HU209077B - Method and apparatus for separating materials from media - Google Patents

Description

A találmány tárgya berendezés legalább egy anyagnak cseppfolyós vagy gázhalmazállapotú közegtől centrifugális erő útján történő elválasztásához, ahol az anyag a közegtől eltérő, főként annál nagyobb sűrűségű, amely berendezésnek van egy, az anyag és a közeg keverékét bevezető csatornával ellátott háza, továbbá vannak az anyag és a közeg keverékét annak áramlási irányával párhuzamos tengely körül lévő térben forgásba hozó szerelvényei, valamint van egy elválasztótere, amely el van látva az elválasztótérből áramló tisztított közeget, illetve az elválasztott anyagot elvezető nyílásokkal.

Szilárd vagy folyékony anyagoknak áramló gázoktól vagy folyadékoktól való elválasztására úgynevezett ciklonokat vagy általánosabban centrifogál-szeparátorokat alkalmaznak.

Az ismert megoldásoknak az a hátrányuk, hogy a hatásos elválasztáshoz szükséges nagy forgási sebességet csak nagy energiaráfordítással lehet elérni, valamint az, hogy a hagyományos ciklonok viszonylag nagy méretűek.

A DE-A 2 647 486 számú leírásból olyan hidrociklon ismerhető meg, amelynél különleges megoldást alkalmaznak annak érdekében, hogy már a bevezetőcsatornában megtörténjék a hidrociklonban tisztítandó szuszpenzió előosztályozása. Ebből a célból gondoskodnak arról, hogy a belépő szuszpenzióáram több részáramra bomoljék, amely részáramoknak a későbbiek során sem szabad egymással ütközniök (lásd elsősorban a DE-A 2 647 486 számú leírás 10. és 11. oldalát).

A DE-A 2 647 486 számú leírás szerinti hidrociklon esetében továbbá nem lép fel a forgómozgás járulékos gyorsítása, ugyanakkor alkalmaznak egy termékelvezetőcsövet, valamint egy szennyezéselvezető-csövet. Az a körülmény, hogy a szennyezéselvezető-cső csonkakúpszerűen szűkítetten van kialakítva, az elválasztás hatásossága szempontjából lényegtelen, mivel az elválasztás elsősorban egy gyűrűs térben megy végbe, amelynek falai henger alakúak.

A DE-C 883 555 számú leírásból megismerhető centrifugál-porleválasztó tartalmaz egy terelőtestet, amely az áramlás irányában szűkebbé válik, ellenben a fal henger alakú, és így a forgómozgás sebességének növekedése ebben az esetben sem tud bekövetkezni. A tisztított levegőt egyébként csak az egyik oldalon - a tisztalevegős csövön keresztül - vezetik el.

A DE-C 883 555 számú leírással kapcsolatban elmondottak érvényesek a DE-C 688 803 számú leírásra is, mivel az utóbbi szerint is az áramlás irányában szűkülő terelőtest van elhelyezve a hengeralakú külső falon belül és a tisztított közeget itt is csak az egyik oldalon vezetik el. A DE-C 688 803 számú leírás szerinti berendezés esetében sem várható a forgómozgás sebességének a növekedése, a hosszirányban fotó bordák miatt.

A FR-A 2 274 363 számú leírásban ismertetett szerkezet szintén tartalmaz vezetőtestet, amelynek ugyanolyan a formája, mint a fentiekben ismertetett két német szabadalmi leírásból megismert szerkezeteknél.

A GB-C 374 382 számú leírás szerint a tulajdonképpeni elválasztótér henger alakúra van kiképezve, úgyhogy a forgómozgás sugarának csökkenése, valamint a forgómozgás sebességének növekedése nem következik be. A GB-C 374 382 számú leírásban ismertetett megoldásnál a tisztított közeget nem ellentétes irányban vezetik el az elválasztótérből. Az US-A-4-420 314 számú leírásban bemutatnak egy olyan szeparátort, amelynek ahogy ez elsősorban a 4. ábrából kitűnik -, egy henger alakú elválasztótere van, amelyben az elválasztandó közegnek fel kell halmozódnia. Az US-A 4 420 314 számú leírásból megismerhető vezetőlapátok ebendezése is. Az US-A 4 420 314 számú leírásból megismert szeparátornál azonban nem lép fel a forgómozgás sebességének a növelése, továbbá a tisztított közeget nem egymással szemben lévő kilépőnyílásokon keresztül vezetik el.

A DE-A 2 832 097 számú, a DE-A 2 945 951 számú és a DE-A 3 615 747 számú leírásokban ismertetett centrifogál-szeparátorok önmagukban ismert, bukócsöves megoldásúak. Ezeknél az ismert megoldásoknál azonban nem vették tervbe, hogy a nyersgázt, vagyis az adott anyagból és a közegből álló keveréket a belépés helyétől az elválasztókamrába vezessék.

Az előző bekezdés szerinti megoldásoknál ugyanis a nyersgáz közvetlenül a belépés után ismét kilép és a nyersgáznak csak egy kis részmennyisége kerül örvénylő állapotba, miközben a keveréknek több, mint a fele nem jut közvetlenül az elválasztókamrába.

A Maschinenfabrik BETH GmbH. saját kiadásában 1964-ben megjelent „Handbuch dér Entstaubung” (A portalanítás kézikönye) c. könyv 94. és 95. oldalán ismertetésre került egy portalanító, amelyet „Van-Tongeren” portalanító-berendezésnek neveznek (lásd a 47. képet is). A „Van-Tongeren” portalanító-berendezésnél a portól mentesítendő gázt egy örvénykamrában olyan forgómozgásba hozzák, amelynek csak kis értékű a sugárirányú komponense. A porrészecskék az örvénykamra falához vándorolnak, ahol egy kisebb mennyiségű részgázárammal együtt elszívásra kerülnek és végül egy ciklonban amely megfelelően kis átmérőjű, - megtörténik az elválasztásuk. A tisztított gázok, miután megfordult a forgásirányuk egy henger alakúra kiképzett terelőlemezrendszeren keresztül haladva, elhagyják az örvénykamrát, miközben a mozgási irány megváltozásának következtében a magával vitt nagyobb részecskék egy részének ki kell centrifogálódni.

A portalanítóberendezés ezen kiviteli alakjának megvan az az előnye, hogy takarékos térkihasználású ebendezést biztosít, mivel a füstgázok portalanításnál az örvénykamrát el lehet helyezni az egyébként is szükséges kürtőben. Ennek a portalanító-megoldásnak azonban az a hátránya, hogy alkalmazásakor aligha lehet nagyobb követelményeket támasztani, mint egy megfelelően nagyobb átmérőjű, egy egységből álló ciklonnál.

Ismeretes a DE-OS 2 946 157 számú leírásból olyan hidrociklon, amelynek körhenger alakú háza legalább egy tangenciális bevezetéssel rendelkezik az anyagkeverék részére, van továbbá egy központi első kivezetése az egyik frakció számára, alsó kúpos részé2

HU 209 077 Β ben pedig a másik frakcióhoz szolgáló kivezetése van. A kúpos rész egy külső köpennyel van körülvéve, amely zárt kamrát alkot, miáltal a szétválasztás akkor is folytatható, ha az anyag koptatása miatt a kúpos rész átvágódik és abban egy nyílás alakul ki, mely összeköti az említett zárt kamrával.

A DE-OS 3 122 052 számú leírásban ismertetett ciklonszeparátor függőleges hengeres szakasszal és alatta elrendezett, lefelé keskenyedő kúp alakú szeparálórésszel rendelkezik. A hengeres szakaszba tangenciális bebocsátóvezeték nyílik, felső részén pedig kibocsátóvezeték található a közeg részére, míg a kúpos szeparálórész aljánál a leválasztott részecskék számára kibocsátónyílás van. A hengeres szakaszba áramlásvezető lapát nyúlik be. A megoldás a nyomásveszteségek csökkentését és a szeparálási hatásfok növelését célozza.

Az US-PS 4 269 701 számú leírásból olyan szeparátor ismerhető meg, melynek ciklonházába tangenciális bevezetőcső lép be, a középtengelyben felülről egy, a tisztított könnyű anyag eltávolítására szolgáló merülőcső helyezkedik el, míg a nehéz részecskék és szennyeződések eltávolítására alsó kifolyónyílás szolgál. A tisztítási hatásfok javítására a ciklonház belsejében szűrőelemek találhatók. Ez a szeparátor szálas, rostos anyagoknak nehezebb részecskéktől és szennyezéstől való megtisztítására szolgál.

A találmány elé azt a célt tűztük ki, hogy olyan berendezést hozzunk létre egymással gyakorlatilag nem elegyedő vagy egymásban gyakorlatilag nem oldódó anyagnak és közegnek centrifugális szeparálásához - vagyis például pornak vagy más szilárd anyagnak vagy folyadékoknak gázoktól vagy folyadékoktól való elválasztásához - általánosságban megfogalmazva: nagyobb fajlagos sűrűségű részecskéknek cseppfolyós vagy gázhalmazállapotú közegtől való elválasztásához, amely berendezésnek alacsony az energiaszükséglete és amely berendezéssel az eddig ismertekénél nagyobb hatásfolú elválasztását lehet biztosítani.

A találmány értelmében ezt a célt úgy érhetjük el, hogy az adott anyagból és közegből álló keverék forgómozgását az elválasztókamrába való vezetéskor a forgás sugarának csökkentésével felgyorsítjuk és a tisztított közeget egymással egytengelyű, szemben fekvő kilépőnyílásokon keresztül elvezetjük. Ezt anélkül valósítjuk meg, hogy valamiféle külön meghajtást alkalmaznánk, amelyre pedig valamilyen formában mindig szükség lenne.

A szokásosan alkalmazott ciklonoknál az időegység alatt megtisztítható térfogatáramot a tisztított közeg elvezetésére szolgáló cső keresztmetszete limitálja. Egy másik cső behelyezésével jelentős mértékben lehet növelni az elválasztóberendezés átbocsátóképességét, ugyanakkor nagyobb forgási sebességet és ezáltal az arányost meghaladó mértékű centrifugális erőt lehet a tisztítandó közegnél elérni, aminek következtében a nagyobb áteresztőképesség mellett nagyobb elválasztási fokot lehet biztosítani.

Tekintettel arra, hogy a találmány szerinti megoldásnál előirányoztuk, hogy az anyagból és a közegből álló keveréket forgásba hozzuk, majd az anyag és a közeg forgásának gyorsítása céljából a forgómozgás sugarának csökkentése közben egy olyan keresztmetszeten keresztül vezetjük el, amelynek a sugara kisebb, mint annak a térnek a belső sugara, illetve keresztmetszete, amely térben a keveréket forgásba hoztuk, ezáltal nagyobb elválasztási hatásfokot érthetünk el. Mivel szabad örvénylés esetén az energiamegmaradás törvényének értelmében a szögsebesség a forgómozgás sugarának csökkenésével növekszik, ezért a találmány szerinti berendezés alkalmazásakor nagy elválasztási teljesítményt és elválasztási hatásfokot tudunk elérni nagy ráfordítás és nagy kompresszorteljesítmény nélkül, tekintettel arra, hogy akár 1600 g sugárirányú gyorsulásokat is el tudunk érni. Ezenkívül a találmány szerinti berendezésnél a veszteségek csekélyek; éspedig mintegy feleakkorák, mint a hagyományosan alkalmazott ciklonok esetében fellépő veszteségek.

Szabad örvénylés esetén a nagyobb tömeg átadásának megfelelően nagyobb forgási sebesség alakul ki, amikor ugyanabban a térben nagyobb tömeg áramlik át.

A találmány értelmében a bevezetőben ismertetett típusú berendezésnél a tisztított közeget elvezető nyílásokként egymással szemben, egytengelyűén elhelyezett, az elválasztótérbe benyúló két merülőcső van alkalmazva, az elválasztott anyagot elvezető nyílás a háznak a keveréket bevezető csatornával átellenes végénél helyezkedik el, végül adott esetben az alsó merülőcsőhöz annak felső vége közelében egy vezetőszerelvény csatlakozik. Az alsó és felső merülőcső célszerűen azonos belső átmérőjű.

Egy kedvező kiviteli alaknál az elválasztott anyagot átvezető nyílás mellett lévő alsó merülőcső oldalirányban nyúlik ki a házból, és egy görbített szakasszal rendelkezik.

Másik kiviteli alaknál az elválasztott anyagot elvezető nyílás egy cső, amely a házból oldalirányban nyúlik ki.

Az alsó merülőcső lehet egyenes kialakítású is.

Előnyös az a kiviteli alak, ahol az alsó merülőcső felső vége közelében kúpos alakú, lefelé bővülő vezetőszerelvény helyezkedik el.

A keverék forgómozgásának sugarát olyan kiviteli alakkal csökkenthetjük, amelynél a keverék áramlási irányával párhuzamos tengely körül lévő térnek a forgómozgás tengelyére merőleges, hatásos keresztmetszete, illetve sugara nagyobb, mint a tisztított közeget az elválasztótérből elvezető merülőcsövek torkolatának keresztmetszete, illetve sugara.

A tengely körüli forgómozgást létrehozó tér lehet gyűrű alakú, de lehet spirál alakú is.

Kedvező az a kiviteli alak, ahol a forgómozgás tengelye körüli térben forgómozgást keltő vezetőlapátok vannak elhelyezve.

Célszerű az olyan kiviteli alak, ahol a ház legalább két részből, éspedig egy felsőrészből és egy alsórészből áll, melyeket karima kapcsol össze egymással.

Találmányunk további jellemzőit, részleteit és elő3

HU 209 077 Β nyeit a rajzmellékleteken vázlatosan ábrázolt kiviteli példák segítségével ismertetjük, ahol:

- az 1. ábrán egy tangenciális beömlésű elválasztóberendezés látható metszetben;

- a 2. ábrán az 1. ábra szerinti berendezés II—II vonal menti metszete látható;

- a 3, ábra metszetben mutat be egy másik, ugyancsak tangenciális beömlésű kiviteli alakot;

- a 4. ábránkon a 3. ábrán bemutatott berendezés III—III vonal menti metszete látható;

- az 5. ábrán a tangenciális beömlésű elválasztóberendezéseknek egy szekunder ciklonnal kiegészített kiviteli alakját mutatjuk be;

- a 6. ábrán az 5. ábra szerinti berendezés VI-VI vonal menti metszete látható;

- a 7. és 8. ábrán gyakorlatilag axiális beömlésű elválasztóberendezés két kiviteli alakját látjuk;

- a 9. ábra a 10. ábrán egy tangenciális beömlésű elválasztóberendezés IX-IX vonal menti metszetes látható;

- a 10. ábrán bemutatjuk a 9. ábra szerinti elválasztóberendezés metszetét a X-X vonal mentén;

- a 11. ábrán a találmány szerinti elválasztóberendezésnek egy további kiviteli alakja látható;

- a 12. ábrán bemutatjuk a 13. ábra szerinti elválasztóberendezés metszetét a XII-XII vonal mentén;

- a 13. ábrán láthatjuk a 12. ábra szerinti elválasztóberendezés metszetét a XIII—XIII vonal mentén;

- a 14. és a 15. ábra a 9. és 10 ábrán bemutatottakhoz hasonló kiviteli alakokat szemléltet, végül

- a 16., valamint a 17. ábra a találmány szerinti elválasztóberendezés felső részének praktikus, könnyen előállítható kiviteli alakját mutatja be.

Az 1. és a 2. ábrán bemutatott 1 elválasztóberendezésbe az anyagból és a közegből álló, szétválasztandó keverék a 2 bevezetőcsatomán át tangenciálisan ömlik be. Az anyagból és a tisztítandó közegből álló keverék a 6 vezetőszerelvény és a 4 külső fal között kialakított spirál alakú 5 térben forgásba jön. A forgásba hozott keverék a 4 külső fal és az áramvonalasán kiképzett 3 vezetőszerelvény között elhelyezkedő gyűrű alakú 17 téren keresztül jut a 7 elválasztótérbe.

A 7 elválasztótérbe két, 8 és 9 merülőcső nyúlik be, amelyeken keresztül a tisztított közeg elvezetésre kerül.

A két, 8 és 9 merülőcső egymáshoz képest egytengelyűén, egymással szemben helyezkedik el és mindkettőnek kisebb az átmérője, mint a 7 elválasztótérben a spirálalakú 5 térbe való átmenetnél elhelyezett 3 vezetőszerelvény átmérője. Ennek következményeként csökken az anyagból és a tisztítandó közegből álló keverék forgómozgásának a sugara, miáltal a forgás sebessége növekszik. A felső 9 meriilőcső áthalad a 6 vezetőszerelvényen, a spirál alakú 5 téren és a 3 vezetőszerelvényen.

A nagy sűrűségű anyag(ok) a 7 elválasztótérben a nagy forgási sebesség következtében kifelé nekiperdül(nek) a 7 elválasztótér 10 falának és lesüllyed(nek) a 11 csillapítótérbe. A tisztítandó közegnek a 8 és 9 merülőcsőbe való belépésekor csökken a forgási sugár és ennek eredményeként még nagyobb centrifugális erő lép fel.

Az alsó 8 merülőcsőre 12 vezetőszerelvény (Apexkúp) van szerelve, amely meggátolja, hogy a közegtől már elválasztott anyag a 11 csillapítótérből kúszóáramként ismét felkerüljön a 7 elválasztótérbe. A 11 csillapítótér alsó részében található a 13 cső, amely a már elválasztott anyag vagy anyagok elvezetésére szolgál.

A 11 csillapítóteret a lehető legnagyobb átmérővel készítjük el, hogy a 11 csillapítótérben a tisztítandó közeg és az elválasztott anyagok csillapítása a lehető legnagyobb hatásfok legyen.

Az első 8 merülőcső kifelé haladva átvezet a 11 csillapítótéren.

Az 1 .ábrán látható 1 elválasztóberendezés 15 felsőrészből és 16 alsórészből áll, amelyek 14 karimás csőkötéssel vannak összekapcsolva. Ilyen módon tetszés szerint kialakított 15 felsőrészeket és 16 alsórészeket lehet egymással összekapcsolni.

A 3. és 4. ábrákon bemutatott kiviteli alaknál a találmány szerinti 21 elválasztóberendezésbe az elválasztandó anyagból, valamint a tisztítandó közegből álló keveréket egy lényegében spirál alakú 22 bevezetőcsatomán keresztül tápláljuk be. A keverék ezután a belső 23 vezetőszerelvény és a külső 30 fal között kiképzett, gyűrű alakú 26 téren keresztül a 27 elválasztótérbe áramlik. Ennek a gyűrű alakú 26 térnek a 23 vezetőszerelvény által meghatározott belső átmérője, valamint a külső 30 fal által határolt külső átmérője az áramlás irányában csökken. Az anyagból és a közegből álló keverék forgómozgásának a sugara ennél fogva a spirálalakú 22 bevezetőcsatomától a 27 elválasztótérig való mozgás során állandóan csökken, miáltal a forgómozgás szögsebessége növekszik.

A 27 elválasztótérbe a belső 23 vezetőszerelvényen áthaladó 29 merülőcső, valamint a 29 merülőcsővel szemben, vele egytengelyűén elhelyezkedő 28 merülőcső nyúlik bele. A 27 elválasztótéren belül a 28 merülőcsőre rá van építve egy 32 vezetőszerelvény, amely meggátolja, hogy a közegtől elválasztott anyag a 31 csillapítótérből kúszóáramlással ismét feljusson a 27 elválasztótérbe. Az elválasztott anyag a 33 csövön kerül elvezetésre.

A 21 elválasztóberendezés 35 felsőrésze és 36 alsórésze 34 karimával van egymáshoz kapcsolva, s így a 35 felsőrészt vagy a 36 alsórészt könnyen ki lehet cserélni.

Az 5. és 6. ábrán egy 51 szekunder ciklonnal ellátott 41 elválasztóberendezés kiviteli alakját mutatjuk be. Az elválasztandó anyag és a tisztítandó közeg keverékét tangenciálisan tápláljuk be a 42 bevezetőcsatornán keresztül. A keverék a 45 térben forgásba jön és szétválik, ugyanakkor a nagyobb sűrűségű anyag a külső falon összegyűlik és a közeg egy kis részével együtt (részgázáram) kilép a 47 elválasztótérből az 52 résen keresztül. A 45 teret a 41 elválasztóberendezés 47 elválasztóterétől egy 58 vezetőlemezekkel ellátott 57 vezetőszerelvény választja el. A 47 elválasztótérbe

HU 209 077 Β nyúlik be a két egymáshoz képest egytengelyű, egymással szemben elhelyezett 48 és 49 merülőcső, amelyeken keresztül a tisztított közeg elvezetésre kerül.

A 45 teret határoló 50 köpenyfalon van elhelyezve az 51 szekunder ciklon, amely egy, a 45 tér teljes magasságán végighaladó 52 résen keresztül van összekötve a 41 elválasztóberendezéssel.

Az anyagból és a közegből álló keverék forgómozgásának következtében a 45 térben a nagyobb sűrűségű anyag(ok) nekiperdül(nek) az 50 köpenyfalnak, azon a forgási irányban továbbhalad(nak), amíg az 52 résen keresztül a még tisztításra váró közeg egy csekély hányadával együtt belép(nek) az 51 szekunder ciklonba. Az 51 szekunder ciklonban a tisztítandó közeg és a nagyobb sűrűségű anyag(ok) további elválasztására kerül sor, amelynek eredményeként a tisztított közeg az 53 merülőcsövön keresztül a 48 merülőcsőbe jut. Az elválasztott anyag(ok) az 56a csövön keresztül kerülnek elvezetésre.

A 47 elválasztótérben a 48 és a 49 merülőcsövek között 58 vezetőlemezekkel ellátott 57 vezetőszerelvény található, amely hozzá van erősítve mind a két 48 és 49 - merülőcsőhöz. Az 58 vezetőlemezek úgy vannak kialakítva és elhelyezve, hogy a közegáramot a 45 térből és a 47 elválasztótérből a 48, illetve a 49 merülőcsövekbe haladva úgy befolyásolják, hogy az elválasztás foka még tovább növekedjék.

A 41 elválasztóberendezés - amint ez a találmány többi kiviteli alakjainál is lehetséges -, két, egymással összeköttetésben lévő 55 és 56 alsó-, illetve felsőrészre van osztva, ami lehetővé teszi akár az 55 alsórész, akár az 56 felsőrész egyszerű kicserélését és ugyanakkor a 41 elválasztóberendezés felszerelését egy további, második merülőcsővel.

A 7. ábrán bemutatott 60 elválasztóberendezésnél az anyagból és a közegből álló keveréket a 62 bevezetőcsatomán keresztül tápláljuk be, majd a 63 vezetőszerelvény, valamint a 64 külső fal közötti gyűrű alakú 65 térben 66 vezetőlapátok útján forgásba hozzuk. Az elválasztandó anyagot a 67 elválasztótérben választjuk el a közegtől, végül egymással egytengelyűén és egymással szemben elhelyezkedő 68 és 69 merülőcsöveken keresztül tengelyirányban elvezetjük. A 68 meriilőcső a 62 bevezetőcsatomához képest - amelyen keresztül a keverék betáplálásra kerül - egytengelyűén helyezkedik el.

Az elválasztott anyagot a 69 merülőcső és a lefelé szűkülő külső 71 köpenyfal között lévő cső alakú 70 téren keresztül vezetjük el.

A 8. ábrán a 72 elválasztóberendezést szemléltetjük, amelynél az elválasztandó anyagból és a tisztítandó közegből álló keveréket a 73 bevezetőcsatomán keresztül tápláljuk be. A 73 bevezetőcsatomában egytengelyűén helyezkedik el a 77 merülőcső és az azzal szemben, ugyancsak egytengelyűén elhelyezett 78 merülőcső. A közeg a 77 és 78 merülőcsöveken keresztül kerül elvezetésre a 72 elválasztóberendezésből. A 77 merülőcső és a 75 csőfal között gyűrű alakú 74 tér van, amelyben az elválasztandó anyagból és a tisztítandó közegből álló keveréket 76 vezetőlapátokkal forgásba hozzuk.

A 73 bevezetőcsatoma, illetve a 77 merülőcső és a 78 merülőcső között helyezkedik el a 79 elválasztótér. A 79 elválasztóteret kívül a külső 80 fal határolja. A külső 80 fal - amint ezt a szaggatott vonalak jelzik lehet az áramlásirányban szűkülő, áramvonalas keresztmetszetű is. Az elválasztott anyagot a 81 csövön keresztül vezetjük el.

A 7. ábrán látható 60 elválasztóberendezésnek van egy 83 felsőrésze és egy 84 alsórésze, amelyek a 82 karima útján vannak egymáshoz csatlakoztatva. A 8. ábrán látható 72 elválasztóberendezésnél a 86 felsőrészt, illetve a 87 alsórészt 85 karima köti össze.

Szekunder ciklonnal lehet ellátni az 1—4., valamint a 7. és 8. bemutatott 1,21, 60 és 72 elválasztóberendezéseket is. A 1-4. ábrákon bemutatott 1 és 21 elválasztóberendezések esetében ezt a szekunder ciklont célszerű a 11 és 31 csillapítótéren elhelyezni.

A 9. és 10. ábrákon látható 90 elválasztóberendezés esetében az elválasztandó anyagból, valamint a tisztítandó közegből álló keveréket egy gyakorlatilag spirál alakú 91 bevezetőcsatomán át tápláljuk be. A spirál alakú 91 bevezetőcsatoma végig körbeveszi a két, egymással szemben fekvő, egytengelyű 92 és 93 merülőcsövek közül a felső 92 merülőcsövet. Az elválasztandó keveréket a közel spirálalakú 91 bevezetőcsatoma által alkotott 94 térben forgásba hozzuk, majd a keverék a 95 elválasztótérbe áramlik, ahonnan a tisztított közeget a 92 és 93 merülőcsöveken keresztül vezetjük el. Az elválasztott anyag(ok) lesüllyed(nek) a 96 elválasztótérfalon. Az elválasztott anyag ezután tovább süllyed egy lefelé szűkülő 97 tölcsér mentén, amelyhez egy, a 93 merülőcsővel összeköttetésben lévő, lefelé kúpszerűen kiszélesedő 98 vezetőszerelvény csatlakozik. Lehetséges a 97 tölcsér nélküli kiviteli forma is, amelynél all ábrán bemutatott hasonló 98 vezetőszerelvény éppen csak a köpenyfalig nyúlik. Ezzel az elrendezéssel meg lehet gátolni, hogy a már elválasztott anyag ismét felszivárogjon a 95 elválasztótérbe. Az elválasztott anyag ezt követően lefelé vezetődik el a 99 csövön keresztül. Egy ilyesfajta kiviteli alak látható a 14. és 15. ábrán. A 14. ábra azt is mutatja, hogy a 92 és 93 merülőcsövek eltérő mértékben nyúlnak be a 95 elválasztótérbe. Mind a 9. ábrán, mind a 14. ábrán látható kiviteli alaknál elmaradhat a 94é vezetőszerelvény.

Ennél a kiviteli alaknál a 92 és 93 merülőcsövet a 95 elválasztótérből meggörbítetten vezetjük ki, a külső végükre pedig 100 karimát szerelünk fel, amellyel a 92 és 93 merülőcsövet más szerkezeti részekhez lehet erősíteni.

All. ábrán egy további kiviteli alak, a 101 elválasztóberendezés látható, amelynek ugyancsak két, a 104 elválasztótérbe nyúló, egymással egytengelyűén elhelyezkedő 105 és 106 merülőcsöve van. A keveréket ennél a kiviteli alaknál a kúpgyűrű alakú 102 bevezetőcsatomán, illetve a 105 merülőcső körüli gyűrű alakú téren keresztül tápláljuk be. A 102 bevezetőcsatomában 103 bevezetőlapátok vannak elhelyezve, amelyeken áthaladva a betáplálandó keverék forogni kezd.

Az alsó 106 merülőcsövön 107 vezetőszerelvény található, amely meggátolja a már elválasztott anyagot

HU 209 077 Β abban, hogy felfelé áramoljék. Az alsó 106 merülőcső a 107 vezetőszerelvény alatt meg van hajlítva és kifelé vezet. Az elválasztott anyagot a 108 csövön keresztül vezetjük el a 101 elválasztóberendezésből.

A 12. és a 13. ábrán bemutatott 110 elválasztóberendezésnél csakúgy, mint all. ábrán látható 101 elválasztóberendezésnél, az elválasztandó keveréket egy kúp alakú lll bevezetőcsatomán, vagy egy gyűrű alakú téren keresztül tápláljuk be, a 112 vezetőlapátok útján forgómozgásba hozzuk, majd a tisztított közeget a 113 elválasztótérből egymással szemben fekvő, egytengelyűén elhelyezkedő 114 és 115 merülőcsöveken keresztül vezetjük el.

A 113 elválasztótér 117 külső falán egy 119 hasíték van, amelyen át a 113 elválasztótér összeköttetésben van a 113 elválasztótérrel párhuzamosan elhelyezkedő

118 csővel. Az elválasztott anyagot, illetve anyagokat a

119 hasítékon keresztül a 118 csőben vezetjük el, ahonnan az anyag a 118 cső 120 alsó végénél távozik.

A 118 csövet szekunder ciklonként is kialakíthatjuk, miáltal még nagyobb elválasztási finomságot lehet elérni a 110 elválasztóberendezéssel.

A 113 elválasztótér alsó végét el lehet látni egy lefelé szélesedő kúp alakú 116 vezetőszerelvénnyel, amelynek felső vége a 115 merülőcsővel, alsó vége pedig a 110 elválasztóberendezés 121 aljával van öszszeköttetésben. Ezzel a 116 vezetőszerelvénnyel meg lehet akadályozni, hogy az anyag felhalmozódjék a 110 elválasztóberendezés 121 alja és a 115 merülőcső közötti szegletben.

Valamennyi ismertetett kiviteli alaknál - ahogy ezt már az 5. és 6. ábrával kapcsolatban említettük - el lehet helyezni egy vezetőszerelvényt a merülőcsövek és az elválasztótér között. Ilyen felépítéssel el lehet kerülni a nyomásveszteségeket és sebességcsúcsokat a közegnél. Emellett arról is gondoskodni lehet, hogy a két, egymással szemben elhelyezkedő merülőcsövet egyetlen, folyamatos csővé egyesítsük, amely esetben a tisztított közeg egyenes- vagy csigavonal alakú hasítékokon keresztül az egymással összekötött merülőcsövekbe áramlik be, majd azokon keresztül ellenkező irányban tud eltávozni.

A 16. és 17. ábrákon elölnézetben, illetve felülnézetben (a felső köpenyrészt átlátszónak képzelve) mutatjuk be a találmány szerinti 130 elválasztóberendezés felső részének egyik gyakorlati kiviteli alakját. A spirál alakú 131 bevezetőcsatoma, amelyen keresztül betápláljuk az elválasztandó keveréket, mindenkor csak egyirányban görbített lemezterítékekből van kialakítva. Ennek ellenére az áramlás szempontjából kedvezően adódik az átmenet a 131 bevezetőcsatomából a 132 elválasztótérbe.

Az elmondottakból láthatóan a találmány szerinti berendezés a jelenleg hasonló célra létrehozott berendezésekhez képest a következő előnyökkel rendelkezik:

- adott méretek esetében a találmány szerinti berendezésnél a két, egymással szemben, egytengelyűén elhelyezett merülőcső egyidejű alkalmazása megnöveli a tisztított közeget elvezető áramlást, s ezzel együtt az elválasztóberendezésen áthaladó keverékmennyiséget, azaz nagyobb átbocsátási kapacitást biztosít anélkül, hogy az energiaigény növekedne, vagy a szeparálás hatékonysága csökkenne. Mivel a merülőcsövek célszerűen azonos belső átmérőjűek, ezért a bennünk haladó áramlás azonos karakterisztikájú;

- megakadályozzuk, hogy a már elválasztott, nagyobb sűrűségű anyag kúszóáramlással visszajusson az elválasztótérbe, illetve az alsó merülőcsövön át a tisztított közegbe. Ezt azon találmány szerinti műszaki intézkedéssel étjük el, hogy az alsó merülőcső felső vége közelében lefelé szélesedő kúp alakú vezetőszerelvényt alkalmazunk, mely megakadályozza az említett kúszóáramlás kialakulását. Ezáltal tovább javul az elválasztás, szeparálás hatásfoka, hatékonysága·

Claims (5)

1. Berendezés legalább egy anyagnak cseppfolyós vagy gázhalmazállapotú közegtől centrifugális erő útján történő elválasztásához, ahol az anyag a közegétől eltérő, főként annál nagyobb sűrűségű, amely berendezésnek van egy, az anyag és a közeg keverékét bevezető csatornával ellátott háza, továbbá vannak az anyag és a közeg keverékét annak áramlási irányával párhuzamos tengely körül lévő térben forgásba hozó szerelvényei, valamint van egy elválasztótere, amely el van látva az elválasztótérből áramló tisztított közeget, illetve az elválasztott anyagot elvezető nyílásokkal, azzal jellemezve, hogy a tisztított közeget elvezető nyílásokként egymással szemben, egytengelyűén elhelyezett, az elválasztótérbe (7, 27,47, 67, 79, 95, 104,113, 132) benyúló két merülőcső (8, 9; 28, 29; 48, 49; 68, 69; 77, 78; 92, 93; 105,106; 114,115) van alkalmazva, továbbá hogy az elválasztott anyagot elvezető nyílásnak a keveréket bevezető csatornával (2,22,42,62, 73, 91, 102, lll, 131) átellenes végénél van elhelyezve, végül hogy adott esetben az alsó merülőcsőhöz (8, 28, 93, 106, 115) annak felső vége közelében egy vezetőszerelvény (12, 32, 98, 107, 116) csatlakozik. (Elsőbbsége: 1989.05. 18.)

2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az elválasztott anyagot elvezető nyílás mellett lévő alsó merülőcső (8, 93, 106) oldalirányban nyúlik ki a házból. (Elsőbbsége: 1989. 05. 18.)

3. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az elválasztott anyagot elvezető nyílás egy cső (33, 81), amely a házból oldalirányban nyúlik ki. (Elsőbbsége: 1989. 05. 18.)

4. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az elválasztott anyagot elvezető cső (33, 81) környezetében lévő alsó merülőcső (28, 78) egyenes kialakítású. (Elsőbbsége: 1989. 05. 18.)

5. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az alsó merülőcső (8, 93, 106) egy görbített szakasszal rendelkezik, amely a ház kúpos alakúan