190476. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szállítandó folyadéknak helyzeti energiával rendelkező működtető folyadék segítségével történő továbbítására és vízoszlopgép az eljárás foganatosítására
1 190 476 2 A találmány tárgya eljárás szállítandó folyadéknak helyzeti energiával rendelkező működtető folyadék segítségével történő továbbítására és vízoszlopgép az eljárás foganatosítására. Ismeretesek eljárások és vízoszlopgépek, amelyeknél a folyadéktovábbításhoz szükséges energiacserét a folyadékok között nyomásközvetítő szervet tartalmazó, atmoszférától zárt edény rendszerben, a folyadékoknak kvantumonként történő be- és kiléptetése sorozatában, alternáló mozgás keretében hajtják végre. Ilyen megoldásokat ismertet például a 168 430 sz. magyar szabadalmi leírás. Bár az ezen nyomtat ványban bemutatott rendszerek a működtető fo lyadék helyzeti energiáját igen jó (esetenként 90% fölötti) hatásfokkal hasznosítják, a folyadéktovábbítási folyamatban fellépő veszteségeket bizonyos alkalmazási területeken (például mélybányák hűtőrendszereinél) feltétlenül pótolni kell. Ezért ezeket a folyadékoszlop helyzeti energiáját hasznosító un. vízoszlopgépeket veszteségpótló szivattyúkkal kell kiegésziteni, amelyek legalább az egyik folyadékkal járulékos energiát közölnek. Ezek a veszteségpótló szivattyúk az egyébként egyszerű és olcsó rendszert bonyolulttá és költségessé teszik, és az említett alkalmazási területeken csak korlátozott mértékben engedik érvényre jutni annak különben igen jelentős előnyeit. Ismeretesek a folyadékkiszorítás elvén működő különféle (dugattyús, membrános stb.) szivattyúk, amelyeknek zárt térben (hengerben) alternáló mozgást végző nyomásközvetítő szervük (pl. dugattyújuk) és ehhez mechanikus működtetőelem (pl. dugattyúrúd) útján csatlakoztatott meghajtó egységük van. Ezek a szivattyúk nem helyzeti energiával rendelkező működtető folyadék energiájával üzemelnek, hanem motorral vannak összekapcsolva, és villamos energiát vagy hőenergiát hasznosítanak. A találmány feladata olyan megoldás létrehozása helyzeti energiával rendelkező működtető folyadék szállítandó folyadék továbbítására történő felhasználására, amelynél nincs szükség veszteségpótló szivattyúk alkalmazására. A találmány alapja az a felismerés, hogy a veszteségpótlás rendkívül egyszerű módon végrehajtható magában a vízoszlopgépben. Ehhez csupán arra van szükség, hogy a folyadékok közötti energiacserét biztosító, alternáló mozgást végző nyomásközvetítő szervre mechanikus úton erőhatást gyakoroljunk. így feleslegessé válik külön veszteségpótló szivattyúk alkalmazása, mivel magát a vízoszlopgépet tesszük alkalmassá egyidejűleg a működtető folyadék helyzeti energiájának, valamint a veszteségpótlást szolgáló járulékos energiának a szállítandó folyadékra történő átvitelére. Ezáltal rendszerünket ismét igen egyszerűvé tehetjük, előnyeit a bevezetőben említett alkalmazási területeken is maradéktalanul érvényre juttathatjuk, sőt jelentős mértékben növelhetjük. Ezen felismerés nyomán tehát megoldásunk egyrészt olyan eljárás szállítandó folyadéknak helyzeti energiával rendelkező működtető folyadék segítségével történő továbbítására, amelynél a folyadéktovábbításhoz szükséges energiacserét a folyadékok között, nyomásközvetítő szervet tartalmazó, atmoszférától zárt edényrendszerben, a folyadékoknak kvantumonként történő be- és kiléptetése sorozatában, alternáló mozgás keretében hajtjuk végre, mimellett a folyadéktovábbitási folyamatban fellépő veszteségek pótlása céljából legalább az egyik folyadékkal járulékos energiát közlünk, és amelynél a találmány értelmében a járulékos energia legalább egy részét magában az edényrendszerben tápláljuk be, a nyomásközvetítő elemmel, annak legalább egyik irányú elmozdulása során, mechanikus úton közölt erőhatás révén. Megoldásunk másrészt, olyan vízoszlopgép a fenti eljárás foganatosítására, amelynek a szállítandó és a működtető folyadék be-, és kiléptetésére alkalmas zárószervekkel ellátott csatlakozásokkal rendelkező, atmoszférától zárt hengerekből álló edényrendszere van, és amelynél a hengerekben alternáló mozgás végzésére képes nyomásközvetítö szerv van elrendezve, mimellett, a találmány értelmében, a nyomásközvetítő szervekhez a hengerekből kivezetett mechanikus működtetőelem van kapcsolva, amely meghajtó egységgel van összekötve. A találmány szerinti vízoszlopgép egyik előnyös kiviteli alakja hengerenként külön meghajtóegységgel rendelkezik. Egy másik előnyös kiviteli alaknál legalább két henger mechanikus működtető elemei közös meghajtó egységgel vannak összekötve. Egy további előnyös kiviteli alaknak párokat alkotó hengerei vannak, egy páron belül az egyik henger csak a működtető folyadék be-, kiléptetésére szolgáló csatlakozásokkal, a másik henger csak a szállítandó folyadék be-, kiléptetésére szolgáló csatlakozásokkal rendelkezik és egy pár hengereinek mechanikus működtető elemei közös meghajtó egységhez vannak kapcsolva. A találmány szerinti vízoszlopgép egy további előnyös alakjánál a meghajtó egység és a működtető elemek közé forgó mozgást egyenesvonalú alternáló mozgássá alakító mechanizmus van iktatva. Adott esetben előnyös, ha a meghajtó egység munkahenger, akár magának az edényrendszernek részét képező henger. Más esetben előnyös kiviteli alakot testesít meg az olyan megoldás, amelynél a meghajtó egység motor. A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzokra hivatkozva példák kapcsán ismertetjük. Az 1. ábra két veszteségpótló szivattyút tartalmazó, vízoszlopgépre épített hagyományos bányahütő rendszer elvi vázlata ; a 2. ábra egy veszteségpótló szivattyút tartalmazó, vízoszlopgépre épített hagyományos bányahűtő rendszer elvi vázlata ; a 3. ábra a találmány szerinti megoldás egy olyan kiviteli alakjának elvi vázlata, amelynél elmarad az 1. ábra szerinti rendszer egyik veszteségpótló szivattyúja; a 4. ábra a 3. ábra szerinti megoldás egy olyan módosított formájának részlete, amelynél külön hengert alkalmazunk a működtető folyadék, illetve a szállítandó folyadék befogadására; az 5. ábra a találmány szerinti megoldás egy olyan kiviteli alakjának elvi vázlata, amelynél elmarad a 2. ábra szerinti rendszer egyetlen veszteségpótló szivattyúja is; és a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
