189035. lajstromszámú szabadalom • Emulzió képző szerkezet, különösen olaj-víz emulzió előállítására
1 189 035 2 A találmány tárgya egy, a közismerten gazdaságosabb égést biztosító olaj-víz emulzió előállítását szolgáló berendezés, amely a már ismert megoldásoktól eltérő, jobb minőségű és gazdaságosabb emulzió képzést tesz lehetővé. Ismertek olaj-víz emulziót vegyi-, vagy mechanikus eszközökkel előállító eljárások, ill. megoldások. A vegyi úton képzett emulziókról csupán annyit, hogy az emulgátor vegyület, amely az emulzió előállításáról és az előállított emulzió stabilitásáról gondoskodik, igen költséges. Ez okból az emulzió tüzeléstechnikai gazdaságossága nem használható ki, ugyanis a szükséges emulgátor mennyisége és ára közel azonos az emulzió nyújtotta gazdasági eredményekkel amclett, hogy az emulzió elégetésekor a hatásfok növekedés meg sem közelíti a mechanikus úton előállítottakét. A már ismert mechanikus emulzió képző megoldások viszont különböző hátrányokkal rendelkeznek, mely hátrányok az okai annak, hogy az emulziótüzelés, számos előnye ellenére, nem terjedt el a tüzeléstechnikában. Két típusú mechanikus emulzióképzési módot ismer a szakirodalom jelenleg, amelyek túlléptek a laboratóriumi kereteken. Az egyik a centrifugális erőhatáson alapuló keverést, amelyben az emulzió két fázisát alkotó folyadékot centrifugális erőhatás alatt diszperz állapotba hozzák, és nagy nyomás alatt emulgeálják. A másik az emulzióban résztvevő alkotók előzetes összekeverése után a keveréket igen szűk (molekuláris nagyságú) réseken, nagy nyomással átsajtolják, ugyanis e rések biztosítják az emulzió előállításához. szükséges molekulák közötti kontaktus megteremtését. Az első megoldás látszólag egyszerű, ugyanis mindössze a centrifugális erő nagyságát kell olyan mértékben növelni, hogy a két alkotó molekulái szoros érintkezésbe kerüljenek. A valóságban azonban ez a kontaktus soha nem jön létre kielégítő mértékben, bármilyen is a centrifugális erő nagysága. Ez az oka annak, hogy egy kielégítő emulzió létrehozásához 10-14-szer kell visszavezetni a keveréket a centrifugál szivattyúba. Ez a feltétel viszont már jelentős költségnövekedést jelent, ami szintén a gazdaságosság ellen hat. A második megoldás, az emulzió alapját képező keverék átsajtolása szűk réseken ugyancsak akkor nyújt kielégítő emulziót, ha az átsajtolást többször megismételjük, ezért az előző eljáráshoz hasonlóan, a gazdasági előnyöket lerontja a hosszadalmas és költséges emulgálási folyamat. Megemlítjük még az ultrahangos, az elektrosztatikus és a magasnyomású homogenizátoros eljárásokat, amelyek jelenleg nem terjedtek el. Csak laboratóriumi körülmények között valósították meg ezeket a berendezéseket, szintén gazdaságossági okok miatt. A szabadalmi szakirodalom csak megközelíti a találmányi megoldásunkat, de azonos értékű műszaki megoldást nem tartalmaz. Ennek megfelelően csupán néhány tipikus megközelítő megoldásról adhatunk számot. A 180 647 lsz. magyar szabadalmi leírás egy olyan megoldást ismertet, amelyben egy kettős lapátsorral rendelkező rotort alkalmaznak; az egyik lapátsor folyadék, a másik gáz felgyorsítására szolgál az intenzív keveredéshez szükséges kinetikai energia elnyerése céljából. A 180 717 lsz. magyar szabadalmi leírás szerint az emulzió két komponensét egy-egy különálló fúvókarendszer kényszeríti egy szűkülő (kúpalakú) körpályára, azaz növekvő gyorsulásra és ezáltal az egymással való intenzív, kölcsönös érintkezésre. A 372 298 lsz. osztrák szabadalmi leírásban ismertetett megoldás olaj-víz emulzió készítését célozza, és két menyiségadagoló szivattyúval és egy keverőkamrával rendelkezik, amelyben a ház képezi az állórészt a benne elhelyezett forgórésszel. A keverőkamra kúpos alakú, és turbulenciát előidéző alkotó irányú hornyok vannak'a falban elrendelve mind az álló-, mind a forgórészben. A 7.820.636 sz. francia szabadalmi leírásból oly megoldás ismerhető meg, mely szerint egy folyadék keveréket két elkülönített felület között áramoltatnak nagy nyomáson, mely felületek között kicsiny rés van hagyva. A leírásból láthatóan az emulziót alkotó két folyadék előzetesen összekevert állapotú. A 7.9.9948 lsz. francia szabadalmi leírás folyadékszilárd fázisok keverésére egy álló házban forgó tárcsát javasol, amelynek külső hengerpalástján morzsoló-kenő hatású fogazat található, amely fogazat a ház palástjához préseli a két alkotót. A tárcsa lapján elrendezett külön lapátok gondoskodnak a keverék két alkotójának nagy centrifugális erővel való eljuttatásáról a már említett fogakhoz, és az állórész, azaz a ház belső falára erősített lamellák segítik a folyadékszilárd anyagkeverékkel közölt kinetikai energia átalakítását nyomássá a fogazás terében. A 7.921.032 lsz. francia szabadalmi leírás egy gumiőrlésre alkalmas malom szerkezetét ismerteti, amelyben a fogelrendezés némi hasonlatosságot árul el a találmányi megoldásunkéval, részleteiben azonban a fogak alakja teljesen más, ugyanis a marófogazat szilárd,anyag morzsolására - darabolására szolgál, a ház viszont hűtési céloknak tesz eleget és nem emulzió szétfolyásának megakadályozását célozza, ennek megfelelően nem öleli körül az őrlő-marófogakat, és csak az egyik fogsor mozog, a másik fogsor áll. A malom felső része állórész, amely rendelkezik egy olyan zárt térrel, amelybe folyékony nitrogént juttatva, az állórész hűtése megoldható. A forgórész az álórész alatt, függőleges tengely körül forog, és az áílórész közepén kialakított tölcséralakú kamra szolgál a gumidarabok adagolására. Mind az állórész, mind a forgórész egymásba illeszkedő és egymáshoz simuló, több fogsorral rendelkezik, amely fogsorok a forgórész forgástengelyével koncentrikusak. A fogak trapézalakúak és maróéllel rendelkeznek, ugyanis a fogak alakját a szándékolt morzsoló-szabdaló hatás határozza meg. A fent felsorolt megoldások közül az emulzió képzést szolgáló szerkezetek kjyétel nélkül megegyeznek aaban, hogy az emulziót alkotó keverék többszörös (kb. 10—15-szörös) áteresztés után érik el az emulzió által megkövetelt diszperzió-finomságot. Találmányi célkitűzésünk egy olyan emulzió-képző szerkezet kialakítása volt, amely az olaj-víz emulzió adta előnyöket, azaz a gazdaságosabb égést az emulz ó alkotóinak az emulzióképző szerkezeten való egyszeri áteresztése után már biztosítja, azaz az emulzióképzés hatásfoka megközelíti az ideálist. Ez azt jelen5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
