190203. lajstromszámú szabadalom • Berendezés folyadékok szűrésére
1 2 190 203 A kitűzött feladat megoldásának alapja az a felismerés, hogy a természetes anyagok helyett a szűrési technológiának megfelelően megválasztott tulajdonságú pl. sűrűségű, szemcseméretű, kívánt alakkal rendelkező stb. iparilag előállított kerámiaanyag használata hozza meg a kívánt eredményt, amelynek segítségével hatékonyabb, energiatakarékos üzemű szűrő alakítható ki. A kitűzött feladatot megoldó, a felismerésnek megfelelő találmány szerinti berendezés folyadékok szűrésére főleg szuszpendált szilárd anyagot tartalmazó víz tisztítására, amely berendezésnek nyitott vagy zárt, medence vagy tartály alakja, a berendezés szűrőlemezén elhelyezett szűrőágya, a szűrőágynak azonos szemcsemegoszlású és sűrűségű anyagból kialakított legalább egy szűrőrétege, a gravitációs erővel azonos irányban áramló szűrendő folyadékot a szűrőágy fölé vezető és elosztó bevezető szerkezete, a szűrt folyadékot összegyűjtő és elvezető szerkezete, a berendezés tisztításához a szűrő alá mosófolyadékot és/vagy lazító levegőt bevezető tisztítószerkezete van, oly módon van kialakítva, hogy a szűrőágy a szűrési feladatnak megfelelően előre meghatározott alakkal, geometriai mérettel, felületi érdességgel és sűrűséggel, iparilag előállított, kémiai viselkedés szempontjából egynemű kerámia szemcsékből áll. Jellemzője lehet a találmány szerinti berendezés szűrőágyát képező kerámia szemcséknek, hogy sűrűségük 1,2-3,5 kg/dm3 között előre tervezetten változik, a kerámia szemcse jellemző legnagyobb mérete pedig 0,5-10 mm. További jellemzője lehet a kerámia szemcséknek, hogy gömb, vagy közel gömb alakúak, más esetben szimmetriával rendelkező geometriai test, pl. henger, hasáb, stb. alakjuk, vagy célszerűen tört, zúzott, adott esetben az éleket megszüntető előkoptatott, amorf alakjuk van. Ismérve lehet a találmány szerinti berendezés valamely kiviteli alakjának, hogy a szűrőágyat alkotó kerámia szemcséknek a szabad süllyedési sebessége és/vagy a kerámia szemcsét lebegésben tartó folyadékáram sebessége mértékéhez rendelt, hidrodinamikai úton meghatározott, a szűrési feladathoz igazodó mérete és/vagy alakja van. Más ismérve lehet a találmány szerinti berendezés szűrőágyának, hogy kerámia szemcsék, valamint egyéb mesterséges és/vagy természetes anyag szemcsék alkotják. A találmány szerinti berendezésben az iparilag előállított kerámia töltettel mindenkor a szűrési feladat alapján alkalmasan megválasztott méretű és sűrűségű fizikai tulajdonságú stb. szemcsékből összeállított legmegfelelőbb szürőágyú és szűrési irányú berendezés alakítható ki. Az egyes rétegeken belüli szabályozott szemcseméret következtében a szűrőágy kisebb ellenállású mint a használatos anyagokból álló szűrőágyak. így a szűrés kisebb energiafelhasználással végezhető. A töltet összsúlya a szemcsék süllyedésének hidrodinamikai úton meghatározott süllyedési tulajdonságainak és alakjának következtében kevesebb a hagyományos anyagokból kialakított töltetekénél - amelyek tulajdonságait nem lehet oly mértékben befolyásolni - ezért a tisztításkori fellebegtetés, valamint a mosás könnyebben végezhető, az energiafelhasználás kevesebb és az eredeti rétegződés egyszerűen visszaállítható. Külön előnye a találmánynak, hogy régi, már üzemelő berendezések tölteteinek cseréjével a 5 találmány szerinti szűrő valósítható meg, amely a szűrt anyag mennyiségének növelésével az üzemvitel hatékonyság emelésével jár. Egyrétegű berendezés könnyen többrétegűvé alakítható át ily módon, amely azt jelenti, hogy az egyes visszamosatások 10 közötti idő 30-40%-kal megnövelhető, ugyanolyan méretű berendezés, nagyobb terhelhetőségével a szűrt folyadék mennyisége növelhető. Általában adott feladatra a nagyobb hatékonyság a szűrőágy tulajdonságainak előre tervezhetőségének és alakít- 15 hatóságának következtében kisebb méretű, súlyú és egyszerű üzemvitelű gazdaságosabb berendezés gyártható. Találmányunkat részletesebben egy lehetséges kiviteli példán ismertetjük rajz segítségével. A ta- 20 lálmánynak megfelelő többrétegű vízszűrő berendezés ipari célú és hűtővizet állít elő folyóvízből erőmű részére. A mellékelt rajzon a vízszűrő berendezés elvi vázlatát szemléltetjük. 25 Amint az ábrán látható az 1 zárt kivitelű szűrőtartálynak felső részén elhelyezkedő, a szűrendő vizet 2 bevezető csonkja van, a hozzá csatlakozó 2a folyadék elosztója, az 1 szűrőtartály alsó részén 4 szűrőlemez helyezkedik el, amelyekben a 4a szűrő- 30 fejek vannak elrendezve, a 4 szűrőlemez fölötti 7 megtámasztó rétegen nyugszik az 5 szűrőágy, amely a 6a, 6b, 6c szűrőrétegekből tevődik össze. Az 5 szűrőágy fölött az 1 szűrőtartály felső részén a 13 határoló rács van beépítve. Az 1 szűrőtartály 35 alján a szűrt vizet 3 elvezető csonkja van. Ezen 3 elvezető csonkhoz csatlakozik a 8 mosófolyadék bevezető valamint 9 levegő bevezető csonk. A 10 mosóvíz elvezető csonk a 2 bevezető csonkhoz kapcsolódik. Az l szűrőtartály tetején 11 légtelenítő 40 csonk található. A tisztítás közben használt levegő elvezetésére a 11 levegő elvezető csonk szolgál. Példánk szerinti tisztító berendezés teljesítménye 80 m3/ó, a tartály átmérője 2000 mm, az 5 szűrőágy magassága 1300 mm, a 7 megtámasztó rétegé 200 45 mm. Gravitációs üzemeltetésű, vagyis a szűrendő folyadék az 1 szűrőtartályban felülről lefelé áramlik. Az 5 szűrőágyat a találmánynak megfelelően kerámia szemcsékből alakítottuk ki, amelynek főbb jellemzői, zárt pórusos szerkezetű, kémiailag 50 azonos viselkedésű, sűrűsége 1,3-2,7 kg/dm3 között változik, az anyag törési szilárdsága 90—110 g/mm2 között van. Duzzadásmentes, összenyomhatatlan. Az ágy kialakításánál a szemcsék alakja, sűrűsége, és süllyedési sebessége közötti hidrodinamikai ösz- 55 szefüggésekből indultunk ki. Olyan szűrőágyat, amelynél a nagyobb szemcsék alul, a kisebb szemcsék felül helyezkednek el csak úgy lehet előállítani, ha a kisebb szemesemére m anyag sűrűsége nagyobb mint a nagyobb szemese- 60 méretű tölteté, vagy a nagyobb szemesemére tű anyagnak olyan formája van, amelynek következtében azülepedési sebessége lecsökken. Gyakorta ulag ez azt jelenti, hogy pl. egy 2 mm nag\s,tgu. gömbszerű szemcse a vele azonos sűrűségű és hagg sonló nagyságú, de szabálytalan, amorf alak a
