172751. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés, anyagok előmelegítésére és folyadékok, előnyösen zagyok lehűtésére
5 172751 6 (ún. hőntartó) autokláv is lehet sorbakötve. A keletkező kondenzvíz a 15 tiszta kondenzvíz elvezető csövön át távozik. A 3 autokláv (vagy autokláv sor) után az 1 anyagvezetéken a 4 anyagszabályozó armatúra van. Az eddigi szakaszon az anyag nyomása pl. 40 att. Az expanziós sorba bevezetett folyadék az 5 folyadék vezetéken érkezik, mely sorba köti a 7 folyadék szabályozó armatúrát, a 6a, 6b ... 6n expanziós edényeket, illetve az ezek közé iktatott 8b ... 8n szabályozatlan fojtóelemeket és/vagy a 9b ... 9n kéziszabályozású fojtószelepeket. Timföldgyári alkalmazásnál a 4 anyagszabályozó armatúra általában azonos a 7 folyadék szabályozó armatúrával, mert a feltárás vegyi folyamatának befejezése után az anyag a 4 anyaeszabályozó elemen át távozik és jut el — az ábrán fel nem tüntetett módon — az 5 folyadékvezetékbe, majd a 6a első expanziós edénybe. Itt nyomása és hőmérséklete már kisebb - pl. 20 att — mert expanzió következik be — a folyadékból gőz expandál ki - és a hőenergia egy része a 10a gőzvezetéken és a 1 la rendszerszabályozó szelepen át gőz formájában a 2a hőcserélő fűtőterébe kerül. A 10a gőzvezetékhez csatlakozhat a 13 fűtőgőzvezeték is, melyen a 14 fűtőgőz szabályozó armatúra van. A folyadék tovább áramlik a 6b majd a rajzon fel nem tüntetett többi expanziós edényen át a 6n expanziós edénybe, ahol a zagy hőmérséklet pl. 120 C°-ra csökken, és innen a zagy a hígítás felé távozik. Az 5 folyadékvezeték úgy van a 6a, 6b ... 6n expanziós edényekre rácsatlakoztatva, hogy a kimenőrész belül meghosszabbítva a kívánt minimális folyadékszintig nyúlik. A 6b ... 6n expanziós edények felső részét a megfelelő 2b... 2n hőcserélőnek egy-egy 10b ... lOn gőzvezeték köti össze, melyben a 11b... 1 In szabályozószelep lehet. Az expanziós edények száma, tehát az n értéke, timföldgyári gyakorlatban 8 körül van. A 2a, 2b ... 2n hőcserélőkre vannak rákötve a 12a, 12b ... 12n kondenzvíz elvezető csövek, amelyeken az expanziós gőzökből keletkező kondenzvíz távozik. Az 1. ábrán látható az utolsó 6n expanziós edényben vagylagosan elrendezett a folyadékszint érzékelő, b folyadékhőmérséklet érzékelő, c gőzhőmérséklet érzékelő, d gőznyomás érzékelő. Ezek közül csupán az egyik van beépítve a 16 értéktartó rendszerszabályozási körbe, mely együtt vagy külön-külön a következő szabályozó szerveket működteti: a rendszer első 6a expanziós edények 10a gőzvezetékében levő 11a rendszerszabályozó szelepet, a 14 fűtőgőz szabályozó armatúrát, a 4 anyagszabályozó elemet, a 7 folyadék szabályozó armatúrát és a 1 lb ... 1 In szabályozószelepeket. A 2. ábrán olyan elrendezés látható, melynél az utolsó 6n expanziós edény fenti négy paramétere közül a kiválasztott paraméter érzékelője egy 17 értéktartó szabályozási körbe van beépítve, ez szabályozza a lln szabályozószelepet. Egy a lln szabályozószelep előtti és utáni nyomáskülönbség érzékelő van beépítve a 16 értéktartó rendszerszabályozási körbe, mely együtt vagy külön-külön működtetheti alla rendszerszabályozó szelepet, a 14 fűtőgőz szabályozó armatúrát, a 4 anyagszabályozó elemet, a 7 folyadékszabályozó armatúrát, és a 11b szabályozó szelepet, de a 2. ábra jelölése szerint csupán a 11a rendszerszabályozó szelepet működteti. A 11a rendszerszabályozó szelep előtti és utáni nyomáskülönbség érzékelő be van építve egy 18 értéktartó segéd-szabályozási körbe, mely együtt vagy külön-külön a következő szabályozó szerveket működtetheti, éspedig a 14 fűtőgőz-szabályozó armatúrát, a 4 anyagszabályozó elemet, a 7 folyadékszabályozó armatúrát és a 1 lb szabályozó szelepet. A gyakorlatban sokszor előfordul, hogy az expanziós edények között levő 8b . .. 8n szabályozatlan fojtóelemek (fojtótárcsák), - melyek adott nyomáskülönbségre és a névleges, vagyis a maximális zagytérfogatsebességre vannak méretezve — az átáramló zagy koptató hatása miatt tönkremennek, illetve a kopás következtében méretük úgy megváltozik, hogy feladatukat nem tudják maradéktalanul betölteni. Ha az expanziós edényekből és a hozzájuk tartozó hőcserélőkből álló rendszer állapota a további üzemeltetést egyébként lehetővé tennék, akkor a 2. ábrán látható 9b ... 9n kéziszabályozású fojtószelepek beépítésével oldhatjuk meg a problémát, mely kéziszabályozású fojtószelepek a sor indulásakor teljesen nyitott állapotban vannak. A 8b ... 8n szabályozatlan fojtóelemek időszakos kopása esetén a 9b ... 9n kéziszabályozású fojtószelepek beállíthatók úgy. hogy az eredeti állapot jöjjön léire és így a rendszer iovább is Üzemben tartható. A 9b ... 9n kéziszabályozású fojtóelemek is szabályozatlan fojtóelemként szerepelnek, mivel beállításukra csak időszakosan kerül sor. Ennek megfelelően önmagukban (fojtótárcsák nélkül) is beépíthetők az expanziós sorba. A 2. ábra további elrendezése azonos az 1. ábrabeli elrendezéssel. A hőrekuperációs kapcsolási elrendezés szabályozása az 1. ábra szerinti elrendezés figyelembevételével példaképpen az alábbiak szerint történik: Adva van a 2a ... 2n hőcserélők fűtőfelülete és a fűtőfelületek hőátbocsátási tényezője. Tételezzük fel, hogy az alkalmazott 16 értéktartó rendszerszabályozási körnek a folyadékszint érzékelője és 11a rendszerszabályozó szelepe van. Az egyszerűség érdekében tételezzük fel továbbá, hogy a 1 lb ... 1 In szabályozó szelepek, a 14 fűtőgőzszabályozó armatúra és a 4 anyagszabályozó elem nem létezik, valamint, hogy a 7 folyadék szabályozó armatúra adott nyitásra van beállítva. Legyen a rendszer stacioner és egyensúlyi állapotban, vagyis a folyadék (zagy) adott hőmérsékleten és térfogatsebességgel lépjen be a 2n ... 2a előmelegítőkbe az 1 anyagvezetéken, majd a 3 autoklávban adott hőmérsékletre melegedjen fel és kerüljön az 5 folyadékvezetéken keresztül a 6a ... 6n expanziós sorba, és az expandált folyadék a 6n expanziós edényből távozzon el a rendszerből. A 11a rendszerszabályozó szelep legyen teljesen nyitott állapotban. Ha az 1 anyagvezetéken belépő folyadék térfogatsebessége megváltozik, pl. csökken, és nincs szabályozás, és kézzel sem avatkozunk be, akkor az utolsó 6n expanziós edényben a folyadék szintje megemelkedik és esetleg folyadék hatol be a 2n hőcserélő futőterébe, ami üzemzavart jelent. A jelenséget az okozza, hogy a 2a... 2n hőcserélők több gőzt tudnak elnyelni, mint amennyi a 6a ... 6n expanziós edényekben a csökkentett zagymennyiségből kelet-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
