184054. lajstromszámú szabadalom • Eljárás keverési műveletek végzésére
3 A találmány tárgya eljárás keverési műveletek végzésére, különösen diszpergált és/vagy oldódó szilárd anyag(ok) és/vagy gáz- és/vagy cseppfolyós halmazállapotú komponens(ek) folyadéktérben való egyenletes eloszlatására. Ismert és széles körben alkalmazott keverőberendezésekben az egyenletes komponens-eloszlatáshoz szükséges keverő folyadékmozgást általában a folyadéktérben elhelyezett, hajtott mozgóelemekkel állítják elő. Az ilyen mechanikus keverőelemekkel ellátott keverőberendezések általában költségesek, viszonylag helyigényesek, üzemben tartásuk, karbantartásuk viszonylag bonyolult, nehézkes. Ritkább esetekben alkalmaznak különleges feladatokra pneumatikus keverőket is, ezek azonban nem általánosan használhatók. A különböző tulajdonságú anyagok egyesítésére kialakult keverési eljárások a vegyiparnak és rokoniparainak (pl. víz- és szennyvízkezelés) alapvető műveletei, amelyeket szilárd anyag vagy gáz folyadékban való diszpergálására, elnyeletésére, oldására, két vagy több folyadék elkeverésére stb. egyaránt alkalmaznak. A találmány .célja az ismert, főleg mozgatott, hajtott mechanikus keverőelemes berendezéseknél egyszerűbb szerkezetű keverőberendezések alkalmazását lehetővé tevő keverési eljárás, és ennek foganatosítására alkalmas berendezések kialakítása, amelyek számos, különösen az említett alkalmazási területen előnyösen felhasználhatók. A találmány alapját annak a felismerése képezi, hogy a különböző anyagok elegyítésére, intenzív elkeverésére a folyadéksugár energiája igen előnyösen felhasználható. Ennek megfelelően a kitűzött célt olyan eljárás alkalmazásával éljük el, amelynél a folyadéktér egyenletes eloszlatásához szükséges intenzív folyadékmozgást a folyadéktér energiaszintjéhez képest megnövelt energiájú folyadéksugárnak a folyadéktérbe történő bevezetésével hozzuk létre, és amely eljárásra az jellemző, hogy a megnövelt energiájú folyadéksugarat a keverendő folyadéktérbe a folyadék meglevő, vagy a keverés hatására létrejövő áramlásával szemben vezetjük be, az áramlási tér mechanikus és/vagy hidraulikus leszűkítésével a keverendő folyadék mozgását felgyorsítva, miáltal két, viszonylag nagysebességű folyadéksugarat ütköztetünk. Előnyösnek bizonyult, ha megnövelt energiájú folyadéksugárként a folyadéktérbe való bevezetés helyén uralkodó folyadéktér-nyomásnál nagyobb belépő nyomású folyadéksugarat alkalmazunk. A megnövelt energiájú folyadéksugarat célszerűen a folyadéktérből elvett, kiágaztatott folyadéksugár nyomásfokozásával és/vagy fojtással hozzuk létre. A megnövelt energiájú folyadéksugár bevezetésével a folyadéktérben célszerűen 500...3000 s"1 értékű keverési grádienst állítunk elő. Különböző anyagok, vegyszerek folyadékáramba történő adagolt bejuttatására és intenzív bekeverésére, különösen vízkezelési műveleteknél derítő és derítést elősegítő és/vagy íz- és szageltávolító anyagoknak a kezelendő vízáramba történő bekeverésére különösen alkalmasnak bizonyult a találmány szerinti eljárás olyan foganatosítási módja, amely szerint a bejuttatandó anyagkomponenseket a főáramnak tekintett folyadéktérből kiágaztatott és nyomásfokozott, részáramot képező folyadéksugárba adagoljuk be, majd az így nyert, a bekeverendő anyagkomponens(ekk)el dúsított, megnöveli energiájú folyadéksugarat a folyadékáram áramlási irányával célszerűen ellentétes irányban az áramló folyadéktérbe vezetjük vissza. Célszerű, ha az anyagok, vegyszerek oldását és/vagy előkeverését a főáramból kiágaztatott részáramba való beadagolásuk előtt egy külön keverőtérben ugyancsak a keverőtér energiaszintjéhez képest megnövelt energiájú folyadéksugár alkalmazásával végezzük. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy nincs szükség keverő hajtóművekre, amelyek bonyolult kialakításuknál fogva az ismert keverőberendezések legköltségesebb egységei. Ezzel együtt elmarad a forgó keverőtengely és keverőelem, amelynek tökéletes, egy tengely körüli forgása a végére szerelt keverőelem által okozott kiegyensúlyozatlanság és kihajlás miatt nem oldható meg. Ez általában a csapágyazás gyors tönkremenetelét okozza. A keverő hajtóművek elmaradása kisebb magasságú berendezéseket eredményez, ami a kezelőépület belmagasságának csökkenthetőségét eredményezi. Nincs szükség továbbá a berendezések javításakor hosszú tengelyek, nehéz hajtóművek kiemelésére, ezzel elhagyható a keverős készülékek fölött szokásos emelőberendezés, ami szintén az épület belmagasság csökkentését teszi lehetővé. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezések alkalmazása esetén az üzembentartás, karbantartás jelentős mértékben egyszerűsödik. A találmány szerinti eljárást annak különböző foganatosítási lehetőségeit megvalósító célszerű példaképpeni berendezéseken a csatolt rajz alapján részletesebben is ismertetjük. A rajzon az 1. ábra lényegében két keverési feladat találmány szerinti eljárással történő kombinált megoldására alkalmas példaképpeni berendezés vonalas vázlata, a 2. ábra hasonló módon két keverési feladatot a találmány szerint végző módosított berendezés elvi ábrája, a 3. ábra egy példaképpeni, perdületet adó lapátkoszorús statikus keverőelem vonalas szelvénye, a 4. ábra a 3. ábra szerinti IV—IV sík mentén vett vonalas metszet, az 5. ábra egy további, örvénykamrás keverőelemes berendezés részletét bemutató vázlat, a 6. ábra egy különösen meszes vízlágyítás céljára alkalmazható példaképpeni találmány szerinti berendezés vonalas vázlata, míg a 7. ábra fúvóka rendszerű statikus keverőelem alkalmazásánál a főáram nyomásesésének számításához alkalmazandó segédábra. A találmány szerinti eljárás alapvető, lényeges jellemzőit az 1. és 2. ábrán látható példaképpeni berendezések ábra szerinti alsó berendezés-elemeinek kapcsán tudjuk ~4 ~ _ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
