhalb des Gefäßes, einer Welle und einem oder mehreren Rührern (Impellern), die im Medium rotieren. Das Ziel ist Homogenisierung, Suspension, Temperatur- und Reaktionssteuerung, sowie die Förderung von Stofftransport und Gasaufnahme in mehrphasigen Systemen. Rührwerke werden in Batch- und kontinuierlichen Prozessen verwendet und können je nach Anwendung horizontal oder vertikal angeordnet sein.

Zu den gängigen Typen gehören Propeller- oder Schaufelräder (Axialfluss), Turbinen wie Rushton-Turbinen (Radialfluss), Hydrofoil-Impeller, sowie Spezialformen wie Anker- oder Flügelräder für viskose Flüssigkeiten. Die Wahl des Impellers, der Drehzahl, der Bauhöhe und der Abdichtung beeinflusst Strömung, Scherung, Vermischung und Druckverlust. Rührwerke werden oft top- oder seitlich montiert; Welle kann durch eine Wannenabdichtung (Dichtung) oder glatte Welle mit Gleitlagern geführt sein. Für sterile oder hygienische Prozesse kommen CIP/SIP-geeignete Bauformen und korrosionsfeste Werkstoffe (z. B. Edelstahl) zum Einsatz.

Design und Betrieb berücksichtigen Parameter wie Leistung (W) pro Volumen, Leistungszahl Po, Reynolds-Zahl und Turbulenzgrad, welche die Strömung und Mischung bestimmen. Die Bauteile bestehen meist aus Edelstahl, seltener aus korrosionsbeständigen Legierungen; bei aggressiven Medien auch Kunststoff oder Keramik. Welle, Lager, Dichtung müssen gegen Prozessbedingungen geschützt werden; häufige Themen sind Leckageschutz, Wartung, Reinigung und Sanitation (GMP etc.).

Anwendungen finden sich in der chemischen Industrie, der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Pharmazie, der Biotechnologie (Fermentation) sowie in der Abwasser- und Schlammaufbereitung. Rührwerke ermöglichen Emulsionen, Feststoffbeladung, Wärmeübertragung und Reaktionsführung durch Homogenisierung der Phasen.