165483. lajstromszámú szabadalom • Hidrociklon

5 165483 6 Az 1. ábra a találmány szerinti hidrociklon egy példaképpeni kiviteli alakjának metszete, részben nézete. • A 2. ábra az 1. ábrán vázolt hidrociklon II-II vonal menti metszete. A 3. ábra a találmány szerinti hidrociklon egy másik kiviteli alakjának metszete, részben nézete. A 4. ábra a 3. ábrán vázolt hidrociklon IV-IV vonal menti metszete. Az 5. ábra a 3. és 4. ábrán látható hidrociklon alsó részének egy a 3. ábrán vázolttól eltérő kivitelét mutatja. A 6. ábra a 3. és 4. ábrán látható hidrociklon feladó csőcsonkjának csatlakozó keresztmetszeti alakját metszetben mutatja. A 7. ábra a feladó csőcsonk 4. ábrán feltüntetett VII-VII vonal menti metszete. A 8. ábra a feladó csőcsonk 4. ábrán feltüntetett VIII-VIII vonal menti metszete. A 9. ábra a csőcsonk 4. ábrán feltüntetett DCDí vonal menti metszete. A 10. ábra a centrifugális erő változását az ismert hidrociklonoknál alkalmazott érintőleges folyadéksugár-bevezetés és a találmány szerinti folyadéksugár-bevezetés esetén szemléltető diagram. A találmány szerinti hidrociklon 1. és 2. ábra szerinti példaképpeni kivitelénél a hidrociklon teste 1 hengeres és 2 kúpos részből áll, amelyek előnyösen műanyagból készülnek és össze vannak erősítve. A hidrociklon testébe egy darabot képező 3 gumibélés van— például ragasztással— erősitve. A folyadékkeveréket vagy szuszpenziót a 4 feladó csőcsonkon keresztül vezetjük be a hidrociklon 1 hengeres részébe. A bevezetést a hidrociklon belső felületének geometriai alakját képező kör magasabb rendU, negyed rendű simulőgörbéje mentén végezzük. E simulőgörbe, illetve csatorna alakja a 2. ábrán látható. A nehezebb fajsúlyú folyadékösszetevőt a hidrociklon alsó 5 nyilasán, a könnyebb fajsúlyú folyadékösszetevőt pedig a 6 örvénycsövön keresztül vezetjük el a hidrociklonból. A hidrociklon üzemét a 7 rugalmas gyürü különböző mértékű összenyomása révén szabályozzuk, amit azáltal végzünk, hogy a hidrociklon test 2 kúpos részének végére erősitett 8 kifolyócső külső menetével kapcsolódó 9 szabályozó anyát a kifolyőcsövön csavarva fölfelé, illetve lefelé állítjuk és ezáltal a 9 szabályozó anyára fekvő 10 alátéten keresztül a 8 kifolyócső vállára fekvő 7 rugalmas gyürüt többé-kevésbé összenyomjuk. A 7 rugalmas gyürü összenyomásakor ez csak belső 5 nyilasa felé tud a nyomóerő elől kitérni, tehát az 5 nyílás átmérője a 7 rugalmas gyürü összenyomása mértékétől függően finoman szabályozható. A 3. és 4. ábrákon vázolt hidrociklon-kivitel lényegében az 1. és 2. ábrákon vázolthoz hasonló kialakítású, azzal az eltéréssel, hogy a hengeres és kúpos rész aránya itt eltérő és a 7 rugalmas gyürü alatt itt 11 rugalmas tömböt alkalmazunk. E példaképpeni kivitelnél a hasonló feladatot végző alkatrészeket azonos hivatkozási számokkal jelöltük. E kivitelnél a 4' feladó csőcsonk alakja a hidrociklon geometriai alakját képező kör hatod rendű simulőgörbéje, amelynek keresztmetszeti alakjait a 4. ábrán feltüntetett vonalak menti metszetekben a 6.-9. ábrák szemléltetik. 5 Az 5. ábra a 3. és 4. ábrán látható hidrociklon alsó részét nagyított méretarányban mutatja. Az ismert hidrociklonoknál elkerülhetetlen Borda-Carnot veszteségek gyakorlati értelemben vett megszüntetése céljából az ábra szerinti kivitelnél 10 a hidrociklon 1 hengeres és 2 kúpos része között átmeneti 12 felületrész van, amely magasabb rendű, például másod vagy negyed rendű paraboloid felület. A 12 felületrész magasabb rendű paraboloid alakja következtében a hidrociklonban csavar-15 vonal alakú pályán süllyedő, képzelt folyadékelem legalább másodrendűen simuló pályán — felületenhalad az 1 hengeres részből a 2 kúpos részbe, tehát éles iránytörés nem lép fel. A találmány szerinti hidrociklon előnyös tulaj -20 donságai a következők: A szuszpenzió, illetve folyadékkeverék ívelt pályán való bevezetése lamináris áramlást bizto• sit. A bevezető pálya és hidrociklon belső falfelülete találkozási pontjánál az ismert hidrociklon ki-25 viteleknél fellépő — a 9. diagramon szaggatott vonallal feltüntetett diagramrészen a jellel jelölt -nagy centrifugális erőváltozás elmarad és e helyett a centrifugális erő a találmány szerinti hidrociklonnál a 9. diagram teljes vonallal kihúzott dia-30 gramreszenek megfelelően, lassan változik. Az utóbbi diagramrészen az A' szakasz a simuló szakasznak, az utána következő, enyhén csökkenő szakasz pedig a hidrociklon belső felületéhez tartozó kör, illetve spirális pályának felel meg. A henge-35 res és kúpos rész közötti paraboloid felület biztosítja, hogy a folyadék a hidrociklon belsejében is lamináris jelleggel áramoljon. A találmány szerinti hidrociklonnál az örvénylések és kavitáciők elmaradása eredményeként az ismert hidrociklo-40 noknál használt nyomásnál jelentősen kisebb feladási nyomások is elegendők a kivánt szétválasztások elérésére. A hidrociklon falán az iveit bevezetés következtében fokozatosan növekvő centrifugális erő ha-45 tására a szuszpenzióban levő szemcsék nem ütköznek a falhoz, hanem csak ezen gördülnek és psusznak, ezért koptató hatásuk lényegesen kisebb. Áfáitól távolabbi szemcsék nem a falon, hanem a falhoz támaszkodó szemcséken gördülnek és csúsznak, te-50 hát ezek a falat egyáltalán nem koptatják. A fal mentén gördülő és részben csúszó szemcsék sebessége a többi szemcse sebességénél kisebb, ami szintén a kopás csökkenését eredményezi. Az áramlás laminárisnak tekinthető, ezért a 55 már különvált folyadékösszetevők, illetve szemcsék ném keverednek újra össze. Ennek következtében a szétválasztás az eddig ismert hidrociklonokhoz viszonyítva gyorsabban, zavartalanabbul és kisebb energiabefektetéssel végezhető. 60 Az iveit bevezetés következtében a hidrociklon falára ható erők lassan, folyamatosan változnak, igy a hidrociklon falának adott pontjaiban az erőhatások mindig azonosak, tehát a hidrociklon üzemét zavaró, az erőhatások változásából származó ká-65 ros lengések nem léphetnek fel. 3