166433. lajstromszámú szabadalom • Fázisok érintkeztetésére szolgáló berendezés
3 166433 4 részben elégítik ki. Az ismert tálcás szerkezetek terhelhetősége és rugalmassága korlátozott. Ez abból adódik, hogy azok réssel vagy furattal, esetleg ezek kombinációjával vannak ellátva. így a rések, illetve furatok által meghatározott keresztmetszet állandó s ez a tálca összkeresztmetszetének csupán egy része (mintegy 10-30%). Ismert viszont, hogy állandó keresztmetszeten történő áramlás, az áramlás sebességének növelésével jelentősen növekvő energiaveszteséget okoz. A legegyszerűbb tányérszerkezetek (pl. szitatányérok) éppen rugalmatlanságuk miatt nem alkalmazhatók általánosan. Újabban mégis előtérbe kerültek, mivel elkészítésük és karbantartásuk egyszerű. Ezen tányérok módosított formája a gáz, illetve a folyadékot terelő kiképzéssel ellátott szerkezet, amivel hatásos turbulens áramlás biztosítható. Ilyen szerkezet pl. a Kittel-tányér, amelynél a tálcák nyílásainak keresztmetszete az összkeresztmetszetnek 20-25%-a, s ezért ellenállásuk kisebb, mint a szitatányétoké. A legelterjedtebb tálcaszerkezetek közé tartozik a buboréksapkás tányér. Rugalmatlansága és költséges előállítása azonban korlátozza felhasználási területét. A tálcás berendezések továbbfejlesztésének tekinthető szelepelő szerkezetek (pl. „Glitschballast"tányérok) rugalmassága előnyös üzemeltetést biztosít, de a rugalmassági tartománynak a tálcán képzett állandó keresztmetszetű nyílások (ami felett a szelepelő szerkezet elhelyezkedik) szabnak határt. Ezen nyílások keresztmetszete az összkeresztmetszetnek mintegy 10-20%-a. További probléma a szerkezeieknél, hogy különösen kényesek a szilárd szennyeződésekkel szemben. A töltött oszlopok - mivel a töltelék nyugalomban lévőnek tekinthető - gyakorlatilag állandó keresztmetszeten történő áramoltatással üzemelnek. így az ebből adódó hátrányuk (rugalmatlanság) itt is jelentkezik. További hátrány, hogy az egyenletes folyadékeloszlatás biztosítása a készülék átmérőjét korlátozza, ezáltal a terhelése is korlátozott. Hátrányuk még, hogy rendkívül érzékenyek a szennyeződésre. A talált megoldás újszerűen egyesíti a leírt berendezések előnyeit, ugyanakkor az összes többi követelménynek is nagymértékben megfelel. A talált megoldás forgástengelyt képező tartóelemeket, ezekhez kapcsolódó billenőelemeket és a billenőelemek elfordulását határoló idomokat tartalmaz. A talált megoldást részletesebben rajzok alapján ismertetjük, amely a fázisok érintkeztetésére szolgáló berendezés példakénti kiviteli alakját tünteti fel. Az 1. sz. ábra a találmány szerinti berendezés egy sorának részét tünteti fel alaphelyzetben, oldalnézeti irányból. A 2. sz. ábra a berendezés egy sorának részét tünteti fel véghelyzetben, oldalnézeti irányból. A 3. sz. ábra a berendezés egy sorának részét tünteti fel felülnézetből. A 4. sz. ábra a berendezés egyik lehetséges megoldásának egy részét tünteti fel oldalnézeti irányból. A találmány lényege: közegek érintkeztetésére szolgáló olyan berendezés, amely egymástól meghatározott távolságra forgástengelyül és tartóelemként szolgáló 1. pálcákat, vagy csöveket tartalmaz, ezekre meghatározott sorrendben felfűzött 2. billenőelemekkel és a billenőelemek szögelfordulását határoló 3. idomokkal. A 2. billenőelemek úgy vannak a tartóelemként és 5 forgástengelyként szolgáló 1. pálcákra, vagy csövekre felfűzve, hogy azokon - az egymásmelletiséget tekintve - az egymás mellett lévő 2. billenőelemek közül egy-kettő, vagy több váltakozva, vagy csak pozitív, vagy csak negatív szögelfodulást végezhet. 10 A tartóelemként és forgástengelyként szolgáló 1. pálcák, vagy csövek célszerűen egymással párhuzamosan vannak elhelyezve, az ezekre felfűzött 2. bil-< lenőelemek pedig úgy helyezkednek el, hogy a szomszédos pálcán lévő billenőelemeket részben fedik és 15 az így érintkező billenőelemek vagy csak pozitív, mm vagy csak negatív szögelfordulást végezhetnek. A 3. szögelfordulást határoló idom feladata a 2. billenőelemek szögelfordulásának korlátozása, ezáltal a 2. billenőelemek megfelelő (pozitív vagy ne-20 gatív) szögelfordulásának biztosítása. A 3. szögelfordulást határoló idom feladatát az 1. forgástengelyt képező pálcák, vagy csövek is elvégezhetik (pl. 4. sz. ábra). Üzemközben az átáramló fázisok mennyisége által 25 szabályozottan a 2 billenőelemek szögelfordulást végeznek a 3 szögelfordulást határoló idomig, vagy ezt a feladatot is ellátó más szerkezeti elemig. Ezáltal az áramló közeg rendelkezésére álló keresztmetszet a 2 billenőelemek közötti hézag méreteitol 30 függően (ami az összkeresztmetszet 1-2%-a lehet), a rendelkezésre álló készülékkeresztmetszet 90-95%-át kitevő keresztmetszetig is változhat. Énnek megfelelően az optimális hatékonyságnak megfelelő áramlási keresztmetszet tág határok között biztosít;35 ható. Ezért a berendezés működése e határok között ÍMSV. független a terheléstől, azaz igen széles határok között rugalmasan üzemeltethető. A fázisérintkeztetést igen intenzívvé teszi az áramló közeg energiáját hasznosító helyi turbulencia, 40 amit a 2 billenőelemek által irányított keresztirányú áramlás számos helyen éleszt. A billenőelemek mozgása pedig az érintkező fázisfelületek meg-megújulását eredményezi. E hatásokból adódóan nagymértékben elősegítődik a komponensátvitel, a hőátvitel és 45 a fázisok közötti reakció lejátszódása. A 2 billenőelemek mozgása, billegése jó folyadék-és gázelosztást biztosít és emellett mintegy öntisztító műveletet végez, ezért a berendezés érzéketlen a szennyeződésekkel szemben. 50 A fázisterheléstől függően a 2 billenőelemsorozat megfelelően korlátolt mozgása széles áramlási sebességtartományban állandó nyomásesést biztosít. Ez a nyomásesés a ma ismert legkorszerűbb hasonló célú szerkezetek által okozott nyomásesésnek a leggyak-55 rabban használt fluidáramlási tartományban mintegy 20—40%-a. Ezért különösen alkalmas vákuum alatt működő fázisérintkeztető berendezések készítésére. A billenőelemek egyik célszerű elrendezését szem-60 lélteti a 4. sz. ábra, ahol a 2 billenőelemek szögelfordulását a felette lévő sor 1. forgástengelyt képező pálcái vagy csövei korlátozzák. Az 1. sz. ábra szerinti példakénti elrendezés esetén a toronyba az elemek úgy helyezhetők el, hogy egy-65 egy sort képező, egy működési egységben lévő ele-2
