146772. lajstromszámú szabadalom • Berendezés gázkeverékek, folyadékkeverékek és por-levegő keverékek alkotórészeinek szétválasztására
Q Megjelent: 1960. április 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.772. SZÁM 12. e. OSZTÁLY — SCHU—26. ALAPSZÁM Berendezés gázkeverékek, folyadékkeverékek és por-levegő keverékek alkotórészeinek szétválasztására Dr. Schultz-Grunow Fritz Claus tanár, Aachen-ben A bejelentés napja: 1957. április 30. Német • Szövetségi Köztársaságbeli elsőbbsége: 1956. április 30. A jelen találmánynál egy gázkeverék, folyadékkeverék vagy por-levegő toeveréfc nehéz és könnyű alkatrészeinek, vagy összetevőinek szétválasztására, ill. a keverék dúsítására a termodiffúzió elvét használjuk, amelyet a választócsőben és választóhengerben erre a célra már használtak. Az ismert eljárásnál a választócsőnek azonban hátránya, hogy a gyors szétválasztás és a nagy szétválasztási képesség (másnéven az éles elválasztás) követelményei egyidejűleg nem valósíthatók meg. A gyors elválasztáshoz ugyanis széles cső1 , tehát nagy csősugár, valamint nagy nyomás szükséges, viszont a jó elválasztó képességhez ellenkezőleg kis sugarú cső és kis nyomás kell. Ehhez járul, hogy a jó elválasztó képességhez hosszú csöveket kell használni, amelyekben tengelyirányú elhelyezésben fűtődrótot kell alkalmazni a kisátmér őjű cső belsejében, a csövet pedig kívül hűteni kell, ami viszonylag nagy befektetési költségeket tesz szükségessé. Emellett a forró fűtődrót által létesített konvekciós áramlás, amely hatásos elválasztás szempontjából fontos, csak korlátozott sebességű lehet, mert különben örvénylések keletkeznek, amelyek a szétválasztás munkáját zavarják. Ennek következtében az elválasztás nagyon lassú. További hátrány, hogy tetszés szerinti elválasztó képességet nem lehet elérni, mert az ehhez szükséges csőátmérő oly kicsi, hogy a konvekciós áramlat sebességének is nagyon kicsinek kell lenni és ezáltal a cső hosszirányában ható normális diffúzió a szétválasztást gátolja. A hátrányok egy részét az okozza, hogy a konvekciós áramlás sebességét nem lehet függetlenül szabályozni, mert ez az áramlás a hőmérsékleti viszonyoktól függ. A már említett választóhenger lehetővé teszi ugyan ezt a szabályozást a fordulatszám változtatásával, amennyiben a forgó henger a keveréket súrlódás révén magával rántja és ezáltal konvekciós áramlatot létesít, de ez az áramlás az örvénylésekre nagyon érzékeny. További .hátrány, hogy a nagy sebességgel forgó henger csúszó tömítés alkalmazását teszi szükségessé, amely hőfejlődés és az alkalmazandó kenőanyag következtében a keveréket vegyileg befolyásolja és esetleg bemocskolja. Emellett csak az egyik alkatrészt vagy összetevőt lehet elválasztani, ill. dúsítani, mert a másik összetevő ott gyűlik össze, ahol a keveréket bevezetik. A jelen találmány lehetővé teszi a fent említett hátrányok kiküszöbölését. A találmány lényege az, hogy a szétválasztást létrehozó vagy elősegítő konvekciós áramlást egyszerre és együtt ható felhajtóerővel, súrlódóerővel és centrifugális erővel létesítjük. A találmány lehetővé teszi az örvénylésekkel szemben mutatkozó érzékenység jelentős csökkentését, a konvekciós áramlás pedig számottevően erősíthető. Ez az áramlás ugyanis centrifugális erőkkel bárminő módon létrehozható, az áramlás tehát bárminő erősségű és tetszés szerinti hosszúságú úton működő lehet. Erre a célra a találmány értelmében oly forgó tárcsát alkalmazunk, amely ezt teljesen és szorosan körülzáró tokban vagy házban helyezkedik el és emellett a tárcsa, valamint a ház egymástól eltérő fordulatszámokkal forognak. A tárcsát és a házat különböző hőmérsékleteken tartjuk. A szétválasztandó (alkatrészeire bontandó) keverék a tárcsa és a ház közötti résekben vagy közterekben helyezkedik el. Ennek a berendezésnek a megalkotásánál az alapgondolat az volt, hogy a résben, a hőmérsékletkülönbségektől függetlenül, tehát csak a súrlódó és röpítő erők hatására konvekciós áramlat létesül, olyképp, hogy a tárcsa és a ház falain határrétegek keletkeznek. Ezekben a határrétegekben a feldolgozott közeg sugárirányban kifelé, ill. befelé mozog, a határrétegek között pedig a közeg gyakorlatilag véve mint egy szilárd test forog. Ha a rés nagyon keskeny, a fentiekben leírt jelenségek azzal a nem jelentős különbséggel jönnek létre, hogy a két konvekciós áramlás egymással határos, tehát nincsen jelen az a közbenső tér, amelyben a szilárd testként forgó anyag lenne jelen.
