197230. lajstromszámú szabadalom • Berendezés és adott esetben nagytisztaságú anyagok osztályozására vagy leválasztására
7 197230 8 azaz az éiramvonal, ill. pálya egyenlete levezetve: 2C_______ = R-wt és ^7 = - —R-wt A sebességkomponensek (ellenőrzésképpen): vr = r = -w = konst./ v-f = r. >£ = C.^ R-wt A gyorsuláskomponensek (ellenőrzésképpen): ar = r-r.^2 = -c2 (konst.) a = 2r.^*-r^>= C . w 2 \ R-wt Azaz a pályagörbénk valóban megfelel a feltételeknek. Az érintő és a rádiuszvektor által bezárt szög, mely a belépő és a kilépő lapátkoszorúk lapátszögét meghatározza a tg© = dr = r/— összefüggésből, 9 = arc tgf/2 = df / = art tg (*Az elválasztási szemnagyság Stokes szerint felírva: / 18m . Vr / 18m". J w" daY—"—1—* — • irrt 10 15 20 25 30 ahol m: a c közeg dina-35 mikai viszkozitása, aS: az anyag és a közeg sűrűségének különbsége, w és c ismert. A méretezéshez még szükségünk van a pályamenti sebességre, ami: w = \Jvr2 + v^z = \J~\jj1 + c2 (R-wt), ebből belépő sebesség (t = 0 helyettesítésével) Wbe = \| W2 + C2 . R A belépő sebesség és a keresztmetszet szorzataként felírható az osztályozóba betáplálandó közeg mennyisége, ami meghatározza a teljesítményt. Qba = wb» . Fb* = wb» . 2R . n . mo beömlő keresztmetszet 45 50 ahol nw az m értéke R-nél (beőmlésnél). 55 Végül még szükségünk van az osztályozó tér profiljára, amit az áramlás kontinuitási feltételéből határozhatunk meg, ami w . F = = konst, alakban írható fel. Ez tovább a wb» . Fb» = Wr . Fr alakban Írható fel, ahol go a jobb oldal a bármely keresztmetszetben teljesülő feltételt jelenti. Részletezve: \[w2 + c2 . R . R . mo = \[Z* + c2 (R-r) . . (r . m), ebből az osztályozó kamra magassága a vezetősugár függvényében: R . mo / w2 + c2 . R m = ------------- . \ /-------------------------r y w2 + c2 (R-r,l A négyzetgyök alatti kifejezés értéke megközelítőleg 1-gyel egyenlő, Így látható, hogy az osztályozókamra alakja egy forgási híperboloid. Az éles osztályozást segíti elő az a tény, hogy a lapátok között belépő közeg azonos geometriéjü áramcsövekben mozog, így az egymással érintkező áramcsövek érintkezési pontjaiban azonos sebességek uralkodnak. így itt a ciklonokkal ellentétben az áramlás .zavarmentes", ami nagyobb belépési sebességet, ill. feldolgozóképességet jelent. A ciklonokban az egymásra csavarodó ívekből álló áramcsőben menetenként csökken a sebesség, Így az érintkezési pontokban igen eltérőek a sebességek, azaz .zavart" lesz az áramlás. A találmány lényege továbbá az a felismerés, hogy porleválasztás esetében az áramlásnak olyannak kell lennie, hogy a szemcsékre - a közeggel ellentétel irányban - ható kihordó erőnek a .tiszta' közeg kiürülésének irányában állandóan növekednie keli. Pl. az állandó radiális gyorsulás ar mellett a radiális sebesség vr a kiömlés felé csökken, vagy a radiális sebesség állandó és nő a centrifugális gyorsulás, vagy csökkenő radiális sebesség mellett nő a centrifugális gyorsulás. Ez utóbbi a legelőnyösebb. A legegyszerűbb pályagörbét a következőképpen vezetjük le. Az r függvényre egy, az időben monoton csökkenő értékű kifejezést feltéve, pl. r = R . e-^, ami könnyen differenciálható, majd a függvényre egy hasonló, de monoton növekvő szögelfordulást adó kifejezést, pl.^> = Re^ összefüggést feltéve, ami Bzintén könnyen differerenciálható, felírhatok az alaptételek és a parciális differenciáltak: r = R.e~“-’t, f = -Rwe""’1, r = Rw^'Vt és *f= R'.e11*, ^>= R*we^, -£= melyekből megkapjuk a sebesség és a gyorsulás összetevőket [(R) = R* dimenzió nélkül]. Vr = r = -Rue-,Jt (időben csökkenő) radiális sebesség Vf a r.^= RR’w (időben állandó) axiális sebesség ar = r-r.'€2 = Rw2 (e_,Jt -R2 . e■**) (időben növekvő radiális gyorsulás) af = 2r>p + r^= -RR'.w2 (időben állandó) axiális gyorsulás Az érintő, ill. a rádiuszvektor által bezárt szög, azaz a lapátszóg: 65 5
