184906. lajstromszámú szabadalom • Készülék folyadék továbbítására és a folyadékból kiváló gázok eltávolítására
A találmány folyadék továbbítására, és a folyadékból kiváló gáz eltávolítására szolgáló készülékre vonatkozik, amelynek járókereket tartalmazó kamrája van, amely kamrát határoló falban folyadékbevezető nyílás és folyadék-kivezető nyílás van. Számos iparágban, különösen a vegyiparban és az élelmiszeriparban a szilárd anyagból és folyékony fázisból álló szuzpenziók szétválasztása a leggyakrabban szűrőcentrifugával történik, amélynek dobköpenye perforált, és a szuszpenzióból a centrifugális erő hatására kiváló szilárd fázis (iszap) a köpenyre, illetve arra helyezett szűrővászon felületére rakódik fel, s ott szűrőréteget alkot. A folyékony fázis — vagyis a szűrlet — az iszaprétegen és a szűrővásznon átáramolva gyűjtőbe kerül, ahonnan elvezethető. A szűrlet gázt, pl. levegőt is magával ragad, a forgó szűrődob ventillációs hatása révén, amit a centrifuga a fedél tömítetlen részein beszív, és a folyadék kivezető nyílásain át a folyadékkal keveredve bocsát ki, így a gyűjtő térből folyadékot és gázt is el kell távolítani. Az eltávolított folyadék és gáz aránya a szűrési művelet alatt jelentősen változik: a szűrés kezdetén nagytömegű folyadék keletkezik, és az elragadott gázmennyiség viszonylag csekélyebb, később viszont a folyadékmennyiség csökken, végül meg is szűnik, és a szűrési művelet végére a gáz aránya ugrásszerűen megnő. Biztonságtechnikai okokból a folyadék-gáz szuszpenziót úgy kell a folyadékgyűjtőből kitorkolló csőcsonkon keresztül elvezeztni, hogy a szűrlet a szűrőcentrifuga palástján belül ne emelkedjék a forgó dob alsó síkja fölé; ugyanis csak így kerülhető el a foi'górész lökésszerű túlterhelése, és az ezzel esetlegesen együtt járó géptörés, illetve baleset. A vegyiparban gyakran jelentkezik olyan feladat, hogy szilárd anyagot szerves oldószerből centrifugális erőtérben kell kiszűrni. Ilyenkor biztonságtechnikai okokból az oxigénkoncentrációnak, a centrifuga dobjában, a forgó részeknél a robbanási határ alatt kell lennie, ami inert gáz bevezetésével biztosítható. A szűrlet (oldószer) úgy távolítandó el, hogy egyrészt oxigén (levegő) ne kerüljön a centrifuga belsejébe, másrészt az inertgáz fogyás minimális legyen. Gyakori igény az is, hogy a szűrés befejeztével a dobban visszamaradt szilárd szemcsés anyag felületére tapadt szennyezéseket a dob forgása közben, a bevezetett folyadékkal — pl. oldószerrel — lemossák. Biztonságtechnikai és gazdaságossági szempontból egyaránt fontos, hogy csak annyi mosó folyadék kerüljön a centrifugába, amennyire a szennyeződés eltávolításához éppen szükség van. Számos ipari műveletnél arra is szükség van, hogy a szűrlet hőmérséklete a szivattyúzás közben ne csökkenjen, vagy növelhető legyen. A gyakorlatban a centrifugából kilépő szűrlet fogadására és továbbítására az alábbi megoldások a leggyakoribbak: — amennyiben a szűrlet nem értékes, vagy közvetlenül, előkezelés nélkül a szennyvíz-hálózatba bocsátható, a centrifuga szűrletkivezető csőcsonkját — rendszerint folyadékzár közbeiktatásával — rugalmas csőcsatlakozás útján egyszerűen összekötik a szennyvízcsatornával. A zavartalanabb folyadék-elvezetés érdekében a centrifuga és csatorna közé gázleválasztó edényt is beépítenek. A kiváló gáz az edény tetejéből kitorkolló csövön át a szabadba távozik, a folyadék pedig folyadékzáron keresztül jut a közcsatornába ; — araennyiben a szűrlet értékes, pl. hatóanyagot, vagy oldószert tartalmaz, és így tovább feldolgozásra kerül; vagy olyan anyagokkal szenynyezett, hogy a közcsatornába nem bocsátható, a szűrletet — ha van kihasználható szintkülönbség — gravitációsan közvetlenül a centrifuga alá tel épített gyűjtőtartályba bocsátják, onnan a szivattyúval továbbítják, és a kivált gáz légzőn keresztül jut a szabadba. A zavartalanabb folyadék lefolyás biztosítása céljából gyakran kisebb méretű gázleválasztó edényt is telepítenek a centrifuga mellé, amelynek tetejéről kerül a gáz a szabadba, az aljából pedig a szűrlet az említett gyűjtőtartályba. Amennyiben a centrifuga és a szűrletgyűjtő között nem adódik jelentős szintkülönbség épületszerkezeti adottságokból következően, a centrifugát magasított alapzatra helyezik és kisebb méretű közbenső gyűjtőtartályt alkalmaznak. Ide kerül a folyadék és a gáz, s ez utóbbi felső csőcsonkján át távozik, míg a folyadékot szivattyú segítségével továbbítják. Az inertálható centrifugáknak folyadékzáruk van, a folyadék a szivattyúhoz e folyadékzáron keresztül érkezik. A vegyipar számos területén (pl. folyadék-folyadék extrakciónál) különböző fajsúlyú folyadékoka' kell adott művelet során gravitációs erőtérben egymástól szétválasztani. A szétválasztás során pl. a nagyobb fajsúlyú folyadékot úgy ked folyamatosan eltávolítani, hogy minimális legyen az egyik folyadék által elragadott, eltérő fizikai tulajdonságú (pl. kisebb fajsúlyú folyadék mennyisége. Ilyen jellegű feladatokhoz az ülepítőtartály (pl. szakaszos üzemvitelű folyadék-folyadék-extraktor) alsó csókjára nagyméretű üveghengert, vagy üvegtartályt csatlakoztatnak, és a folyadéktovábbító szivattyú — elzárószerelvénnyel — az üveghenger, ill. -tartály alsó csőcsonkjához kapcsolódik. Az üvegtartályban a két folyadékfázis határa jól megfigyelhető. A folyadékáramlás szabályozása, azaz a különböző tulajdonságú folyadékok éles elválasztása a zárószerelvény, pl. gömbcsap segítségével történik. A fenti megoldások hátránya, hogy a gáz tartalmú, és/vagy eltérő fizikai tulajdonságú folyadékok továbbításához többféle készülék, illetve szerelvény (tartályok, szivattyúk, zárószerkezetek, folyadékzárak, üveghengerek stb.) szükséges. További hátrányt jelent, hogy a zárt kialakítású centrifugáknál a mosási folyamat csak nehezen, bonyolultan oldható meg, mivel a mosás folyamata nem ellenőrizhető. A találmány feladata, hogy olyan készüléket szolgáltasson folyadékok továbbítására, amely já5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
