165483. lajstromszámú szabadalom • Hidrociklon

3 A hidrociklonban áramló folyadékban fellépő örvénylések, turbulenciák, kavitációk a szétválási folyamatot zavarják, késleltetik, mert a már részben különvált, illetve sugárirányban egymás mellett áramló alkotórészeket ujból összekeverik. Ez a jelenség a hidrociklon szétválasztási munkájának eredményességét csökkenti. , A szétválasztani kivánt folyadéknak hidrociklon falára szögben felütköző része a falra való felütközés következtében sebességének egy részét elveszti. Ez csak a feladónyomás növelésével pótolható. A falra szögben felütköző folyadékrészekben levő keményebb, szemcseszerü anyagrészek a hidrociklon falát erősen koptatják. A. koptatóhatás annál nagyobb, minél keményebb és sarkosabb a szemcse, minél nagyobb az általa falra vitt ütőhatás és minél nagyobb a felütközési szög. Az ismert hidroclklonoknál e koptató hatás kompenzálására rugalmas, kopásnak ellenálló béléseket alkalmaznak, azonban az ismert hidrociklonok élettartama ilyen bélések használata esetén; is aránylag nagyon rövid. A. vázolt hátrányos jelenségek kiküszöbölésére készítenek olyan hidrociklonokat, amelyeknél a feladócsőcsonk csővezetékhez csatlakozó kör keresztmetszete a beömlőnyílás ig fokozatosan téglalap keresztmetszetűvé válik. A beömlőnyílás aránylag nagy karcsuságu téglalap, amelyből a folyadéksugár érintőlegesen áramlik a hidrociklon belső falfelületéhez. E megoldás eredményeként a beömlő folyadéksugárban levő folyadékrészek felütközési szöge kisebb tartományban változik, mint a körkeresztmetszettel beömlő folyadéksugárnál, azonban a folyadéksugár túlnyomó részének szög alatti felütközését, tehát a helyi örvénylések, turbulenciák és kavitációk képződését itt sem lehet elkerülni. Az ilyen kivitelű hidrociklonok élettartama sem javul, sőt romlik, mivel a folyadéksugár itt kisebb felületrészen ütközik fel, mint a körkeresztmetszetü beömlés esetén, tehát a felületegységre időegységenként nagyobb számú koptatőszemcse ütközik fel. Az ismert hidrociklonoknál az örvénylések, turbulenciák és kavitációk még akkor sem volnának kiküszöbölhetők, ha a folyadék hidrociklonba áramoltatását vonalszerű beömlőnyiláson keresztül végeznénk, mert az ismert hidrociklonok érintőlegesen vezetik be a folyadéksugarat. A kör érintője a körnek nulladrendü közelítése. Érintőleges bevezetés esetén azon a ponton, ahol a folyadékrészecske egyenesvonalu pályáról Ívelt pályára tér át, a centrifugális erő hirtelen, robbanásszerűen lép fel. Ez az áramlás lamináris jellegét megzavarja és a már ismertetett zavaró, káros jelenségek lépnek fel. Az ismert hidrociklonok egy részénél a kopásnak ellenálló, rugalmas bélés nincs a hidrociklon falához erősítve. Ennek eredményeként az elkopott bélésanyag cserélhető ugyan, tehát a hidrociklon karbantartása, üzembentartása kisebb költséget igényel, azonban a szabadon mozgatható, rugalmas bélésanyag aránylag könnyen lengésbe hozható és deformálható, aminek bekövetkezése a folyadék áramlását olyan mértékben is megzavarhatja, hogy a hidrociklon üzemképtelenné válik. Az eddig ismert hidrociklonoknál, főként a nagy kupszögU hidrociklonoknál gyakori eset, hogy 4 a csavarvonal mentén süllyedő folyadék a kúpos és hengeres ciklonrészek találkozásánál 60°-os vagy ennél nagyobb iránytörést szenved. Az áramlástanból ismert, hogy 60° körüli hirtelen iránytörés 5 esetén a folyadék teljes lendületét elveszti és ugy áramlik tovább eredeti vagy az eredetinél kisebb sebességgel, hogy nyomási energiája jelentős mértékben csökken. A lendület részbeni vagy teljes elvesztése azt eredményezi, hogy a hidrociklonban a j0 tényleges feladat végzésére — Ulepitésre, derítésre, sűrítésre, szeparálásra stb. — csak kis nyomásesés áll rendelkezésre, mert a nyomásesés nagy része az úgynevezett Borda-Carnot veszteségekkel kárba vész. A részben vagy egészben elve-15 szett lendület pótlása, azaz a nyomásenergia egy részének lendületté alakulása is további energiaveszteség forrása. Az ismert hidrociklonok hengeres és kúpos részének találkozásánál fellépő hirtelen iránytörés 20 következtében a centrifugális erő hirtelen változik, "felüt", ami további energiaveszteséget okoz. Ez azért van igy, mert a kúpos részen a folyadékpálya görbületi sugara mindig kisebb, mint a hidrociklon hengeres részében, tehát a centrifugális erőnek 25 hirtelen kell változni, növekedni. A centrifugális erőnek ez a hirtelen változása az ismert hidrociklonoknál jól bizonyítható, mivel ezek belsejében a centrifugális erő hirtelen változásának helyén sokkal nagyobb mértékű a kopás, mint egyéb felület-30 részeken. A találmány feladata olyan hidrociklon létesítése, amelynél aránylag kis feladőnyomás mellett tökéletes kiválasztás, illetve szétválasztás érhető el, a hidrociklon adott méreteihez viszonyítva, 35 aránylag nagy mennyiségű folyadékban lehet a kiválasztást, illetve szétválasztást elvégezni, a hidrociklonon a folyadék laminárisán, tehát örvénylések, kavitáció, turbulencia és hirtelen iránytörés nélkül áramlik keresztül, továbbá a hidrociklon fa-40 Ián számbavehető kopás nem lép fel és a bélésanyag sem okozhat a folyadék áramlásában semmiféle zavaró jelenséget. A. találmány a kitűzött feladatot azáltal oldja meg, hogy hengeres részébe torkolló, a centrifu-45 gális erőt egyenletesen növelő, a hidrociklon geometriai alakját képező kör magasabb fokú simulógörbéje mellett és ezt követően kiképzett feladó csőcsonkja, és hogy a hidrociklon hengeres és kúpos része között magasabb fokú paraboloid felület-50 rész van. A találmány további jellemzője, hogy a hidrociklon geometriai alakját képező kör negyed rendű s imulógörbéj ét követően kialakított feladó csőcsonkja van. 55 A találmány további jellemzője, hogy a hidrociklon geometriai alakját képező kör hatod rendű s imulógörbéj ét követően kialakított feladó csőcsonkja van. A találmány szerinti hidrociklon jellemzője vé-60 gül, hogy hengeres része és kúpos része között átmeneti felületrész van, amely magasabb rendű, másod vagy negyed rendű paraboloid felület. A találmányt részleteiben a rajzokon vázolt példaképpeni kiviteli alakokkal kapcsolatban ismer-65 tétjük. 2