182207. lajstromszámú szabadalom • Kúpos tányér szeparátor számára
-3 182207 4 A találmány ennek megfelelően olyan kúpos tányérra vonatkozik szeparátor számára, amelynek kúpos részt határoló külső és belső szegélye, valamint a kúpos rész belső vagy külső felületén rögzített vezetöbordái vannak, ahol a vezetőbordák úgy vannak elhelyezve, hogy a tányér forgástengelyére merőleges síkra vetítve több bekezdésű csavarvonal képének részét adják. A továbbfejlesztés, azaz a találmány abban van, hogy a vezetőbordák úgy vannak kialakítva, hogy a magasságuk a szeparátor számára tányércsomagba összeszerelt szomszédos tányérok közti távolsággal azonos és hogy a tányér kúpos részének felületét sok egymástól független csatornára osztják. , A találmány értelmében célszerű, ha bármelyik vezetőbordá tetszőleges pontjában a tányér köpenyfelületének normálisa és alkotója közötti szög nagyobb, mint a tányér felületén lecsapódó anyag súrlódási szöge. A bordáknak a kiválasztásra gyakorolt kedvező hatását fokozhatjuk, ha a bordák csapadékkal érintkező felülete és a tányér köpenyfelületének alkotója közötti szög 15 és 30° között van. Célszerű a találmány értelmében végül az a kiviteli alak, amelyben a szomszédos vezetőbordáknak a tányér kisebb alapfelületének kerületén mért távolsága és az alkotó hossza közötti arány 0,1 és 0,3 között van. Ezeknek a kialakításoknak az a jelentőségük, hogy az ilyen kúpos tányérokat tányércsomaggá összeszerelve olyan szeparátort kapunk, amelyben a diszperzrendszerekből sokkal nagyobb hatékonysággal lehet kiválasztani a szennyező részecskéket, még a korábbiaknál kisebb szemcseméretű szennyeződéseket is, mint ezt a korábbi műszaki szint szerinti készülékek esetében megszoktuk. A továbbiakban a találmányt kiviteli példák kapcsán a rajzra való hivatkozással mutatjuk be részletesebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti kúpos tányér egyik kiviteli alakjának metszete; a 2. ábra az 1. ábra A nyila szerinti nézet; a 3. ábra a 2. ábra III vonala szerint vett metszet, végül a 4. ábra a 2. ábra IV nyila szerint vett metszet más kiviteli alak esetében. A találmány szerinti kúpos tányérnak az 1. és a 2. ábrán látható kiviteli alakja esetében 3 kúpos részt 1 külső szegély és 2 belső szegély határolja. Az 1 és 2 szegélyek közötti 3 kúpos részen 4 vezetőbordák vannak kialakítva, amelyek a 3 kúpos résznek nem csak a belső felületén lehetnek, ahogy ez az ábrákon látható, hanem akár a külső felületén is. A 4 vezetőbordák magasságát h betűvel jelöltük. Ezt a h magasságot úgy választjuk meg, hogy megegyezzen a két szomszédos kúpos tányér közötti távolsággal, amit akkor mérhetünk, ha a tányérok tányércsomaggá vannak összeszerelve. A szomszédos tányért az 1. ábrán vékony vonallal berajzoltuk és 5 hivatkozási számmal jeleztük. Ilyen módon tehát a tányérok 3 kúpos része több, egymástól független, tehát összeköttetésben nem álló csatornára van felosztva, amelyben a folyadék a szeparálás során mozog. A 2. ábrán az 1. ábra A nyila szerinti nézetet ábrázoltuk. Ez a kép úgy jön létre, hogy a 4 vezetőbordákat a tányér forgástengelyére merőleges síkra vetítjük. Itt látható, hogy a 4 vezetőbordák ebben az ábrázolásban több bekezdésű csigavonal részét jelentik. A csavarvonal alakját az a feltétel határozza meg, hogy bármelyik 4 vezetőbordának tetszőleges pontjában a tányér felületének normálisa és alkotója közötti a szög nagyobb, mint a tányér felületén lerakódó csapadék súrlódási szöge. A 4 vezetőbprdáknak lejtős felülete is van, amit aszerint alakítunkjci, hogy a tisztítandó folyadékból nehezebb vagy könnyebb részecskéket kell-e kiválasztani. Ezeknek a lejtős részeknek a 4 vezetőborda felületéhez képesti szöge, amit a 3. és 4. ábrán ß-val jelöltünk, mindig 15° és 30° között van. A nehezebb részecskék számára való konkáv 6 felület a 3. ábrán, a könnyebb részecskék számára való konvex 7 felület a 4. ábrán látható. Ha ezt a ß szöget 15°-nál kisebbre választjuk, akkor a két szomszédos 4 vezetőborda közötti csatorna jelentős részét foglalja el a ferde 6 vagy 7 felület, ez egyrészt csökkenti a csatornának az átbocsájtó képességét, másrészt könnyebben lehetővé teszi, hogy eliszaposodjanak ezek a csatornák a köztük lerakódó 8 csapadék miatt. Ha pedig ez a szög 30°nál nagyobb, akkor csökken a csatornáknak a részecskéket visszatartó hatása. A tányér 2 belső szegélye mentén a szomszédos 4 vezetőbordák közötti n távolságnak a tányér 1 alkotójához képesti aránya 0,1 és 0,3 között van. Ha ez az n/1 arány kisebb lenne, mint 0,1 akkor a szomszédos 4 vezetőbordák között túlságosan kicsi lenne a csatornák mérete a lamináris áramlási állapot létrehozásához, ha pedig ez a viszony 0,3-nál nagyobb lenne, akkor a csatornák túlságosan nagyok lennének és őrvénylés, örvények keletkezésének veszélye lépne fel. A tányéroknak tányércsomaggá való könnyű összeszerelhetősége érdekében a 2 belső szegély mentén 9 ékhomyot helyeztünk el. A folyadék szeparálása a találmány szerinti kúpos tányérral a következőképpen történik. A szuszpenzió szétválasztása a szomszédos tányérok között következik be, ezért több kúpos tányért szerelünk össze, így tányércsomagot hozunk létre A szeparálás során ez a tányércsomag a tányérok közös forgástengelye körül forgómozgást végez. Nehezebb részecskéknek a folyadékból való kiválasztása esetén a folyadékáram a tányér pereme felől közepe felé irányul. A szuszpenzió a tányérok közötti térbe az 1 külső szegélyen át hatol be és két szomszédos 4 vezetőborda által kialakított csatornában halad tovább. A szuszpenziónak a csatorna mentén való mozgása során a tányér 3 kúpos részén a folyadék fajsúlyánál nehezebb fajsúlyú részecskék a tányér közepe felé igyekszenek mozogni. Egy részecske mozgását az 1. ábrán I és II pont között szaggatott vonallal, a 2. ábrán A és B pont között szintén szaggatott vonallal jeleztük. AII, illetve B pontban fejeződik be a kiválasztódási folyamat, ez a részecske itt leülepszik. Ebben a pontban ugyanis erre a részecskére hidraulikus erő hat, amelynek vektora a szuszpenzió áramlási irányával egy irányba mutat, ezt X-szel jelöltük. A részecskére ezen kívül hat még F centrifugális erő is. Ennek a két erőnek a hatására a részecske a tányér felületén a komponensek eredője mentén a 4 vezetőborda konkáv 6 felülete irányába b pályán halad és a B helyzetből a C helyzetbe megy át. Itt a szétválasztási hatás növekszik, mert a folyadék és a csapadék különválik, valamint az érintkezési felület is a minimumra csökken. Miután a szomszédos 4 vezetőbordák közötti távolság kicsi, a 6 felületen olyan részecskék is lerakódnak, amit más, ismert kialakítású tányérok esetében a tisztított folyadékáram magával vinne. Miután a 6 felület a 4 vezetőborda egész hossza mentén lejt a tányér felületének irányába, olyan csatorna alakul ki, ahol a folyadékáram sebessége a kúpos rész magasságának csökkenésével erősen csökken (ennek következtében a részecskére ható X hidraulikus erő kicsi, a centrifugális erő-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
