197225. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szemcsés halmazok átkeverésére, homogenizálására, lazítására és egyéb fizikai műveletek végzésére
13 197225 14 2. példa A műanyag előkészítő üzemekben a nyersanyag pneumatikusan kerül nagynyomású sűrített levegő segítségével a 20-35 m magas silókba. A léglazító tálcákkal ellátott silóban a fluídizációs rétegben bekövetkező rendezetlen szemcsemozgás homogenizálja a műanyag változó anyagi tulajdonságait (pl. a szemcseméret, szin.). A sűrített levegővel a silók tetejére befújt anyagáramban a különböző méretű szemcsék röppályája azonban különböző, az anyag tehát a betöltéskor szegregálódik. Ezen kívül ismeretes, hogy fluídizációs mozgás energiaszükséglete a szemcsemérettel közel négyzetesen nő, ezért a 100-200 mikrométernél nagyobb szemcsék fluídizációs mozgatása nem gazdaságos. Ugyancsak ismert, hogy a fluidizációs mozgás fajtázó hatása miatt további szegregációval és koptató hatása miatt a fonalak, ún. angyalhaj képződésével kell számolni. Ezek a hátrányok a szállítócsígás és a héjgyűrűbe telepített, az adott anyagi tulajdonságokhoz és homogenitási követelményekhez igazodó méretű és számú statikus keveróelemes tálcával kiküszöbölhetők. A homogenizáló hatás a szemcseméretet tekintve teljes, mert csak a beadagolást ingadozást kell a keverőelemek szisztematikus keverőhatásával kiküszöbölni. Ugyanakkor nagyobb (1-3 mm-es) szemcsékre is kiterjeszthető a művelet. A találmány szerinti megoldással egy műanyagkeveró silóban pl. az egyenletes 1 mm-es szemcseméretű és 1200 kg/m3 sűrűségű, 610 kg/m3 halmazsűrűségű szemcsés műanyag rétegben a kezdeti szindifferencia (a szabványos eltérés és a variancia aránya) 22-24 volt, és ez az arány az általunk alkalmazott megoldásnál mór egyszeri belső recirkuláció után 2-re csökkent. A statikus keverőelemes tálcasoroknak ezen kívül olyan előnyös járulékos hatásuk is volt, hogy a folyamatos üzemvitelnél a szemcsék tartózkodási ideje egyenletesebbé vált. 3. példa Gejzír rétegű szántókkal a gabona (pl. búza, takarmánykukorica) szántása előnyös kalorikus feltételek mellett végezhető. Ismeretes azonban, hogy a hagyományos fluidizációs szárítóktól eltérően a gejzír rétegű készülékek méretnövelése korlátozott. Az egység kapacitások növekedése, 1000-5000 kg/h víz elpárologtatósa csak belső csigás készülékkel oldható meg. Az 1-2 m/s kerületi sebességgel forgó csiga sem küszöböli azonban ki a fúvókás gejzír készülékek szegregációs hatását a réteg tetején, azonkívül a csigás gejzír készülékben a külső héjgyűrűben áramló levegóáram 30-40%-kal kisebb, mint a hagyományos fúvókás gejzír rétegben. A nagy átmérőjű szárítókban ez a kevés levegő 8 a héjgyürűben lefelé csúszó gabona szegregációját nem szünteti meg és hőkiegyenlitő hatása is elhanyagolható, ami pedig a lassúbb nedvességvezetési tényezőt intenzifikálná a gyorsabb hómérsékletvezetési tényező segítségével. A találmány szerint kialakított berendezésben a szállítócsiga felső és alsó szakaszában célszerűen kiképzett terelöspirállal egyrészt csökkenteni tudtuk a szegregációs hatást, másrészt előnyösen meg tudtuk növelni a csúszóréteg vastagságát. A héjgyűrűbe helyezett statikus keverőelemekből kialakított tálcasor(ok) hatása ugyancsak kettős volt. Egyrészt biztosították az anyag jobb homogenizálását, másrészt hőkiegyenlitő hatást fejtettek ki az intenzív keresztirányú szemcsekeveredés segítségével. Ilyen 50000 kg/h kapacitású szárítóberendezéssel teljesen homogén termékösszetételt és 5000 kg/h vizelpárologtatási teljesítményt érhetünk el. A berendezés termikus hatásfoka 10-15%-kal jobb volt, mint a hagyományos gejzíres szárítók esetében. A találmány szerinti keverő berendezés előnyei összefoglalva a kővetkezők:- mind az adagolási, mind az összetételbeli ingadozásokat jól kiegyenlíti az axiális és radiális irányú réteg és szemcse elmozdulások segítségével,- az emelőcsiga tengelyéhez erősített szerkezetekkel mind a beadagolási, mind a recirkulációs, illetve a kiömlésí áram tovább homogenizálható,- az emelócsiga kis kerületi sebessége miatt kicsi a fajlagos energiaszükséglet és nem lép fel a szemcsék aprítódása, koptatása és gyakorlatilag nincs szállópor-veszteség,- a tangenciális réseken központosán bevezetett gázáram nyomásvesztesége kisebb, mint a fluidizált réteg nyomásvesztesége, ill. lényegesen kisebb, mint a pneumatikus szállításé,- a statikus keveróelemes tálcák anyagvisszatartása miatt levegóbevezetés nélkül is létrehozható a szemcsés anyaghalmaz szabályozott mértékű lazított állapota,- a keverési feladathoz célszerűen kiválasztott statikus keveróelemes tálcásotok) segítségével gyakorlatilag egy belső recirkulációs körülfordulás során homogenizálódik az anyag, levegőbefuvatás esetén a tálcasorok a fluidizációs rétegmozgást rendezettebbé teszik, meggátolják a szegregálódást és ezáltal a szemcsekeveredés is mind a készülékmagasság, mind a keresztmetszet mentén egyenletesebb lesz,- a berendezés az intenzív keverő hatások miatt nemcsak szakaszosan, hanem folyamatosan is üzeltethető,- a berendezés alkalmas poros, szemcsés és jól folyó darabos anyagok kis és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
