188902. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gázok folyadékba vitelére
1 188 902 2 A találmány gázok folyadékvitelére szolgáló eljárásra és az eljárás megvalósítására szolgáló berendezésre vonatkozik, amikoris a közegeket a tárolómedencékben vagy kezelőterekben való elsődleges érintkeztetést követően érintkeztetjük. A tárolt vagy áramló folyadékba való gáz, pl. levegő bevitelére különféle megoldások ismeretesek. A gyakorlatban befúvással, bekeveréssel gáznak folyadéktérben való elosztását és elnyeletését számos szerkezet jól megvalósítja. Ismert az a megoldás is, mely szerint levegőztető turbinákat szokásosan kiegészítik folyadékbevezető csővel, hogy megfelelő folyadékáramlást és fenéksebességet biztosítsanak. Ebből a megfontolásból egyes megoldások szerint a felszíni levegőztetőkerék alá egy további levegőztetőkeverőt helyeznek el. Közismert tény szakemberek előtt, hogy a benyomott, vagy beszívott gáz jelentős hányada feladatát nem tölti be és hasznosítás nélkül távozik, a nagy energiaigénnyel bevitt gázok a rendszerből kilépnek és a szabadba távoznak. A bevitt gáz jobb hasznosítására való törekvés megismerhető pl. az 1 782 485 ljsz. NSZK szabadalmi leírásból, amely szerint a keverőelemmel koncentrikusan a folyadékba merülő rögzített csészeszerű folyadékterelőket helyeznek cl, melyek a buborékok folyadékban való áramlását segítik. A keverőelem mozgatása jelentős energiát igényel, ami végülis költségnövelő tényezőként jelentkezik. Az 507 164 ljsz. svájci szabadalmi leírás szerinti megoldásnál a levegőztetőkereket felülről lefedik egy peremes elemmel oly módon, hogy az említett perem mindig a folyadékszint alatt marad. A megoldás hibája, hogy a folyadékszint alá nyúló elem meggátolja a folyadék szabad forgatását, igen nagy energiát emészt fel éppen fékező hatása következtében, ami nem áll arányban az elérhető eredménnyel. Az ismert megoldásokra jellemző, hogy a gáz és folyadék mozgatását magában a folyadéktérben irányítják, a folyadék mozgási energiája, továbbá a távozó — el nem nyelt vagy le nem kötött — gáz és a mozgó folyadék koncentráció különbsége által nyújtott anyagátadási lehetőségeket nem hasznosítják, sőt olyan energiatöbbletet igényelnek, ami nem áll arányban a hatásfok javulásával. Nem ismeretesek olyan megoldások sem a gyakorlatban, sem az irodalomban, amelyek a gázok folyadékba való vitelére kialakított szerkezeteknél a rendszerből távozó gáz, pl. levegő szabad eltávozását külön energia bevitele nélkül hasznosítanák. A találmány feladata olyan megoldás biztosítása, mely lehetővé teszi a gáz-folyadék fázis közötti anyagátadás hatásfokának javítását külön energiatöbblet bevitele nélkül. A kitűzött feladat megvalósítása érdekében a találmány szerint a folyadék felszínén és fölötte a gáz-folyadék közötti anyagátadást intenzifikáljuk, azaz a folyadék felszíne fölött létrehozunk egy újabb — másodlagos — gázfolyadék fázisérintkeztetést, ezáltal az eddig elveszett energiák és anyagok tökéletesebb hasznosítását valósítjuk meg. A találmány azon a megfigyelésen alapszik, hogy pl. gázbejuttató turbinakerekek körül a turbinából kivágódó gáz buborékos folyadékgyűrűszerű felszínemelkedést hoz létre. Azt tapasztaltuk, hogy az ilyen megemelt folyadékfelszín fölé helyezett sík gyűrűlapon a folyadékot ütköztetve vékony folyadékfilmet képezhetünk, illetve a folyadékfelszín fölé megfelelő magasságban elhelyezett 2 tárcsán vagy fedőelemen vékony folyadékréteget alakíthatunk ki a tárcsa alsó felületén, ugyanakkor a tárcsa szélein zuhatagszerűen hull vissza a folyadék. A folyadékból kilépő gázok a vékony folyadékfilmmel érintkeznek, illetve csak az említett zuhatagszerú folyadékfüggönyt áttörve távozhatnak a rendszerből. Ily módon a fi lütköztetés, majd filmképzés és zuhatagfüggöny létrehozásával további - másodlagos - gáz-folyadék érintkeztetést valósítunk meg a közegek között, amely az anyagá-adás hatásfokát lényegesen javítja. Az említett másodlagos gáz—folyadék érintkeztetés létrehozása érdekében legalább egy koncentrikusan — előnyösen meghatározott magasságban - elhelyezett síktárcsával fedjük le a gázáram által felduzzasztott vízfelszínt úgy, hogy a felületi rétegek a síktárcsán filmszerűen szétterüljenek és a tárcsa szélein zuhatagszerűen essenek vissza, illetve hulljanak alá. A találmány szerint kompresszoros, ventillátoros befúvatás esetén úgy járunk el, hogy a megemelkedett felszíni réteg kialakításához és létrehozásához pl. a tárcsát forgatjuk, amikor a felemelt folyadék felszínen a filmképződést és a tárcsa szélérő:! való zuhatagszerű visszaesést a tárcsa forgatásával biztosítjuk, létrehozva ilyen módon ebben az esetben is a másodlagos érintkezést. A találmány eljárás gázok folyadékbevitelére zárt, vagy részben zárt medencében vagy hasonlóban tárolt folyadéknál, melynek meghatározója, hogy a folyadék és gáz között másodlagos érintkeztetést hoznak létre oly módon, hogy az elsődleges érintkeztetés során bevitt, a folyadékból kilépő gáz—folyadékfázist a folyadékszint felett kialakított ütközőtárcsán vagy tárcsarendszeren felütköztetjük és szétterítjük, miközben a filmszerűen szétterített folyadékréteget a felszabaduló és távozó szabad gázzal ismételten érintkeztetjük. Előnyösen úgy járunk el, hogy az ütköző tárcsa vagy tárcsarendszer kerületéről a másodlagos érintkeztetésben részesített folyadékot zuhatagszerűen a medencébe, vagy hasonlóba visszaengedjük, miközben a felszabaduló gázokkal a visszafolyó elegyet ismételten érintkeztetjük. A találmányhoz tartozó berendezésnek folyadék befogadására szolgáló medencéje vagy hasonló szerve van és pl. a folyadékba merülő turbinakeverőve! és ahhoz csatlakozó gázszívócsővel vagy gázbefúvócsővel van ellátva, meghatározója pedig a nyugvó folyadékszint fölötti magasságban elhelyezett ütközőtárcsa vagy tárcsarends/.er. vagy áttörésekkel ellátott ütközőtárcsa, mely kisebb, mint a medence vagy tároló átmérője. Az előnyös kivitelnél a medence egy vagy több áramlástörő lemezzel, adott esetben fröcskölésgátló lemezzel vagy lemezekkel van ellátva. A találmány szerint a medencék sorba is köthetők, amikoris az egyes medencék átvezető nyílással vannak kia’akítva és az egyes medencéket célszerűen a turbinakeverőve! kapcsolt, az egyes medencéket gázzal különkülön ellátó, többes leágazású gázvezetéke van. A találmány előnye abban foglalható össze röviden, hogy a rendszerbe betáplált gázt kilépése előtt energiaigény bevitele nélkül — másodlagosan is érintkeztetjük a folyadékkal, így az érintkeztetés hatásfokát egyszerű módon és eszközökkel jelentősen megjavítjuk, a betáplált gázt jobb eredménnyel tudjuk a folyadékba bevinni. A továbbiakban a találmány szerinti eljárás foganatosítás! módját és a találmányhoz tartozó berendezés kiviteli alakját rajzok keretében ismertetjük, ahol az 1. ábra turbinakeverő felső ütközőlemezzel, egyik ol-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
