184497. lajstromszámú szabadalom • Iszaptér kialakítás centrifugál szeparátorokhoz
1 2 A találmány tárgya Iszaptér-kialakítás folyadékokhoz alkalmazott centrifugál szeparátorokhoz. Ezek üzem közben vezérlőimpulzussal nyithatók és zárhatók, dobjuk íszaptere pedig kettős kúpként van kialakítva. Ismeretesek olyan centrifugál-szeparátorok, amelyek periodikusan nyitódó és záródó dobban vannak ellátva. Ezeknél a kettős kúp belső kontúrja meridiánmetszetben egyenes. Az ilyen kialakítást zárt doboknál - azaz olyan doboknál, amelyek nem rendelkeznek periodikusan működtetendő nyítószerkezettel - csak akkor alkalmaztak, ha azok olyan fúvókákkal voltak ellátva, amelyek a szeparátor működése közben a hab (iszap) folyamatos eltávolítását lehetővé tették. A zárt építésű dobok — amelyeknek iszaptartalmát leállítás után kézzel kellett eltávolítani — olyan iszapterekkel rendelkeztek, amelyek külső kontúrja lényegében hengeres. A periodikus iszapkidobás bevezetésével szükségessé vált, hogy az iszaptereket kúposra alakítsák ki, hogy ezáltal a dob nyitásakor az iszap biztonságos vezetéséről gondoskodjanak. A kúpnak a forgástengelylyel bezárt szögét azonban nem lehetett nagyobbra választani, mint amekkora a mindenkori iszaplerakó, dáshoz szükséges, A szög növelésével ugyanis nőtt a dob külső átmérője, úgyhogy az alkalmazott anyagok szilárdsági határértékeinél a dob fordulatszámának csökkentése és ezzel a leválasztóerő csökkentése vált szükségessé. További hiányossága a fenti megoldásoknak, hogy a kilökéskor az iszap egy része a dobfalon megtapadva visszamarad, ami kiegyensúlyozatlanságokat okozott. Ezek a kiegyensúlyozatlanságok kedvezőtlen esetben a szeparátor meghibásodását okozta, sőt adott esetben a szomszédos berendezés és a kezelőszemélyzet is sérülésveszélynek volt kitéve. A lerakódások csökkentése érdekében az iszappal érintkező felületek felületi simaságát igyekeztek igen finomra választani. Ha összehasonlítjuk a centrifugai-szeparátoroknál, hogy a leválasztótér térfogata hogy aránylik az iszaptér és a teljes dob térfogatához, megállapítható, hogy ez az arány a periodikusan öniszaptalanító szeparátoroknál jóval kedvezőtlenebb a leválasztótér szempontjából, mint a hengeres falú zárt doboknál. Ez a viszony a periodikus működésű szeparátoroknál kifejeződik a nagyobb gyártási és üzemeltetési anyag-illetve energiaráfordításban is. Jóllehet előrehaladásnak számít az a tény, hogy ezzel a ráfordítással a szeparátor állásideje és a kézi munka csökkenthető, az ilyen szeparátorok hatékonysága feltétlenül javítsára szorul. A találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése. A találmánnyal megoldandó feladat ennek megfelelően olyan iszaptér-kialakítás létrehozása, amellyel az iszaptér falán a tömörített iszap tapadása teljesen megakadályozható, és amellyel a periodikus iszapeltávolítás időpontjában az iszaptérből tökéletes iszapeltávolítás időpontjában az iszaptérből tökéletes iszapeltávolítás érhető el. A kitűzött feladatot olyan iszaptér-kialakítás továbbfejlesztésével oldottuk meg, amely periodikusan működtethető szeparátoroknál alkalmazható, amelyek dobjának kettős kúpként kialakított íszaptere van. Ezt a találmány szerint azzal fejlesztettük tovább, hogy meridiánmetszetben az iszaptér kontúrjának a dob sugarával változó érintőhajlása van. Célszerűen a maximális és minimális Iszaptérátmérő között a merídiánmetszetben kapott görbét úgy választjuk meg, hogy az iszaptér magassága a dob sugarának hatványfüggvénye, vagy exponenciális függvénye legyen. Olyan kivitel is lehetséges, amelynél a meridiángörbe a két függvény matematikai kombinációja. A találmány szerinti megoldásnál tehát az iszaptér maximális és minimális átmérője közötti faikontúr meridiánmetszetben nem egyenes, hanem görbe, ami közvetlenül befolyásolja a dob kialakítását. Abból a tényből indultunk ki, hogy az iszapnak az iszaptér falára tapadása egy sereg tényezőtől függ, például a fal felületi simaságától, továbbá az iszap specifikus tulajdonságaitól, például adhéziósától, tömörödési képességétől, valamint a nagy dobforduiat következtében keletkező falhőmérséklettel kapcsolatos változásától. Az iszapnak a falra való tapadása a centrifugális gyorsulás (r x co2) hatására megfogalmazható a súrlódási tényező u segítségévei, amelynek változása az alábbi hatvány függvénnyel: Mi =M0 (r. w2 f vagy az alábbi exponenciális függvénnyel fejezhető kJ: (miw2) Ms =Mo . exp-------------g A találmány szerint olyan kivitel is lehetséges, amelynél a görbekontúr teljesen vagy részben érintő, poügonból, vagy körívszakaszokból van kialakítva, A találmányt részletesebben a Tajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti dob függőleges metszetét tüntettük fel, amely egyúttal meridiánmetszetnek tekinthető. Amint a rajzon látható, 1 dobfenékre 2 dobfedél tömítetten van ültetve és 3 zárógyürűvel vannak ezek egymással összekötve. Az 1 dobfenékben például hidraulikusan működtethető 4 tolattyű van elrendezve, amely függőleges irányban ügy mozdítható el, hogy felső éle az 5 dobtömítésnél időszakosan gyűrűrést hagy szabadon. Ezen a gyűrűrésen át 6 iszaptérben összegyűlt iszap távozhat. A szétválasztandó folyadék hozzávezetése a dob közepén történik, például felülről, külön nem ábrázolt csövön át, amely 7 elosztó központi furatába nyúlik. Mivel az 1 dobfenék központi furata a lefelé nyúló és külön nem ábrázolt hajtóorsóval van lezárva, a folyadék 8 szívón y Sásokon át áramjjk 9 Jeválasztótérbe. A 9 leválasztótérben a centrifugális erőtér hatására a folyadék szétválik, A folyékony komponensek sűrűségétől függően vagy közvetlenül, vagy pedig 10 kúprésen át befelé áramlanak, ahol azután ezeket külön nem ábrázolt felfogóegységben gyűjtjük össze. A folyékony komponensekhez képest nagyobb fajsúlyú iszap a gyűrűrés nyitási idői közötti időszakokban a 6 iszaptérben gyűlik össze, amelyet belülről a 9 leválasztótér tányérszerű része, a 2 dobfedél, a 4 tolattyű és a találmány szerinti 11 kontúr határol. A 6 íszaptér 11 kontúrjának görbe alakja van, amely a következő két összefüggés valamelyikével határozható meg: 184.497 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
