154990. lajstromszámú szabadalom • Gátszerkezet nagykeresztmetszetű tároló létesítésére forgó csövekben

154990 nyomásesését tudjuk elkerülni; ugyanakkor nem lehet túl nagy, nehogy forgás alkalmával az anyag csúszás következtében hátrafelé mozogjon. A gát működését megmagyarázhatjuk, ha fel- 5 tételezzük, hogy a töltést képező ;anyag, amelyet vissza akarunk tartani, folyadék, és hogy az 1 forgó csőnek a tengelye vízszintes. A magyarázat azonban akkor is alkalmazható, hogyha az anyag por, és/vagy a cső a vízszinteshez 10 képest kissé lejtős. A 4. ábra szerinti hőkieserélőben az A tárolót, amelynek az ábrázolt esetben 155 grados központi szöge van, n számú csavarfelület jelen esetben nyolc csavarfelület segítségével nyer- 15 tünk. így 400 1_ 155 = 2i05 grad. 400 , . F = + A A 4. ábrának a csavarfelületeit a 2 tengelyre 20 merőleges és ezen áthaladó egyenes vonalakkal az 1 forgó cső falára vetítettük, ahogyan ezt az 5. ábra mutatja, majd a vetítést síkba fejtettük ki (5. ábra alsó része). A különböző 21— 28 csavarfelületeket 21—21' 25 ...28—2S' egyenes vonalak, ábrázolják, amelyek a henger alkotóival szöget zárnak be, és a 18 és 19 töltés határait két 18', 19' egyenes vonal ' ábrázolja, amely párhuzamos az 1 cső alkotóival. Feltételezzük, hogy a csövet a 20 alkotó S0 mentén metszettük, amelyet a kiterítésben két egyenes, az alkotóval ugyancsak párhuzamos 20' és 2!0>" vonal ábrázol. A kifejtésen a felső él az ábra felső részén van. Mivel a cső csak lassan forog (10 nyíl) a csa- 35 varfelületek közötti tér, amely a beáramló folyadék síkjával került érítfcezésbe, ennek megfelelő szintig van folyadékkal megtöltve. Az 5. ábrán ábrázolt kifejtésen látható, hogy a folyadék a csavarfelületek közötti terekben ki- 40 egyenlítődik és mindig talál akadályt, amely meggátolja, hogy a töltés 155 gradnál kisebb legyen. Példaként azt a helyzetet nézzük, amikor a forgás következtében a 23', 22', 22, 23 tereket a folyadék elárasztja, ha a 213' a 19'-be 45 jut. Há követjük a forgó mozgást, látható, hogy ebben a pillanatban a 22 pont 18' vonalon fekszik. Ennék az az eredménye, hogy kiegyenlítődés után a 22, 22' csavarfelület az áramlás részére akadályt képez. 50 Ez a meggondolás magyarázza meg azt, hogy minden egyes menetet képező tároló végül is 400 grad csavarfelület darabból képezhető, 55 amelynek a végéhez két éket adunk hozzá, amelyeket a csavarfelület megihosszabításából két, a belső hengerhez érintőlegesen csatlakozó sík metsz le. Az egyik sík a csővön található vezető csavarvonal egyik végpontján, a másik 60 ennek a vonalnak a másik végpontján megy át. Az egyenes ékekhez tartozó csavarvonal fcözsítő visszatartó gátrendszert ábrázol: a 4. ábrával való összehasonlítás lehetővé teszi, hogy megértsük a metszések jelentőségét. A 7. ábra 155 grados átfolyást visszatartó csavarmenetet ábrázol, ahol a 31 csavarfelületek közti 32 szög 400 — — = 50 grad, ezt a szöget két 38 ék fcöz-8 ponti szöge nagyobbítja meg, a 35 központi A szög értéke 155 =—9

" =77,5 grad. ponti szöge •- A 6. ábra ilyen tárolót léte-65 Látható így, hogy ilyen elrendezés segítségével a gázok vagy gőzök áramlásával szembeni akadály a minimumra csökken. A szabad keresztmetszet egyenlő a cső teljes keresztmetszete, csökkentve a 26 töltés keresztmetszetével. Az áramlási keresztmetszet így sokkal nagyobb, mint a csővel koaxiális gyűrű keresztmetszete (3. ábra. 4. hivatkozási szám). Végül is a tároló helyét a cső előre meghatározott hossza mentén lehet meghatározni azáltal, hogy két, egyenként több csavarfelületből álló gátat létesítünk a fent leírthoz hasonlóan úgy, hogy a beömlő gát emelkedése ellentétes legyen a kiömlő gát emelkedésével.. A beömlő gát előtt és a kiömlő gát után az anyag mozgása kizárólag az általános paraméterektől függ: a cső lejtésétől, a forgás sebességétől, és a belső súrlódás szögétől. Ezt a pontosítást a rajzokon nem ábrázoltuk. Abban az esetben, hogyha a tárolandó anyag por és nem folyadék, ia töltés központi szögétől függően a számított menetemelkedést töfobé-ktevésibé csökkenteni lehet. Az elrendezésnek számos alkalmazása van és magában foglalja az összes hőikicseréiőt, ahol az egyik oldalon gáz vagy gőz, a másik oldalon folyadék vagy por van, és bármilyen irányú a hőátadás. Különös példaként említjük a bejelentésben az alumíniumoxid pörkölőkemencét, és az égetett alumíniumoxid hűtőberendezését. Nyilvánvaló, hogy egyesíteni lehet ugyanazon hőkicserélőben a csavarfelületekből álló gátat más eszközökkel, mint pl. a 2. ábra 6, 7 gyűrűivel. A csavarfelületekből álló gátak számát, vagy az ellentétes csavarodási irányú gátpárok számát ugyancsak meg lehet sokszorozni. Szabadalmi igénypontok: 1. Gátszerkezet forgó csőben nagy kereszmetszetű tároló létesítésére, amelyet A középponti szög zár be, és 200 gradot ér el anélkül, hogy a gázok vagy gőzök áramlási keresztmetszetében túlságos szűkület létesülne, avagy a kezelt anyagot elfújná, azzal jellemezve, hogy az anyagáramlás útjába legalább egy n számú csavarmenetből kialakított gát van elhelyezve, és mindegyik csavarmenet legalább részben egy, a forgó csővel koaxiális csavarfelületből áll, a menetek emelkedési hosszához tartozó 3