181990. lajstromszámú szabadalom • Eljárás csővezetékben szállított vagy tartályban tárolt, szilárd anyagot tartalmazó zagy sűrűségének mérésére és mérési elrendezés az eljárás megvalósítására
utóbbira sok esetben lehetőséget biztosít a technológiai berendezés kialakítása; amennyiben ilyen lehetőség nincs, a mérés céljára olyan mérőhelyet kell kialakítanunk, ahová a zagy nem, csak a szállító folyadék juthat el. A találmányt részletesen rajz alapján ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti mérési elrendezés egyik példakénti kiviteli alakja; a 2. ábra csővezetékben szállított zagy vezetőképességét az idő függvényében ábrázoló diagram, amely a találmány szerinti eljárás magyarázatául szolgál; a 3. ábra zagyot szállító csővezeték kezdő szakaszaként kialakított csőkamrás adagolót, víz- és zagyszivattyút és segédkészülékeket tartalmazó berendezés egyszerűsített vázlata, amelyen a találmány szerinti eljárás és mérési elrendezés alkalmazását bemutatjuk; a 4. ábra ülepítő tartályt és a leülepedett zagyot a tartályból elszállító kaparószalagot tartalmazó berendezés egyszerűsített vázlata, amelyen a találmány szerinti eljárás és mérési elrendezés alkalmazását bemutatjuk; az 5.a ábra salakból és pernyéből szállítás céljára zagyot előállító keverő berendezés egyszerűsített vázlata, amelyen a találmány szerinti eljárás és mérési elrendezés alkalmazását bemutatjuk; az 5.b ábra az 5.a ábrán látható berendezésnek egy kinagyított részlete; a 6. ábra a találmány szerinti mérési elrendezés egy másik példakénti kiviteli alakja; a 7. ábra a találmány szerinti mérési elrendezés egy további kiviteli alakja; a 8. ábra a találmány szerinti mérési elrendezésnél alkalmazott elektród-elrendezés vázlata. A 3. ábrán vázlatosan bemutatunk egy olyan berendezést, amely egy hosszabb szállító csővezeték kezdetén található és arra szolgál, hogy a szállítandó zagyot megfelelő nyomással a csővezetékbejuttassa. A viszonylag sűrű zagynak nagyobb távolságra juttatásához jelentős nyomásra van szükség a csővezeték elején, ez a nyomás néhányszor tíz bar lehet. A zagyszivattyúk azonban általában nem alkalmasak ilyen nagy nyomáson történő üzemeltetésre. Ezért az I csővezeték egy szakaszát elkülönítve 11 csőkamrás adagolóként alakítják ki, amelynek mindkét végén elágazás van, az elágazásokba beiktatott 17, 18, 19 és 20 tolózárakkal vagy szelepekkel. A 17 tolózár a 11 csőkamrás adagolót az 1 csővezetékkel, a 18 tolózár a 13 zagyszivattyúval, a 19 tolózár a 14 vízszivatytyúval, a 20 tolózár pedig a 16 víztartállyal köti össze. A 13 zagyszivattyú és a 14 vízszivattyú szállítási irányát a berajzolt nyilak jelzik. Ugyancsak nyíllal jeleztük a folyadékáramlás irányát a 18 és 20 tolózáron át, amikor ezek nyitva vannak; ugyanakkor a 17 és 19 tolózár zárva van. A 13 'zagyszivattyú ebben az üzemállapotban a 15 zagytartályból kis nyomású zagyot szállít a 11 csőkamrás adagolóba. A zagy fokozatosan megtölti a 11 csőkamrás adagolót és kiszorítja onnan a vizet, amely a 20 tolózáron át a 16 víztartályba folyik. Amint a zagy elért a 19 és 20 tolózárakhoz csatlakozó elágazásig, a 18 és 20 tolózárakat el kell zárni és a 17 és 19 tolózárakat ki kell nyitni. Ekkor a 11 csőkamrás adagolóban az áramlás iránya megfordul, a 14 vízszivattyú nagynyomású vizet szállít a 19 tolózáron át a 11 csőkamrás adagolóba, a víz pedig a zagyot a 17 tolózáron át az 1 csővezetékbe nyomja. Nagy nyomásra azért van szükség, mert a nyomást most már az 1 csővezeték áramlási ellenállása határozza meg. Ez az üzemállapot tart addig, amíg a zagy után nyomuló víz el nem éri a 17 és 18 tolózárhoz csatlakozó elágazást. Ekkor a 17 és 19 tolózárat el kell zárni, a 18 és 20 tolózárat ki kell nyitni, és újból az előző üzemállapot áll elő, tehát a 13 zagyszivattyú kisnyomású zagyot szállít a 11 csőkamrás adagolóba. Két 11 csőkamrás adagolót alkalmazva, amelyekben az áramlás iránya mindig ellentétes, tehát amelyek fölváltva működnek, az 1 csővezeték, a 13 zagyszivattyú és a 14 vízszivattyú üzeme folyamatossá tehető. Nagyon fontos érdek fűződik ahhoz, hogy a 17, 19 ill. 18, 20 tolózárak működtetése megfelelő időpontokban történjék. Ha pl. az éppen az 1 csővezetékkel és egyidejűleg a 14 vízszivattyúval összekötött 11 csőkamrás adagolót túl korán választják le az 1 csővezetékről és a 14 vízszivattyúról, akkor a 11 csőkamrás adagolóban lévő zagy jelentős része nem jut be az 1 csővezetékbe, ezáltal a szállító kapacitás kihasználása romlik. Ha ez a leválasztás túl későn történik, akkor zagy helyett jelentős mennyiségű víz jut be az I csővezetékbe; ez ugyancsak rontja a szállító kapacitás kihasználását, ezenkívül a szállító rendszer vízfogyasztását is megnöveli. Ha viszont a 13 zagyszivattyúval és egyidejűleg a 16 víztartállyal összekötött 11 csőkamrás adagolót túl korán választják le a 13 zagyszivattyúról és a 16 víztartályról, ez ismét rontja a kapacitás kihasználását, túl késői leválasztás esetén pedig zagy kerül a 16 vízmedencébe, majd onnan a 14 vízszivattyúba, és ez a 14 vízszivattyúban súlyos eróziós károkat okoz. Nyilvánvaló az utóbbi eset jelenti a legnagyobb veszélyt, ezért ha a berendezést a zagysűrűség mérése nélkül, pl. időprogram alapján üzemeltetik, akkor az időprogramot úgy állítják be, hogy ez biztosan ne következzék be. Ennek a biztonságnak az ára azonban a szállító kapacitás rossz kihasználása. Ha a 3. ábrán a 2 mérőhelyeken, tehát a 11 csökamrás adagoló két végén mérjük a folyadék vezetőképességét, a mért értéket az idő függvényében ábrázolva a 2.a, vagy a 2.b ábrán látható görbét kapjuk, ahol a függő változó a vezetőképesség. A 2.a görbe mérhető a 11 csőkamrás adagolónak a 14 vízszivattyú felé eső végén. Itt ugyanis a 11 csőkamrás adagolóban az üzemidő legnagyobb részében víz van, hiszen amint a zagy eléri a 2 mérőhelyen beépített érzékelőt, a 17, 19 ill. 18, 20 tolózárak átállításával az áramlás irányát meg kell fordítani, s így igen rövid idő után újból víz található a 11 csökamrás adagolónak ezen a végén. Minthogy a zagy vezetőképessége a zagyban található villamosán nem vezető szilárd szemcsék miatt a vízénél rosszabb, a vezetőképességet ábrázoló 2.a diagramban hosszabb időközökben rövid idejű letörések találhatók. A 2.b görbe mérhető a 11 csőkamrás adagolónak a 13 zagyszivattyú felé eső végén. Itt ugyanis a 11 csőkamrás adagolóban az üzemidő legnagyobb részében zagy van, hiszen amint a víz eléri a 2 mérőhelyen beépített érzékelőt, a 17, 19 ill. 18, 20 tolózárak átállításával az áramlás irányát meg kell fordítani. Minthogy a zagy vezetőképessége a vízénél rosszabb, a vezetőképességet ábrázoló 2.b diagramban hosszabb időközönként rövid idejű kiemelkedések találhatók. A szállítófolyadékként használt víz vezetőképessége azonban nem állandó, és emiatt természetesen nem állandó a zagy vezetőképessége sem, hanem a vízével együtt változik. A változás oka lehet a víz hőmérsékletének változása, továbbá a friss víz és a technológiai folyamatból visszanyert víz aránya, végül a friss víz származási helyének különbözősége. Ezek a változások azonban lassú lefolyásúak. így a zagy sűrűségének mértékéül nem tekinthetjük a vezetőképesség abszolút értékét, hanem csupán annak a víz vezetőképességének lassú változását követő viszonyítási értéktől való eltérését. Ezt a viszonyítási értéket úgy állapíthatjuk meg, hogy a 2.a görbe esetén mérjük a vezetőképesség hosszú idejű átlagértékét, továbbá a tényleges értéknek az átlagértéktől való eltérését. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
