168430. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyékony anyag, például víz, zagy és hasonló szállítására folyadékoszlop helyzeti energiájának kihasználásával

3 168430 4 nél pedig az energiatárolás lehetőségének korlátozott mértéke szab határt a racionális, illetve többrétű alkalmazhatóságnak. A találmány feladata, hogy a korábbi, hasonló célú megoldások hátrányait kiküszöbölő olyan megoldást 5 szolgáltasson, amelynél a berendezés működéséhez szivornyahatásra nincs szükség, s amelynél energiatárolási szerveket — például rugókat, súlyokat és hasonlókat — nem kell a zárt edényrendszerbe beépíteni. A találmány feladata továbbá, hogy számos 10 lehetséges kiviteli alakjának felhasználásával a legkülönfélébb alkalmazási területeken — mélybányák hűtővízellátásában, zagyszállításnál, magasponti erőművekben, ipartelepeken, kis vízlépcsők energiájának hasznosításánál — optimális energiahasznosítással 15 tegye lehetővé folyékony anyagok vertikális és horizontális szállítását. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a primer folyadék nyomási (helyzeti) energiájának kihasználásával nemcsak a szekunder folyadéknak a i20 zárt edényrendszerből való kinyomása — azaz, a nyomóütem — hajtható végre, hanem egy szekunder folyadék-kv ntumnak a zárt edényrendszerbe szívása, azaz, a s ivóütem szükséges mértékű energiaigénye is biztosítható, amely szükség esetén változtat- 25 ható is. E felismerés alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan, a bevezetőben említett eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek lényege, hogy szívóütemben a primer folyadékoszlop vagy 30 más, legalább részben a primer folyadék helyzeti energiájával nyomás alá helyezett hyomóközeg, például sűrített levegő, a szekunder folyékony anyag vagy hasonló nyomásának kihasználásával szekunder folyékony anyag-kvantumot szívunk az atmoszférától 35 zárt edényrendszerbe, nyomóütemben pedig abba a primer folyadékoszlopból nyomás alatt álló folyadékkvantumot bocsátunk, amellyel az atmoszférától zárt edényrendszerbe szívott szekunder folyékony anyagkvantumot onnan kinyomjuk; a munkavégzésre fel- 40 használt primer folyadék-kvantumokat az atmoszférától zárt edényrendszerből a primer folyadékoszlop helyzeti energiájának (nyomásának) kihasználásával távolítjuk el, mimellett az egymást követő nyomó- és szívóütemek során a primer folyadék- és a szekunder 45 folyékony anyag-kvantumok egymással való keveredését célszerűen meggátoljuk. Megjegyezzük, hogy primer folyadékon a helyzeti energiával rendelkező működtető folyadékot értjük, amely általában víz, szekunder folyékony anyagon 5« pedig a szállítandó anyagot, amely ugyancsak víz, zagy vagy hasonló lehet. Bizonyos esetekben a primer és szekunder folyadék azonos: amikor például valamilyen természetes vízből elosztandó öntözővizet emelünk magasabb szintre, a víznyerőhelyen uralkodó 55 vízoszlop szolgáltatja a primer folyadékoszlop — nyomást, és az emelendő szekunder folyadékot is ugyanez a víznyerőhely szolgáltatja. Megjegyezzük, hogy a primer és szekunder folyadék-, illetve folyékony anyag-bázis fogalmat is a lehető leg- 60 tágabban kell értelmezni: ezek lehetnek nyitott vagy zárt mesterséges medencék, tartályok vagy hasonlók, de lehetnek természetes folyadéktároló helyek, vízfolyások vagy hasonlók is. Még olyan eset is előfordulhat, amikor a primer 65 folyadék hideg állapotban jut a berendezésből egy csővezetékbe, majd hűtésre való felhasználása után felmelegedve kerül vissza a berendezés szekunder oldali szívótartályába, és ily módon a szekunder bázist alkotja, mégpedig úgy, hogy közben a folyadék egy zárt rendszerből ki sem lép. Az eljárás foganatosítására szolgáló berendezésnek primer folyadék-bázissal kapcsolatban álló, a primer folyadék vezetésére szolgáló leszálló vezetéke, szekunder folyékony anyag szállítására szolgáló vezetéke, valamint az atmoszférától zárt edényrendszere van, amely zárószervek közbeiktatásával egyrészt a leszálló vezetékhez, másrészt a szekunder folyékony anyag-bázishoz és a szekunder anyag szállítására szolgáló vezetékhez van kapcsolva, és amely a primer folyadék kibocsátására szólaló nyitható-zárható ürítőszerwel van ellátva, és ennek a berendezésnek az a lényege, hogy az atmoszférától zárt edényrendszerben két véghelyzet között ide-oda mozgatható, az edényrendszer legalább egy kamráját a szívó-nyomó ütemek során változó térfogatú terekre osztó szerkezete van, amely legalább egy-egy, egymással ellentétes irányokból ható működtető nyomásnak kitehető felülettel rendelkezik, amelyek közül legalább az egyik felület közvetlenül a primer folyadék nyomásával igénybevehetően helyezkedik el; és hogy az ide-oda mozgatható szerkezetnek legalább egy, e felületekkel kényszerkapcsolatban álló, a szekunder folyékony anyag-kvantumnak az atmoszférától zárt edényrendszerből kinyomására szolgáló felülete van. A találmányhoz számos olyan előnyös, újszerű többlethatás fűződik, amilyenekkel a jelenleg ismert hasonló célú megoldások nem rendelkeznek. A találmány szerinti berendezésnél az energiahasznosítás foka igen magas: a gyakorlati esetekben gazdaságosan realizálható kb. 75—90%-os energiahasznosítás, melynek felső értéke a nagy primer vízoszlopnyomások esetén közelíthető meg. Magas hatásfoka a hozamváltozástól gyakorlatilag független, közel konstans, tehát bizonyos határokon belül változó primer folyadékhozamok esetén is állandó magas fokú energiahasznosítás van biztosítva. A berendezés bármilyen folyékony anyag szállítására alkalmas, üzeme igen egyszerű módon automatizálható és teljesen önműködővé is tehető. Automatikus üzeme, nagy üzembiztonsága, hosszú élettartama, meghibásodásra való nagyfokú érzéketlensége kimagaslóan előnyös tényezők. Egyszerű szerkezete miatt gyártása is egyszerű, különleges anyagokat általában nem igényel. Előnyei különösen szembetűnőek mélybányák hűtőrendszerében való alkalmazása esetén, ahol ezideig mintegy 700 m mélységig Pelton-turbinás rekuperációt, nagyobb mélységekben pedig nagynyomású hőcserélőt vagy földalatti hűtőtornyos rendszert alkalmaztak. E módszerekkel szemben a találmány szerinti megoldás az energiahasznosítás magas foka és a mélybe lebocsátott hűtővíz közvetlen, kis nyomás, mellett való felhasználhatósága révén jelentős mértékben csökkenti az egész hűtőrendszer energiaigényét, és ugyanekkor beruházási költségeit is. Alkalmazása feleslegessé teszi az agresszív hűtőfolyadékok használatát. Minden mélybányászati rendszerbe rugalmasan beilleszthető. Amint a későbbiekben még részletesen ismertetni 2