177816. lajstromszámú szabadalom • Szeparáló berendezés szemcsés szilárdanyagnak folyadéktól való leválasztására, különösen hidropneumatikus kotróhoz
3 177816 4 lyúba adagolt zagyból a szemcsés szilárdanyag a szalagra ülepedik és annak végén távozik, a folyadék pedig a szalag folyadékelvezető szakaszán, oldalirányban kifolyik. A hidropneumatikus kotrók a kitermelt szilárd anyagot háromfázisú: szilárd-folyadék-gáz keverék állapotban szállítják, ezért ezeknél a kotróknál a szeparálandó keveréket — sok esetben — először egy gáztalanító (főleg légtelenítő) edényen vezetik keresztül. A víztelenítő szalagok szemelválasztási élessége jó és a haszonanyag veszteség is csekély (kb. 2—5%). Hátrányos tulajdonságuk azonban az, hogy nagy méretűek és így a hidropneumatikus kotróknál alkalmazva nagy méretű úszóművet kell alkalmazni. Egy-egy hidropneumatikus kotróhoz 60—70 t súlyú és mintegy 50 m hosszú berendezés is szükséges. Mindezekkel szemben a találmány célja olyan szeparáló berendezés létesítése, amely a szemcsés szilárd anyagnak folyadéktól való leválasztását megfelelő élességgel és az eddigieknél kisebb haszonanyag veszteséggel végzi, ugyanakkor kisebb terjedelme és súlya következtében olcsóbb, emellett hidropneumatikus kotróknál különösen jól alkalmazható. A találmány szerinti szeparáló berendezés lényege, hogy vízszintes vagy közel vízszintes tengely körül forgó, homlokfelületén folyadék-kivezető peremmel és anyagsurrantóval ellátott, belső palástfelületén emelőlapokkal kiképzett szeparáló dobja van, a dob belső terében pedig olyan hidraulikus áramtölcsér van elhelyezve, amelynek alsó kifolyónyílása a szeparáló dob folyadékkivezető pereme alatt, felső kifolyónyílása pedig célszerűen a szeparáló dobon kívül van elrendezve. Maga a hidraulikus áramtölcsér lehet kád vagy tölcsérszerű kialakítású, lehet hidrociklon, emellett előnyös, ha alsó és/vagy felső kifolyó nyílásának átfolyási szelvénye szabályozható. Előnyös továbbá, ha a hidraulikus áramtölcsérben és/vagy a szeparáló dobban áramláscsillapító és/vagy zagyterelő elemek vannak beépítve. A találmány szerinti ilyen berendezéssel a szeparáló dobnak és a hidraulikus áramtölcsérnek olyan kombinációja áll elő, amelyben nemcsak hogy a hidraulikus áramtölcsér előzetesen leválasztja a szeparálandó zagy folyadékfázisának egy részét és így sűrűbb, kevesebb zagyot szállít a szeparáló dobba, hanem ehhez az elrendezéshez még az a meglepő hatás is járul, hogy a szeparáló dob működése is megváltozik. Nevezetesen, a szeparáló dob megszokott működésében a zagyban levő szemcsés szilárdanyag felülről lefelé való ülepedéssel került az emelőlapok által kialakított kamrákba, a találmány szerinti berendezésben pedig a hidraulikus áramtölcsér által már előválasztott, sűrűbb zagy közvetlenül e kamrák környezetébe kerül és innen a zagy folyadékfázisa a dob folyadékkivezető pereme felé lassan felfelé áramlik és csak ennél a lassú áramlási sebességnél kisebb ülepedési sebességű finomszemcsés — általában már csak szennyező-szilárdanyagot viszi magával. Ilyen módon a találmány szerinti szeparáló berendezés elválasztási élessége nagy mértékben megnövekszik, és az elválasztási határ az áramlás keresztmetszeti méretével a gyakorlati igényeknek megfelelően szabályozható. A találmány szerinti szeparáló berendezés további előnyei: a szeparáló berendezésben alkalmazott hidraulikus áramtölcsér egyenletes nyugodt zagybeáramlást biztosít, és mivel a berendezés dobjába már előválasztással sűrített zagy kerül, ezért ennek szerkezeti méretei is jóval kisebbek lehetnek az eddig ismeretes szeparáló dobok méreteinél. A találmány szerinti berendezés a hidropneumatikus kotróknál különösen jól alkalmazható. A hidropneumatikus kotrók által szállított háromfázisú keverékből a szilárdanyag-folyadék zagy részének szeparálása ugyanis a szemcsés szilárdanyag tartalmú kétfázisú zagyok szeparálásával azonos módon történhet. A különbség mégis az, hogy a jobb hatásfok érdekében célszerű a háromfázisú keverék gázfázisát lehetőleg még a zagyszeparáló berendezés előtt leválasztani. Ezért előnyös, ha a háromfázisú keveréket nyitott, célszerűen forgó lapátokkal ellátott gáztalanító edényen vezetjük keresztül. Ez a megoldás a gázfázis leválasztásán kívül a szeparáló berendezésbe vezetendő zagy áramlási egyenletességét is elősegíti. A szeparált szemcsés szilárdanyag minőségét tovább javíthatjuk azzal is, ha a szeparáló berendezésből kikerülő — még bizonyos mennyiségű folyadékot tartalmazó — szilárdanyagot folyadéktalanító szerkezeten pl. rázószitán, ívszitán, vagy dobszitán vezetjük keresztül. Az ilyen — viszonylag kis méretű és kis súlyú — berendezés tökéletesen pótolni tudja a hidropneumatikus kotróknál eddig alkalmazott szeparáló dobokat, a kedvezőtlenül nagy méretű és nagy súlyú víztelenítő szalagokat és ugyanakkor biztosítja a jobb szemelválasztási élességet, kisebb haszonanyag veszteséget, valamint a végtermék kisebb folyadéktartalmát is. A hidropneumatikus kotróknál további előnyt jelent még az is, hogy a kis folyadéktartalmú szemcsés szilárdanyag továbbszállítása — akár uszályban, akár úszó szállító szalagon — sokkal kedvezőbb technológiai .viszonyok között, gazdaságosabban történhet. A következőkben részletesen is megmagyarázzuk találmányunkat a berendezés néhány példaképpeni kiviteli példáján a mellékelt rajzokra való hivatkozással. Az 1. ábra egy kádszerű áramtölcsért tartalmazó példaképpeni kiviteli alak tengelymetszete, a 2. ábra ugyanennek az alaknak az 1. ábrán A-val jelölt sík mentén vett metszete, a 3. ábra egy hidrociklont tartalmazó példaképpeni kiviteli alak tengelymetszete, a 4. ábra ugyanennek az alaknak a 3. ábrán B-vel jelölt sík mentén vett metszete, az 5. ábra egy hidropneumatikus úszókotróval kapcsolatos példaképpeni berendezés oldalnézeti vázlata. Az 1. és 2. ábrán bemutatott kiviteli alak 1 dobjának 2 palástja a 12 kamrákat alkotó 3 emelőlapokkal, a 8 áramtölcsére pedig a 19 zagy terelő lappal van ellátva. Az 1 dob 4 homlokfalán van kialakítva az 5 folyadékkivezető perem, amely egyben meghatározza az 1 dobban elhelyezkedő zagy 6 szintjét is. Az 1 dob még a 7 anyagsurrantóval is el van látva. Az 1 dob belsejében van elhelyezve a kádszerű hidraulikus 8 áramtölcsér, amelynek 9 alsó kifolyónyílása a 10 retesszel szabályozható. A 8 áramtölcsérhez tartozik még all felső kifolyó nyílás, amely a 14 folyadékszintet is meghatározza, valamint a 12 bevezetőcső. A berendezés a következőképpen működik. A 12 bevezetőcsövön a 8 áramtölcsérbe vezetett kétfázisú zagy besűrűsödő szemcsés szilárdanyaga a 10 retesszel szabályozott 9 alsó kifolyónyíláson keresztül az 1 dob 13 kamráiba ülepedik. A 13 kamrákba beülepedett — még jelentős mennyiségű folyadékot tartalmazó szilárdanyagot az 1 dob a nyíl irányában lassú forgással felemeli. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
