HU192226B - Pressure lock with chambers supported turnable in bearing and arranged in case in sealed manner - Google Patents

Description

A találmány egy nyomózsilipre vonatkozik egy házban kerületi irányban tömítetten elosztva elrendezett, forgathatóan csapágyazott kamrákkal és a házon kél csatlakozással az anyag bevezetésére és kivezetésére, valamint legalább két pótlólagos, a ház kerületi irányában elhelyezett csatlakozással.

Az említett nyomózsilipek, amelyeket szárnylapátos zsilipnek vagy rotációs nyomózsilipnek is neveznek, arra szolgálnak, hogy anyagokat egy nyomástömített zár fenntartásával autoklávokba bevezessenek vagy onnan kizsilipeljenek. Az ilyen nyomózsilipek különösen akkor vannak alkalmazva, ha anyagot egy bizonyos nyomásszintről olyan tartályokba kell átvezetni, amelyekben a nyomás különbözik az előbb említett nyomásszinttől. Az ilyen nyomózsilipek ismert kialakításainál az anyag bevezetőcsatlakozásán és az anyag kivezetőcsatlakozásán kívül nem volt más csatlakozás kialakítva. Egy nyomás nélküli állapotból való anyagtovábbításnál olyan autoklávba, amelyben előre meghatározott nyomás uralkodik, ezért legalább egy kamrányi mennyiséget tökéletesen tehermentesítettek a nyomózsilip egy teljes fordulatánál. Gőznyomás alatt álló autoklávok esetében ez jelentékeny gőzveszteséget jelentett. Nagy nyomáskülönbségeknél ezen túlmenően robbanásszerű tehermentesítés is bekövetkezhet, ami szintén nem kívánatos.

. A DE-A 1 794 409 sz. szabadalmi leírásból ismeretes egy olyan nyomózsilip, amelynél a cellák, ill. kamrák a bevezetőnyílás előtt való elhaladás után légtelenítve lettek, majd a kivezetőnyílás elérése előtt a kivezetőoldali nyomással nyomáskiegyenlítést végeztek, így megakadályozva a veszélyes gőzök ellenőrizetlen kilépését és a gázfázisok keveredését a bevezetésnél és a kivezetésnél. A bevezetési oldal és a kivezetési oldal közötti nagy nyomáskülönbségeknél ez azonban a zsilip erős mechanikai megterhelését okozza.

A találmány célja egy olyan nyomózsilip kialakítása, amelynél a nyomáscsökkentés és nyomásnövelés fokozatosan történik, hogy a zsilip mechanikai megterhelését, különösen nagy nyomáskülönbségeknél, csökkentsük, és a környezetbe való kivezetésnél egyidejűleg a nyomás alatt álló közeg messzemenő visszanyerése váljon lehetővé.

E feladat megoldására a találmány lényegében abban áll, hogy legalább egy nyomáskiegyenlítővezeték útján össze van kötve egy a nyomózsilip forgásirányában a bevezetöcsatlakozás és/vagy a kivezetőcsatlakozás előtt levő csatlakozás és egy a nyomózsilip forgásirányában a bevezetőcsatlakozás és/ vagy kivezetőcsatlakozás után levő csatlakozás. Azáltal, hogy legalább két pótlólagos csatlakozás van a házon kerületi irányban csatlakoztatva, elérhető az az előny, hogy az egyes kamrák, mielőtt azok a bevezetőcsatlakozással egy vonalba kerülnek, részben egy másik, a bevezetőcsatlakozással szeihben elzárt kamrával szemben tehermentesíthetők, úgy hogy a részben tehermentesített kamra abban az időpontban, amikor egy vonalba kerül a bevezetőcsatlakozással, a bevezetőcsatlakozásnál levő nyomásszinthez képest kisebb nyomáskülönbséggel rendelkezik. Ugyanakkor az a kamra; amellyel a nyomáskiegyenlítés történt, az anyag bevezetőcsatlakozásáig vezető útján szintén már újra olyan nyomással rendelkezik, amely a bevezetőcsatlakozáshoz képest kisebb nyomáskülönbséget ad. Az anyagnak atmoszférikus nyomásból egy autoklávnak az atmoszférikus nyomáshoz képest nagyobb belső nyomásába való továbbításakor a tehermentesítés a bevezetőcsatlakozás irányába mozgó kamrából a kivezetőcsatlakozás irányába mozgó kamrába történő nyomáscsökkentéssel történik. Az anyagnak a kivezetőnyílás irányában levő nagyobb nyomásból atmoszférikus nyomásba való kizsilipelésekor a nyomáskiegyenlítés természetszerűleg a zsilip forgásirányával ellentétes irányban történik. Ily módon a zsilipen belül az egyes kamrák között lehetséges a nyomáskiegyenlítés csekély vezetékfelhasználással, úgy hogy a nyomóközeg nagy része körben van vezetve és csak csekély nyomóközegveszteség lép fel. Az ilyen kialakítás különösen gőznyomás alatt álló autoklávoknál különösen előnyös, mivel a gőzveszteségek csökkentésével jelentősen növelhető az energiaegyensúly. Nagy nyomáskülönbségeknél, különösen nagy gőznyomás alatt álló autoklávoknál ez a kialakítás még azzal az előnnyel is bír, hogy a nagy nyomáskülönbség soha nem lép fel csapásszerűen a bevezető-, ill. kivezetőnyílásnál és, hogy ezért a nyomózsilip mechanikai megterhelése jelentősen csökken.

Az egyes kamrák közötti nyomáskiegyenlítés több lépcsővel történhet és ugyanazon nyomózsilip egyes kamrái közötti nyomáskiegyenlítés mellett külső nyomótartályokkal, autoklávokkal vagy előző, ill. utánkapcsolt nyomózsilipekkel szembeni nyomáskiegyenlítés is megvalósítható. Ebben az esetben a nyomózsilip előnyösen oly módon van kialakítva, hogy a házon levő csatlakozások száma kisebb vagy azonos a nyomózsilip kamráinak számával, úgy hogy az egyes csatlakozások az egyes kamrákhoz egyenesen hozzárendelhetők.

Tekintettel a zsilip bevezető-, ill. kivezetőnyílásához képest minden esetben egy nyomáskiegyenlítés után is még meglévő nyomáskülönbségre különösen előnyös, ha forgásirány ban előre egy bevezetőcsatlakozás és/vagy egy kivezetőcsatlakozás mellett egy légtelenítőcsatlakozás is el van rendezve, amely egy vezeték útján egy a bevezető- vagy kivezetőnyomásnak megfelelő nyomásforrással, különösen a bevezető-, ill. kivezetőcsatlakozással van összekötve. Ily módon az a kamra, amely a bevezető-, ill. kivezetőcsatlakozással egy szintbe kerül, az egy szintbe kerülésének mindenkori időpontjában a megfelelő nyomásszintre kerül, úgy hogy az anyag gyors bevezetését és kivezetését a nehézségi erő hatása alatt semmiféleképpen nem akadályozza szembeáramló közeg. A bevezető- és kivezetőnyomásnak mindenkor megfelielő nyomásforrás lehet példaképpen közvetlenül a nyomás alatt álló autokláv, amelybe’az anyagbevezetés történik, ill. az atmoszférikus nyomás, amelyből az anyag bevezetése történik.

Kontrollál'atlan nyomáskíegyenlítéskor a csatlakozások nem kívánatos átcsiszolása nélküli pontos felosztás érdekében a zsilip előnyösen úgy van kialakítva, hogy a ház kerületi irányában a csatlakozások egymás közötti távolsága megfelel a szögszimmetriatengellyel szomszédos kamrák távolságának, ill. ennek a távolságnak egy egészszámú

192 226 többszörösének. Egy ilyen kialakítás lehetővé teszi a kívánt nyomáskiegyenlítést a nyomózsilip nagy forgássebességeinél, miközben mindig a teljes maximális, az ilyen nyomáskiegyenlítéshez rendelkezésre álló idő használható fel.

A találmány szerinti kialakítás elvileg úgy alkalmazható, hogy pótlólagos csatlakozások vannak különböző nyomásszinten tartott nyomástartályok megfelelő számával összekötve. Előnyös módon növekvő nyomásszinttel szembeni többlépcsős szállításnál legalább egy nyomáskiegyenlítővezeték vezethet egy a szállítás irányában utánkapcsolt nyomózsilip csatlakozásától egy a szállítás irányában előrekapcsolt nyomózsilip előzetes lépcsőjéhez, ill. csatlakozásához. Ily módon megvalósítható nagy nyomáskülönbségeknél egy olyan pótlólagos nyomáskiegyenlítés, amely egy egyedüli rotációs nyomózsilipnél már nem lehetséges, további, különösen szomszédos nyomózsilipek bevonása útján.

Szénszárítóberendezések keretében, amelyeknél a szárítandó anyag legtöbbször atmoszférikus nyomásból egy gőznyomás alatt álló autoklávba van szállítva és egy ilyen gőznyomás alatt álló autoklávból atmoszférikus nyomás alatt levő berendezésekbe van kizsilipelve, különösen előnyösnek bizonyult egy olyan nyomózsilip, amely zsilipként legalább két, előnyösen legalább nyolc kamrával és hét, ill. nyolc, kerületi irányban elosztott csatlakozással van kialakítva.

A találmányt a továbbiakban egy a mellékelt ábrán sematikusan bemutatott kiviteli példa kapcsán ismertetjük közelebbről.

Az ábra egy folyamatosan üzemelő barnaszénszárítóberendezés keretén belüli, nyomózsilipek gőzkiegyenlítőrendszerét mutatja be sematikusan. Három 1,2, 3 rotációs nyomózsilip van elrendezve. Az 1 rotációs nyomózsilippel van az atmoszférikus nyomás alatt álló anyag egy bevezetősurrantóból egy gőznyomás alatt álló 4 előmelegítődobba szállítva. A 2 rotációs nyomózsilip az anyagot ebből a gőznyomás alatt álló 4 előmelegítődobból egy az előmelegítődob gőznyomásához képest nagyobb gőznyomás alatt álló 5 szárítóberendezésbe szállítja, amely példaképpen szitadobként lehet kialakítva. A 3 rotációs nyomózsilip az anyagot végül az 5 szárítóberendezésből az atmoszférikus nyomásba vezeti ki.

Az egyes nyomózsilipek a bemutatott kiviteli példában mindig kilenc kamrával, ill. cellával rendelkeznek, amelyek egy házban tömítetten, forgathatóan vannak csapágyazva. A nyomózsilipek házának kerületén egyes csatlakozások vannak elrendezve, amelyek vezetékek útján egymással, ill. az atmoszférával vagy az előmelegítődobbal össze vannak kötve. Az 1 zsilip ehhez nyolc csatlakozással rendelkezik, míg a 2 zsilip csak hat csatlakozással van ellátva, amelyek vezetékekkel vannak felszerelve. A 3 zsilip ismét nyolc csatlakozással rendelkezik, amelyek vezetékekkel vannak felszerelve.

A bemutatott berendezés működése közvetlenül a zsilipkerekeknek a 6 nyíl irányában történő, azaz az óramutató járásával egyező forgásából adódik. Az 1 zsilipnél az első kamra, amely az atmoszférikus nyomás alatt levő bevezetősurrantóval egy 7 adagolóvezetékkel van összekötve, a 6 nyíl irányában történő megfelelő fordulás után egy 8 nyomáskiegyenlítővezeték csatlakozásának tartományába kerül. Az említett 8 nyomáskiegyenlítővezeték útján egy nyomáskiegyenlítés történik, miközben az ⁵ a kamra, amely eredetileg nyomásmentes volt, most nyomás alá kerül. Egy második 9 nyomáskiegyenlitővezeték útján ezután egy további nyomáskiegyenlítés történik, miközben a túlfolyóközeg irányát mindig a 8 és 9 nyomáskiegyenlítővezetéθ kekben jelölt nyilak iránya mutatja. Az ily módon újból növelt nyomás alatt levő kamra a 6 nyíl értelmében egy 10 nyomásmentesítővezeték irányába mozog, amelynek útján az utána következő 4 berendezés teljes üzemi nyomása van a kamrákba bevezetve. Amikor a kamra olyan helyzetbe kerül, amelynél az anyag a 4 előmelegítődobba van kivezetve egy 11 vezeték útján, ez a kamra már teljes üzemi nyomás alatt van, úgy hogy az előmelegítődobba való kivezetést nem akadályozza szembeáramló közeg. Az anyagnak az előmelegítődobba való kivezetése után a kamra egy olyan szelvény irányába mozog, amelyhez a 9 nyomáskiegyenlítővezeték van csatlakoztatva, úgy hogy' az üzemi nyomás egy része csökken. A megmaradó üzemi nyoΪ5 más további része a 8 nyomáskiegyenlítővezeték útján van lecsökkentve, majd végül a megmaradó nyomás egy 12 tehermentesítővezeték útján megszüntethető az atmoszférával szemben, mielőtt a 7 vezetéken keresztül a nyomózsilip újabb feltöltése megtörténik.

A 2 nyomózsilipnél az 1 nyomózsilipnek megfelelő vezetékek azonos hivatkozási számokkal vannak jelölve. Ennél a nyomózsilipnél csak egy 8 nyomáskiegyenlítő vezeték van elrendezve. Mivel 15 mind az előmelegítődob, mind az utána következő 5 szárítóberendezés gőznyomás alatt állnak, itt nem következik be gőzveszteség, úgy hogy egyszeri nyomáskiegyenlítés elegendő az energiaegyensúly megbomlása nélkül.

A 3 kivezetőzsílipnél a 8 és 9 nyomáskiegyenlítővezetékek útján történő nyomáskiegyenlítésen túlmenően egy 13 vezetéken keresztül is történik nyomáskiegvenlítés az előmelegítődobban levő nyomáshoz képest. Mivel a 3 kivezetőzsilipnél a kivezető tés atmoszférikus nyomásba történik, a kamra nyomáskiegyenlítése a 11 kivezetővezetékhez való csatlakozás előtt nem szükséges, mivel a megmaradó nyomás és a kivezetendő anyag árarnlásiránya azonos irányban kifelé vezet. Szembeáramló közeg, amely akadályozhatná a kivezetést, itt nem lép fel. A rotációs zsilipek folyamatos fordulatszámon kb. 60% töltésfokkal üzemeltethetők. Az áthaladási ráta növelése vagy csökkentése az egyes 1, 2, ill. 3 rotációs nyomózsilipek forgássebességeinek szink55 ron vezérlésével vagy szabályozásával történhet. A gyakorlatban bebizonyosodott, hogy az ábrán bemutatott elrendezésnél 25-50 bar-os nyomáskülönbségek minden további nélkül leküzdhetők, anélkül, hogy ez a rotációs nyomózsilipek túlterhe60 léséhez vezetne. A lehetséges nagy nyomáskülönbségek ellenére fenntarthatok a rotációs nyomózsilipek cellás kerekeinek szokásos csapágyazási konstrukciói, mivel az egyes cellák és cellás kerekek mechanikai terhelése a nyomózsilipek hagyományos

192 226 kivitelezéséhez képest lényegesen csekélyebb marad.

Elömelegítődobok és szitadobok helyett természetszerűleg tetszés szerint más, nyomás alatt levő autoklávok is alkalmazhatók tetszés szerinti eljárásokban. Mindenekelőtt gőzzel működtetett eljárásoknál a nyomáskiegyenlítés nemcsak a hőegyensúly javítása alapján, hanem a nagy gőznyomások nál robbanásszerűen lezajló légtelenítések alapján is különösen előnyös.

Claims (6)

1. Nyomózsilip egy házban kerületi irányban tömítetten elosztva elrendezett, forgathatóan csapágyazott kamrákkal és a házon két csatlakozással (7, 11) az anyag bevezetésére és kivezetésére, valamint legalább két pótlólagos, a ház kerületi irányában elhelyezett csatlakozással, azzal jellemezve, hogy legalább egy nyomáskiegyenlítővezeték (8, 9) egy a nyomózsilip forgásirányában (6) a bevezetőcsatlakozás (7) és/vagy a kivezetőcsatlakozás (11) előtt levő csatlakozást köt össze egy a nyomózsilip forgásirányában a bevezetőcsatlakozás (7) és/vagy a kivezetőcsatlakozás (11) után levő csatlakozással.

2. Az 1. igénypont szerinti nyomózsilip, azzal jellemezve, hogy a házon levő csatlakozások száma kisebb vagy azonos a nyomózsilip (1, 2, 3) kamráinak számával.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti nyomózsilip, azzal jellemezve, hogy a forgásirányban (6) előre egy bevezetőcsatlakozás (7) és/vagy egy kivezetőcsatlakozás (II) mellett egy tehermentesítőcsatla^ö kozás van elrendezve, amely egy vezeték (10, 12) útján van összekötve egy a bevezető- vagy kivezetőnyomásnak meglelelő nyomásforrással.

4. Az 1., 2. vagy 3, igénypontok szerinti nyomózsilip, azzal jellemezve, hogy a ház kerületi irányá¹⁰ bán levő csatlakozások távolsága a szögszimmetriatengelyekkel szomszédos kamrák távolságának, ill. ezen távolság egészszámú többszörösének felel meg.

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti nyo⁵ mózsilip, azzal jellemezve, hogy növekvő nyomásszinttel szembeni többlépcsős szállításnál legalább egy nyomáskiegyenlítő vezeték (13) a szállítási irányban utánkapcsolt nyomózsilip (3) egyik csatlakozásától a szállítási irányban előrekapcsolt nyo⁰ mózsilip (1, 2) előző lépcsőjéhez (4), ill. egyik csatlakozásához vezet.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti nyomózsilip, azzal jellemezve, hogy a lényegében atmoszférikus nyomás alatt levő anyag bevezetésére,

25 ill. a nyomás alatt levő anyagnak atmoszférikus nyomásba való kivezetésére egy zsilip (1, 3) legalább hét, előnyösen legalább nyolc kamrával és hét, ill. nyolc, kerületi irányban elosztott csatlakozással van ellátva.