199706. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés meghatározott koncentrációjú szuszpenzió előállítására
HU 199706 B A találmány tárgya eljárás és berendezés meghatározott koncentrációjú szuszpenzió előállítására. Számos ipari technológiánál — különösen erőmíívi salakpernye hidraulikus szállításához és az ezt követő hányóképzéshez — szemcsés, gyakran finomszemcsés száraz anyag és víz meghatározott koncentrációjú keverékét kell előállítani. A zagyképzéskor több művelet elvégzése szükséges: a szilárdanyag és a víz meghatározott mennyiségének folyamatos adagolása, a szilárdanyag nedvesítése ill. vízzel való összekeverése. A zagyképzés különösen akkor jelent nehéz feladatot, ha a szilárdanyag nehezen nedvesíthető, továbbá ha szűrő koncentrációjú zagyot kell előállítani, azaz kevés vízzel kell a szilárdanyagot összekeverni. Szemcsés anyagnak folyadékba, elsősorban vízbe való bekeverésére számos szerkezet ismeretes. Az injektoros bekeverési! ún. Seyffert-féle berendezésnél a vizet nagy sebességgel anyagfeladó garattal ellátott keverőtéren áramoltatják át, amely kúposán felbővülő zagykivezetéssel van ellátva. A szűk fúvókán nagy sebességgel kiáramló folyadék magával ragadja a szemcsés poranyagot és azt zagyként juttatja a szállítóberendezésbe. Ennek a berendezésnek az a hátránya, hogy egy súlyrész szállítandó szemcsés anyaghoz 15—25 súlyrész folyadék szükséges. Mivel az így előállított híg zagy nagymenynyiségű folyadékot tartalmaz, a szállítóberendezésnek többletmennyiséget kell szállítani, azaz az ilyen rendszer szállítási hatásfoka alacsony. Ismeretes ún. teacsésze rendszerű keverőszerkezet is. Ennél a megoldásnál a porszerű szemcsés anyagot csészealakú tartályba adagolják. Az adagológarat alatt folyadékot áramoltatnak a csészébe, amely azután a szemcsés anyagot magával ragadja. Az így keletkező zagy a csésze felső részén kiképzett elvezetőcsatornán át távozik. E berendezés hátránya az, hogy a zagy előállításához szükséges folyadékigény itt is magas: 1 súlyrész szemcsés anyag 30 súlyrész vizet igényel, ami nemcsak a beruházási, hanem a fajlagos szállítási költségeket is erősen növeli. Ismeretesek hidropneumatikus keverőszerkezetek is, amelyeknél a szemcsés anyagot zsilipeléssel sürítettlevegővezetékhez csatlakoztatott tartályba vezetik, és onnan a zsiliplezárás után azt folyadékáramba juttatják. Ennek a szerkezetnek az a hátránya, hogy az igen magas üzemeltetési költségek mellett a bekeveréshez szükséges vízmennyiség alig kevesebb, mint az injektoros rendszernél. Hátrányos az is, hogy az üzemelés során a szerkezet könnyen elromolhat, mert a finomszemcsés anyag a szeleprendszer legkisebb hibája esetén a szállítófolyadékkal keveredve a szeleprendszerben megköt. Poralakú és szemcsés anyagok folyékony közegbe történő bekeverésére szolgáló eljá1 rást és szerkezetet ismertet a 157069 sz. magyar szabadalmi leírás. A megoldás lényege az, hogy a bekeveréshez először mindkét alkotót felbontják, a szilárdanyagot szemcséire, a folyadékot pedig egyenletes kúpfelületü folyadékfüggönyre. A keveredés maga úgy jön létre, hogy a szilárdanyagot a folyadékáramba pergetik. Az egyenletes pergetés érdekében egy forgatható belső kúpot tartalmazó adagolószerkezetet alkalmaznak. A folyadékáramba pergetéssel előállított zagy közvetlenül a keverő vízterébe kerül és onnan eltávozik. A megoldás hátránya az, hogy a folyadékfüggöny egyszeri áramlásban magával sodorva csak viszonylag kevés szilárdanyagot tud homogenizálni, azaz rossz a szilárdanyag-folyadék arány. Ezen csak recirkV lációval lehet javítani, ami azonban többletráfordítást igényel és csökkenti a hatásfokot. A mozgó alkatrészek növelik a gyártási költségeket és az üzemzavarok valószínűségét is. Szilárdanyagnak folyadékba keverésére szolgáló berendezést ismertet a 164704 sz. magyar szabadalmi leírás. Ennek a berendezésnek tölcséralakú tartálya van, amelybe érintőlegesen vezetik be a folyadékot, és a tartályban örvénylő vízmozgást hoznak létre. Az örvénylő vízáramba a szilárd szemcsés anyagot felülről a tölcsér tengelyében vezetik be, majd sugárirányban egy célszerűen forgatható terelővei az örvény felé irányítják. A megoldás hátránya a viszonylag bonyolult szerkezeti felépítés, a mozgatható szerkezetrészek magas kivitelezési költsége, és üzemzavarokra való hajlamossága mellett az, hogy nehezen nedvesíthető szilárdanyagot tartalmazó sűrű zagy előállításakor a keveredés nem tökéletes. Szilárd, szemcsés vagy porszerű anyagnak folyadékba keverésére szolgáló berendezést ismertet a 172922 sz. magyar szabadalmi leírás. Ennek a berendezésnek folyadékbevezetési helye, szilárdanyagbevezető eszköze, valamint keverőtere van. A keverőtér a szilárdanyagbevezető eszköz alatt, az abból gravitációsan kilépő szilárdanyag felvételére alkalmasan van elrendezve, a fólyadékbevezetés helyétől lefelé irányuló lejtéssel rendelkezik, és az ily módon benne gravitációsan mozgó anyagot változó irányú áramlásra kényszerítő alakkal van kiképezve. A berendezés hátránya, hogy a gravitációsan lefelé áramló folyadékba a garatból aláhulló szilárd szemcsés anyag a kúposán szűkülő ill. bővülő, egymásba torkolló térrészekből álló keverőtéren áthaladva nem keveredik olyan intenzíven, hogy különösen nehezen nedvesíthető szilárdanyag esetén sűrű koncentrációjú zagyot lehessen előállítani. A keveredés javítására, a koncentráció növelésére recirkulációt kell alkalmazni ebben az esetben is. Célunk a találmánnyal olyan eljárás és berendezés létrehozása, amelyekkel meghatározott koncentrációjú szuszpenzió állítható elő abban az esetben is, ha a szilárdanyag 2 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
