195128. lajstromszámú szabadalom • Berendezés gázok kiadagolására, főként gáznak folyadékba vitelére
A találmány gáz kiadagolására, főként gázok folyadékba vitelére szolgáló berendezésre vonatkozik. Gáznak folyadékba vitelére, különösen levegő (oxigén) vízbe juttatására a műszaki élet számos területén szükség van (pl. szennyvízkezelés, élővizek felfrissítése, halak tárolótartályban történő szállítása stb.) A gáz folyadékba táplálásának egyik leghatékonyabb módszere a buborékoltatás, amely ugyancsak különféle eszközökkel történhet. A gáz buborékok formájában való folyadékba táplálási módszerek mindegyikének vannak azonban olyan hátrányai, amelyek a módszer optimális hatékonyságú használatát gátolják, illetve az alkalmazhatósági területét korlátozzák. A 175 098. számú magyar szabadalmi leírásból megismerhető berendezés halastavak, haltározók és egyéb vizek biológiai és kémiai oxigénigényét levegőztetéssel elégíti ki. Légkiadagoló eleme speciális összetételű, porózus betonból készül, amelyen át a levegő buborékok formájában jut a vízbe. A megoldás hátránya, hogy a légszállító-befúvató szerkezete a térfogatkiszorítás elvén működik, ezért szükségszerűen olajkenésű konstrukció, amelynek üzemelése elkerülhetetlenül a víz olajszennyezésével jár. További hátrányt jelent, hogy a légkiadagoló elem csak semleges kémhatású vízben alkalmazható károsodás nélkül; savas kémhatású vizekben, pl. a szennyvizek többségében tartós üzemelés esetén rövid időn belül használhatatlanná válik. A 339 655. számú osztrák szabadalmi leírásból olyan megoldás ismerhető meg, amelylyel a levegőt kerámia anyagból készült, porózus szerkezetű anyagon keresztül buborékok formájában juttatják a vízbe. Hasonló célra hasáb- vagy henger alakú, poliéterhab-anyagú testek is szolgálnak. E megoldásoknál is hátrányként jelentkezik, hogy a levegőszállító gép a térfogatkiszorítás elvén működik, ezért olajjal szennyezi a levegőztetett folyadékot. További hátrányuk, hogy a levegőkibocsátó test felületéből a buborékok minden irányba szabadon távozhatnak, és a legrövidebb szökési utat keresve nagyobb légbuborékokká egyesülnek, ezért az oxigénbevitel hatékonysága lényegesen romlik. A 3 726 251. és 4 038 946. számú USA szabadalmi leírások szerinti megoldásoknál a levegőt ugyancsak térfogatkiszorításos befúvatószerkezet segítségével, perforált csövön keresztül juttatják a vízbe. Az olajszennyezés mellett hátrányt jelent, hogy a perforált csövön át nem lehet olyan finom buborékokat a vízbe juttatni, mint a porózus testeken keresztül. Az elsőként említett berendezés betonanyagú légkiadagoló elemén kívül valamennyi felsorolt ismert megoldás ilyen elemeinek alapanyaga meglehetősen drága, gyártási eljárásuk költséges. A kilépő mikrobuborékok valamennyi megoldásnál a vízben felfelé haladva 2 1 fajlagosan nagy méretű buborékokká egyesülnek, ezért a víz relatíve kevés oxigént képes elnyelni.. A találmány feladata, hogy gáznak folyadékba táplálására olyan berendezést szolgáltasson, amely kiküszöböli a folyadék olajjal való szennyezésének a veszélyét, és a folyadék gázzal való dúsításának, keverésének, valamint folyadék-gáz-elegyek homogenizálásának a hatékonyságát a jelenleg ismerteknél egyszerűbb eszközökkel jelentősen megnöveli. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a gázok folyadékba vitele abban az esetben hajtható végre a legkedvezőbben, ha ezt a műveletet alacsony, célszerűen legfeljebb 1 bar nyomással hajtjuk végre úgy, hogy zömmel 0,5—3,0 mm mérettartományba eső átmérőjű buborékokat állítunk elő. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy a gáz kis nyomáson való folyadékba juttatása egyrészt turbófúvóval oldható meg a legelőnyösebben, másrészt a turbófúvó olajkenés nélkül, zárt csapágyazással üzemeltethető, így a továbbított gázok olajjal nem szennyeződnek, a gázkiadagoló elemek pórusaiban sem rakodhat le olaj, tehát ezeket nem tömheti el, és a folyadékba sem juthat be. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan berendezés segítségével oldottuk meg, amelynek gázbefúvató szerkezete és ahhoz csatlakoztatott, folyadékba buborékok formájában gáz juttatására alkalmas gázkiadagoló eleme(i) van/nak, és amelynek az a lényege, hogy gázbefúvató szerkezetét olaj kenés nélkül üzemeltethető, zárt csapágyazású turbófúvó alkotja, gázkiadagoló elemének vagy elemeinek pedig gáztömör, korrózióálló anyagból készült edénye, az edény belső terét legalább részben kitöltő, ugyancsak korrózióálló anyagú szemcsés anyag-töltete, valamint ez utóbbit felülről lezáró, az edényre felülről illeszkedő, korrózióálló, porózus szerkezetű anyagból készült, gázátbocsátó fedele van; és az edény belső terébe gázbebocsátó nyílás torkollik. A szemcsés anyag-töltet az edényben mintegy statikus „gázaprítást" eredményez, jelenlétének köszönhetően egyenletes nyomású, eloszlatott gázbuborék-halmaz képződik még a gázkiadagoló elemen belül. A fedél ezeket a gá'zbuborékokat azután még tovább finomítja, és irányítottságukat — nyugvó folyadékban gyakorlatilag egyenesvonalú felfelé haladásukat — biztosítja, úgyhogy a mikrobuborékok nem állnak össze nagyobb fajlagos felületű buborékokká. Célszerűen a gázkiadagoló elem (ek) szemcsés anyagot tartalmazó térrészébe a turbófúvó nyomóvezetékével kapcsolatban álló gázbevezető cső torkollik, amely a palástfelületéről kitorkolló nyílásokat tartalmaz. Egy másik kiviteli példa szerint a gázkiadagoló elem(ek) edényének belső tere egy .alsó, üres gázelosztó térrészre és egy felette levő, tőle korrózióálló, pórusos szerkezetű 2 95128 5 10 15 20 25 30 3b 40 45 50 55 60 65
