143662. lajstromszámú szabadalom • Sűrített levegővel szakaszosan működő szelepes folyadékemelő és szállítóberendezés

Megjelent: 1957. augusztus hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.662. SZÁM 59. c. 4-10. OSZTÁLY — Ni—26. ALAPSZÁM Sűrített levegővel szakaszosan működő szelepes folyadékemelő és szállítóberendezés Nippold János és Nippold Károly mérnökök, Budapest. A bejelentés napja: 1955. május 31. A folyadékemelésnek és szállításnak különböző szerkezeteit használják a gyakorlatban, ilyenek a szívó-nyomó dugattyús, centrifugál rendszerű, a gőzzel, vízsugárral, sűrített levegővel működő szerkezetek. A vízemelés általában úgy történik, hogy a szivattyú a szívócsőben légritkítást végez, hogy a külső légköri nyomás a folyadékot benyomja a szívócsőbe, ahonnan a szivattyú továbbszállítja. Ez a szívómagasság a gyakorlatban 7—8 m, szennyes folyadék esetén még kisebb. Ennek következménye az, hogy 7 m-enként lépcsőket kell kialakítani, a folyadékot lépcsőnkónt szállítják a magasba. A folyadékemelés — mint pl. a víz: vagy olaj függőleges kiemelése, — igen jelentős feladata a technikának, azért különböző megoldással próbálkoztak. A jelen gyakorlatban kétféle vízemelő szerkezet ismeretes, amelyek sűrített levegővel működnek, a mammutszivattyú és nyomókazános elrendezés. A mammutszivattyú levegő és víz keverékét állítja elő, amely kisebb fajsúlyánál fogva a külső vízoszlop és levegő nyomásánál fogva magasabbra emelkedik. A sűrített levegőt porlasztják, hogy a keveredés minél jobban menjen végbe. A porlasztás úgy történik, hogy a sűrített levegőt nekivezetik a berendezés (kút) cső falának, vagy külön tányéralakú fémtestre. A sűrített levegő kihasználási foka igen rossz, sok levegő távozik hasznos munka végzése nélkül, működtetéséhez 15—25 m merülési mélység szükséges. Kis merülési mélység mellett még gazdaságtalanabb a hatásfoka, vagy egyáltalán nem működik, mert a levegő a befolyási nyílás felé távozik. A légkazán rendszerű folyadékemelőgépek működési elve: először megtöltenék egy kazánt folyadékkal és utána a folyadékot sűrített levegővel kinyomják a kazánból, a víz a szállítócsövön keresztül távozik. A levegő nyomása a víz felületén hat, az emelési magasság egyenlő az atmoszféra nyomással. A rendszert jellemzi még a váltó szeleprendszer és a váltást automatikusan végző úszó vagy más szerkezet. Hátránya, hogy a sűrített levegőben tárolt energia csak egy. részét használja ki, kis folyadékmélység mellett használata nem gazdaságos, nagyságánál fogva fúrt kutakban nem alkalmazható. Sem a mammutszivattyú, sem a légkazános rendszer nem használja ki teljes egészében a sűrített levegőben tárolt energiát. Találmányunk külső megjelenési formájában hasonlít a mammutszivattyúhoz, különbség: a szelep alkalmazása, a levegő szakaszos adagolása, a sűrített levegőt nem porlasztjuk, hanem nekivezetjük a kiemelendő folyadékoszlopnak, szívóhatást nem gyakorol. A kazános elrendezéstől abban különbözik, hogy a kazánt és szeleprendszerét elhagyjuk, a levegő adagolása nem felülről történik, hanem alulról, a folyadék kiemelése nem a felülről ható nyomás, hanem az alulról ható expanzió és a levegő sebessége útján történik. Találmányunk a sűrített levegőben elraktározott energiát teljes mértékben hasznos munka végzésére használja fel, a folyadékot tetszőleges magasságra emeli, kis helyen fér el, bármely tartórétegből termelhetünk folyadékot, kis folyadékmagasság mellett is alkalmazható, szerkezete és működése egyszerű és üzembiztos. Az A ábra a függőleges állású, a B ábra a vízszintes fekvésű, a C ábra a kígyószerűen meghajlított vízemelő és szállító berendezésének hosszmetszetét példázza szerkezeti elrendezésében és működési elvében. Találmányunk lényege: Zárt tér létesítése a kiemelendő folyadékoszlop körül, hogy csak a (2) kifolyás felé legyen nyitott a tér. Ismeretes fizikai törvény, hogy a sűrített levegőben rejlő energia zárt térben hasznosítható a legjobban. Azzal, hogy a berendezés (1) csövében levő folyadékoszlopot a (2) kifolyónyílás kivételével minden oldalról körülhatároljuk, a sűrített levegő csak egy irányban terjedhet, expanziója hirtelen és oly erővel megy végbe, hogy a felette, illetve előtte levő folyadékoszlopot másodpercek alatt kilöki a csőből és a magasba emeli. Találmányunknak éppen ez, a nagy előnye a többi eljárás felett, a sűrített levegő expanzív erejét és sebességét használja fel a folyadékok emelésére. A levegő mennyisége előre pontosan kiszámítható, az adagolása is pontosan beállít-