Verfahren und Einrichtung zur Umwandlung kinetischer Flüssigkeitsenergie in Wärme bei Rohren, Diffusoren, Krümmern und dergleichen. In Verbindung mit Robren, Diffusoren, Krümmern und dergleichen ergibt sich häufig die Notwendigkeit, eine kinetische Flüssig keitsenergie in Wärme umwandeln zu müssen. Einen solchen typischen Fall hat man zum Beispiel dann, wenn bei Talsperren, Akku mulieranlagen und dergleichen grosse Wasser mengen unter hohem Druck abzulassen sind und wo zur Vermeidung von Unterspülungen durch den Aufprall grosser Wassermengen grosse, teure Tosbecken vorzusehen sind.
Um nun überall da, wo sich in Verbindung mit Rohren, Diffusoren, Krümmern und dergleichen das Bedürfnis einstellt, kinetische Flüssig keitsenergie in Wärme umzuwandeln, eine wirksame Umwandlung dieserArtzu erreichen, werden gemäss vorliegender Erfindung min destens zwei im wesentlichen gleichachsige Ströme veranlasst, aneinander zu gleiten, und es wird ferner je zwei unmittelbar benach barten Strömen entgegengesetzter Drall er- teilt. Dadurch wird eine sehr intensive Durch mischung, sowie Wirbelbildung und, als Folge davon, eine sehrintensiveErrergie-Umwandlung erreicht.
Eine zur Verwirklichung dieses Ver fahrens bestimmte Einrichtung weist gemäss der Erfindung eine Leitvorrichtung auf, wel che die Strömung in mindestens zwei Teil ströme unterteilt und diesen entgegengesetzt gerichtete Umfangskomponenten erteilt. Eine solche Leitvorrichtung kann zweckmässig als mehrkränziges Rad ausgebildet sein, von dem die Schaufeln aufeinanderfolgender Kränze entgegengesetzt gerichtet sind, oder sie kairn auch mindestens zwei Einlaufspiralen mit entgegengesetztem Drall aufweisen. Zur Ver meidung von Kavitation kann in bekannter Weise auch noch für eine Belüftung gesorgt werden.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungs formern des Erfindungsgegenstandes beispiels weise veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Durch flussgehäuse, das an einen nicht dargestellten Grundablass und dessen Absperrvorrichtung angeschlossen ist, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1, Fig. 3 eine Abwicklung in die Zeichnungs ebene eines Teils des Schnittes nach der Linie B-B der Fig. 1,
Fig. 4 eine Abwicklung in die Zeichnungs ebene eines Teils des Schnittes nach der Linie C-C der Fig. 1. Ferner zeigt Fig. 5 eine zwei übereinanderliegende Einlaufspiralen mit entgegengesetztem Drall aufweisende Einrichtung, und Fig. 6 die Draufsicht zur Fig. 5.
1 bezeichnet ein Durchflussgehäuse, das an die Absperrvorrichtung 2 eines nicht darge stellten Grundablasses angeschlossen ist. Es ist vorausgesetzt, dass das Wasser bei offener Absperrvorrichtung 2 mit grosser<B>Energie 1n</B> das Durchflussgehäuse 1 einströmt. In dieses Gehäuse 1_ mit saugrohrähnlichem Ausguss- stück 4 ist eine feststehende Leitvorrichtung in Gestalt eines zweikränzigen Rades 3 ein gebaut.
Die Schaufeln 5 (Fig. 3) des Aussen kranzes dieses Rades 3 sind entgegengesetzt gerichtet wie die Schaufeln - 6 (Fig. 4) des Innenkranzes. Zentral in das Gehäuse 1 be ziehungsweise dessen Ausgussstück 4 mündet ein zum Zuführen von Luft dienendes Rohr 7. 11 ist ein Ausgulibecken.
Das in das Gehäuse 1 einströmende Was ser wird durch das zweikränzige Rad 3 in zwei im wesentlichen gleichachsige Teilströme 8, 9 von entgegengesetzter Drehrichtung (ver gleiche Pfeile B1, C1 in Fig. 3, 4) unterteilt, welche einen zentralen Luftkern 10 umschlie ssen. Die beiden unmittelbar benachbarten Wasserströme 8, 9 mit entgegengesetztem Drall reiben aneinander und bewirken eine sehr intensive Durchmischung, sowie Wirbel bildung und somit eine intensive Energie- umwandInng im Ausgussrohr 4.
Der zentrale Luftkern 10 verhindert dabei das Auftreten von Kavitation. Die Zuführung von Luft kann auch am Innenumfang des Ausgussrohres 4 erfolgen. Ferner kann das Rad 3 auch mit mehr als zwei Kränzen ausgestattet werden, immer müssen aber die Schaufeln von zwei benach barten Kränzen entgegengesetzt gerichtet sein.
Wie in Fig. 5 und 6 dargestellt ist, kön nen die entgegengesetzt drehenden, koachsia- len Teilströme auch durch zwei übereinander liegende Einlaufspiralen 12, 13 mit entgegen gesetztem Drall erzeugt werden. 14 bezeichnet dabei das Ausgussrohr der Spirale 12 und 15 das Ausgussrohr der Spirale 13, während das Rohr 16 zur zentralen Zuführung von Luft dient. Die beiden Einlaufspiralen 12, 13 gie ssen im Endergebnis in das gemeinsame Rohr 15 aus. Der Pfeil C zeigt die Strömungs richtung in der Spirale 12 und der Pfeil B in der Spirale 13.
Unter Umständen können die beiden Spi- ralgehäuse konstruktiv miteinander verbunden werden, oder es können auch mehr als zwei Einlaufspiralen vorgesehen werden.
Method and device for converting kinetic fluid energy into heat in pipes, diffusers, elbows and the like. In connection with Robren, diffusers, elbows and the like often results in the need to have to convert kinetic liquid energy into heat. Such a typical case occurs, for example, when large amounts of water have to be drained under high pressure in dams, battery mulier systems and the like and where large, expensive stilling basins have to be provided to avoid undermining due to the impact of large amounts of water.
In order to achieve an effective conversion of this type wherever there is a need to convert kinetic fluid energy into heat in connection with pipes, diffusers, elbows and the like, according to the present invention at least two essentially coaxial flows are made to slide against each other , and each two immediately adjacent streams are given opposite swirls. This results in a very intensive mixing, as well as vortex formation and, as a result, a very intensive conversion of energy.
A device intended to implement this process has according to the invention a guide device which divides the flow into at least two partial flows and gives these circumferential components in opposite directions. Such a guide device can expediently be designed as a multi-ring wheel, of which the blades of successive rings are directed in opposite directions, or they can also have at least two inlet spirals with opposite twist. To avoid cavitation, ventilation can also be provided in a known manner.
In the drawing, two embodiments of the subject invention are exemplarily illustrated, namely: Fig. 1 shows a longitudinal section through a flow housing that is connected to a bottom outlet (not shown) and its shut-off device, Fig. 2 shows a section along the line AA of FIG 1, Fig. 3 is a development in the drawing plane of part of the section along the line BB of Fig. 1,
4 shows a development in the drawing plane of a part of the section along the line C-C of FIG. 1. Furthermore, FIG. 5 shows a device having two superposed inlet spirals with opposite swirl, and FIG. 6 shows the top view of FIG.
1 denotes a throughflow housing which is connected to the shut-off device 2 of a bottom outlet (not shown). It is assumed that when the shut-off device 2 is open, the water flows into the flow-through housing 1 with great energy 1n. A stationary guide device in the form of a two-ring wheel 3 is built into this housing 1_ with a spout 4 similar to a suction pipe.
The blades 5 (Fig. 3) of the outer ring of this wheel 3 are directed in the opposite direction to the blades - 6 (Fig. 4) of the inner ring. A tube 7, which is used to supply air, opens centrally into the housing 1 or its spout 4. 11 is a discharge basin.
The flowing into the housing 1 What water is divided by the two-ring wheel 3 in two essentially coaxial partial flows 8, 9 of opposite direction of rotation (ver same arrows B1, C1 in Fig. 3, 4), which ssen a central air core 10 umschlie. The two immediately adjacent water flows 8, 9 with opposite swirls rub against one another and cause very intensive mixing, as well as vortex formation and thus intensive energy conversion in the pouring tube 4.
The central air core 10 prevents cavitation from occurring. The supply of air can also take place on the inner circumference of the pouring tube 4. Furthermore, the wheel 3 can also be equipped with more than two rings, but the blades of two neigh barten rings must always be directed in opposite directions.
As shown in FIGS. 5 and 6, the oppositely rotating, coaxial partial flows can also be generated by two inlet spirals 12, 13 lying one above the other with opposite swirls. 14 denotes the pouring pipe of the spiral 12 and 15 the pouring pipe of the spiral 13, while the pipe 16 is used for the central supply of air. The two inlet spirals 12, 13 pour into the common pipe 15 in the end result. The arrow C shows the direction of flow in the spiral 12 and the arrow B in the spiral 13.
Under certain circumstances, the two spiral housings can be structurally connected to one another, or more than two inlet spirals can be provided.