146712. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nagynyomású fűtött edények (autoclávok) töltésére és ürítésére

o Megjelent: 1960. május 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146,712. SZÁM 12. m. 5—9, OSZTÁLY — TA—421. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés nagynyomású fűtött edények (autoklávok) töltésére és ürítésére Taksony György gépészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1957. szeptember 26. Nagynyomású fűtött edények, pl. timföldgyári autoklávok energetikailag helyes és gazdaságos töltése ós ürítése mind ez ideig nincs megoldva, s ezért igen nagy mennyiségű hőenergia megy veszendőbe. Ismeretes, hogy az ilyen edények üzemi nyomása 10—20 atmoszféra s ennek megfelelően a bennük kezelt anyagot 180—250 C°-ra kell felmelegíteni, ilyen hőfokon tartani, majd újra atmoszférikus nyomás melletti 100 C° körüli, vagy ennél alacsonyabb hőmérsékletre visszahűteni. Tekintettel arra, hogy az ilyen nyomás- és hőfoka határok között működő fűtött edények, autoklávok nagy mennyiségű anyag befogadására alkalmasak és egy-egy üzennem belül is nagy számban' kerülnek alkalmazásra, így az ezek fűtésére fordított hőenergia jó kihasználása igen nagy gazdasági jelentőséggel bír. Az ismert nagynyomású fűtött edények — a továbbiakban autoklávok — töltése adagolóadényekből történik. Az adagolóedényeHben üzemközben is atmoszférikus nyomás van és ennek megfelelően 80—100 C°-ig történhet bennük az előmelegítés. Az előmelegítés általában az autoklávok hulladékhőjével történik. Az ilyen hőmérsékletű anyagok töltik az autoklávba, ahol a fent már említett 10—20 atmoszféra nyomás mellett 180—250 C°-ig kell tovább melegíteni azt. Az ilyen töltési megoldás hátránya, hogy az előmelegítésnél az autoklávok hulladékhőjének kihasználása kismértékben biatosítható, a hulladékhőt hordozó gőz nyomása és hőfoka, valamint az előmelegítendő anyag nyomása és hőfoka közti nagy különibség folytán. Mivel az autoklávok ürítésekor felszabaduló hőenergia csak kismértékben hasznosítható az előmelegítésnél, így az; autoklávok felfűtésére igen sok nagynyomású és magas hőmérsékletű — tehát különösen értékes — fűtőgőzt kell fordítani. További hátrányt jelent, hogy az autoklávokba alacsony hőmérsékleten kerülő anyagnak az üzemi hőfokra való felmelegítése hosszú ideig tart, aminek következménye az autoklávok viszonylag alacsony teljesítménye. Timföldgyártásnál az adagolóedényekben történik a szilárd anyag és az oldó vagy feltáró folyadék keverése, az úgynevezett bekeverés. A bekeveréskor keletkező zagyot kell előmelegíteni atmoszférikus nyomáson 90—110 C°-ra. Itt az előbb felsoroltakon kívül még az; az igen jelentős hátrány is jelentkezik, hogy a hőcserélő felületek hőátbocsátási tényezője nagymértékben leromlik, s ezért a hőközlés rossz hatásfok mellett folyik le. A hőátbocsátási tényező leromlásának oka, hogy az előmelegítendő zagyból szilárd lerakódás képződik a hőcserélő felületeken és e réteg hőszigetelőként hat, Az autoklávok töltésénél fennálló hiányosságok mellett azok ürítésénél is több, energetikailag káros körülmény tapasztalható. Az autoklávok ürítése úgy történik, hogy magában az autoklávban, vagy külön erre a célra létesített edényben — az úgynevezett expanziós tartályban — az anyag nyomását leosökkentik, kigőzölögtetés mellett. A használatos expanziós tartályok szerkezeti magassága 5—10 m, s ennek megfelelően a tartályok telt állapotában egy tartályban levő anyag alsó rétegeire tekintélyes statikus nyomás hat, aminek értéke az anyag fajsúlyától függően 0,6—1,6 atmoszféra. E statikus nyomás folytán az expanzió az anyag tekintélyes részénél az expanziós edény 'gőzterének nyomásánál kb. 1 atmoszférával magasabb nyomásértékig mehet csak végbe. E hátrány elkerülhetőnek látszik lényegesen kisebb szerkezeti magasságú (vízszintes) kigőzölögtető alkalmazásával, azonban e megoldásnak egyéb hátrányai vannak, továbbá meglevő gyáraknál nem lenne gazdaságos a jelentős térfogatú és általában tekintélyes magasságban elhelyezett expanziós tartályok és hordszerkezetük kiselejtezése és új típussal való kicserélése. Az autoklávok ürítésénél fennálló másik hiányosság olyan esetekben áll elő, amikor az autó-