!HU000008188T2! - Danubia

!HU000008188T2!
(19) HU
(11) Lajstromszám: E 008 188 (13) T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG
Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM
SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA
(21) Magyar ügyszám: E 07 818179
(22) A bejelentés napja: 2007. 09. 17.
(96) Az európai bejelentés bejelentési száma:
EP 20070818179
(97) Az európai bejelentés közzétételi adatai:
EP 2069058 A1 2008. 03. 27.
(97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési
adatai:
EP 2069058 B1 2010. 02. 03.
(51) Int. Cl.: B01F 3/04 (2006.01)
(87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 08034570
PCT/EP 07/008063
(30) Elsõbbségi adatok:
102006044624 2006. 09. 19. DE
(72) Feltalálók:
SCHÄFER, Stefan, 52074 Aachen (DE);
VOSSENKAUL, Klaus, 52074 Aachen (DE);
VOLMERING, Dirk, 52070 Aachen (DE);
LAWRENCE, Darren, 3882 LP Putten (NL)
(73) Jogosult:
Koch Membrane Systems GmbH, 52072
Aachen (DE)
(74) Képviselõ:
Farkas Tamás, DANUBIA Szabadalmi és
Védjegy Iroda Kft., Budapest
(54) Eszköz folyadék gázkezelésére
HU 008 188 T2
A leírás terjedelme 18 oldal (ezen belül 11 lap ábra)
Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon
belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1))
A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi
Hivatal nem vizsgálta.

1 HU 008 188 T2 2
A jelen találmány folyadékok gázkezelésére szolgáló
gázlándzsás eszközre vonatkozik, amelynek gázbevezetõ
csatornája, valamint legalább egy gázlándzsája
van, amely a gázellátó csatornához van csatlakoztatva,
és amelybõl a gázáram a gázkezelõ mûvelet során
kilép. Az eszköz különösen alkalmas bemerítési mûveleteknél
használt membrántelepekhez, ahol a felemelkedõ
gázbuborékokat a membránok tisztítására használják.
A gyakorlatban a gázkezelõ eszközöket, amelyeknek
gázellátó csatornájuk és számos, a gázellátó csatornával
összekötött gázlándzsájuk van, a merítési eljárásoknál
alkalmazott gázkezelõ membráneszközökben
alkalmazzák. A gázellátó csatorna lényegében
vízszintes. A gázlándzsák függõlegesen felfelé állnak,
és körbe vannak véve a gázkezelésre elõkészített folyadékkal.
Egy ilyen gázkezelõ eszköz ismert például
a WO 97/06880 számú közzétételi iratból, ahol a gázlándzsák
felsõ nyitott végükkel nyúlnak a folyadékba,
amelyet gázkezelésnek vetnek alá, továbbá alsó ferde
végükkel a gázellátó csatornába nyúlnak. A folyadék
akadálytalanul behatolhat a gázellátó csatornába
a gázkezelõ szakaszok között, és így lerakódások
képzõdhetnek a gázlándzsákon. A lerakódások miatt
változó nyomásveszteségek lépnek fel az egyes gázlándzsákon
a gázlándzsák keresztmetszetében tapasztalható
legkisebb eltérések esetén is, ezért egyenetlen
buborékolás figyelhetõ meg a különbözõ gázlándzsákon.
Annak érdekében, hogy elkerüljük, hogy a folyadék
behatolva a gázlándzsákba, valamint a gázellátó csatorna
gázkamrájába, elárassza a gázkezelõ szakaszok
közeit, a DE 203 00 546 U1 számú használati mintából
ismeretesek olyan gázlándzsák, amelyen a gázlándzsák
kinyúló végein elhelyezkedõ sapkák vannak,
amelyek gyûrû alakban körbeveszik a gázlándzsák
egyik végét. A gázkezelés során a levegõ felülrõl lefelé
áramlik a gyûrû alakú kamrán át a sapka és a gázlándzsa
között, és a gyûrû alakú rés alsó végén lép ki.
Hosszú ideig tartó mûvelet során felléphet annak a veszélye,
hogy a gyûrû alakú rés biofilm képzõdése vagy
szennyezõdés következtében részben vagy egészben
eltömõdik. A gázlándzsák, amelyek párhuzamosan
vannak kapcsolva, nem egyenletes áramlásúak, mivel
a gázlándzsákban különbözõ áramlási ellenállások lépnek
fel. Különösen abban az esetben, ha kis gázáramot
használnak, a gázkezelés instabil és nem egyenletes.
Az a víz, amely áthatol a gázlándzsákon és behatol
a gázellátó csatornába, egy, a rendszerben fellépõ
nyomáscsökkenés következtében csak részben távolítható
el a gázkamrából. A rendszer gázkamrájában
hosszú idõ alatt felgyülemlõ maradványok befolyásolják
a gázkezelõ berendezés mûködését.
A jelen találmány arra irányul, hogy olyan gázkezelõ
eszközt alakítsunk ki, amely lehetõvé teszi a stabil
mûködést még kis gázáramok esetén is, és amelyben
elõnyösen az egymással párhuzamosan elrendezett
gázlándzsák egyenletes terhelése is lehetõvé válik.
A gázkezelõ eszköz ugyanakkor könnyen karbantartható
legyen.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
A jelen találmány egyik célkitûzését olyan, folyadék
gázkezelésére szolgáló eszközzel valósítottuk meg,
különösen merítési eljárásoknál használt membrán berendezések
esetében, amely berendezésnek gázellátó
csatornája, és legalább egy gázlándzsája van, amelybõl
a gázáram kilép a gázkezelõ mûvelet során, és
ahol a gázlándzsa a gázellátó csatornához legalább
egy csatlakoztatócsatornával csatlakozik, amelynek
elsõ torkolattartománya van a gázlándzsa felõli oldalán,
és második torkolattartománya van a gázellátó
csatorna felõli oldalán, továbbá a gázlándzsába belépõ
gázáram nyomásveszteségét okozó fojtószelepként
mûködik, és ahol egy nyúlványszakasz van kialakítva a
gázlándzsához csatlakozó elsõ torkolattartomány alatt,
és az elsõ torkolattartomány alatt nyílással rendelkezik.
A gázkezelésnek alávetett folyadékban fellépõ nyomás
a gázlándzsa és a nyúlványszakasz által körbezárt
kamrára hat egy gázkimeneti nyíláson át, amely a
gázlándzsa felsõ végénél van, továbbá a nyúlványszakasz
alsó nyílásán át, és a nyúlványszakasz alsó nyílásánál
fellépõ nyomás nagyobb, mint a gázlándzsa felsõ
végénél fellépõ nyomás, mégpedig az eszközt magában
foglaló folyadékoszlop magassága következtében.
A gázkezelõ eszköz mûködése során az alsó nyílást
nyomáskiegyenlitõként használjuk, amely a gázlándzsában
fellépõ nyomáskörülményeket, valamint a bejuttatott
gáz egyenletes áramlását biztosító csatlakoztatócsatorna
fojtóhatását egyaránt meghatározza. Annak
érdekében, hogy jól meghatározott fojtószelephatást
biztosítsunk, minden egyes csatlakoztatócsatorna
mindig csak egy gázlándzsához van csatlakoztatva,
ugyanakkor egyetlen gázlándzsa alkalmas arra, hogy
több csatlakoztatócsatornán keresztül korlátozás nélkül
csatlakozhasson a gázellátó csatornához. A jelen
találmány szerinti eszközök esetében célszerûen,
amelyekben több gázlándzsa van elhelyezve az ismertetett
kiviteli alakban, a csatlakoztatócsatornák fojtóhatása
és ezenfelül a nyúlványszakaszok nyílásainak
nyomáskiegyenlítõ hatása biztosítja a teljes gázáram
egyenletes eloszlását az egyes gázlándzsákhoz és a
gázlándzsák egyöntetû buborékoltatását.
A csatlakozócsatorna fojtóhatása, amely áramlási
veszteséget okoz a gázlándzsába belépõ gázáramban,
a jelen találmány oltalmi körén belül úgy valósítható
meg, hogy a csatlakozócsatornának szûkítési pontja
van, például egy szûkület vagy egy fúvókaszerû rés.
A csatlakoztatócsatorna hossza mentén olyan keresztmetszete
is lehet, amely kisebb, mint a gázlándzsa keresztmetszete,
és nyomásveszteséget okoz a gázlándzsába
belépõ gáz áramlásában. Mindenféle korlátozás
nélkül legalább egy gázlándzsa több csatlakoztatócsatornával
vagy csak egyetlen csatlakoztatócsatornával
csatlakoztatható a gázellátó csatornához, és egy
csatlakoztatócsatorna ellátható számos párhuzamos
szûkülettel vagy fúvókaréssel. Mindazonáltal különösen
célszerû egy olyan kiviteli alak, amelyben csak
egyetlen áramlási járat van kialakítva a csatlakoztatócsatornában,
mivel egy ilyen kiviteli alakban egy elõre
meghatározott fojtóhatásnál viszonylag nagyobb áramlási
keresztmetszet lehetséges a csatlakoztatócsator-
2

1 HU 008 188 T2 2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
nán belül, így a csatlakoztatócsatorna üledékkel történõ
eldugulásának veszélye kisebb.
A csatlakoztatócsatornát elsõ torkolattartománnyal
csatlakoztatjuk a gázlándzsához, és egy második torkolattartományt
használunk arra, hogy a gázellátó csatornához
csatlakoztassuk. A jelen találmány egy célszerû
kiviteli alakjában az elsõ torkolattartomány a második
torkolattartomány alatt helyezkedik el úgy, hogy a
csatlakoztatócsatorna, amely a csatlakozástól a gázellátó
csatornához vezet, lefelé halad. Ha a gázkezelõ
berendezést üzembe helyezzük, a gázellátó csatornába
behatoló folyadékot a második torkolattartomány
magasságáig biztosan el tudjuk távolítani a gázellátó
csatornából. A második torkolattartomány különösen
célszerûen a gázellátó csatorna alján helyezkedik el
úgy, hogy ha a gázkezelõ eszközt mûködésbe hozzuk,
mindig tökéletesen maradványmentes helyzet alakul ki
a teljes gázellátó csatornában.
Ha a jelen találmány szerinti eszközt bemerítési eljárásoknál
használjuk, üzembe helyezése során a folyadékot
legalább a gázellátó csatornából, a csatlakoztatócsatornából,
a nyúlványszakaszból és a gázlándzsából
hirtelen lökéssel el kell távolítani gáz bejuttatásával.
A folyadék az eszközt részben a csatlakoztatócsatorna
nyílásán, részben a gázlándzsán át hagyja el,
amely felsõ részén nyitott. Miután kiürítettük a gázkamrát,
a gáz a gázlándzsákon át kiáramlik. Ez a normál
mûködési állapot. Nagy gázáramok lépnek fel a gázkezelõ
eszközben lévõ olyan gázlándzsákban, amelyek
párhuzamosan vannak benne elrendezve. A nyúlványszakaszok
nyílásai jelentõsen hozzájárulnak ahhoz,
hogy az egymással párhuzamos gázlándzsákban
egyenletes áramlás lép fel, mivel a nyílások biztosítják,
hogy a meghatározott nyomáskörülmények minden
esetben fellépnek az áramlás irányában a szûkületként
kialakított csatlakoztatócsatorna mögött.
A gázkezelõ eszköz mûködési módjának egy célszerû
kiviteli alakjában a teljes gázáramot felfelé vezetjük
a legalább egy gázlándzsán át, és így nyomáspárna
alakul ki a nyúlványszakaszban, mivel a gázlándzsának
áramlási ellenállása van. Ha kis mennyiségû
gázt hajtunk át a gázlándzsákon, akkor a folyadék
beléphet a csatlakoztatószakasz nyílásán át,
amely felfelé vezet a gázlándzsában, amelyben a gáz
áramlik. Szivattyúhatást figyelhetünk meg, amely jellegzetesen
növekszik a gáz áramlási sebességének
csökkenésével, és a gázbuborékok tisztító hatását támogathatja.
Ha a célszerû mûködési módból indulunk ki, a gázellátó
csatornában uralkodó nyomás, és így a gázlándzsákon
átáramló gáz mennyisége is növekszik, a
nyúlványszakaszban lévõ nyomáspárna kitágul mindaddig,
amíg végül is a gázáram egy része lent, a nyúlványszakasz
nyílásán át távozik. A gázkezelõ eszköz
alján kilépõ gázáram felhasználható a folyadék célzott
gázkezelésére. Ha a jelen találmány szerinti eszközt
membrántelepen használjuk, például membránkötegeknél,
amelyek a gázlándzsa körül helyezkednek el, a
további gázáramlás, amely az eszköz alja felõl érkezik,
különösen elõnyösen lehetõvé teszi a járulékos tisztítást
a külsõ kerület mentén, és a membránszálköteg
határzónáiban.
A gázkezelõ berendezés szakaszosan üzemelhet.
A szakaszos üzemelés során a gázkezelési intervallumok,
amelyekben egy célszerû mûködési módban
nagy mennyiségû gázt vagy levegõt alkalmazunk intervallumonként
felváltva, amelyben a gáz áramlását
eléggé visszafojtjuk ahhoz, hogy a gázellátó csatornában
a nyomást fenntartsuk, de csak nagyon kis, vagy
semmilyen gázmennyiség nem szökik el a legalább
egy gázlándzsán. Esetleg a szakaszos mûködés során
– ahogy azt fent ismertettük – további gázáramlást kelthetünk
a gázkezelõ berendezés alján nagy mennyiségû
gáz vagy légáramlás esetén. Ha a gázkezelõ berendezés
kis gázáramlással mûködik a szakaszos mûködés
során, a legalább egy gázlándzsát elárasztjuk a
körülötte lévõ folyadékkal. Ennek következtében folyadékoszlop
képzõdik a gázlándzsában, amely egészen
a csatlakozócsatornáig ér, de az ellátó csatornában fellépõ
nagyobb nyomás miatt nem halad át a csatlakoztatócsatornán
a gázellátó csatornába. Ha a gázellátó
csatornát újra meglökjük nagy mennyiségû gázárammal,
akkor a folyadék elmozdul a gázlándzsából, elõször
kifúvással elszökik a nyúlványszakasz nyílásán át,
és a gázáram egy része felfelé áramlik a gázlándzsában.
Mihelyt a folyadék elmozdul a gázlándzsából, a
célszerû mûködési módot megvalósítottuk, amelyben
az egész gázáram kiáramlik a gázlándzsán át. Összehasonlítva
az ismert elrendezésekkel, amelyeket a leírás
elején ismertettünk, az egész rendszer nyomásvesztesége
jelentõsen csekélyebb. Továbbá a gázáramlás
szabályozásának mértéke is nagyobb. Még
kis gázmennyiség esetén is egyenletes áramlás biztosítható
a gázlándzsában vagy gázlándzsákban. További
elõny az, hogy az eszköz megvalósítható oly módon,
hogy a folyadékot maradék nélkül eltávolíthatjuk a gázellátó
csatornából, amikor a berendezést üzembe helyezzük.
Az eszköz célszerû kiviteli alakjában több gázlándzsával
rendelkezik, és ekkor egyenletes áramlás
lép fel minden egyes gázlándzsában a gázkezelõ mûvelet
során.
Számos lehetõség kínálkozik a találmány szerinti
eszköz kialakítására. Így a csatlakoztatócsatorna vagy
közvetlenül csatlakozhat a gázlándzsához, vagy egy
résen, például egy gyûrû alakú résen mint fojtóponton
át. A jelen találmány egyik kiviteli alakjában a csatlakoztatócsatorna
folyamatosan halad a csatlakoztatócsatornába
és a gázlándzsába, amelyek azonos keresztmetszetûek.
Ennek a kiviteli alaknak egy különösen
egyszerû változatában a gázlándzsa és a nyúlványszakasz
megvalósítható egyetlen csõszakaszként,
a gázlándzsa a csatlakoztatócsatorna fölé, és a
nyúlványszakasz a csatlakoztatócsatorna alá nyúlik.
A csõ célszerûen kör keresztmetszetû, henger alakú
vagy részben kúpos. Egyenes csõ még összeszerelt
állapotban is különösen könnyedén tisztítható, például
kefével vagy nagynyomású mosással.
A találmány szerinti eszköz egy további kiviteli alakjában
csatlakoztatódarab van csatlakoztatva a gázellátó
csatornához. A gázlándzsa felér a csatlakoztatóda-
3

1 HU 008 188 T2 2
rab befogadókamrájáig, valamint egy fedél van elhelyezve
a csatlakoztatódarabon, amely az alján nyitott
és a nyúlványszakaszt alkotja. A fedél beilleszthetõ a
csatlakoztatódarabba, a csatlakoztatócsatorna célszerûen
a fedélben van kialakítva. A fedél elhelyezhetõ a
csatlakoztatódarabon is. A legalább egy gázlándzsa
célszerûen a csatlakoztatódarab befogadókamrájáig
húzódik, és a csatlakoztatódarab alkotta csatlakoztatócsatorna,
amelyen szûkítõ vagy fojtópont van a gázlándzsa
végénél, benyomul a befogadókamrába. A találmány
szerinti eszköz több elõnyös kiviteli alakja levezethetõ
ezekbõl a kiviteli alakokból.
A fedélnek olyan belsõ felületei lehetnek, amelyek
magukba zárják a gázlándzsa végét egy gyûrû alakú
réssel, amely a fojtópontot alkotja. A fedél célszerûen
szintén rendelkezik egy mélyedéssel, amely szemben
van a gázlándzsa végével, és a nyúlványszakasz
áramláscsendesítõ kamráját alkotja. A fedéloldali nyílás
az áramláscsendesítõ kamrába nyílik.
A találmány egy további kiviteli alakjában a fojtószelep
két szeleptestbõl áll, amelyek a csatlakoztatódarab
és a gázlándzsa által határolt gyûrû alakú kamrában
helyezkednek el, az elsõ szeleptest a gázlándzsa
végén helyezkedik el, és áthidalja a gyûrû alakú
kamrát a gázlándzsa és a csatlakoztatódarab között,
továbbá gázjárati nyílásai vannak. A második szeleptest
szelepüléke együttmûködik a gázjáratnyílásokkal,
és egy kamrában helyezkedik el a fedél és az elsõ szeleptest
között. Továbbá a második szeleptestnek lehet
egy járata, amely áramláscsendesítõ kamrát alkot a
nyúlványszakaszban a fojtópont mögött és egy vonalban
van a fedélben lévõ nyílással. A szelepülék megvalósítható
kúposan vagy konkáv szelepülék-felülettel.
Az elsõ szeleptest tartalmazhat tengelyirányú furatokat,
amelyek egy áramlási kamrába nyílnak, amely
gyûrû alakban körbeveszi a gázlándzsa végét. Az
áramlási kamra és a második szeleptest ülékének felülete
meghatározott fojtórést alkot. A két szeleptest célszerûen
egymáshoz van csatlakoztatva. Egy csavarkötés
esetén például fennáll a lehetõsége annak, hogy a
fojtórés szélességét szabályozzuk a két szeleptest között.
A találmány oltalmi körébe esik az is, hogy a második
szeleptest egy betétrész, amely a fedéllel az elsõ
szeleptesthez van kapcsolva. Az elsõ szeleptesten fúvóka
alakú szûkítõ gázbemenet helyezkedhet el a lándzsába
áramló gáz számára.
A nyúlványszakasz alsó végén lévõ nyílás keresztmetszete
célszerûen 0,5-tõl 2¹szerese a gázlándzsa
áramlási keresztmetszetének. A nyílás keresztmetszetei,
valamint a gázlándzsa keresztmetszete célszerûen
lényegében egymásnak megfelelõek.
A gázlándzsa felsõ végén célszerûen úgy végzõdik,
hogy szabadon kiáll a gázellátó csatornából és sapka,
valamint szûkület nélkül nyúlik bele a gázkezelésnek
alávetendõ folyadékba. A találmány oltalmi körébe esik
természetesen az is, hogy a gázlándzsa ezenkívül további
köpenyoldali nyílásokkal van ellátva. Továbbá
célszerû a gázlándzsa végét a gázkimenetnél egy diffúzor
típusú tágulattal ellátni az áramlási keresztmetszetben.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Az ismertetett gázkezelõ berendezés célszerûen
membráneszközöknél történõ alkalmazásra szolgál,
amelyeket merítési mûveleteknél használnak. Az alkalmazás
során egy membránelrendezésben a legalább
egy gázlándzsa célszerûen egy köteg üreges szálmembránnal
van körülvéve, amelyek egy nyitott végnél
be vannak ágyazva egy fejrészbe, és a gázellátó csatornától
különálló gyûjtõcsatornán hatolnak át.
A jelen találmány szerinti eszköz célszerûen több
gázlándzsával rendelkezik, amelyek a gázellátó csatornához
vannak csatlakoztatva, és amelyek mindegyike
a fentiek szerint van kialakítva. Egy különösen célszerû
kiviteli alakban a berendezés egyedi alkatrészekbõl
van összeállítva, amelyek mindegyikében egy gázlándzsa
helyezkedik el, és az egyes részegységek mindegyike
a fentiek szerint van kialakítva.
A továbbiakban a jelen találmányt a csatolt rajzokra
történõ hivatkozással, példa szerinti kiviteli alakok kapcsán
ismertetjük részletesen. A rajzon az
1a–1g. ábrák a jelen találmány szerinti gázkezelõ
berendezés kiviteli alakjait ábrázolja keresztmetszetben,
a
2–4. ábrák a jelen találmány szerinti gázkezelõ
berendezés keresztmetszetét mutatják mûködés
közben különféle mûködési állapotokban,
az
5. ábra a jelen találmány szerinti berendezést mutatja
részletesen a 2–4. ábrákon látható kialakítások
nagyításával, a
6. ábra a 4. ábrán bemutatott eszköz további kiviteli
alakját mutatja, a
7a–7c. ábrák a 6. ábrán bemutatott kiviteli alaktól
eltérõ kiviteli alakokat mutatnak be, a
8. ábra gázkezelõ berendezés alkalmazását mutatja
egy membránmodulban, amelyet
membráneszközben használnak bemerítési
eljárásnál, a
9a–9c. ábrák a gázkezelõ berendezés alternatív
kiviteli alakjait mutatják be membránmodulban,
és a
10. ábra a jelen találmány szerinti gázkezelõ berendezés
szivattyúhatását mutatja be diagram
formájában, alacsony gázáramlás mellett.
Az 1a–1g. ábrák részletesen mutatják be a jelen találmány
szerinti berendezést, amely 1 folyadék gázkezelésére
szolgál, és amelynek 2 gázellátó csatornája,
és legalább egy 3 gázlándzsája van, amely a 2 gázellátó
csatornához van csatlakoztatva, amelybõl a gázáram
kilép a gázkezelõ eljárás során. Az egész berendezés
célszerûen további 3 gázlándzsákkal rendelkezik (nem
láthatók az ábrán), amelyek hasonlóan vannak kialakítva.
A 3 gázlándzsák függõlegesen felfelé állnak, és
4 nyitott végük van, amely szûkület vagy sapka nélkül
áll ki a 2 gázellátó csatornából. A 3 gázlándzsa egy
5 csatlakoztatócsatornával van a 2 gázellátó csatornához
csatlakoztatva, és az 5 csatlakoztatócsatorna a
3 gázlándzsába belépõ gázáramlásban nyomásesést
okoz, mint egy fojtószelep, és csak egy 3 gázlándzsa
van mindig csatlakoztatva az 5 csatlakoztatócsatornához.
Az 5 csatlakoztatócsatorna elsõ 8 torkolattarto-
4

1 HU 008 188 T2 2
mánnyal van csatlakoztatva a 3 gázlándzsához és egy
második 8’ torkolattartományt használunk arra, hogy a
2 gázellátó csatornához csatlakoztassuk, továbbá a
3 gázlándzsa felfelé áll, és egy 6 nyúlványszakasz húzódik
lefelé, amely az elsõ 8 torkolattartománynál indul.
A 6 nyúlványszakasz, amely a 3 gázlándzsához van
csatlakoztatva, 7 nyílással van ellátva az elsõ 8 torkolattartomány
alatt. Az 1a. és 1b. ábrán látható kiviteli alakokban
az elsõ 8 torkolattartomány a második 8’ torkolattartomány
alatt helyezkedik el. Amikor a találmány
szerinti berendezést mûködésbe helyezzük, így biztosítva
van, hogy az 1 folyadék, amely összegyûlik a2gázellátó
csatornában, azonnal tökéletesen eltávolítható.
Az 1c. ábrán látható kiviteli alakban az 5 csatlakoztatócsatorna
belenyúlik a 2 gázellátó csatornába, a második
8’ torkolattartomány a 2 gázellátó csatorna alja fölött helyezkedik
el. Ha 1 folyadék gyûlt össze a 2 gázellátó
csatornában, az 1 folyadék a 2 gázellátó csatornában is
megmarad a mûködés során, a második 8’ torkolattartomány
alatt. Ez megakadályozza, hogy a 2 gázellátó
csatorna alján összegyûlt szennyezõdések elérjék az
5 csatlakoztatócsatornát. Az 1d. ábra olyan kiviteli alakot
mutat be, amelyben az 5 csatlakoztatócsatorna a
gázellátó csatorna tetejéhez csatlakozik egy második 8’
torkolattartománnyal, és felfelé vezet a 8 elsõ torkolattartományhoz,
és mind a két 3 gázlándzsa, valamint a
6 nyúlványszakasz is a 2 gázellátó csatorna fölött helyezkedik
el. Az 1e. ábrán látható kiviteli alakban a csatlakoztatócsatorna
felülrõl áll ki és nyúlik bele a 2 gázellátó
csatornába. Ha a 2 gázellátó csatorna teljesen
megtelik 1 folyadékkal az üzembe helyezés során, ez a
folyadék elõször is eltávozik a 2 gázellátó csatornából
egészen a második 8’ torkolattartomány magasságáig,
és a gázkezelés gyakorlatilag párhuzamosan indul meg
minden egyes 3 gázlándzsában, ha olyan kialakítást alkalmazunk,
ahol egymást követõen több gázlándzsa
van.
Ahogy az 1f. és 1g. ábrából következtethetõ, az
5 csatlakoztatócsatornának ívben vagy szögben lefutó
alakja lehet. Az 1 összegyûlt folyadék teljes eltávolítását
így az 1g. ábrának megfelelõen is biztosítjuk, amint
a találmány szerinti berendezés mûködésbe lép, jóllehet
a 3 gázlándzsa, a 6 nyúlványszakasz és az elsõ
8 torkolattartomány a 2 gázellátó csatorna fölött helyezkednek
el.
Míg az 1a. ábrán látható kiviteli alakban 9 fojtópontot
alakítottunk ki a csatlakoztatócsatornán, az 1b. ábrán
látható 5 csatlakoztatócsatorna keresztmetszete
teljes hossza mentén kisebb, mint a 3 gázlándzsa keresztmetszete,
ami nyomásesést okoz a 3 gázlándzsába
belépõ gáz nyomásában. Az 1b. ábrán látható kiviteli
alakban a 3 gázlándzsa és a 6 nyúlványszakasz
egyenes csõ szakaszaiként van kialakítva, a 3 gázlándzsa
felfelé áll, és a 6 nyúlványszakasz lefelé húzódik
az 5 csatlakoztatócsatornából indulva. A 6 nyúlványszakasz
folyamatosan áthalad a 3 gázlándzsába, a
6 nyúlványszakaszon és a 3 gázlándzsán át, amelyek
azonos keresztmetszetûek úgy, hogy a bemutatott kiviteli
alak könnyen tisztítható kefével vagy nagynyomású
folyadékkal, még összeszerelt állapotban is.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Az ábrákon bemutatott berendezéseket folyadék
gázkezelésére használjuk. A berendezés alapkialakítása
tartalmaz egy 2 gázellátó csatornát és több 3 gázlándzsát,
amelyek a 2 gázellátó csatornához vannak
csatlakoztatva, és amelyekbõl a gázáram párhuzamosan
kerül a gázkezelõ mûveletre. A berendezést 1 folyadékba
merítjük, a 2 gázellátó csatornát lényegében
vízszintesen állítjuk be (2–4. ábrák). A 3 gázlándzsák
függõlegesen felfelé állnak és szabadon végzõdnek az
1 gázkezelendõ folyadékban azok 4 végeiknél, amelyek
sapka nélkül állnak ki a 2 gázellátó csatornából.
A 2 gázellátó csatorna 10 csatlakoztatódarabokat tartalmaz,
amelyek a gázellátó csatornából ágaznak ki és
amelyek végüknél 6 nyúlványszakaszt alkotó 11 fedéllel
vannak lezárva. A 3 gázlándzsák felfelé húzódnak a
10 csatlakoztatódarab 12 befogadókamrájáig, és 9 fojtópont
van kialakítva az 5 csatlakoztatócsatornában a
gázlándzsa végénél, amely belemerül a befogadókamrába,
és nyomásesést hoz létre a 3 gázlándzsába belépõ
gázban. A 2–9c. ábrákon látható az is, hogy a 11 fedeleken
7 nyílások vannak kialakítva, amelyek a
10 csatlakoztatódarabokon helyezkednek el, és amelyek
a 6 nyúlványszakasz 14 áramlási kamrájába nyílnak
a 9 fojtószelepi pont mögött. A 11 fedelek oldhatóan
vannak csatlakoztatva a 10 csatlakoztatódarabhoz.
A 11 fedél eltávolítását követõen a 9 fojtópontok
hozzáférhetõek, és a 3 gázlándzsák könnyen tisztíthatók.
A tisztítás megvalósítható ugyanakkor a 7 nyíláson
át is.
A 2. ábra az üzembe helyezett berendezést mutatja
be, miután belemerítettük az 1 gázkezelendõ folyadékba.
A 2 gázellátó csatorna 1’ folyadékot tartalmaz,
amely áthatolt a felsõ végén nyitott 3 gázlándzsán a
gázkamrába. A 2 gázellátó csatornát most nyomás alá
helyezzük és gázáramot generálunk. A gáz vagy levegõáram,
amelyet nyomás alatt vezetünk be, elmozdítja
az 1’ folyadékot a 2 gázellátó csatornából. Az 1’ folyadék
beáramlik a 10 alsó csatlakoztatódarabokba, és az
eszközt a 7 nyílásokon át hagyja el, amelyek a felsõ felén
nyitott 3 gázlándzsán vannak.
Amikor az 1’ folyadék elmozdult a 10 csatlakoztatódarab
12 befogadókamrájából, nagyjából a 3. ábrán
látható mûködési helyzet alakul ki. A gázáram átáramlik
a 9 fojtóponton és elmozdítja a 15 folyadékoszlopot
a 3 gázlándzsa belsejében. A gázáram egy része egy
rövid impulzus formájában kilép a fedéloldali 7 nyílásokon.
Amint a 15 folyadékoszlop elmozdult a 3 gázlándzsából,
a 4. ábrán látható mûködési helyzet alakul ki.
A teljes gázáram felfelé átáramlik a 3 gázlándzsákon,
így egyenlõ mennyiségû gáz áramlik a 3 gázlándzsákban.
Nem lép ki gáz a 6 fedelek 7 alsó nyílásain a bemutatott
mûködési helyzetben, mivel a 7 fedéloldali
nyílásoknál fellépõ folyadéknyomás nagyobb, mint a
felsõ kimeneti oldalon, a 3 gázlándzsák 4 kiálló végénél
fellépõ folyadéknyomás. Meghatározott és azonos
nyomásviszonyok lépnek fel így az összes 3 gázlándzsában
a 7 fedéloldali nyílásokon át, amelynek eredményeképp
egyenlõ gázmennyiség alkalmazása mellett
áramlás lép fel a párhuzamosan elhelyezkedõ
3 gázlándzsákon át.
5

1 HU 008 188 T2 2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
A 11 fedelek sapkaként vagy betétekként vannak
kialakítva és oldhatóan, például 16 csavarkötéssel vannak
csatlakoztatva a 10 csatlakoztatódarabokhoz. Az
5. ábrán látható példa szerinti kiviteli alakban a 11 fedelek
17 belsõ felületei 18 réssel zárják körbe a3gázlándzsák
13 végeit, amelyek a 9 fojtópontot alkotják.
A 11 fedelek mindegyikén bemélyedés van kialakítva,
amely a 3 gázlándzsák 13 végeivel szemben van, és
19 áramláscsendesítõ kamrát alkot. A fedéloldali 7 nyílás
a 19 áramláscsendesítõ kamrába nyílik.
A 6. ábrán látható példa szerinti kiviteli alakban
22 fojtószelep két 20, 21 szeleptestbõl áll, és minden
egyes gyûrû alakú kamrában el van helyezve, amelyet
egy 10 csatlakoztatódarab és egy 3 gázlándzsa alkot.
Az elsõ 20 szeleptest a 3 gázlándzsa 13 végén helyezkedik
el, és áthidalja a 3 gázlándzsa, valamint a
10 csatlakoztatódarab közötti gyûrû alakú rést, továbbá
23 gázjárat nyílásai vannak. A 21 második szeleptestnek
24 szelepüléke van, amely együttmûködik a
23 gázjáratnyílásokkal és a 11 fedél, valamint az elsõ
20 szeleptest közötti kamrában helyezkedik el. A második
21 szeleptest olyan járatot tartalmaz, amely
19 áramláscsendesítõ kamrát alkot a 9 fojtópont mögött.
A 6. ábrán, valamint a 7a–7c. ábrákon is látható,
hogy a 24 szelepülék megvalósítható kúpos vagy konkáv
szelepfelülettel. Az elsõ szeleptestnek több tengelyirányú
furata van, amelyek egyenlõen vannak elosztva
a kerület mentén, mint 23 gázjáratnyílások,
amelyek a 3 gázlándzsa 13 végét gyûrû alakban körbevevõ
14 áramlási kamrába nyílnak. A 14 áramlási kamra
9 fojtópontot alkot a második 21 szeleptest szelepülék-felületével.
Az elsõ 20 szeleptestnek fúvóka alakú
szûkülõ 25 gázbemenete lehet a 3 gázlándzsába
áramló gáz számára. A 7c. ábrán látható példa szerinti
kiviteli alakban a 21 második szeleptest járata, amely
19 áramláscsendesítõ kamrát képez a 9 fojtópont mögött,
egy vonalban van a 11 fedélen lévõ 7 nyílással.
A 6 nyúlványszakaszok 11 fedeleken elhelyezkedõ
7 nyílásainak keresztmetszete célszerûen 0,5-szer
2¹szerese a 3 gázlándzsák keresztmetszetének. Egy
célszerû kiviteli alakban a fedéloldali 7 nyílások keresztmetszete,
valamint a 3 gázlándzsák áramlási keresztmetszete
megközelítõleg egyenlõ nagyságú.
A 3 gázlándzsák kimeneti oldali 4 kinyúló végén diffúzor
típusú 26 tágulat van a találmány egyik célszerû,
a 2–8. ábrákon látható példa szerinti kiviteli alakjaiban.
A gázkezelõ berendezés olyan membránszerkezetekkel
történõ alkalmazásra alkalmas, amelyeket bemerítési
mûveleteknél használnak. A membráneszközök
membránkötegekbõl, membránlemezekbõl vagy
más membránelemekbõl állhatnak, a gáz felemelkedik
a gázkezelõ berendezésbõl a membránok peremeinél
vagy a membránkötegen belül, és megtisztítja a
membránt. A 3 gázlándzsák 4 kimeneti oldali kinyúló
vége a bemutatott kiviteli alakban üreges szálmembránok
27 kötegével van körbevéve, amelyek nyitott végüknél
28 fejrészbe vannak ágyazva, és 29 szüredékgyûjtõ
kamrába nyílnak, amely el van választva a
2 gázellátó kamrától. Az egységek, ahogy az a 8. ábrán
is látható, olyan elrendezéssé vagy 30 membránmodullá
illeszthetõk össze, amelyben a jelen találmány
szerinti gázkezelõ egység van elrendezve.
A 9a–9c. ábrák a jelen találmány szerinti gázkezelõ
berendezés egyik lehetséges kiviteli alakjának részleteit
mutatják, ahol a berendezés 30 membránmodulban
van elrendezve. A 9a. ábrán látható kiviteli alakban a
11 fedél be van illesztve a 10 csatlakoztatódarabba és
31 bajonettzárral van rögzítve. Az 5 csatlakoztatócsatorna
a 11 fedélben van kiképezve úgy, hogy az 5 csatlakoztatócsatorna
keresztmetszete különösen elõnyösen
nem változik az illesztés szabálytalanságainak következtében.
A 11 fedél által alkotott 6 nyúlványszakasz
közvetlenül csatlakozik a 3 gázlándzsához, valamint
32 rugalmas tömítéshez, amely a 3 gázlándzsa és
a 11 fedél között van elrendezve, és ezen felül a
10 csatlakoztatódarabhoz és 11 fedélhez. A 9b. és
9c. ábrák olyan kiviteli alakokat mutatnak be, amelyekben
a 11 fedél rá van csavarozva a 10 csatlakoztatódarabra.
Míg az 5 csatlakoztatócsatorna lényegében
szintén a 11 fedélben van kialakítva a 9b. ábrán látható
kiviteli alakban, a 9c. ábrán látható kiviteli alak esetében
9 fojtópont van a 11 fedél és a 3 gázlándzsa között.
A gázkezelõ berendezés normál mûködése során
nyomáspárna alakul ki a 6 nyúlványszakaszban,
amelynek 7 nyílása meghatározza a nyomásviszonyokat
a hozzá csatlakozó 3 gázlándzsában. Kis áramlási
sebességek esetén mindazonáltal az 1 folyadék beléphet
a 3 gázlándzsába a 6 nyúlványszakaszon át, és felfelé
haladhat a gázárammal a 3 gázlándzsán keresztül.
A jelen találmány szerinti berendezésben fellépõ szivattyúhatás
a 10. ábrán látható, és ahol a berendezés
által szállított 1 folyadék mennyisége a gázáramlás
áramlási sebességének függvényében látható.
SZABADALMI IGÉNYPONTOK
1. Berendezés folyadék (1) gázkezelésére, különösen
bemerítési mûveleteknél használt membráneszközök
esetében, ahol a berendezésben gázellátó csatorna
(2), valamint legalább egy gázlándzsa (3) van elrendezve,
amelybõl a gázáram a gázkezelõ mûvelet
során kilép, azzal jellemezve, hogy a gázlándzsa (3)
legalább egy csatlakoztatócsatorna (5) révén van
csatlakoztatva a gázellátó csatornához (2), amelynek
elsõ torkolattartománya (8) van a gázlándzsa (3) felõli
oldalán, valamint második torkolattartománya (8’) van
a gázellátó csatorna (2) oldalán, és fojtóelemként a
gázlándzsába (3) belépõ gázáram nyomásveszteségét
okozza, valamint az elsõ torkolattartomány (8)
alatt a gázlándzsához csatlakozó nyúlványszakasz (6)
van kialakítva, és az elsõ torkolattartomány (8) alatt
nyílással van ellátva.
2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve,
hogy a csatlakoztatócsatornának (5) fojtópontja
(9) van, vagy keresztmetszete teljes hossza mentén kisebb,
mint a gázlándzsa (3) keresztmetszete.
3. Az 1. vagy 2. igénypontok bármelyike szerinti berendezés,
azzal jellemezve, hogy a második torkolat-
6

1 HU 008 188 T2 2
5
10
15
20
25
30
35
tartomány (8’) a gázellátó csatorna (2) alján van elrendezve.
4. Az 1–3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés,
azzal jellemezve, hogy a csatlakoztatócsatorna
(5) csatlakoztatódarabbal (10) van a gázellátó csatornához
(2) csatlakoztatva, ahol a gázlándzsa (3) a
csatlakoztatódarab (10) befogadókamrájáig (12) húzódik,
és a csatlakoztatódarabon (10) az alján nyitott,
és a nyúlványszakaszt (6) alkotó fedél (11) van elrendezve.
5. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve,
hogy a csatlakoztatócsatornának (5) a gázlándzsa
(3) befogadókamrába (12) nyúló végénél (13) fojtópontja
(9) van.
6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve,
hogy a fedélnek (11) a gázlándzsa (3) végét
(13) a fojtópontot (9) alkotó gyûrû alakú réssel (18) magában
foglaló belsõ felülete (17) van.
7. A 4–6. igénypontok bármelyike szerinti berendezés,
azzal jellemezve, hogy a fedélen (11) a gázlándzsa
(3) végével (13) szemben elhelyezkedõ bemélyedés
van kialakítva, amely áramláscsillapító kamrát (19)
alkot a nyúlványszakaszon (6), és a fedéloldali nyílás
(7) az áramláscsendesítõ kamrába (19) nyílik.
8. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve,
hogy a csatlakoztatódarab (10) és a gázlándzsa
(3) által meghatározott gyûrû alakú kamrában két
szeleptestbõl (20, 21) álló fojtószelep (22) van elhelyezve,
és a gázlándzsa (3) végén elrendezett elsõ
szeleptest (20) áthidalja a gázlándzsa (3) és a csatlakoztatódarab
közötti gyûrû alakú kamrát, valamint gázjáratnyílásai
(23) vannak, és a második szeleptest (21)
a gázjáratnyílásokkal (23) együttmûködõ, a fedél (11)
és az elsõ szeleptest (20) közötti kamrában elrendezett
szelepülékkel (24) van ellátva.
9. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve,
hogy a második szeleptesten (21) a nyúlványszakasznak
(6) a fojtópont (9) mögötti áramláscsendesítõ
kamráját (19) alkotó járat van kialakítva, amely egy
vonalban van a fedélen (11) kialakított nyílással (7).
10. Az 1–9. igénypontok bármelyike szerinti berendezés,
azzal jellemezve, hogy a gázlándzsának (3) a
gázellátó csatornából (2) kiálló vége szûkület és sapka
nélkül ér véget, szabadon belenyúlva a gázkezelésnek
alávetett folyadékba (1).
11. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve,
hogy a gázlándzsának (3) a gázellátó csatornából
(2) kiálló felsõ végén (4) diffúzor típusú nyúlványa
(26) van.
12. Az 1–11. igénypontok bármelyike szerinti berendezés,
azzal jellemezve, hogy a gázlándzsa (3) üreges
szálmembránok kötegébe (27) van burkolva,
amely egyik végén fejelembe (28) van ágyazva, és a
gázellátó csatornától (2) elkülönülõ szûrletgyûjtõ kamrába
(29) nyílik.
13. Az 1–12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés,
azzal jellemezve, hogy a nyúlványszakasz
(6) folyamatosan halad a gázlándzsába (3), és a nyúlványszakasz
(6), valamint a gázlándzsa (3) azonos keresztmetszetû.
14. Az 1–12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés,
azzal jellemezve, hogy a gázlándzsa (3)
és/vagy a nyúlványszakasz (6) egyes szakaszaikon
kúpos lefutásúak.
15. Az 1–14. igénypontok bármelyike szerinti berendezés,
azzal jellemezve, hogy a gázlándzsák a gázellátó
csatornához (2) vannak csatlakoztatva, amelybõl a
gázáramok egyszerre lépnek ki a gázkezelési mûvelet
során, és a gázlándzsák (3) mindegyike legalább egy
különálló, a gázlándzsákba (3) belépõ gázáramokban
fojtóelemként nyomásesést okozó csatlakoztatócsatornával
(5) van a gázellátó csatornához (2) csatlakoztatva,
továbbá minden egyes csatlakoztatócsatorna (5)
alatt a hozzá tartozó csatlakoztatócsatorna (5) alatti, és
a hozzá tartozó gázlándzsához (3) csatlakozó nyílással
(7) ellátott nyúlványszakasz (6) van kialakítva.
7

HU 008 188 T2
Int. Cl.: B01F 3/04
8

HU 008 188 T2
Int. Cl.: B01F 3/04
9

HU 008 188 T2
Int. Cl.: B01F 3/04
10

HU 008 188 T2
Int. Cl.: B01F 3/04
11

HU 008 188 T2
Int. Cl.: B01F 3/04
12

HU 008 188 T2
Int. Cl.: B01F 3/04
13

HU 008 188 T2
Int. Cl.: B01F 3/04
14

HU 008 188 T2
Int. Cl.: B01F 3/04
15

HU 008 188 T2
Int. Cl.: B01F 3/04
16

HU 008 188 T2
Int. Cl.: B01F 3/04
17

HU 008 188 T2
Int. Cl.: B01F 3/04
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest
Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ
Windor Bt., Budapest