179928. lajstromszámú szabadalom • Kúpos tányér szeparátorokhoz
3 179928 4 a csapmagasság 0,2—0,5-szerese és a tisztítandó folyadékárammal szembenfekvő lemezoldal merőleges keresztmetszetben a tányér kúpos felületével közel 90°-os szöget zár be. A kúpos tányér ily módon történő kiképzésének az az előnye, hogy a diszpergált fázist az eddigieknél nagyobb biztonsággal visszatartja, a diszpergált fázisnak a tisztítandó folyadékáram általi elragadását nagymértékben megakadályozza, valamint javítja a tányér öntisztulási képességét. A lemezek sorozatát célszerű a tányér belső kúpos felületén elrendezni. Ez az elrendezés folyadékoknak olyan részecskéktől való megtisztítására alkalmas, amelyek fajsúlya nagyobb, mint a tisztítandó folyadéké, mivel a szeparátor üzemeltetésekor az említett részecskék a forgásközponttól a tisztítandó folyadékáramhoz képest a tányér kerülete felé mozognak. Folyadékoknak olyan részecskéktől való megtisztítására, amelyek fajsúlya kisebb, mint a tisztítandó folyadéké, a lemezek sorozata célszerűen a tányér külső kúpos felületén van elrendezve, mivel a szeparátor üzemeltetésekor ezek a részecskék a tisztítandó folyadékáramhoz képest a tányér közepe felé vándorolnak. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, ahol a találmány szerinti szerkezet példakénti kiviteli alakjait tüntettük fel. A rajzon az 1. ábra egy találmány szerinti kúpos tányér hosszmetszetét mutatja nehéz fázis leválasztására szolgáló szeparátornál ; a 2. ábra az 1. ábra nézete az „A” nyíl irányából; a 3. ábra a 2. ábra és az 5. ábra III—III vonala szerinti metszet ; a 4. ábra egy találmány szerinti kúpos tányér hosszmetszetét tünteti fel könnyű fázis leválasztására szolgáló szeparátornál; az 5. ábra a 4. ábra szerinti kúpos tányér felülnézete. Amint az az 1. és 4. ábrákon látható, a találmány szerinti, szeparátorokhoz való kúpos tányérnak 1 kúpos alapteste, valamint 2 belső karimája és 3 külső karimája van, amelyek 4 csapokkal vannak ellátva. A kúpos tányér ezenkívül a diszpergált fázis visszatartására szolgáló eszközzel rendelkezik. A diszpergált fázis visszatartására szolgáló eszköz 5 lemezek sorozataként van kiképezve. Az 5 lemezek úgy vannak elrendezve, hogy egy forgástengelyre merőleges síkra kivetítve többbekezdésű spirálformát képeznek. Az áramlással szembefekvő oldalon bármelyik lemez tetszés szerinti pontban húzott érintője és a tisztítandó folyadék ugyanezen pontban a diszpergált fázis kihordási irányába mutató sebességvektora által bezárt a szög nagyobb, mint a diszpergált fázis kúpos felületen való súrlódásánál érvényes súrlódási szög. Az „a” szög nagysága a folyadék viszkozitásának és a diszpergált fázis fizikai-kémiai tulajdonságainak függvényében 30° és 60° között változik. Az 5 lemezek magassága a tányér kúpos felületére merőleges és a lemezt átszelő metszeten a 4 csapok magasságának 0,2—0,5-szeresét teszi ki. Az 5 lemez tisztítandó folyadékárammal szembefekvő oldala a III—III merőleges keresztmetszetben a kúpos felülettel közel 90°-os szöget zár be, amint az a 3. ábrán látható. A 6 ékhorony segítségével a kúpos tányérok egy kötegben rögzíthetők. A diszperz rendszer szétválasztása kúpos tányérköteggel felszerelt forgórész alatt a közbenső terekben történik. A feliszapolt folyadék a 3 külső karimák és két szomszédos kúpos tányér által alkotott réseken keresztül ezekbe a tányérközi terekbejut. Ismeretes, hogy ha két szomszédos kúpos tányér közötti résben az alkotó mentén résmagasságú bordák vannak, akkor a tisztítandó folyadékáram az alkotóval párhuzamosan mozog. Ha azonban, mint az adott esetben is, nincsenek terelő bordák kialakítva, a tisztítandó folyadékáram a Coriolis-erők hatására szögsebességi összetevővel is rendelkezik és a kúpos résben spirál alakban mozog, amint azt a 2. és 5. ábrán a szaggatott vonal mutatja. Miközben a feliszapolt folyadék a tányér 1 kúpos alaptestén kívülről a közép felé halad, a szilárd részecskék (a diszpergált fázis), amelyek fajsúlya nagyobb, mint a folyadék fajsúlya, kicsapódnak a kúpos tányér belső oldalára (1. és 2. ábra). Ha egy kivált részecske, amit a tisztítandó folyadékáram magával ragadott, mozgását a tányér kúpos belső felületén folytatja, pályáján felütközik valamelyik 5 lemezre, amelyek vetülete egy forgástengelyre merőleges síkon több-bekezdésű spirálformát alkot. Mivel egy több-bekezdésű spirál alakját az határozza meg, hogy bármelyik lemez áramlással szemközti oldalának tetszőleges pontjában húzott érintő és a tisztítandó folyadékáram ugyanazon pontban a diszpergált fázis kihordási irányába eső sebességvektora által bezárt „a” szög nagyobb, mint a diszpergált fázis kúpos felületen való súrlódásánál érvényes súrlódási szög, és ezen szög nagysága 30 és 60° közé esik, így az X vízerőhöz egy XN merőleges összetevő járul, amellyel a részecskék az 5 lemez elülső oldalához nyomódnak, valamint egy X, tangenciális összetevő, amely a részecskéket a megtisztított folyadékkal ellentétes irányban igyekszik kihordani. Ez azért előnyös, mivel ezáltal javulnak a kúpos tányér öntisztulási feltételei és csökken a leülepedett részecskék tisztítandó folyadékáram általi elsodrásának veszélye. Azáltal, hogy a tisztítandó folyadékáram többször keresztezi az 5 lemezeket, a részecskéket nagyobb biztonsággal lehet visszatartani. Az eddig ismertetettek alapján nyilvánvaló, hogy olyan esetekben, amikor a leválasztandó részek fajsúlya kisebb, mint a tisztítandó folyadék fajsúlya, az 5 lemezeket a tányér 1 kúpos alaptestének külső oldalára kell felerősíteni, amint az a 4. és 5. ábrákon látható. Szabadalmi igénypontok 1. Kúpos tányér szeparátorokhoz, amely tányérnak csapokkal ellátott belső és külső karimája, valamint a diszpergált fázis visszatartására szolgáló eszköze van, azzal jellemezve, hogy a diszpergált fázis visszatartására szolgáló eszköz lemezek (5) sorozataként van kiképezve és úgy van elrendezve, hogy a lemezek (5) vetülete a forgástengelyre merőleges síkon egy több-bekezdésű spirálformát alkot, és hogy a tisztítandó folyadék áramlási irányával szemben fekvő oldalon bármelyik lemez tetszés szerinti pontban húzott érintője és a tisztítandó folyadék ugyanazon pontban a diszpergált fázis kihordási irányába eső sebességvektora által bezárt szög («) nagyobb, mint a diszpergált fázis kúpos felületen való súrlódásánál érvényes súrlódási szög, nagysága 30° és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
