171323. lajstromszámú szabadalom • Üzemeljárás és berendezés gázoknak, főként levegőnek folyadékokba vagy zagyokba való bediszpergálására
171323 9 10 19—20. ábrák a találmány szerinti eljárás alapján kiképzett diszpergáló mechanizmus két változata, a 21—22. ábrák a 19—20. ábrákon feltüntetett mechanizmusok beépítését mutató példák, a 23—25. ábrák egyenes vonalú áramlását megvalósító berendezések kiviteli változatai, a 26. ábra radiális áramlást megvalósító berendezés vázlata, a 27. ábra kúpszerű áramlást megvalósító berendezés vázlata. A fentiekben már ismertetett elméleti megfontolások szerint a megvalósítás kiindulópontja az 1. ábrán bemutatott berendezés, mely például egy habos flotáló tartály lehet. A flotáló berendezés legfontosabb szerkezeti elemei az 1 forgórész és a 2 állórész. Az 1 forgórész egy forgómozgással menesztett függőleges tengelyre van rögzítve, és a zagyba van bemerítve. Az 1 forgórészen keresztül levegőt vezetünk be az 1 forgórész és a 2 állórész közötti 3 diszpergáló résbe. Az 1. ábrán feltüntetett példakénti kiviteli alaknál az 1 forgórész felépítése keresztmetszetben a 15. ábrán van megrajzolva. Ennek megfelelően az 1 forgórész képzeletbeli burkolóhengere mentén elhelyezkedő diszpergáló felület mentén felváltva 5 légbevezető csatornák és 8 zagybarázdák vannak kiképezve. A 8 zagybarázdák révén az 1 forgórész egy szivattyú járókerekének hatását is kifejtve hajtja a zagyot rá a diszpergáló felületre. A rotorba vezetett levegő viszont az 5 légbevezető csatornákon át jut a diszpergáló felületre. A habos flotációhoz szükséges finom buborékok a diszpergáló felületen és a 3 diszpergáló résben keletkeznek. Az 1 forgórésznek az 1. ábrán feltüntetett metszete szerint az ábra jobboldali részén az 1 forgórészben áramló folyadék vagy zagy míg a baloldali részén az üreges tengellyel összekötött 5 légbevezető csatorna metszete van feltüntetve. Az 1. ábrán feltüntetett változatnál az 1 forgórész burkolófelülete egy hengerfelület és a diszpergáló felület mentén uralkodó állandó össznyomást biztosító feltételek a 2 állórész alakjával vannak kielégítve. A diszpergált levegő a különálló 5 légbevezető csatornákból az 1 állórész teljes magassága mentén lép be a zagyba. Az 1 állórész V-alakú 8 zagybarázdái az ábrán bemutatott esetben felül nyitottak úgy, hogy a zagy felülről áramlik be az 1 forgórészbe és a centrifugális erő hatására jut a diszpergáló felületre, majd az aeráció bekövetkezte után a 2 állórészen átáramolva kerül vissza a tartályba. A 2 állórész nem teljes mértékben emészti fel az 1 forgórész által a folyadékkal vagy zaggyal közölt impulzust, úgy, hogy a folyadék vagy zagy teljes mennyisége a tartályban állandó körkörös áramlásban van. Ahogy a folyadék vagy zagy felülről lefelé áramlik az 1 forgórész felé, forgómozgásának szögsebessége az impulzustörvénynek megfelelően növekszik úgy, hogy forgási mozgásmennyisége van akkor amikor belép az 1 forgórészbe. Az 1 forgórész a forgómozgásnak további lendületet ad. A lendületadás módja a zagynak az 1 forgórészbe való bevezetési módjától is függ, továbbá függvénye még a 8 zagybarázdák alakjának és konstrukciójának, a diszpergáló felület alakjának, valamint a zagynak az 1 forgórészben való tartózkodási idejének. Az 1 forgórész belsejéből a diszpergáló felületre jutó áramló folyadék vagy zagy szögsebessége meghatározott mértékű és függvénye az előbbi tényezők szerint a kilépési pont mélységének is. Az 1 forgórészbe belépő folyadékáram körül egy, az ezt körülfogó paralel áramlás is létrejön, ez az áram közvetlenül a diszpergáló résbe lép be, ahol a turbulencia és a keverő hatás teljesértékű, egy további része pedig a 5 2 állórészbe lép be, ahol a kisebb forgómozgást gerjesztő impulzus miatt a turbulencia lényegesen kisebb. Ez a mellékáramlás eredményezi a diszpergáló résben levő folyadéknak vagy zagynak az 1 forgórésszel gerjesztett szögsebességének csökkenését, és ennek eredményeképpen 10 kapjuk a szögsebesség megoszlásának változását a mélység és a sugár függvényében. A dinamikus nyomás fenti változását a (9)-ben eredményként vittük be és ez tartalmazza azt az előírást, mellyel állandó nyomásviszonyokat biztosíthatunk. Ennek függvényében a s/s0 x(?) ki-15 fejezésnek Q2 (£) és Az függvényében kell változnia. Mivel a legtöbb konstrukciónál \ = Az/rc értéke csaknem állandó és «1, ezért általában s/s0 értékének adott módon kell változnia. A diszpergáló rés méretének a mélység függvényében kifejezett változása tehát lényegében 20 a szögsebesség változásának következménye. Megjegyzendő, hogy íl(£) az 1 forgórész alakjától és belső részeinek kiképzésétől, továbbá a zagy belépésétől is függ, miközben a diszpergáló rés s (£) vagy pontosabban s/Sox(?)a íl(j;) és Az értékétől függ úgy, hogy a disz-25 pergáló rés több módon is függvénye a szerkezet más részei kiképzésének. A fentiek alapján az 1. ábra egy olyan kiviteli alakot mutat be, melyben a hengerszerűen kialakított 1 forgórész, egy az állandó össznyomás feltételét kielégítő 2 ál-30 lórésszel van körülvéve. Az 1 forgórészen kiképzett 8 zagybarázdák felül nyitottak, melynek következtében a folyadék vagy zagy felülről lefelé áramlik, szögsebessége pedig a diszpergáló felület mentén lefelé haladva növekszik. Az ily módon kiképzett berendezéseknél az állandó 35 össznyomás feltételét kielégítő diszpergáló rés lefelé haladva szélesedik, felsőrészén azonban egy állandó szélességű vagy felfelé bővülő szakasz is lehet kiképezve. A 2. ábrán a találmány szerinti berendezésnek egy, az 1. ábrán bemutatott alakhoz hasonlóan kiképzett válto-40 zatát mutatjuk be, ahol az eltérés abban van, hogy a 8 zagybarázdák az 1 forgórész alsó részén nyitottak. Ennek megfelelően ezzel a szerkezettel alulról felfelé áramló zagyot tarthatunk a berendezésben, melynél a szögsebesség a diszpergáló felület mentén felfelé haladva 45 növekszik. A felső részénél a szögsebesség már független lehet a magasságtól. Az állandó össznyomás feltételét kielégítő diszpergáló rés lefelé bővülő, felső része pedig állandó vagy közel állandó szélességű lehet. A 3. ábrán a találmány szerinti berendezésnek egy, az 50 1. illetve a 2. ábrán bemutatott alakjához hasonlóan kiképzett változatát mutatjuk be, ahol az eltérés abban van, hogy a 8 zagybarázdák az 1 forgórész alsó és felső részén egyaránt nyitottak. így ezzel az 1 forgórésszel egyidejűleg egy alulról felfelé és egy felülről lefelé irányított 55 cirkulációt hozunk létre. Az áramló folyadék vagy zagy szögsebessége minimális értékű a diszpergáló zóna alsó és felső részén és maximális értékű a diszpergáló zóna középső részénél. Az állandó össznyomás feltételét kielégítő diszpergáló rés mérete lefelé növekszik, míg 60 felső része állandó vagy felfelé növekvő méretű lehet. A 4. ábrán a találmány szerinti berendezés egy olyan változatát tüntettük fel, melynél a 2 állórész belső felszíne van hengerszerűen kiképezve és az állandó össznyomás követelményét kielégítő diszpergáló rés kialakítása az 65 1 forgórész profilozása révén van biztosítva. A folyadék-5
