190476. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szállítandó folyadéknak helyzeti energiával rendelkező működtető folyadék segítségével történő továbbítására és vízoszlopgép az eljárás foganatosítására
1 190 476 2 6. ábra az 5. ábra szerinti megoldás egy olyan módosított formájának részlete, amelynél külön hengert alkalmazunk a működtető folyadék, illetve a szállítandó folyadék befogadására. Az 1. ábra szerinti hagyományos rendszernél a külszínen T hűtőtorony és HG hűtőgép van elrendezve. A HG hűtőgép vertikális kört alkotó leszálló és felmenő vezetékeken át mélyszinten elrendezett VG vízoszlopgép egyik oldalával van összekötve. A VG vízoszlopgép másik oldala M szívómedencét és V-L víz-levegő hőcserélőt tartalmazó horizontális körre van csatlakoztatva. A vertikális körbe első veszteségpótló Pv szivattyú, a horizontális körbe második veszteségpótló Ph szivattyú van iktatva, előbbi a külszínen, utóbbi a mélyszinten van elrendezve. A HG hűtőgépben lehűtött vizet a VG vízoszlopgép a Ph szivattyú M szívómedencéjébe adja le. A Ph szivattyú a hideg vizet a V-L víz-levegő hőcserélőn át a VG vízoszlopgép szívóoldala felé kényszeríti. A mélyszinti munkahely levegőjének hűtését biztosító V-L víz-levegő hőcserélőben felmelegedett vizet a VG vízoszlopgép a vertikális kör felmenő vezetékén át ismét a HG hűtőgépbe juttatja. A teljes recirkuláció csak a VG vízoszlopgépel kisegítő veszteségpótló Pv, Ph szivattyúk alkalmazásával biztosítható. A 2. ábra szerinti hagyományos rendszer annyiban különbözik az I. ábra szerintitől, hogy a horizontális kör is zárt. Ez pl. a 168 430 sz. magyar szabadalmi leírás 1. vagy 2. ábrája szerinti differenciáldugattyús vízoszlopgép alkalmazásával valósítható meg. Az ilyen VG vízoszlopgép ugyanis a kívánt csökkentett nyomással közvetlenül a horizontális kör előremenő vezetékébe nyomhatja a hideg vizet. Ennél a megoldásnál ugyan a horizontális körben nem kell külön Ph szivattyút alkalmazni, a teljes recirkuláció azonban csak úgy biztosítható, ha mind a horizontális, mind a vertikális kör veszteségeit pótoljuk, vagyis a külszínen megfelelő mértékben növelt teljesítményű Pv+h szivattyút alkalmazunk a VG vízoszlopgép kisegítésére. A Ph szivattyú elhagyásának előnyeit viszont csak a rendszer egyéb, költséges módosításai révén lehet realizálni: a külszíni Ph+V szivattyút, az 1-2 km hosszúságú vertikális vezetékpár leszálló ágát és magát a vízoszlopgépet is jelentősen nagyobb nyomások teljesítésére, ill. elviselésére kell kiépíteni, minthogy az ilyen rendszerek horizontális vezetékei sok esetben 40 bar nyomás alatt működnek! A 3. ábra arra mutat példát, hogy a találmány szerinti megoldással hogyan küszöbölhető ki az 1. ábra szerinti rendszernél szükséges Pv szivattyú alkalmazása. A 3. ábra szerinti rendszernél a vertikális kör leszálló 1 vezetéke első 7 zárószerven át 11 henger nyomásközvetítő 12 szervet képező dugattyúja alatti térrésszel van összekötve. Ugyanez a térrész második 9 zárószerven és 3 vezetéken át 5 szívómedencével van összekötve, amelyhez horizontális kör előremenő vezetékébe iktatott Ph szivattyú szívóoldala van csatlakoztatva. A Ph szivattyú nyomóoldala mélyszinti munkahelyen elrendezett V-L vízlevegő hőcserélő bemenő oldalával van összekötve. A V-L víz-levegő hőcserélő kimenő oldala a horizontális kör visszatérő 4 vezetékén és harmadik 10 zárószerven át a 11 henger nyomásközvetítő 12 szerve fölötti térrésszel van összekötve. Ugyanez a térrész negyedik 8 zárószerven át a vertikális kör felmenő 2 vezetékével van összekapcsolva, és célszerűen el van látva nyomáskiegyenlítést és légtelenítést biztosító 6 edénnyel (pl. légtelenítő szeleppel ellátott légüsttel). A nyomásközvetítő 12 szervnek a 11 hengerből tömítetten kivezetett 12’ működtetőeleme van, amely meghajtó 13 egységgel van öszszekötve. A 12’ müködtetőelem jelen esetben dugattyúrúd, a meghajtó 13 egység pedig pneumatikus munkahenger, amelynek 14 dugattyúját 15 légvezetéken és háromútú 16 szelepen át (nem ábrázolt) kompresszorból vagy hálózatból bevezetett sürített levegő működteti. A 3. ábra szerinti rendszer a következőképpen működik: Amikor a nyomásközvetítő 12 szerv és a 14 dugattyú alsó véghelyzetben van, a 12 szerv fölötti térrész az előző löket során a Ph szivattyú által bejuttatott meleg vízzel van tele, a 16 szelep pedig az atmoszféra felé nyitva van. Ekkor zárjuk a 9, 10 zárószerveket, nyitjuk a 7, 8 zárószerveket, a 15 légvezetéket pedig a 16 szelepen át a (nem ábrázolt) sűrített levegő forrással kötjük össze, Ekkor az I vezetékből a 7 zárószerven át nagynyomású hideg víz nyomul be a 12 szerv alatti térrészbe, és a 12 szerv fölött levő meleg vizet a 8 zárószerven át a 2 vezetékbe szorítja ki. Ezt a folyamatot a meghajtó 13 egység oly módon támogatja, hogy a 15 vezetéken át a 14 dugattyú alá juttatott sűrített levegő a 12’ müködtetöelemen át mechanikus úton erőhatást fejt ki a nyomásközvetítő 12 szervre (az ábr;ín a rendszert ebben az ütemben látjuk). A bevezetőben említett, 1. ábra szerinti bányahütési rendszerek esetében a meghajtó 13 egységnek a folyadéktovábbításhoz szükséges összenergiából csak mintegy 5-10%-ot kell szolgáltatnia, más alkalmazási területeken azonban elképzelhetők ettől lényegesen különböző arányok is. Amikor a 12 szerv és a 14 dugattyú felső véghelyzetbe ér, a 7, 8 zárószerveket lezárjuk, a 9, 10 zárószerveket nyitjuk, és a 16 szelep segítségével az atmoszférával kötjük össze a 14 dugattyú alatti teret. Ekkor a 10 zárószerven át a 12 szerv fölötti térrészbe áramlik a meleg viz, ami az összekapcsolt 12— 12’—14 alternáló szerkezetet lefelé nyomja és így a 12 szerv alatti térrészből a hideg víz a 9 zárószerven át az 5 szívómedencébe ürül le, a 13 egységből pedig a sürített levegő a légkörbe távozik. Ennek következtében a 12 szerv és a 14 dugattyú ismét alsó véghelyzetbe kerül, és újra indul a leírt ciklus. A 3. ábrán az egyszerűség kedvéért egy 11 hengert és egy meghajtó 13 egységet ábrázoltunk. Természetesen a gyakorlatban célszerű több hengert és hozzájuk csatlakoztatott meghajtó egységet alkalmazni a folyadéktovábbítás folyamatossá és egyenletessé tétele céljából. Minthogy ennek megvalósítása, a szükséges együttműködtetés és vezérlés biztosításával együtt a meglevő ismeretek alapján már csupán tervezési-szerkesztési feladat, ennek részleteire nem térünk ki. A 4. ábra a 3. ábra szerinti megoldás módosított formájának részletét mutatja be. Itt a 11 henger 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
