186961. lajstromszámú szabadalom • Csigáas centrifuga
2 136961 3 A találmány csigás centrifuga két különböző sűrűségű folyadékfázist és szilárdfázist tartalmazó zagy szétválasztására. A környezet védelme szempontjából fontos a különböző összetételű zagyok szétválasztása, például az olaj, víz, szilárd fázis különválasztása. Az eddig ismert berendezésekkel ez lehetséges kétlépcsős megoldással, amikoris egy csigás centrifuga segítségével a háromfázist tartalmazó iszapot folyadék-szilárd fázisra bontják, a folyadékfázisokat pedig egy ún. tányéros szeparátorban olaj-víz fázisra választják szét. Ez a megoldás a háromfázis szétválasztást lehetővé teszi, azonban a beruházási és telepítési költség a külön szeparátor miatt viszonylag magas. Ezt az eljárást elsősorban a zsírolvasztásnál és állati fehérje fedolgozásnál alkalmazzák. Másik ismert megoldásnál csigás önkiürítős centrifugát alkalmaznak a háromfázis szétválasztására. Kezdetben a csigás centrifugákat csak kétfázis, szilárd és folyadékfázis elválasztására gyártották. Később fejlesztették ki a háromfázis szétválasztására alkalmas csigás centrifugákat, amelyekkel két különböző sűrűségű folyadékfázist és szilárdfázist lehet szétválasztani. Ebben az esetben a két folyadékfázis szétválasztásakor a nehéz és könnyű fázis elvezetése, a centrifuga forgástengelyétől számítva kb. szintekről, illetve távolságokról történik. A nehéz és könnyűfázis elvezetési szintje között az optimális különbség, döntően a fázisok arányától, fajsúlyától, kisebb mértékben egyéb jellemzőitől függ. Az ismert folyadékfázis elvezető megoldásoknál üzem közben, a két fázis szintje között lévő különbséget a változó arányok miatt, nem lehet optimális értékre beszabályozni, a fázis elvezetési szintek üzem közbeni változtatására nincs lehetőség. Ezen megoldások közös jellemzője, hogy a centrifuga üzemét meg keli szüntetni, és csak álló centrifugán lehetséges a két fázis szintje között lévő különbség változtatása. Hátránya még ennek a megoldásnak, hogy az optimális szétválasztás elérése csak többszöri beállítással lehetséges. Természetesen, ha centrifugálás közben a két folyadékfázis aránya, vagy a centrifugára táplált térfogatáram. vagy egyéb jellemzők, pl. hőmérséklet megváltoznak, a folyadékfázis szintjeinek változtatásához ismét le kell állítani a centrifugát. Amennyiben a folyadékfázis el vezetés menetes csövön át történik, akkor a cső be-, il letve ki csavarásával lehet a fázisszintet szabályozni Az ún. lehámozótárcsa alkalmazása esetén a lehámozó tárcsát cserélni kell, hogy a fázist változtatni lehessen. Ebben az esetben is le kell állni az üzemmel. A gyakorlatban erre nincs lehetőség, ezért a szétvá lasztás élessége, hatásfoka változik. Ez azt jelenti, hogy a centrifugából távozó könnyűfázisban időben változn i fóg a nehézfázis mennyisége, és viszont a távozó nehézfázisban a könnyűfázis mennyisége fog változni. A fent i ingadozás nem kívánatos. Mindegyik megoldásnál hátrányos, hogy a fázisszintek szabályozása üzem közben nem lehetséges. A találmány célja olyan berendezés létrehozása, melynél üzem közben a két fázis szintje közötti különbség, a kívánalmaknak megfelelően megváltozik, vagyis a centrifuga üzemeltetését nem szükséges szüneteltetni. így tehető lehetővé a szétválasztás élességének optimális értéke, vagyis a magas hatásfokú szétválasztás a különböző jellemzők változása esetén is. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy folyadékfázis szintjének változására elmozduló úszótesttel a folyamatos, leállás nélküli, optimális hatásfokú szétválasztás tehető lehetővé. A találmány szerint: csigás centrifuga két különböző sűrűségű folyadékfázist és szilárdfázist tartalmazó zagy szétválasztására, melynek a zagy bevezetésére alkalmas betápláló csöve, forgó dobja, a dobban forgó csigája, a dob falában, a szilárdfázist elvezető nyílása és a két különböző sűrűségű folyadékfázist külön-külön elvezető nyílása, valamint a két folyadékfázist elválasztó gyűrű alakú válaszfala van, oly módon kialakítva, hogy a két folyadékfázis szintjét kialakító és elválasztó gyűrű alakú válaszfal a forgó dobbal van egybeépítve, a dob falában lévő, a folyadékfázis elvezetésére szolgáló egy vagy több elvezető nyílásban az egyik vagy mindkét folyadékfázis szintje változására elmozduló úszótesttel vezérelt kivezető cső van, a kivezető cső külső felülete és a folyadékfázist elvezető nyílás belső felülete közé a folyadék eltávozását megakadályozó rugalmas elem van beiktatva, a kivezető csövön és/vagy az úszótesten pedig az egyik folyadékfázis elvezetésére egy vagy több belépő nyílás van. A találmány szerinti megoldásnál az úszótest és/vagy az abban elhelyezett kitöltő betét a folyadékszint változásának követése érdekében a folyadék sűrűségéhez igazodó térfogatsúlyú anyagból van.' A berendezés számos előnnyel rendelkezik. A berendezés legfőbb előnye, hogy a folyadékfázis változásra elmozduló úszó lehetővé teszi a folyadékfázisszint folyamatos változását leállásmentesen. Üzem közben a két folyadékfázis szintje közti különbség automatikusan, a változó körülményeknek megfelelően (fajsúly, hőmérséklet stb.) vált ozik, nem szükséges az üzemeltetést leállítani. A folyadékfázisok szétválasztása optimális. Az úszóval történő folyadékfázisszint vezérlés lehetséges az egyik vagy mindkét folyadékfázis alapján, azzal, hogy az úszót vagy úszókat az egyik vagy mindkét folyadékszintjére helyezzük. A találmány szerinti berendezést kiviteli példa kapcsán, rajzok alapján ismertetjük közelebbről. A mellékelt rajzokon az 1. ábra a csigás centrifuga hosszmetszete, a 2. ábra a könnyebb fajsúlyú folyadékszintjére helyezett úszóval vezérelt centrifuga részlet hosszmetszete. A példaként bemutatott egyik lehetséges kiviteli alak — mint az 1. ábrán látszik — úszóval vezérelt folyadékfázis szintű csigás centrifuga. Mint az 1. ábrán látható a két folyadékfázist és szilárdfázist tartalmaz«) zagy a centrifuga tengelyében lévő 1 betápláló csövön jut a forgó centrifugába. Az 1 betápláló csőben érkező zagyból a centrifugális erő hatására a 2 dob falára rakódik a kiülepedett szilárd fázis, amelyet a 2 dobtól eltérő fordulatszámú 3 csiga a 2 dob falán lévő 4 szilárd fázis kiömlő nyílásához továbbít, ahol a szilárd fázis távozik a centrifugából. A két folyadékfázis közül a nehezebb folyadékfázis a 2 dob falával egybeépített gyűrű alakú 7 válaszfal 7a átvezető nyíláson áramlik át, majd a 2 dob falában lévő 5 nehezebb folyadékfázis kiömlő nyílásán át távozik a centrifugából. Az 1. ábrán feltüntettük a két folyadékfázis szintjét is, ahol jól látható a szintek eltérése a centrifuga forgástengelyéhez képest. Ugyancsak feltüntettük 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
