187889. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fluidumok és fluidumhoz szemcsés szilárd anyag arányadagolására
1 187 889 2 A találmány tárgya kot vagy több fluidum, folyadék vagy gáz komponens, előnyösen víz és annak kezelését szolgáló vegyi anyagok arányadagolására, valamint fluidumhoz szemcsés szilárd anyag arányadagolására alkalmas eljárás és berendezés. Sok iparágban, különösen erőműveknél, víztisztító eljárásoknál, vegyipari eljárásoknál a viz előkészítéséhez vegyi anyagokat (segédanyagot) kell adagolni. Ezt a problémát eddig úgy oldottuk meg, hogy a kezelendő víz mennyiségét mérték, pl. potaméterrel, vagy más áramlásmérővel és külön szivattyúrendszerrel, pl. villanymotorral meghajtott membrán vagy dugattyús szivattyúval adagolták a szükséges segédanyagot. A szivatytyú teljesítménye szabályozható, így az háramló víz mennyiségének és a kívánt koncentrációnak a függvényében kell a segédanyag-szivattyút beállítani. Hibája ennek a rendszernek, hogy nem pontos, a víz mennyisége időről időre változhat, és ezt a segédanyag-szivatytyú folyamatos állításával meglehetősen nehéz követni. Vannak rendszerek, ahol elektronikus úton vezérlik a segédanyag-szivattyút, azaz érzékelik az áramló víz mennyiségét és a kívánt koncentrációnak megfelelő mennyiségre a berendezés automatikusan beállítja a segédanyag-szivattyút. Ez meglehetősen bonyolult és drága berendezés. Másik hátránya ezeknek a rendszereknek, hogy segédanyag adagolásához, adott esetben a vezérléshez külön energiaforrás szükséges. Arányos folyadékadagolásra szolgál a 1215 632 USA szabadalom. Enne! adagolószivattyúkat működtetnek, melyek a komponenseket a kívánt arányban szállítják. Ezek az adagolószivattyúk azonban levegő vagy hidraulika igénybevételével működnek. Folyadékok arányadagolására szolgál a 3 474965 USA szabadalom. Ennél dugattyús szivattyúk szállítják a komponenseket, melyek közül az egyiknek a lökethossza változtatható. A dugattyús szivattyú meghajtása pneumatikával történik. A 3 790030 USA szabadalmi leírás olyan kétkomponenses folyadékadagoló berendezést ismertet, melynél az egyik komponenst pneumatikusan működtetett szivattyú, a másik komponenst az előző szivattyúval meghajtott csuklós karrendszer által mozgatott kisméretű szivattyú adagolja. Az arány változtatását a karrendszer forgáspontjainak megváltoztatása révén lehet elérni. A 170 601 magyar szabadalom több folyadékkomponens folyamatos arányadagolására szolgál. Itt a fő komponenst pneumatikusan meghajtott szivattyú, a segédanyagokat szintén pneumatikusan meghajtott változtatható lökethosszú szivattyú adagolja. A 2 325 902 USA szabadalom bonyolult elektronikával vezérelt arányadagoló szivattyúrendszert ismertet. A találmány célja olyan eljárás és berendezés kialakítása, mely külön tápenergia-szolgáltatás és bonyolult vezérléstechnika nélkül biztosítja egy adott fluidumhoz célszerűen vízhez más fluidum(ok), célszerűen folyadék segédkoniponens(ek) folyamatos adagolását, beállítható arányban. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a vegyipari eljárásoknál, vízkezelő berendezéseknél a fő-folyadék, pl. a víz már eleve valamilyen nyomással érkezik, mely a folyadékot munkavégzésre alkalmassá teszi. Ha tehát a fő-folyadékkal egy térfogatkiszorításos lineáris vagy forgó mozgást végző hidromotort működtetünk, az azon átfolyó mennyisége és a hidromotor jellemző mozgása pl. fordulatszánta, löketszáma között lineáris összefüggés van. Az átfolyó folyadékkal működtetett hidromotor energiája felhasználható egy különálló, segédanyag-adagoló szivattyú — mely lehet dugattyús vagy forgódugattyús kivitelű — működtetésére. Amennyiben e két berendezés között mechanikus, vagy hidraulikus kapcsolatot létesitünk a hajtás átvitelére, ez a kapcsolat más ismert módon alkalmassá tehető, a segéd-, myag-szivattyú szállítóteljesítményének és ezzel együtt a segédanyag koncentrációjának beállítására. A találmány szerinti eljárás lényege tehát az, hogy fluidumokat és fluidumhoz szemcsés szilárd anyagot arányadagolással úgy adagolunk, hogy az egyik, nyomással rendelkező fluidummal — folyadék vagy gáz komponenssel — az ún. fő-folyadékkal alternáló munkahengert vagy forgó mozgást végző térfogatkiszorításos hidromotort, valamint karáttétel, forgómozgás áttétel, vagy magának a fő-folyadék energiájának segítségével egy vagy több más, folyékony vagy szemcsés szilárd anyag adagolására alkalmas változtatható szállítóképességű szivattyút működtetünk. A találmány szerinti berendezés lényege pedig az, hogy az adagolandó fő-folyadék által meghajtott hidraulikus munkahenger vagy térfogatkiszorításos forgómozgást végző hidromotorja mechanikus vagy hidraulikus erőátviteli kapcsolatban van egy vagy több segédanyag szivattyúval és/vagy szilárd szemcsés anyag adagolóval. A találmány szerinti eljárást és berendezést a továbbiakban a rajz alapján, példakénti foganatosítási módok és példakénti kiviteli alakok segítségével ismertetjük. Az 1. ábrán a találmány szerinti folyadékhoz pl. vízhez egy segédanyag, szintén folyadék arányadagolását lehetővé tevő elrendezés elvi vázlatát mutatjuk be. Ez a megoldás két komponenses adagolórendszert ábrázol, ahol a fő-folyadék víz, a segédanyag valamilyen folyékony vegyszer. Ezeket kell folyamatosan adagolni, adott határok között tetszőleges arányban és mennyiségben. Ebből a célból a 9 szelepen keresztül nyomással érkező vizet a 3 irányváitó szerkezeten keresztül juttatunk felváltva az 1 henger alsó, ill. felső terébe. A víz az 1 henger dugattyúját folyamatos, alternáló mozgásra készteti. Az átáramló víz mennyisége arányos az 1 henger átmérőjével, lökethosszával és löketszámával. Amíg a víz az 1 henger egyik terét feltölti, addig a másik hengertérből a víz a 3 irányváltón keresztül all távozó csővezetékbe kerül. Az 1 henger egyik oldalán 4 dugattyúrúd található, melyen az 5 kar helyezkedik el, ami a 4 dugattyúrúd mozgásának végpontján a 3 irányváltót működteti. A 4 dugattyúrúdhoz csatlakozik csuklósán a 6 himbakar, ami a 8 csuklópont körül forog, ill. egy kis mértékben oldalirányban el is mozdul. Merev alaplap és a 6 himbakar között helyezkedik el a 2 segédanyag-szivattyú, mely ugyancsak dugattyús rendszerű. A 2 segédanyag-szivattyú a 6 himbakar és az alaplap között az 1 hengertől különböző távolságban elhelyezhető, ezzel a 2 segédanyag-szivattyú lökethossza megváltozik. A 2 segédanyag-szivattyú helyzeteit az ábra szerint a 7 furatok határozzák meg, de természetesen a helyzet beállítására különböző más módok is lehetségesek. A víz által működtetett 1 henger, valamint a 2 segédanyag-szivattyú löketszáma azonos marad, mert kényszerkapcsolatban vannak. Az 1 henger lökethossza változatlan, tehát a rajta átfolyó folyadék mennyisége, adott nyomásviszonyok mellett, konstans. A segédanyag mennyisége a beállított lökethossztól függ, de a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
