183245. lajstromszámú szabadalom • Berendezés szilárd részecskék elválasztsra, főként fokozott üzembiztonságot igénylő alkalmazásokhoz
1 183 345 2 A találmány szilárd részecskék elválasztására szolgáló berendezésre vonatkozik, amely szerkezeti kialakításából adódóan nagy megbízhatósággal működtethető, szűrőképessége működés közben egyszerűen figyelemmel kísérhető, s mind folyadék, mind légnemű közegből történő elkülönítéshez egyaránt, főként fokozott üzembiztonságot igénylő területeken, így például a gyógyszeripar, a szerves vegyipar, de még a nukleáris ipar stb. területén is előnyösen alkalmazható. Szilárd részecskék elválasztására általában szűrőberendezéseket alkalmaznak, amelyek számos változata ismeretes. Függetlenül attól, hogy az elkülöníteni vagy tisztítani kívánt termék szilárd, légnemű vagy folyékony halmazállapotú, a berendezések általános felépítésére jellemző, hogy közeg és szilárd részecskék együttes befogadására szolgáló első térrel, szűrt vagy tisztított közeg gyűjtésére, illetve abból továbbításra szolgáló második térrel vannak kialakítva, és e két tér egymással szűrőn keresztül van közlekedő kapcsolatban. A berendezések működtetése során az első térbe nyomás alatt betáplált közegből a szűrőn való átáramlás során a közeggel együtt betáplált vagy az áramló közeg által magával ragadott szilárd részecskék a szűrő felületén kiválasztódnak, az első térbe néző szűrőfelületen lerakódnak, anyaguktól függően ott tömörödnek, illetve az első tér alsó térfelében fölhalmozódnak. A szűrőn keresztüláramlott közeg a második térben gyűlik és azon keresztül hagyja el a berendezést. A szűrőn fönnakadó szilárd részecskék a szűrőfelület nyílásait tömítik. így a szűrőtag áramlással szemben mutatott ellenállása a szűrési folyamat előrehaladtával nő, a szűrőteljesítmény csökken, s egyúttal az első térben a nyomás növekszik. Ez a nyomásnövekedés a szűrő igénybevételét fokozza, növeli meghibásodásának, így a szűrő anyagán a kívántnál nagyobb nyílások keletkezésének, és/vagy a szűrőanyag befogásából, rögzítéséből való kiszakadásának veszélyét. A szűrő meghibásodása a berendezés üzemének leállítását, technológiai folyamatból való kiiktatását, szükségszerinti mértékű szétbontását, a hibás szűrő megkeresését és javítását vagy a szürőanyag cserélését igényli, s ugyanakkor a hiba bekövetkezése és észlelése, illetve a berendezés üzemének leállítása közötti időtartam alatt termeléskieséssel és/vagy termékveszteséggel jár, ami anyagi kárt és/vagy környezetszennyezést jelenthet. Szakaszos termelésnél szűrőhibásodás esetén a szűrlet elszennyeződhet és ez az adag újraszűrését teszi szükségessé. Az ilyen jellegű meghibásodási veszélyek elkerülése és a szűrőteljesitmény azonos szinten tartása végett a szűrő eltömődését a szilárd részecskék szűrőfelületre való lerakódásának megakadályozásával, vagy a lerakodott anyagból képződő réteg föllazításával és a szűrőfelületről való eltávolításával igyekeznek meggátolni, amire számos megoldást dolgoztak ki. A megoldások egy jelentős csoportjánál mechanikus szerkezeteket alkalmaznak. Ilyen mechanikus szerkezetek lehetnek villás, lehúzógyűrűs, vagy pl. a 171.278 Ijsz. magyar szabadalmi leírásban gázszűrőkhöz ajánlott késes stb. lazítószerkezetek, amelyek az alkalmazott lehúzóeszköznek a szűrőfelületen való mozgatásával, egyes megoldásoknál a szűrő egyidejű deformálása mellett távolítják el a leválasztott anyagot a szűrőfelületről. A mechanikus szerkezetek egy másik, főként zsák vagy tömlő alakú szűrőkhöz alkalmazott csoportját rázőszerkezetek képezik, mint egy ilyent az 1.607.722 ljsz. NSZK-beli szabadalmi leírásban ismertetett megoldásnál is alkalmaznak. A rázószerkezetek a szűrőt főként hossztengelyük irányában vagy arra merőlegesen vibráltatva vagy ütköztetve mozgatják, s ezáltal a leválasztott anyagot a szűrőfelületről mintegy ledobják. A mechanikus szerkezetek alkalmazásának számos hátránya van. Legfőbb hátrányuk, hogy a szűrőanyagot koptatják, így élettartamát csökkentik, a meghibásodás ilyen szerkezetek alkalmazása mellett gyakoribb. Ezenkívül a rázószerkezetek alkalmazásánál a rázás csak a szűrő egy részén hatásos, a szűrő rögzítési helye közelében a kiválasztott részecskék lerakódnak, s onnan eltávolításuk csak a berendezés megbontásával kézi úton végezhető. Maguk a mechanikus szerkezetek általában a szűrendő közeget befogadó első térben vannak elhelyezve, ami fokozott igénybevétellel és gyakori meghibásodással jár, és javításuk általában csak a berendezés megbontásával végezhető. További hátrányuk még, hogy mint mechanikai szerkezetek állandó karbantartást igényelnek, és viszonylag költségesek. A megoldások egy további, főként zsákos porleválasztókhoz alkalmazott csoportjánál, mint pl. az 1.151.846 ljsz. angol és 1.757.515 ljsz. NSZK-beli szabadalmi leírásokban ismertetett megoldásnál is, a szűrőt ellenáramú átöblítéssel tisztítják, többnyire a szűrési folyamat közben, visszafúvatással. A visszaáramoltatott túlnyomású közeg, leginkább gáz, a lerakodott réteget föllazítja, és azt a szűrőanyag kifeszítésével arról mintegy ledobja. Az ilyen rendszerű szűrőberendezésnél a visszaöblítés hatásosságát részben a visszaöblítés gyakoriságának a szűrő eltömődöttségétől függő vezérlésével, mint pl. az 1.256.086 ljsz., 1.290.786 ljsz. és 1.350.145 ljsz. angol szabadalmi leírásokban ismertetett berendezéseknél, részben a visszaöblítő közeg részére fenntartott táskavagy zsák alakú szűrő belső terébe benyúló egy vagy több bevezető toroknak egyedi kialakításával igyekeznek növelni, mint ez utóbbira az 1.302.447 ljsz., 1.314.206 ljsz. angol és 1.761.926 ljsz. NSZK-beli szabadalmi leírások adnak útmutatást. Az ismertetett ellenáramú átöblítést alkalmazó megoldások ugyanakkor több hátránnyal is rendelkeznek. Az ellenáram létrehozására szolgáló szerkezeti egységek és az ezekhez kapcsolódó részek a berendezés fölépítését igen bonyolulttá teszik, és a karbantartást, ill. javítást nagymértékben megnehezítik. Hátrányosság még, hogy a szüröanyagok feszítés! irányának váltakozása a többnyire szövött anyag élettartamát csökkenti, fokozza az anyag meghibásodásának, kiszakadásának veszélyét. Ezen túlmenően az ilyen szűrőberendezések ára és üzemeltetésének járulékos költségei figyelembevéve az előnyeit is, aránytalannak tekinthetők az egyszerűbb szűrőberendezésekéhez viszonyítva. A különböző tisztító célú megoldások együttes alkalmazása, pl. az 1.752.515 ljsz. NSZK-beli szabadalmi leírásban ismertetett kialakítással végzett átöblítéssel együttes rázás, vagy az 1.407.922 ljsz. NSZK-beli és a 169.389 ljsz. magyar szabadalmi leírás szerinti szerkezetekkel zsák formájú szűrők ellenáramú átöblítéssel egyidejűleg végzett kifeszítése az eltömődés föllépését bár hátráltatják, de a szűrőanyagot fokozottan terhelik s igy élettartamát csökkentik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
