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Vorrichtung zum Verdichten elastischer Flüssigkeiten.
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Grenze genähert worden ist. Durch Verstellung der Scheibe C'kann a ! so nur der Austrittsquerschnitt am Umfang der Düsenplatten C, Cl geändert werden und damit auch die Expansion.
Das aus der Düse B mit hoher Geschwindigkeit austretende Mittel führt die zu verdichtenden Gase in den Diffusor H, der zuerst sich zu einem Hals oder engsten Querschnitt q verengt und dann entweder divergierend oder auf andere Weise sich in einen freien Querschnitt vergrössert und in dem ringförmigen Sammelkanal. F endigt. In dieser zweiten Stufe wird der Druck der zu verdichtenden Gase nochmals erhöht, so dass im Sammelkanal F ein höherer Druck herrscht als im Gehäuse D.
Wird das Ventil M geschlossen, so wird der Zutritt des treibenden Mittels der ersten Stufe unterbrochen und die Vorrichtung arbeitet als einstufiger Verdichter. Das zu verdichtende Mittel strömt bei Ai ein, durchfliesst den Diffusor d, das Gehäuse p und gelangt von da auf beide Seiten des scheibenartigen, radial strömenden Dampfstrahles, der aus der Düse B austritt, worauf beim Durchgang durch den Diffusor H die Verdichtung erfolgt, so dass im Sammelkanal F und am Austrittsstutzen ein atmosphärischer oder höherer Druck herrscht.
Die Linien r, t stellen Trennungsfugen der verschiedenen Teile dar, aus denen die Vorrichtung zusammengebaut ist.
Fig. 2 zeigt eine zweistufige Anordnung, in der beide Stufen als Ejektoren mit radial strömendem Betriebsmittel arbeiten. In diesem Falle tritt das getriebene Mittel bei Al ein und
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befriedigend vom Atmosphärendruck bis zu hohem Unterdruck auf der Saugseite der ersten Stufe zu arbeiten.
Indem man auch in der ersten Stufe einen Verdichter nach der Erfindung verwendet, aber dessen Diffuborhalsquerschnitt ebenso gross oder grösser macht als den Querschnitt des Düsenaustrittes, erreicht man den wichtigen Vorteil, dass in der ersten Stufe nur ein verhältnismässig kleiner Teil der gesamten Verdichtungsarbeit geleistet und daher weniger Dampf oder Treibmittel in der ersten Stufe verbraucht wird und die erste Stufe auch nicht gegen einen hohen Gegendruck (wie Atmosphärendruck) zu arbeiten braucht, gegen den die zweite Stufe arbeiten muss.
Fig. 3 stellt einen einstufigen Verdichter dar. Das zu verdichtende Mittel tritt bei Al ein, strömt durch die beiden Kanäle p, p in den Saugraum D und wird von da durch den aus der Düse B ausströmenden Dampfstrahl in den Diffusor H gefördert und verdichtet. Die Düse zeigt dieselbe Einrichtung wie in Fig. i und 2. Der Diffusor H weist eine verengte Stelle oder Hals bei q zwischen dem äusseren und inneren Durchmesser der Diffusorscheiben auf. Von da treten die Gase in den Ringkanal F und von diesem in den Stutzen F2. In den Fig. 2 und 3 deuten die Linien r, r wieder die Trennungsfugen der Konstruktionsteile der Vorrichtung an.
Fig. 4 stellt eine Anordnung von Düse und Diffusor in grösserem Massstab dar, wie diese in den Fig. i, 2 und 3 Verwendung gefunden haben. Die Düse wird hier von den beiden Scheiben Ci und C gebildet, deren innere Flächen parallel sind ; dabei ist der Durchflussquerschnitt am äusseren Umfang bei w schon des grösseren Durchmessers desselben wegen grösser als der vollständig in den Düsenteil oder der Scheibe Ci gelegene Düsenhals T. Der Querschnitt des Halses T ist wieder der Erfindung gemäss unveränderlich, selbst wenn die Scheiben C, Ci gegeneinander verstellt werden, da die Spitze t an der Scheibe C nicht bis in den Hals T gelangen kann.
Fig. 5 zeigt eine ähnliche Ausführung, die die in Fig. 4 dargestellte ersetzen kann. Hier divergieren die Stirnflächen der beiden Düsenhälften C, Cl von der Mitte zum Umfang w, weshalb und wegen des grösseren Durchmessers des Umfanges auch hier die Querschnittsfläche des in der Platte CI enthaltenen Düsenhalses T und des Diffusorhalses q kleiner ist als bei w. Die Platte C weist in Fig. 5 eine einfache Vertiefung x gegenüber dem Hals T auf, die lediglich eine gute Dampfverteilung am Eintritt zwischen die Scheiben C Ci bewirken soll. Werden bei dieser Düse die Scheiben C, Ci gegeneinander verstellt, so wird sowohl dieser Eintritt als auch der Austrittsquerschnitt bei w verändert, der Querschnitt des Halses T bleibt aber wieder unverändert.
Die einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Düsenhälfte C, C, von allen hier beschriebenen Düsen können auch von der Mitte zum Umfang konvergieren, jedoch nur in solchem Masse, dass die Querschnittsfläche im Diffusorhals q kleiner ist als jene am Austritt w aus der Ejektordüse.
Die Fig. 6 und 7 zeigen Düsen und Diffusoren nach der Erfindung, bei denen die mittleren Strömungslinien nicht in einer Ebene, sondern auf einer Kegelfläche liegen ; im übrigen stimmen diese Einrichtungen mit der nach Fig. 4 überein. Man könnte aber auch die Vorrichtung so ausbilden, dass die Strömungslinien in den Düsen und Diffusoren sich an einen Zylindermantel anschmiegen, Aus Gründen der Herstellung werden in der Praxis die in den Fig. i bis 5 dargestellten Ausführungsformen der Düse jenen nach den Fig. 6 und 7 vorgezogen.
Die inneren Begrenzungflächen der Düsen und Diffusoren sind am besten glatte Ober-
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in anderer Weise genutet sein. Der Sammelkanal am Umfang des Diffusors kann ein Spiralgehäuse mit sich in der Richtung zum Auslass allmählich vergrösserndem Querschnitt sein oder es kann sein Querschnitt durchwegs gleich bleiben. Die Expansionsdüsen B und Bi können bei allen dargestellten Ausführungsformen mittels Schraube verstellbar angeordnet sein, um den Querschnitt w ändern zu können. Desgleichen kann auch der Spalt zwischen den Diffusorhälften H, H geändert werden, indem man z. B. eine der Diffusorhälften an ihrer Sitzfläche im Gehäuse mit Ringen unterlegt, oder indem man die betreffende Sitzfläche einer weiteren Bearbeitung unterwirft.
Der Diffusor verringert in allen Fällen erst seine Querschnittsfläche vom Eintritt bis zum Hals q und vergrössert seinen Querschnitt vom Hals q ab bis zum Eintritt in den Sammelkanal F. Es ist klar, dass die Flächen der Diffusorplatten hinter dem Hals q nicht unbedingt zu divergieren brauchen, dass sie z. B. auch parallel oder konvergierend verlaufen können und das trotzdem der Querschnitt im Diffusor hinter dem Hals q wachsen kann. Wählt man das hier erwähnte Querschnittsverhältnis des Düsenaustrittes zum Diffusorhals, wiwdies in den Figuren dargestellt ist, dann geht die Verdichtung unter gutem Wirkungsgrad vor sich, namentlich, wenn das Verhältnis der Verdichtung 2 oder grösser als zwei ist, d. h. wenn der Druck im Austrittsrohr zweimal oder mehr als zweimal so hoch ist als der Druck am Einlass oder Saugstutzen.
Die beschriebenen Vorrichtungen können zur Verdichtung von Luft, Dampf oder anderen Gasen von einer Spannung unter oder über einer Atmosphäre auf eine höhere Spannung dienen und in Verbindung mit Kondensatoren, Verdampfungseinrichtungen usw. überall dort verwendet werden, wo beispielsweise nicht kondensierbare Gase oder Dämpfe angesaugt und gefördert
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werden sollen. Die Vorrichtung kann mit Abdampf oder Frischdampf von beliebigem Druck, fftner mit Druckluft oder anderen Gasen betrieben werden.
In Fällen, wo Wasserdampf als Treibmittel benutzt wird, kann das aus dem Ejektor austretende Gemisch von Dampf und nicht, kondensierbaren Gasen zum Heizen verwendet werden oder es können die Dämpfe in einem armosphärischen Kondensator niedergeschlagen werden, wodurch in allen Fällen ein sehr
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PATENT-ANSPRÜCHE :
I.
Vorrichtung zum Verdichten elastischer Flüssigkeiten, bestehend aus einer Ejektordüse, bei der das Treibmittel zwischen zwei feststehenden, gleichachsigen Rotationskörpern in Form einer entsprechenden Rotationsfläche in einen die zu verdichtende elastische Flüssigkeit enthaltenden Raum strömt, um von dort in einen Diffusor mit Hals zu gelangen, welcher Diffusor . gleichfalls zwischen zwei feststehenden Rotationskörpern gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ejektordüsenhals (T) von unveränderlichem Querschnitt vollständig von dem keinerlei Einbauten enthaltenden Durchströmkanal eines der beiden Rotationskörper gebildet ist.