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Dampfejektor mit gekühltem Diffusor.
Die Erfindung bezieht sich auf solche Dampf ejektoren, bei denen das Ejektorrohr durch einen in einem Kühlmantel des Rohres fliessenden Kaltwasserstrom auf verhältnismässig niedriger Temperatur erhalten wird, so dass der Ejektor stabilisiert wird, d. h. Betriebsstörungen durch Kondensation des den gekühlten Teil treffenden Dampfes selbsttätig hintangehalten werden, sobald die normale Kompressionswirkung noch nicht hergestellt ist.
Wenn dann der Ejektor im normalen Gang ist und aus irgendeinem Grunde an einer Stelle des Diffusors, sei es in konvergierenden oder divergierenden Teil, Gegenströmungen oder Wirbel entstehen, so wird die an dieser Stelle etwa bestehende, durch Wasserzirkulation oder auf andere Weise hervorgerufene Abkühlung den Dampf dieser Wirbel kondensieren und demzufolge die Leistung des Apparates und das erzielte Vakuum verbessern. Wenn andrerseits ein Ejektor, dessen Abmessungen für bestimmte Arbeitsbedingungen berechnet sind, unter wesentlich anderen Bedingungen arbeiten soll, so wird er zu saugen aufhören, wenn er nicht mindestens für die Maximalabgabe dimensioniert ist. Seine Leistung wird dadurch von allen anderen Betriebsbedingungen beeinflusst.
Wird dagegen der Diffusor dieses Ejektors gekühlt, so kann letzterer so bemessen werden, dass für die normale Arbeitsweise die mazimale Leistung erzielbar ist und dass, sobald das Gewicht der angesaugten Flüssigkeit über diese Betriebsbedingungen hinausgeht, sich der Dampf in Berührung mit der gekühlten Wandung kondensiert, so, dass diese Kondensation die Verstopfung verhindert und den Durchgang eines Zuschusses an mitgerissenem Wasser gestattet, ohne Gefahr des Eintrittes von Unterbrechungen der Saugwirkung, somit unter Erzielung einer guten Leistung.
Ebenso genügt es, im Falle ein bestimmter Apparat ein höheres Vakuum hervorbringen soll als jenes, das sich aus anormalen Luftzuflüssen ergibt, das Gewicht des treibenden Dampfes zu vermehren, beispielsweise durch Steigerung des Einströmungsdruckes der Düse ; der auf diese Weise im Überschuss durchgeschickte Dampf wird sich dann an den Wandungen des Diffusors kondensieren und die Wirkung sowie die Leistung des Apparates werden nicht beeinflusst werden. Aus dem gleichen Gedankengang heraus kann auch der Divergenzwinkel des Diffusors vermindert werden, weil die kalte Wand den Mangel an Divergenz aufhebt, indem sie eine gewisse Menge der Flüssigkeit kondensiert.
Erfindungsgemäss kann nun der Divergenzwinkel auf Null gebracht werden, d. h. man kann bei Anwendung eines Diffusors mit gekühlten Wänden den divergierenden Teil durch ein zylindrisches Rohr ersetzen ; dies ist der Leistung in keiner Weise schädlich und der Hals des Ejektors kann ohne Nachteil bis an das Ende des zylindrischen Rohrteiles hinausverlegt werden, wobei gleichzeitig dem Apparat eine grosse Stabilität verliehen und seine Konstruktion eine wesentlich leichtere wird. Diese Art Ejektoren lässt sich mit Leichtigkeit in allen gegebenen Fällen zur Anwendung bringen. Wenn insbesondere zwei oder mehrere Dampfejektoren durch einen oder mehreren Zwischenkondensatoren getrennt sind, ergibt sich eine sehr vorteilhafte Anlage.
Das Zirkulationswasser, das zur Kühlung der Wand des Diffusors gedient hat, kann durch in der Wand vorgesehene Löcher oder eine andere Vorkehrung in diesen Diffusor eindringen und den Dampf kondensieren, der von diesem Ejektor herrührt, um dann zum Hauptkondensator zurückzufliessen oder durch eine beliebige Vorrichtung entnommen zu werden.
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Die Zeichnung veranschaulicht als Ausführungsbeispiel im Mittelschnitt eines der Elemente einer solchen Anlage, das aus dem verbesserten Ejektor und seinem Zwischenkondensator besteht.
Das Einblasrohr a kann ein-oder mehrfach vorhanden sein. Der konvergierende Teil des Diffusors ist mit b bezeichnet, der divergierende ist gemäss der Erfindung durch das zylindrische Rohr c ersetzt. Der Halsteil liegt bei e. Der Ejektorkühlmantel d erstreckt sich über die ganze Länge des Diffusors und umschliesst das zwecks Kühlung der Diffusorwandung durchgeleitete Kühlwasser.
Die mit dem Betriebs-oder angesaugten Mittel in Berührung stehenden Wandungen, insbesondere jene des Einblasrohres und des Diffusors, sind vorteilhaft zur Gänze oder stellenweise vernickelt, so dass ihre Lebensdauer und ihre Glätte erhöht und daher die Reibung der Flüssigkeit an diesen Wandungen verringert wird. Eine sehr einfache Herstellungsweise dieser Wandungen besteht darin, dass auf elektrolytischem Wege Kupfer auf eine in dem Bad befindliche Form niedergeschlagen und dieser Niederschlag sodann durch die gleichen Mittel an den gewünschten Stellen mit Nickel überzogen wird ; auf diese Weise kann dem in den Wandungen vor sich gehenden Temperaturschwankungen am besten Rechnung getragen werden.
Ist der Ejektor mit einem Kondensator in Verbindung, so weist er noch Löcher h im unteren Teil f des Diffusors auf, die möglichst genau an jener Stelle angeordnet werden, wo der notwendige Druck herrscht, um das Zurückströmen in den Zwischenkondensator herbeizuführen. Zufolge des in dem Apparat herrschenden Vakuums dringt das zur Abkühlung benutzte, unter stärkerem Druck stehende Wasser durch die Löcher li ins Innere.
Von dieser Stelle ab kann übrigens das Rohr c konvergierend, divergierend oder zylindrisch sein. Es ist ferner auch möglich, die Wassereinströmung oberhalb des Abschnittes f stattfinden zu lassen ; sie kann sogar beim Halsteil e oder divergierenden Teil b beginnen, um durch Mischung die durch die abgekühlte Diffusorwand herbeigeführte Oberflächenkondensation zu vervollständigen. In jedem Falle kondensiert das Wasser den Dampf, so dass bei der Ausmündung des Rohres c in den Zwischenkondensator praktisch genommen nur die Luft vorhanden ist, die von der Stelle, wo der Ejektor Vakuum erzeugt hat, hergekommen ist, sowie Wasser mit Ausschluss allen Dampfes, ausgenommen natürlich jenes, der der Spannung entspricht, die durch die Temperatur des die Kondensation bewirkenden Wassers bestimmt ist.
Das heisse Wasser wird durch das Rohr i abgeführt, die Luft durch ein Rohr k, das konzentrisch zur Dampfdüse des nächstfolgenden Ejektors angeordnet ist.
Der Diffussor ist beinahe zur Gänze in den Zwischenkondensator g eingebaut, so dass der Gesamtrauminhalt des Apparates verkleinert wird. Die vom folgenden Ejektor durch das Rohr k angesaugte Luft bestreicht im aufsteigenden Teil ihres Weges nach dem Austritt aus dem die Verlängerung des Diffusors bildenden Rohrstück in der Richtung der Pfeile l die Aussenseite des Kühlmantels d, der das Kondenswasser umschliesst. Bei der Berührung mit dieser Wand d kühlt sich die Luft ab und der Dampf, der noch nicht zur Gänze kondensiert werden konnte, vollendet seine Kondensation.
Die Luft strömt sodann um die Ablenkfläche 1n herum zum Rohr k,
Das Ejektorrohr ist an seinem oberen Teil festgemacht und ragt mit seinem unteren Ende frei in den Ring n hinein, kann sich daher frei ausdehnen. An dieser Stelle kann auch eine Schichte Kondensationswasser am ganzen Umfang vorhanden sein, um die Kondensation noch zu verbessern.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Dampfejektor mit gekühltem Diffusor, der auf seiner ganzen Länge oder auf deren einem Teil gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Hals (e) nach unten sich erstreckende Teil (c) des Diffusors zylindrische Form hat.