184588. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés közeg különböző sűrűségű összetevőkre való szétválasztására
1 184 588 2 en egyensúlyban vannak. A 15, ábra szerinti kiviteli példa esetében a nagyobb 2 szétválasztó örvény közegrészecskéi 18 alkalommal ütköznek egy fordulat alatt. A nagyobb 2 szétválasztó örvény külső kerületén tangendálisan elhelyezkedő 40 ütköző területek hossza azonos, a 40 ütköző területek közötti kerületi ív hosszával. Ezáltal a nagyobb 2 szétválasztó örvényt szabályos hullámmozgásba hozzuk. A 16. ábrán látható a találmány szerinti örvényrendszer, ahol a ciklonok tengelyirányban lépcsőzetes elrendezésűek. A szétválasztandó közeget a legfelső középső ciklonba vezetjük be, amelyből a közegrészecskék áthaladhatnak részben az alacsonyabban elhelyezett ciklonokba a 40 ütközőterületeken keresztül. Az alacsonyabban lévő ciklonokba áthaladva a közegrészek nagyobb sűrűségüknél fogva a 10 örvénykamrák felső részén helyezkednek el. A tengelyirányban különböző szinteken elhelyezett ciklonokból kisebb és nagyobb sűrűségű különböző mértékben koncentrálódott közegrészek nyerhetők a 13 és 14 tangenciális kivezető csöveken keresztül. Ezek közül néhány a középső ciklonon újra átáramoltatható a 12 tangenciális bevezetőcsővel a hatékony koncentráció céljából. A különböző szinteken elhelyezett ciklonok 13 és 14 tangenciális kivezetőcsöve méretének és nyomásának szabályozásával lehetséges a különböző ciklonok közegrészecske összetételének szabályozása. Eszerint lehetséges olyan ciklonrendszerek építése, ahol a középső ciklont 3, 4, 5 stb. ciklon veszi körül szabályos közökkel és az utóbbi ciklonok további ciklonokkal vannak összekötve. A 17. ábrán látható a találmány szerinti olyan ciklonrendszer, amely egy centrifuga kerülete mentén a 490 forgástengely körül van elhelyezve. A centrifuga forgása a ciklonok forgásával együtt hullámmozgást hoz létre a ciklon örvényeiben, elősegítve a közegszétválasztást. A hullámmozgást elősegíti az a tény, hogy a szomszédos örvények egymással ütköznek. A 18. ábrán egy centrifuga tengelymetszete látható. Az örvények 49 forgási tengelye és a centrifuga 490 forgási tengelye által bezárt szög a ciklonok kúposságától vagy hengerességétől függően, továbbá a 40 ütközési terület hosszától függően változhat. A 19. ábrán a 2 kúpos szétválasztó örvények 49 forgástengelyeinek egymáshoz viszonyított szimmetrikus elrendezése látható tengelymetszetben, ahol a 2 szétválasztó örvények felső részéről az egyes örvények közötti falat eltávolítottuk. A 49 forgástengelyek négyzethálós elhelyezkedését a 47 örvénykamrafedél gömbfelszínén méljük. A 20. ábrán négy 2 szétválasztó örvény látható, amelyek között két 60 kisebb áramláselosztó van egy 39 nagyobb áramláselosztó helyett. Ezáltal a 2 szétválasztó örvényekre vonatkozóan megállapított súrlódási felület kisebb lesz. A 2 szétválasztó örvények és a kisebb 60 áramláselosztók között ellenörvények alakulnak ki, amelyek oldalról támasztják a 2 szétválasztó örvényeket. A találmány szerinti megoldás a felsorolt kiviteli példákon túl, a leírt alapelveknek megfelelően számtalan hasonló, konstrukcióban kivitelezhető. A találmány szerinti megoldás előnye, hogy jelentősen csökken a szétválasztó örvény és a külső határoló felület közötti súrlódás. Kedvezőbb hatásfokkal hozható létre a közegrészecskéket szétválasztó centrifugális erő, továbbá a közegben kialakuló hullámmozgás a közegrészecskék jobb hatásfokú szétválasztását eredményezi. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás közeg különböző sűrűségű összetevőkre való szétválasztására, amihez centrifugális erőt és szabályozatlan örvényáramlást alkalmazunk és a nagyobb sűrűségű részecskéket az elválasztó örvény külső részén koncentráljuk, a kisebb sűrűségű részecskéket pedig az örvény forgástengelyének körzetében koncentráljuk, azzal jellemezve, hogy érintőlegesen kettő vagy több szétválasztó örvényt helyezünk el párosával egymás mellett, a szomszédos örvényeket ellentétes forgásiránnyal alakítjuk ki és 0-90°-os szög alatt ütköztetjük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a szétválasztó örvények forgásközéppontjaiból tengelyirányból nézve szabályos négyzethálót alkotunk és így az egymás melletti szétválasztó örvényekből örvényrendszert építünk fel. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az egymás melletti szétválasztó örvényekből álló örvénylési rendszert úgy alakítjuk ki, hogy a szétválasztó örvény körül kerülete mentén további szétválasztó örvényeket helyezünk el. f. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az egymás melletti szétválasztó örvényekből álló örvényrendszert úgy alakítjuk ki, hogy a szétválasztó örvények forgásközéppontjait szimmetrikusan helyezzük el az egyik forgásközépponthoz képest. 5. Berendezés különösen az 1-4. igénypontok szerinti eljárás foganatosítására, azzal jellemezve, hogy párhuzamos örvényszétválasztók örvénykamrái (10) párosával, részben egymással érintkezőén ütközőterületekkel (40) varrnak kialakítva, ahol a párhuzamos szétválasztó örvények (2) forgásiránya ellenkező. 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szétválasztandó közeget bevezető cső (12) az örvénykamrák (10) közötti ütközőterületekbe (40) van illesztve. 7. Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az örvénykamrák (10) szabályos négyzethálóban, egymással párhuzamosan vannak elhelyezve. 8. Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy egy örvénykamra kerülete mentén további örvénykamrák (10) vannak elhelyezve. 9. Az 5-7. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kamrafalak (1) a párhuzamos örvénykamrák (10) között el vannak távolítva. 10. Az 5-7. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy négy párhuzamos örvénykamra (10) között négyszög keresztmetszetű áramláselosztók (39) vannak. 11. Az 5-7. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy négy párhuzamos örvénykamra (10) között kettő kisebb áramláselosztó (60) van. 12. Az 5-7. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy négy párhuzamos örvénykamra (10) között kör keresztmetszetű áramláselosztó (39) van. 13. A 10-12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az áramláselosztó (39) hornyos kialakítású a szétválasztó örvény (2) hullámterjedése irányában. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
