HU184497B - Sludge space forming for flick separators - Google Patents

Description

A találmány tárgya iszaptér-kialakítás folyadékok, hoz alkalmazott centrifugál szeparátorokhoz. Ezek üzem közben vezérló'impulzussal nyithatók és zárhatók, dobjuk íszaptere pedig kettős kúpként van kialakítva.

Ismeretesek olyan centrifugál-szeparátorok, amelyek periodikusan nyitódó és záródó dobban vannak ellátva. Ezeknél a kettős kúp belső kontúrja meridián-, metszetben egyenes. Az ilyen kialakítást zárt doboknál - azaz olyan doboknál, amelyek nem rendelkeznek periodikusan működtetendő nyítószerkezettel — csak akkor alkalmaztak, ha azok olyan fúvókákkal voltak ellátva, amelyek a szeparátor működése közben a hab (iszap) folyamatos eltávolítását lehetővé tették. A zárt építésű dobok — amelyeknek iszaptar talmát leállítás után kézzel kellett eltávolítani — olyan iszapterekkel rendelkeztek, amelyek külső kontúrja lényegében hengeres.

A periodikus iszapkidobás bevezetésével szükségessé vált, hogy az iszaptereket kúposra alakítsák ki, hogy ezáltal a dob nyitásakor az iszap biztonságos vezetéséről gondoskodjanak. A kúpnak a forgástengelylyel bezárt szögét azonban nem lehetett nagyobbra választani, mint amekkora a mindenkori iszaplerakó, dáshoz szükséges. A szög növelésével ugyanis nőtt a dob külső átmérője, úgyhogy az alkalmazott anyagok szilárdsági határértékeinél a dob fordulatszámának csökkentése és ezzel a leválasztóerő csökkentése vált szükségessé. További hiányossága a fenti megoldásoknak, hogy a kilökéskor az iszap egy része a dobfalon megtapadva visszamarad, ami kiegyensúlyozatlanságokat okozott. Ezek a kiegyensúlyozatlanságok kedvezőtlen esetben a szeparátor .meghibásodását okozta, sőt adott esetben a szomszédos berendezés és a kezelőszemélyzet is sérülésveszélynek volt kitéve. A lerakódások csökkentése érdekében az iszappal érintkező felületek felületi simaságát igyekeztek igen finomra választani.

Ha összehasonlítjuk a centrifugál-szeparátoroknál, hogy a leválasztótér térfogata hogy arányúk az iszaptér és a teljes dob térfogatához, megállapítható, hogy ez az arány a periodikusan örüszaptalanító szeparátoroknál jóval kedvezőtlenebb a leválasztótér szempontjából, mint a hengeres falú zárt doboknál. Ez a viszony a periodikus működésű szeparátoroknál kifejeződik a nagyobb gyártási és üzemeltetési anyag-illetve energiaráfordításban is. Jóllehet előrehaladásnak számít az a tény, hogy ezzel a ráfordítással a szeparátor állásideje és a kézi munka csökkenthető, az ilyen szeparátorok hatékonysága feltétlenül javítsára szorul.

A találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése.

A találmánnyal megoldandó feladat ennek megfelelően olyan iszaptér-kialakítás létrehozása, amellyel az iszaptér falán a tömörített iszap tapadása teljesen megakadályozható, és amellyel a periodikus iszapeltávolítás időpontjában az iszaptérből tökéletes iszapeltávolítás időpontjában az iszaptérből tökéletes iszapeltávolítás érhető el.

A kitűzött feladatot olyan iszaptér-kialakítás továbbfejlesztésével oldottuk meg, amely periodikusan működtethető szeparátoroknál alkalmazható, amelyek dobjának kettős kúpként kialakított íszaptere van. Ezt a találmány szerint azzal fejlesztettük tovább, hogy meridiáiimetszetben az iszaptér kontúrjának a dob sugarával változó érintőhajlása van.

Célszerűen a maximális és minimális iszaptérátmérő között a merídiánmetszetben kapott görbét úgy választjuk meg, hogy az iszaptér magassága a dob sugarának hatványfüggvénye, vagy exponenciális függvénye legyen. Olyan kivitel is lehetséges, amelynél a meridiángörbe a két függvény matematikai kombinációja.

A találmány szerinti megoldásnál tehát az iszaptól maximális és minimális átmérője közötti falkontúr meridiánmetszetben nem egyenes,'hanem görbe, ami közvetlenül befolyásolja a dob kialakítását.

Abból a tényből indultunk ki, hogy az iszapnak az íszaptér falára tapadása egy sereg tényezőtől függ, például a fai felületi simaságától, továbbá az iszap specifikus tulajdonságaitól, például adhéziósától, tömörödési képességétől, valamint a nagy dobfordulat következtében keletkező falhőmérséklettel kapcsolatos változásától. Az iszapnak a falra való tapadása a centrifugális gyorsulás (r x ω²) hatására megfogalmazható a súrlódási tényező μ segítségével, amelynek változása az alábbi hatvány Függvénnyel:

Μ, =μ_ο (r. ω² /¹ vagy az alábbi exponenciális függvénnyel fejezhető ki:

(m r w²)

Pj =μθ . exp-----8

A találmány szerint olyan kivitel is lehetséges, amelynél a görbekontúr teljesen vagy részben érintőpoligonból, vagy körívszakaszokból van kialakítva.

A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti dob függőleges metszetét tüntettük fel, amely egyúttal meridiánmetszetnek tekinthető.

Amint a rajzon látható, 1 dobfenékre 2 dobfedél tömítetten van ültetve és 3 zárógyűrűvel vannak ezek egymással összekötve. Az 1 dobfenékben például hidraulikusan működtethető 4 tolattyú van elrendezve, amely függőleges irányban úgy mozdítható el, hogy felső éle az 5 dobtömítésnél időszakosan gyűrűrést hagy szabadon. Ezen a gyűrűrésen át 6 iszaptérben összegyűlt iszap távozhat. A szétválasztandó folyadék hozzávezetése a dob közepén történik, például felülről, külön nem ábrázolt csövön át, amely 7 elosztó központi furatába nyúlik. Mivel az ldobfenék központi furata a lefelé nyúló és külön nem ábrázolt hajtóorsóval van lezárva, a folyadék 8 szívón yflá sokon át áramlik 9 leválasztótérbe. A 9 leválasztótérben a centrifugális erőtér hatására a folyadék szétválik. A folyékony komponerisek sűrűségétől függően vagy közvetlenül, vagy pedig 10 kúprésen át befelé áramlanak, ahol azután ezeket külön nem ábrázolt felfogóegységben gyűjtjük össze. A folyékony komponensekhez képest nagyobb fajsúlyú iszap a gyűrűlés nyitási idői közötti időszakokban a 6 iszaptérben gyűlik össze, amelyet belülről a 9 leválasztótér tányérszerű része, a 2 dobfedél, a 4 tolattyú és a találmány szerinti 11 kontúr határol. A 6 íszaptér 11 kontúrjának görbe alakja van, anrely a következő két összefüggés valamelyikével határozható meg:

184,497

1/2 h, sl vagy 1/2 h_j2 tj max¹¹ r¹ · n ^“max l'ⁿ ♦C, μ_ο ^,ηω2 , m ω³ ,exp(-----g ~r)*C_: ahol

- h_s az iszaptér magasságát r sugárnál;?

- a az r helyen a forgástengellyel bezárt szöget;

-ωβ szögsebességet;

- g a földi gravitációs gyorsulást (9, 81 m/sec³) jelöli.

A fenti összefüggéseknél a súrlódásmentes iszap eltávolítás az iszaptérfal kialakításától függ, azaz a mindenkori r sugár és a hozzátartozó a szög viszonyától h magasságnál, az iszap tapadását figyelembe véve a centrifugális erőnél.

x A 6 iszaptér 11 kontúrjának kialakításával a szeparátorból tökéletes iszapeltávolítást teszünk lehetővé mindenféle nagyobb ráfordítás nélkül. Mivel az ismert megoldásoknál az. iszapeltávolítás javítása kizárólag az a szög növelésével lehetséges, — ami nagy anyag- és energiaráfordítást tesz szükségessé és mindenek előtt rontja a 9 leválasztótémek a 6 iszaptérhez képesti aranyát - a találmány szerinti megoldás előnye abban van, hogy a szeparátor gyártási és üzemeltetési ráfordítása lényegesen kisebb, mint az ismert megoldásoknál, továbbá a 9 leválasztótémek a 6 iszaptérhez képeit arányát jelentősen javítottuk a 9 leválasztótér javára. A 6 iszaptérnek all kontúrja a találmány szerinti kialakítás esetén a legkisebb tervezett alapfelületnél biztonságos iszapeltávolítást tesz lehetővé. Ezzel egyúttal azt is megakadályozzuk, hogy a szeparátorban kiegyensúlyozatlanságok lépjenek fel az iszap lerakódása révén, következésképpen eleve kiküszöböljük a szeparátor és a szomszédos berendezések, illetve a kezelő személyzet sérülésveszélyét.

Claims (4)

1. Szabadalmi igénypontok f

   1. Iszaptér-kialakitás centrifugál-szeparátorokhoz, amelyek periodikusan nyithatók, ületve zárhatók, ezeknél a dob iszaptere kettős kúpként van kiahüdtva, azzal jellemezve, hogy az Iszaptér (6)kontúrjának (ll) meridiánmetszetben a dob sugarával (r) változó érintőhajlása van.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti iszaptér -kialakítás, azzaljellemezve, hogy meridiánmetszetben a kontúr (11 ^maximális és minimális iszaptéiátmérő közötti görbéjét leíró egyenlet_: nmax¹¹ Pⁿ l/2h_s = J-—.---*c,

   ..... tg^ax ¹ -ⁿ ahol: h_$ = az iszap tér magassága r sugárnál; a - az r helyen a forgástengellyel bezárt szög; c = konstans.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti iszaptér-kialakitás, azzal jellemezve, hogy meridiánmetszetben a kontúr (11) maximális és minimális iszaptérátmérő közötti görbéjét leíró exponenciális egyenlet:

   1/2 h_s »---8----. exp (- -----. r) ♦ c, μ₀. m ,ω³ g ahol: h = az iszap tér magassága r sugárnál; g = anehézségi gyorsulás; co » « szögsebesség;·

   Pq = a súrlódási tényező; c = konstans.
4. 4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti ÍszaptérJdalakítás,azzal jellemezve , hogy a meridiángörbe a két egyenlet matematikai kombinációjának felel meg.