DE10160407A1

DE10160407A1 - Als Ejektor ausgebildete Strahlpumpe

Info

Publication number: DE10160407A1
Application number: DE2001160407
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Kaempfer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2003-06-18

Abstract

Bei einer als Ejektor ausgebildeten flüssigkeitsbetriebenen Strahlpumpe zum Fördern von Flüssigkeiten, wobei die das Treibmittel bildende Flüssigkeit und/oder die das Fördermittel bildende Flüssigkeit Partikel von Feststoffen enthält, und wobei der Ejektor aus einem Düsengehäuse (1) mit darin befindlicher Düse (2) und einem sich an das Düsengehäuse (1) anschließenden Diffusor (3) besteht, sind zumindest die die Innenflächen (4) des Düsengehäuses (1) und die die Innenflächen und die Außenflächen (5, 6) der Düse (2) befindlichen Bereiche des Ejektors aus einem pulvermetallurgisch hergestellten, gesinterten bzw. einem nichtmetallischen Hartstoff gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine als Ejektor ausgebildete flüssigkeitsbetriebene Strahlpumpe zum Fördern von Flüssigkeiten, wobei die das Treibmittel bildende Flüssigkeit und/oder die das Fördermittel bildende Flüssigkeit Partikel von Feststoffen enthält, und wobei der Ejektor aus einem Düsengehäuse mit darin befindlicher Düse und einem sich an das Düsengehäuse anschließenden Diffusor besteht.
Als Ejektor ausgebildete Strahlpumpen haben eine sehr hohe Pumpleistung und weisen keine beweglichen Teile auf. Sie sind daher weitgehend wartungsfrei. Wenn derartige Strahlpumpen für Einsatzfälle verwendet werden, bei denen die das Treibmittel bildende Flüssigkeit und/oder die das Fördermittel bildende Flüssigkeit Partikel von Feststoffen enthält, führen diese häufig sehr abrasiv wirkenden Partikel zu einem schnellen Verschleiß und machen daher ein häufiges Auswechseln der Ejektoren erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten Ejektoren auftretende Abnutzung wesentlich zu verringern und dadurch Stillstandzeiten der die Ejektoren enthaltenen Anlagen weitgehend auszuschließen.
Eine Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, dass bei dem Ejektor der eingangs genannten Art zumindest die die Innenflächen des Düsengehäuses und die die Innenflächen und die Außenflächen der Düse bildenden Bereiche des Ejektors aus einem pulvermetallurgisch hergestellten, gesinterten Hartstoff gebildet sind. Als derartige Hartstoffe kommen beispielsweise Titankarbid, Titannitrid, Titandiborit, Zirkoniumkarbid, Zirkonimdiborid, Niobkarbid, Tantal-karbid, Chromkarbid, Chromborid, Molybdänsilicid und Wolframkarbid - mit einem Bindemittel, beispielsweise Nickel oder Kobalt - in Betracht. Eine besondere Bedeutung kommt hierbei den Karbiden zu.
Eine andere Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, dass bei dem Ejektor der eingangs genannten Art zumindest die die Innenflächen des Düsengehäuses und die die Innenflächen und die Außenflächen der Düse bildenden Bereiche des Ejektors aus einem einem nichtmetallischen Hartstoff gebildet sind. Als derartige Hartstoffe kommen beispielsweise kubisches Bornitrid, Borkabid, Siliziumkarbid und Korund in Betracht.
In Ausgestaltung der Erfindung sind auch die die Innenflächen des Diffusors bildenden Bereiche aus einem pulvermetallurgisch hergestellten, gesinterten oder aus einem nichtmetallischen Hartstoff gebildet.
Metallische oder nichtmetallische Hartstoffe der vorgenannten Art weisen hinsichtlich eines Verschleißes durch Abrieb - wie er bei Ejektoren auftritt - sehr gute Eigenschaften auf und können praktisch in jeder beliebigen Form hergestellt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Ejektor sind alle durch hohe Abriebbeanspruchung betroffenen und somit hohem Verschleiß ausgesetzten Teile geschützt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die die Innenflächen des Düsengehäuses und die die Innenflächen und die Außenflächen der Düse bildenden Bereiche des Ejektors und/oder die die Innenflächen des Diffusors bildenden Bereiche durch Hartstoffphasendiffusion gehärtet bzw. durch Abscheidung von Hartstoffphasen beschichtet. Dadurch wird die Verschleißfestigeit der Innenflächen des Düsengehäuses und der die Innenflächen und die Außenflächen der Düse bildenden Bereiche des Ejektors sowie der Innenflächen des Diffusors wesentlich erhöht. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ejektors ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn der auftretende Verschleiß besonders groß ist, beispielsweise dann, wenn in der das Treibmittel bildende Flüssigkeit und/oder in der das Fördermittel bildende Flüssigkeit Sand enthalten ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ejektoren wird der zusätzliche sehr wesentliche Vorteil erzielt, dass wegen der Beibehaltung der inneren Konturen des Düsengehäuses und des Diffusors sowie der Konturen der Düse infolge der Vermeidung von Abrieb der Wirkungsgrad des Ejektors konstant bleibt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Düse aus drei Einzelteilen, und zwar aus einem Unterteil, einem Oberteil und einer Düsenspitze. Dadurch wird das Aufbringen des Hartstoffs auf die Einzelteile der Düse wesentlich erleichtert.
Wegen der geringen Größe der Düsenspitze ist es vorteilhaft, dass die gesamte Düsenspitze aus einem pulvermetallurgisch hergestellten, gesinterten oder aus einem nichtmetallischen Hartstoff gebildet ist.
Der erfindungsgemäße Ejektor kann noch hinsichtlich einer Verringerung der Wirbelbildung im Düsengehäuse im Bereich der Düse dadurch verbessert werden, dass an der Düse Strömungsleitelemente angebracht sind.
Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Ejektors kann dadurch erzielt werden, dass die die Innenflächen des Düsengehäuses und die die Innenflächen des Diffusors bildenden, aus metallischem oder nichtmetallischem Hartstoff bestehenden Bereiche in mehrere Abschnitte unterteilt sind. Hierdurch können die betreffenden Abschnitte der Innenflächen als verhältnismäßig kleinvolumige Teile hergestellt werden, wodurch deren Herstellung wesentlich erleichtert wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ejektors sind das Düsengehäuse und der Diffusor in mehrere Abschnitte unterteilt, die durch Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Die Verbindungselemente sind zweckmäßigerweise als Schraubverbindung ausgebildet. Durch die Unterteilung des Düsengehäuses und des Diffusors in mehrere Abschnitte wird der Einbau der Hartstoffteile erleichert.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen als Ejektor ausgebildeten Strahlpumpe zum Fördern von Flüssigkeiten dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen - verkürzt dargestellten - Ejektor in perspektivischer Darstellung, wobei das Düsengehäuse und der Diffusor aufgeschnitten sind und wobei von der Düse nur der untere Teil und die - ebenfalls aufgeschnittene - Düsenspitze gezeigt ist;
Fig. 2 den oberen Teil der Düse des Ejektors gemäß Fig. 1, ebenfalls in perspektivischer Darstellung;
Fig. 3 die komplette Düsenspitze des Ejektors gemäß Fig. 1 in perspektivischer Darstellung.
In Fig. 1 ist ein Ejektor dargestellt, der aus einem Düsengehäuse 1 mit darin angeordneter, aus einer unteren Düsenhälfte 2.1 und einer oberen Düsenhälfte 2.2 (vgl. Fig. 2) bestehenden Düse und einem sich an das Düsengehäuse 1 anschließenden Diffusor 3 besteht. Die Düse 2.1, 2.2 ist mit einer Düsenspitze 2S (vgl. auch Fig. 3) versehen. Die die Innenflächen 4 des Düsengehäuses 1 und die die Innenflächen 5 und die Außenflächen 5 6 der Düse 2.1, 2.2 bildenden Bereiche sowie die die Innenflächen 7 des Diffusors 3 bildenden Bereiche des Ejektors sind aus einem metallischen oder nichtmetallischen Hartstoff gebildet. Die Düsenspitze 2S ist vollständig aus einem metallischen oder einem nichtmetallischen Hartstoff gebildet.
Wie aus den Fig. 1 bis 3 zu ersehen ist, besteht die Düse aus einem Unterteil 2.1, einem Oberteil 2.2 und der Düsenspitze 2S. An dem Unterteil 2.1 der Düse ist ein Strömungsleitelement 8 (vgl. Fig. 1) und an der Düsenspitze 2S sind Strömungsleitelemente 9 angeformt (vgl. Fig. 3).
Das in Fig. 1 dargestellte Düsengehäuse 1 ist in zwei Abschnitte 1.1 und 1.2 unterteilt, die durch - nicht dargestellte - Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Die Verbindungselemente, beispielsweise Schrauben, können durch in dem Abschnitt 1.2 des Düsengehäuses 1 vorgesehene Bohrungen 10 in den Abschnitt 1.1 des Düsengehäuses 1, der mit entsprechenden Gewindebohrungen versehen ist, eingedreht werden. An der Stirnfläche des Düsengehäuses 1 ist mittels eines Flansches 12 der Diffusor 3 an dem Düsengehäuse 1 befestigt.
Die äußere Form des Unterteils 2.1 und des Oberteils 2.2 der Düse entspricht der inneren Form des Düsengehäuses 1. Dadurch ist die Düse 2.1, 2.2 in dem Düsengehäuse 1 ausschließlich durch Klemmwirkung gehalten. Die Düsenspitze 2S weist an ihrem hinteren Ende einen Wulst 12 auf (vgl. Fig. 3), der in eine entsprechen Nut 13 in dem Unterteile 2.1 und dem Oberteil 2.2 der Düse eingreift, so dass auch die Düsenspitze 2S ausschließlich durch Klemmwirkung in der Düse 1 gehalten ist.

Claims

1. Als Ejektor ausgebildete flüssigkeitsbetriebene Strahlpumpe zum Fördern von Flüssigkeiten, wobei die das Treibmittel bildende Flüssigkeit und/oder die das Fördermittel bildende Flüssigkeit Partikel von Feststoffen enthält, und wobei der Ejektor aus einem Düsengehäuse mit darin befindlicher Düse und einem sich an das Düsengehäuse anschließenden Diffusor besteht, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die die Innenflächen (4) des Düsengehäuses (1) und die die Innenflächen und die Außenflächen (5, 6) der Düse (2) bildenden Bereiche des Ejektors aus einem pulvermetallurgisch hergestellten, gesinterten Hartstoff gebildet sind.

2. Als Ejektor ausgebildete flüssigkeitsbetriebene Strahlpumpe zum Fördern von Flüssigkeiten, wobei die das Treibmittel bildende Flüssigkeit und/oder die das Fördermittel bildende Flüssigkeit Partikel von Feststoffen enthält, und wobei der Ejektor aus einem Düsengehäuse mit darin befindlicher Düse und einem sich an das Düsengehäuse anschließenden Diffusor besteht, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die die Innenflächen (4) des Düsengehäuses (1) und die die Innenflächen und die Außenflächen (5, 6) der Düse (2) bildenden Bereiche des Ejektors aus einem nichtmetallischen Hartstoff gebildet sind.

3. Ejektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Innenflächen (7) des Diffusors (3) bildenden Bereiche aus einem pulvermetallurgisch hergestellten, gesinterten oder aus einem nichtmetallischen Hartstoff gebildet sind.

4. Ejektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Innenflächen (4) des Düsengehäuses (1) und die die Innenflächen und die Außenflächen (5, 6) der Düse (2) bildenden Bereiche des Ejektors und/oder die die Innenflächen (7) des Diffusors (3) bildenden Bereiche durch Hartstoffphasendiffusion gehärtet bzw. durch Abscheidung von Hartstoffphasen beschichtet sind.

5. Ejektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (2) aus drei Einzelteilen besteht, und zwar aus einem Unterteil (2U), einem Oberteil (20) und einer Düsenspitze (2S).

6. Ejektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Düsenspitze (2S) aus einem pulvermetallurgisch hergestellten, gesinterten oder aus einem nichtmetallischen Hartstoff gebildet ist.

7. Ejektor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Düse (2) Strömungsleitelemente (8, 9) angebracht sind.

8. Ejektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Innenflächen (4) des Düsengehäuses (1) und die die Innenflächen (7) des Diffusors (3) bildenden, aus metallischem oder nichtmetallischem Hartstoff bestehenden Bereiche in mehrere Abschnitte unterteilt sind.

9. Ejektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsengehäuse (1) und der Diffusor (3) in mehrere Abschnitte unterteilt sind, die durch Verbindungselemente miteinander verbunden sind.