DE102011085899B4 - Injector pump for transporting heterogeneous sewage effluents in mobile toilets - Google Patents

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Abstract

Die Injektorpumpe ist zur gemeinsamen Foerderung von Medien wie voluminoese und laengliche Erzeugnisse aus textilen und aehnliche Materialien im Strom von fluessigen Haushalts- und faekalen Abfaellen ohne Einschlemmung von Rohrleitungen bestimmt. Die Injektorpumpe zum Transport von homogenen Medien enthaelt einen Eintrittsrohrstutzen und einen Austrittsstutzen, die in einem zylindrischen Gehaeuse so angeordnet werden, dass ein Ringspalt in der Achsrichtung und eine Druckkammer zur Foerderung des Treibmediums in den Ringspalt entstehen. Zusaetzlich wird ein Drallkoerper zum Verdrillen des Treibmediums vorgesehen, der in Form einer Huelse ausgefuehrt ist und auf deren Aussenflaeche durchgehende spiralfoermige Kanaele vorhanden sind. Die Huelse ist in einer Druckkammer auf dem Eintrittsrohrstutzen angeordnet, dessen Ende zugespitzt wird und eine Duese bildet. Der Austrittsstutzen ist in Form einer Lavalduese ausgefuehrt, die einen Konfusor- und einen Diffusorteil mit geradlinigen Erzeugenden aufweist. Der Konfusorteil ist im Gehaeuse in einem Gewindestueck angeordnet, das sich entlang der Achse im Ringspalt relativ zur Duese verstellen laesst.The injector pump is designed for the common transport of media such as voluminoese and long products made of textile and similar materials in the stream of liquid household and faecal waste without the enclosure of pipelines. The injector pump for transporting homogeneous media contains an inlet pipe socket and an outlet nozzle, which are arranged in a cylindrical housing so that an annular gap in the axial direction and a pressure chamber for conveying the propellant in the annular gap arise. In addition, a swirl body for twisting the propellant medium is provided, which is executed in the form of a Hülse and on the Außenflaeche continuous spiralfoermige channels are available. The sleeve is arranged in a pressure chamber on the inlet pipe socket, the end of which is tapered and forms a Duese. The outlet nozzle is in the form of a Lavalduese, which has a Konfusor- and a diffuser part with straight generators. The Confusor part is arranged in the housing in a Gewindestueck, which can be adjusted along the axis in the annular gap relative to the Duese.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Injektorpumpen und kann zur Förderung von flüssigen Abfällen vorwiegend in mobilen Toiletten von Eisenbahntransportmitteln eingesetzt werden.The invention relates to injector pumps and can be used to promote liquid waste mainly in mobile toilets of railway transport.

Es ist ein Unterdruck-Toilettensystem EVAC-2000P für Eisenbahntransportmittel der Firma ”Pillor-EVAC” bekannt, das einen in Verbindung mit einem Sammelbehälter stehenden Abortbecken aufweist und ein Förderverfahren für fäkale Abwässer mit der Ausnutzung einer Unterdruckabsaugleitung realisiert. Zur Unterdruckerzeugung kann eine Unterdruckpumpe oder ein an der Borddruckluftanlage ( RU2138600 C1 , Avac Ejektor AB, 27.09.1999) angeschlossener Ejektor verwendet werden. Als Nachteile dieses Systems werden die erhöhte Empfindlichkeit gegen die in das Abortbecken gelangende Fremdkörper und die Notwendigkeit der Unterdruckerzeugung in den Behälterzuleitungen angesehen.A vacuum toilet system EVAC-2000P for railway transportation of the company "Pillor-EVAC" is known, which has a tapping basin in connection with a collecting tank and realizes a conveying process for fecal sewage with the utilization of a vacuum suction line. For negative pressure generation, a vacuum pump or an on-board compressed air system ( RU2138600 C1 , Avac ejector AB, 27.09.1999) connected ejector can be used. Disadvantages of this system are considered to be the increased sensitivity to foreign objects entering the abort basin and the need to generate negative pressure in the container supply lines.

Beschrieben ist auch ein Kanalisationssystem für Förderanlagen mit einer Injektorpumpe, bei der der Sammelbehälter keine permanente Unterdruckerzeugung erfordert und unter Atmosphärendruck steht ( US5873135 , EVAC AB; Tornqvist, 23.02.1999). Die Injektorpumpe, deren Aufbau in 7 der erwähnten Patentschrift gezeigt ist, stellt eine in die Förderleitung eingebaute achsensymmetrische Konstruktion dar, die einen Eintrittsdruckstutzen und einen Austrittsdruckstutzen aufweist. Die Druckstutzen sind mit einem Spalt angeordnet und bilden eine Mischkammer. Das Treibmedium (Druckluft) wird in den Spalt durch die radial und geneigt in Bezug auf die Strömungsrichtung angeordneten Düsen gefördert, wodurch in der Mischkammer ein Unterdruck entsteht, der die Absaugung des Abfallmaterials und seine Förderung durch die Abfallleitung in den Sammelbehälter bewirkt.Also described is a sewerage system for conveyor systems with an injector pump, in which the collecting tank requires no permanent negative pressure generation and is under atmospheric pressure ( US5873135 , EVAC AB; Tornqvist, 23.02.1999). The injector pump, whose construction is in 7 the mentioned patent is an incorporated into the delivery line axisymmetric construction, which has an inlet pressure port and an outlet pressure port. The discharge nozzles are arranged with a gap and form a mixing chamber. The driving medium (compressed air) is conveyed into the gap through the nozzles arranged radially and inclined with respect to the flow direction, whereby a negative pressure is created in the mixing chamber, which causes the extraction of the waste material and its promotion through the waste line into the collecting container.

Es ist eine Pumpenkonstruktion gemäß der Patentschrift RU2247873 C2 , Chawkin u. a., 10.03.2005 bekannt. Die Pumpe umfasst ein Gehäuse, einen mit dem Gehäuse in Verbindung stehenden Eintrittsstutzen für die Zuleitung des Treibmediums, einen Zulaufstutzen für das Saugmedium, eine in Verbindung mit dem Eintrittsstutzen für die Zuführung des Treibmediums stehende Ringdüse, einen in Verbindung mit der Mischkammer stehenden Diffusor und eine Rohrleitung zur Abführung des Treib- und Saugmediengemisches. Der Innendurchmesser des Eintrittsstutzens für die Zuleitung des Treibmediums beträgt 0,15–0,32 des Innendurchmessers der Rohrleitung zur Abführung des Treib- und Saugmediengemisches, die Mischkammerlänge ist 3 bis 6 Mal größer als der Arbeitsquerschnitt der Ringdüse.It is a pump construction according to the patent RU2247873 C2 , Chawkin et al., 10.03.2005. The pump comprises a housing, an inlet connecting to the housing for the supply of the driving medium, an inlet connection for the suction medium, standing in connection with the inlet nozzle for the supply of the driving medium annular nozzle, a standing in connection with the mixing chamber and a diffuser Pipeline for removing the motive and suction medium mixture. The inner diameter of the inlet nozzle for the supply of the driving medium is 0.15-0.32 of the inner diameter of the pipeline for discharging the propellant and Saugmediengemisches, the mixing chamber length is 3 to 6 times greater than the working cross-section of the annular nozzle.

Im Falle der Förderung von flüssigen Medien mit heterogener Zusammensetzung, bei denen die Abmessungen einzelner Einschlüsse wesentlich größer sein können als der Durchflussquerschnitt von Rohrleitungen (und der Injektorpumpe), sind Verschmutzungen und ein Versagen der Pumpe möglich.In the case of liquid heterogeneous composition media, where the dimensions of individual inclusions may be significantly greater than the flow area of piping (and injector pump), contamination and pump failure are possible.

Bei Rohrleitungen mit einem Querschnitt von 40–60 mm treten beim Einsatz einer Injektorpumpe als Fördermittel Probleme mit Fremdkörpern auf, deren Abmessungen in einem verwickelten und feuchtigkeitsgesättigten Zustand den freien Querschnitt bzw. den Rohrdurchmesser überschreiten. Wenn ein länglicher Körper, z. B. ein Stofflappen, der im ausgebreiteten Zustand einen geringen Querschnitt hat, noch durch die Strömung mitgenommen und zusammen mit ihr durch die Abfallleitung zum Sammelbehälter gefördert werden kann, so ist diese Möglichkeit für einen Knäuel aus dem obenerwähnten Stofflappen schon problematisch, da er je nach Abmessung im Grunde einen Pfropfen für das System darstellt.For pipelines with a cross section of 40-60 mm occur when using an injector pump as a conveyor problems with foreign bodies whose dimensions in an entangled and moisture-saturated state exceed the free cross section and the pipe diameter. If an elongated body, z. As a fabric cloth, which has a small cross-section in the expanded state, can still be carried along by the flow and promoted with her through the waste line to the sump, this possibility for a ball from the above-mentioned cloth rags is already problematic, since he depending on Dimension basically represents a plug for the system.

Mit der vorliegenden Erfindung ist die Möglichkeit der Beförderung von voluminösen und länglichen Gegenständen gegeben, zum Beispiel von textilen und ähnlichen Materialien in einem Flüssigkeitsstrom, ohne dass die Abfallrohrleitungen dabei eingeschlämmt werden. Dieser Effekt wird durch die Besonderheiten der konstruktiven Ausführung der Injektorpumpe erreicht, die nicht nur die Erzeugung eines großen spezifischen Unterdruckes pro Flächeneinheit durch das Treibmedium, sondern auch ein Verdrehen des Abfallmaterialstromes ermöglicht. Im Ergebnis wird einem Fremdkörper neben einem großen Saugimpuls auch ein Drall beim Durchgang vermittelt, die Feuchtigkeit wird ausgepresst, entsprechend verringert sich sein freier Querschnitt, was die Förderung der Fremdkörper durch die Mitnahme durch die Strömung erleichtert. Darüber hinaus ist zu bemerken, dass ein Fremdkörper beim Durchgang durch ein Kraftfeld mit Drallwirkung sich an der Pumpenachse orientiert und dadurch zentriert wird, was zur Verringerung seiner Reibung an den Rohrwänden und damit zum erfolgreichen Transport in den Sammelbehälter beiträgt. Darüber hinaus bewirkt der zwangsweise erzeugte Drall des Mediums in Verbindung mit einer hohen Saugwirkung eine Selbstreinigung der Rohre und verhindert damit das Versagen des Fördersystems als Ganzes.With the present invention there is the possibility of conveying voluminous and elongate objects, for example textile and similar materials in a liquid stream, without slurrying the waste pipes in the process. This effect is achieved by the peculiarities of the structural design of the injector pump, which not only allows the generation of a large specific negative pressure per unit area by the driving medium, but also a rotation of the waste material stream. As a result, a foreign body in addition to a large suction pulse and a swirl during the passage mediated, the moisture is pressed, accordingly reduces its free cross-section, which facilitates the promotion of the foreign body by the entrainment by the flow. In addition, it should be noted that a foreign body, as it passes through a force field with a twist effect, is oriented on the pump axis and thereby centered, which contributes to reducing its friction on the tube walls and thus to successful transport into the collecting container. In addition, the forcibly generated swirl of the medium in conjunction with a high suction effect a self-cleaning of the pipes and thus prevents the failure of the conveyor system as a whole.

Die zum Patent angemeldete Injektorpumpe zur Förderung von heterogenen Medien weist einen Eintritts- und einen Austrittsrohrstutzen auf, sowie einen im Pumpengehäuse angeordneten Stutzen zur Zuführung des Treibmediums, wobei der Eintritts- und der Austrittsrohrstutzen in einem zylindrischen Gehäuse so angeordnet sind, dass ein Ringspalt in der Achsrichtung und eine Druckkammer in der Radialrichtung entstehen.The patent-pending injection pump for conveying heterogeneous media has an inlet and an outlet pipe socket, and arranged in the pump housing nozzle for supplying the propellant, wherein the inlet and the outlet pipe stubs are arranged in a cylindrical housing so that an annular gap in the Axial direction and a pressure chamber in the radial direction arise.

Die Injektorpumpe zeichnet sich dadurch aus, dass sie zusätzlich einen in der Druckkammer auf dem Zuführungsrohrstutzen angeordneten Drallkörper für das Treibmedium enthält, der in Form einer Hülse ausgeführt ist, auf deren Außenfläche durchgehende spiralförmige und zu den Hülsenstirnseiten hin offene Kanäle vorhanden sind. Der Austrittsstutzen ist in Form einer Lavaldüse ausgeführt, die einen Konfusor- und einen Diffusorteil mit geradlinigen Erzeugenden aufweist. Der Konfusorteil ist im Gehäuse auf einem Gewindestück angeordnet, das eine Verstellung entlang der Achse im Ringspalt ermöglicht. Der Öffnungswinkel des Konfusorteils beträgt α1 = 55–65°, das Verhältnis der Konfusorteillänge LC zur Diffusorteillänge LD in der Achsrichtung beträgt LC/LD = 0,22–1,1, und das Verhältnis des Innendurchmessers d2 Austrittsstutzenendteils zum Innendurchmesser d1 des Eintrittsstutzenendteils beträgt d2/d1 = 1,0–1,5. The injector pump is characterized by the fact that it additionally contains a swirling body for the driving medium, which is arranged in the pressure chamber on the feed pipe socket and which is in the form of a sleeve, on the outer surface of which there are continuous spiral channels open to the sleeve end faces. The outlet nozzle is designed in the form of a Laval nozzle, which has a Konfusor- and a diffuser part with rectilinear generatrix. The Confusor part is arranged in the housing on a threaded piece, which allows adjustment along the axis in the annular gap. The opening angle of the confuser part is α 1 = 55-65 °, the ratio of the confocal pin length L C to the diffuser pin length L D in the axial direction is L C / L D = 0.22-1.1, and the ratio of the inside diameter d 2 outlet port end part to Inner diameter d 1 of the inlet nozzle end portion is d 2 / d 1 = 1.0-1.5.

Die Einrichtung kann sich dadurch kennzeichnen, dass die durchgehenden spiralförmigen Kanäle unter einem Winkel von 15–60° zur Längsachse angeordnet sind.The device may be characterized in that the continuous spiral channels are arranged at an angle of 15-60 ° to the longitudinal axis.

Die Einrichtung kann sich auch dadurch kennzeichnen, dass der Innendurchmesser d1 des Eintrittsstutzens d1 = (1,0–1,3) dk beträgt, wobei dk – der Durchmesser des engsten Querschnitts der Lavaldüse des Austrittsstutzens ist, und dass das Endteil des Austrittsstutzens mit einem Flansch versehen ist.The device can also be characterized in that the inner diameter d 1 of the inlet nozzle d 1 = (1.0-1.3) d k , where d k - is the diameter of the narrowest cross section of the Laval nozzle of the outlet nozzle, and that the end part the outlet nozzle is provided with a flange.

Das technische Ergebnis besteht in der Vereinfachung der Beförderung von flüssigen haushalts- und fäkalen Abfallströmen durch die Selbstzentrierung des aus potentiell einschlämmungsgefährdeten Festkörpern und Gegenständen aus textilen und ähnlichen Materialien bestehenden Injektorpumpentraktes entlang seiner Längsachse aufgrund ihrer mechanischen Verwindung in den Fällen, wenn ihre Abmessungen größer als der freie Querschnitt des Eintrittsstutzens sind. Darüber hinaus wird die Erhöhung der Saugwirkung der Injektorpumpe gewährleistet.The technical result is to simplify the transport of liquid household and faecal waste streams through the self-centering of the injector tract, which is made of potentially fibrous solids and articles of textile and similar materials, along its longitudinal axis due to its mechanical distortion in cases where its dimensions are greater than that are free cross-section of the inlet nozzle. In addition, the increase in suction of the injector pump is ensured.

Bei Kanalisationsrohren mit einem Durchmesser von 40–60 mm stellen bei der Förderung mit einer Injektorpumpe die Gegenstände Probleme dar, deren Abmessungen in einem verwickelten und feuchtigkeitsgesättigten Zustand größer sind als der freie Rohrquerschnitt bzw. der Rohrdurchmesser. Wenn ein länglicher Gegenstand zum Beispiel ein Stofflappen ist, der in seinem ausgebreiteten Zustand einen geringen Querschnitt hat, durch den Abfallstrom mitgenommen und zusammen mit ihm über eine Abfallleitung zum Sammelbehälter gebracht werden kann, so stellt diese Möglichkeit für den gleichen Stoffknäuel, zum Beispiel für eine mit Abfallströmen getränkte Bindenrolle, ein Problem dar, da dieser Stoffknäuel je nach seinen Abmessungen im Grunde ein Pfropfen für dieses System ist. Die Anmelder weisen erstmalig auf die Möglichkeit hin, voluminöse und längliche Erzeugnisse aus textilen und ähnlichen Materialien im Kanalisationsstrom zu befördern, ohne eine Einschlämmung von Rohrleitungen zu verursachen. Dies wird durch die Besonderheiten der konstruktiven Ausführung der Injektorpumpe erreicht, dank denen nicht nur ein höherer spezifischer Druck der Treibluft und damit ein höheres Vakuum in der Mischkammer erreicht wird, sondern auch eine Drallerzeugung im Abfallstrom. Im Ergebnis dessen wird dem Erzeugnis beim Passieren der Mischkammer nicht nur ein hoher Saugimpuls, sondern auch ein Drall vermittelt, die Feuchtigkeit wird aus ihm herausgepresst, sein Querschnitt wird entsprechend dem freien Querschnitt verringert, und er lässt sich zusammen mit dem Abfallstrom ohne Schwierigkeiten zum Sammelbehälter leiten. Es ist zu bemerken, dass ein Gegenstand beim Passieren eines Drallkraftfeldes sich an der Pumpenachse orientiert, er wird zentriert, damit wird auch seine Reibung an den Wänden reduziert, was zu seiner erfolgreichen Leitung zum Sammelbehälter beiträgt. Darüber hinaus trägt die aufgezwungene Verdrehung des Mediums zusammen mit der Erhöhung der Saugwirkung zusätzlich zur Selbstreinigung von Kanalisationsrohren bei und verhindert damit Funktionsstörungen des ganzen Toilettensystems.In sewage pipes with a diameter of 40-60 mm in the promotion with an injector pump, the objects are problems whose dimensions are greater in an entangled and moisture-saturated state than the free pipe cross-section or the pipe diameter. For example, if an elongate object is a fabric flap which has a small cross-section in its expanded state, can be entrained by the waste stream and brought together with it via a waste line to the collection container, this possibility presents itself to the same fabric wad, for example one A binder roll soaked in waste streams is a problem because, depending on its dimensions, this tangle of material is basically a plug for this system. Applicants are the first to point out the possibility of transporting voluminous and elongate products of textile and similar materials in the sewer stream without causing pipe-line slurry. This is achieved by the peculiarities of the structural design of the injector, thanks to which not only a higher specific pressure of the blowing air and thus a higher vacuum in the mixing chamber is achieved, but also a swirl generation in the waste stream. As a result, when passing through the mixing chamber, the product is given not only a high suction pulse but also a swirl, the moisture is squeezed out, its cross section is reduced according to the free cross section, and it is easy to collect with the waste stream to the sump conduct. It should be noted that an object, as it passes through a swirl force field, orients itself along the pump axis, it is centered, thus also reducing its friction on the walls, which contributes to its successful conduction to the reservoir. In addition, the imposed twisting of the medium, together with the increase in the suction effect, additionally contributes to the self-cleaning of sewer pipes and thus prevents malfunctions of the entire toilet system.

Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend anhand von Zeichnungen erläutert. 1 zeigt die Konstruktion der Einrichtung im Längsschnitt; 2 – das gleiche im Schnitt A-A; 3 – eine Konstruktionsvariante mit einem auf dem verlängerten Austrittsstutzen angeordneten Flansch; 4 – eine weitere Ausführungsvariante mit der Befestigung des Eintrittsstutzens im Gehäuse; 5 – eine Ausführung des Drallkörpers.The subject invention is explained below with reference to drawings. 1 shows the construction of the device in longitudinal section; 2 - the same on average AA; 3 - A design variant with a arranged on the extended outlet nozzle flange; 4 - Another variant with the attachment of the inlet nozzle in the housing; 5 - An embodiment of the swirl body.

Die Injektorpumpe umfasst einen Profilrohr-Eintrittsstutzen 1 und einen Profilrohr-Austrittsstutzen 2, die auf einer gemeinsamen Achse O-O im Gehäuse 3 (siehe 13) angeordnet sind. Der Eintrittsstutzen 1 weist einen Eintrittsteil 11, einen zylindrischen Teil 12 und das zugespitzte Endteil 13 auf, der eine Düse 14 bildet.The injector pump includes a profile tube inlet nozzle 1 and a profile tube outlet nozzle 2 on a common axis OO in the housing 3 (please refer 1 - 3 ) are arranged. The inlet nozzle 1 has an entry part 11 , a cylindrical part 12 and the pointed end part 13 on top of a nozzle 14 forms.

Zwischen der Außenfläche 12 des Eintrittsstutzens 1 und der Innenfläche des Gehäuses 3 befindet sich eine ringförmige Druckkammer 4, in der ein Drallkörper 5 angeordnet ist. Die Druckkammer 4 ist mit einem auf dem Gehäuse 3 angeordneten Stutzen 31 für die Zuführung des Treibmediums verbunden. Der Austrittsstutzen 2 in Form einer Lavaldüse weist einen Konfusorteil 21 und einen Diffusorteil 22 mit dem Halsdurchmesser dk auf. Der Austrittsstutzen 2 an der Seite des Konfusorteils 21 ist im Gehäuse 3 auf einem Gewinde angeordnet und kann in der Achsrichtung zur Einstellung des Arbeitsspaltes h zwischen der Düse 14 und dem Diffusorteil 21 verstellt werden. Der Innendurchmesser d1 des Eintrittsstutzens ist annähernd gleich dem Halsdurchmesser d1 = (1,0–1,3) dk.Between the outer surface 12 of the entrance stub 1 and the inner surface of the housing 3 there is an annular pressure chamber 4 in which a swirl body 5 is arranged. The pressure chamber 4 is with one on the case 3 arranged neck 31 connected for the supply of the propellant. The outlet nozzle 2 in the form of a Laval nozzle has a Confusorteil 21 and a diffuser part 22 with the neck diameter d k on. The outlet nozzle 2 on the side of the confuser part 21 is in the case 3 arranged on a thread and can in the axial direction for adjusting the working gap h between the nozzle 14 and the diffuser part 21 be adjusted. The inner diameter d 1 of the inlet nozzle is approximately equal to the neck diameter d 1 = (1.0-1.3) d k.

Der Öffnungswinkel des Konfusorteils 21 befindet sich im Bereich α1 = 55–65°, der Öffnungswinkel α2 des Diffusorteils 22 wird durch den Innendurchmesser des Austrittsstutzens 2 und die vorgegebene Gesamtlänge der Injektorpumpe bestimmt und überschreitet nicht 30° (vorzugsweise 10–20°).The opening angle of the confuser part 21 is in the range α 1 = 55-65 °, the opening angle α 2 of the diffuser part 22 is determined by the inside diameter of the outlet nozzle 2 and the predetermined total length of the injector pump determines and does not exceed 30 ° (preferably 10-20 °).

Das Verhältnis der Konfusorteillänge LC zur Diffusorteillänge LD in der Achsrichtung O-O beträgt LC/LD = 0,9–1,1. Die Befestigung der Austrittsstutzens 2 kann in einer beliebigen bekannten Weise ausgeführt werden, zum Beispiel mit Hilfe eines Flansches 33 (bedingt gezeigt), der am Gehäuse 3 über Gewindebohrungen 24 angeschraubt wird. Mit dem gleichen Flansch kann auch die Austrittsleitung befestigt werden.The ratio of the confusion pin length L C to the diffuser length L D in the axial direction OO is L C / L D = 0.9-1.1. The attachment of the outlet nozzle 2 can be carried out in any known manner, for example by means of a flange 33 (conditionally shown), the housing 3 about threaded holes 24 is screwed on. With the same flange and the outlet line can be attached.

Das Verhältnis des Innendurchmessers d2 des Austrittsstutzens 2 (am Ende des Diffusorteils 22) zum Innendurchmesser d1 des Eintrittsstutzens 1 beträgt d2/d1 = 1,0–1,5. Der Spalt h zwischen der Düse 13 und dem Konfusorteil 21 beträgt h = 0,2–10 mm und wird in Abhängigkeit von dem Arbeitsdruck des Treibmediums gewählt, das durch den Stutzen 31 in die Druckkammer 4 gefördert wird.The ratio of the inner diameter d 2 of the outlet nozzle 2 (at the end of the diffuser part 22 ) to the inner diameter d 1 of the inlet nozzle 1 is d 2 / d 1 = 1.0-1.5. The gap h between the nozzle 13 and the Confuser part 21 is h = 0.2-10 mm and is selected as a function of the working pressure of the driving medium, through the nozzle 31 in the pressure chamber 4 is encouraged.

In 3 ist eine Variante der Konstruktion einer Injektorpumpe mit einem Flansch 25 gezeigt, der auf dem verlängerten Austrittsstutzen 2 der Lavaldüse angeordnet ist Der Flansch 25 ist zum Anschluss der Ausgangsleitung bestimmt und kann unmittelbar am Ende des Austrittsstutzens 2 angeschweißt werden. Die Öffnung des Konfusorteils 21 in dieser Ausführungsvariante beträgt α 1 = 55–65°, und die Öffnung des Diffusorteils beträgt α2 = 10–20°. Das Verhältnis der Konfusorteillänge LC zur Diffusorteillänge LD in der Achsrichtung O-O beträgt LC/LD = 0,22–0,26. Wenn die Injektorpumpe zusammen mit einer selbsttätigen Steuerung eingesetzt wird und der Unterdruck am Pumpeneingang gemessen werden soll, so kann man für diesen Zweck einen Druckgeber (nicht gezeigt) einsetzen, der in einer Bohrung 16 im Stutzenkörper 1 befestigt wird.In 3  is a variant of the construction of an injector pump with a flange 25  shown on the extended outlet 2  the Laval nozzle is arranged The flange 25  is intended for connecting the output line and can be directly at the end of the outlet nozzle 2  be welded. The opening of the confuser part 21  in this embodiment is α 1 = 55-65 °, and the opening of the diffuser part is α2 = 10-20 °. The ratio of confectionery length LC to the diffuser length LD in the axial direction O-O is LC/ LD = 0.22-0.26. If the injector pump is used together with an automatic control and the negative pressure at the pump inlet to be measured, it can be used for this purpose, a pressure transducer (not shown), which in a bore 16  in the nipple body 1  is attached.

4 zeigt eine Ausführungsvariante für die Befestigung des Eintrittsstutzens 1 im Gehäuse 3. Der Stutzen 1 wird im Gehäuse 3 mit Hilfe des Gewindestücks 17 angeordnet und mit einer Hülse 18 versehen, die mit einem angeschweißten Ring mit Löchern 19 befestigt wird. Die Lage des Stutzens 1 im Gehäuse 3 wird durch eine Kontermutter 191 gesichert. Für die Befestigung des Druckgebers in der Bohrung 16 ist es eine Gewindehülse 161 vorhanden. 4 shows a variant for the attachment of the inlet nozzle 1 in the case 3 , The stub 1 will be in the case 3 with the help of the threaded piece 17 arranged and with a sleeve 18 provided with a welded ring with holes 19 is attached. The location of the neck 1 in the case 3 is through a locknut 191 secured. For fixing the pressure transducer in the bore 16 it is a threaded sleeve 161 available.

5 zeigt die Außenfläche des Drallkörpers 5. Der Drallkörper ist in Form einer Hülse 51 ausgeführt, auf deren Außenfläche spiralförmige durchgehende Kanäle 52 vorgesehen sind. Der Zeiger 53 zeigt bedingt die Strömungsrichtung des Treibmediums an, das durch einen der Kanäle 52 gestaltet wird, der in der Beobachtungsebene unter dem Winkel β zur Längsachse der Hülse 51 liegt. Der Winkel β kann von 45 bis 75° betragen. Je größer das Verhältnis des Außendurchmessers der Drallkörperhülse 51 zu deren Innendurchmesser ist, welcher an ihrem Aufstellungsort mit dem Außendurchmesser 1 des Eintrittsstutzens übereinstimmt, desto höher ist die Drallwirkung auf den Strom. 5 shows the outer surface of the swirl body 5 , The swirl body is in the form of a sleeve 51 executed on the outer surface spiral continuous channels 52 are provided. The pointer 53 indicates conditionally the flow direction of the propellant, passing through one of the channels 52 is designed in the observation plane at the angle β to the longitudinal axis of the sleeve 51 lies. The angle β can be from 45 to 75 °. The larger the ratio of the outer diameter of the swirl body sleeve 51 to its inner diameter, which at its site with the outer diameter 1 of the inlet nozzle, the higher the swirl effect on the stream.

Die Injektorpumpe funktioniert bei der Förderung eines Stromes heterogener Medien wie folgt. Beim Einleiten des Treibmediums (der Druckluft) in den Stutzen 31, wird der Strom in die Ringkammer 4 und über spiralförmige durchgehende Kanäle 52 des Hülsenkörpers 51 mit Drall in den Ringspalt mit der Größe h gefördert. Der Ringspalt wird, wie erwähnt, zwischen der Wand des Konfusorteils 21 des Austrittsstutzens 2 und dem zugespitzten Ende 13 des Eintrittsstutzens 1 gebildet, das die Düse 14 bildet. Die optimale Größe h des Ringspaltes wird bei der Einstellung der Injektorpumpe durch die Verstellung des Eintrittsstutzens 1 im Gewinde 17 und/oder des Austrittsstutzens 2 im Gewinde 23 bestimmt. Am Austritt aus der Ringdüse 14 im Düsenhalsbereich (gezeigt ist die Größe dk) und weiter im Diffusor erfolgt die Mischung des geförderten heterogenen Saumediums mit dem Treibmedium. Der infolge von bekannten Eigenschaften der Lavaldüse hierbei entstehende Unterdruck sichert das Ansaugen und Weiterförderung des heterogenen Saugmediums in Richtung zum Diffusorende des Austrittsstutzens 2.The injector pump functions to deliver a stream of heterogeneous media as follows. When introducing the driving medium (compressed air) into the nozzle 31 , the current is in the annular chamber 4 and spiral continuous channels 52 of the sleeve body 51 promoted with swirl in the annular gap with the size h. The annular gap is, as mentioned, between the wall of Confusorteils 21 the outlet nozzle 2 and the pointed end 13 of the entrance stub 1 formed, which is the nozzle 14 forms. The optimum size h of the annular gap is when adjusting the injector by the adjustment of the inlet nozzle 1 in the thread 17 and / or the outlet nozzle 2 in the thread 23 certainly. At the exit from the ring nozzle 14 in the nozzle throat area (shown is the size d k ) and further in the diffuser, the mixture of the promoted heterogeneous Saumediums done with the propellant. The result of known properties of the Laval nozzle in this case negative pressure ensures the suction and further promotion of the heterogeneous suction medium in the direction of the diffuser end of the outlet nozzle 2 ,

Treten im Strom von heterogenen fäkalen Abwässern zufällig unvorhersehbare Elemente auf, deren Struktur sich von der Struktur gewöhnlicher Fäkalien unterscheidet, insbesondere Körperpflegemittel, einzelne Kleidungsstücke und Pflegemittel vorwiegend aus faserigen und/oder textilen Materialen, deren kleinste Abmessungen größer sind als der Durchmesser des Eintrittstutzens, erfolgt ihre Verwindung. Der freie Querschnitt des Elementes bzw. der Elemente verringert sich entsprechend, und die Elemente werden zusammen mit dem Abfallstrom ohne weiteres in den Sammelbehälter gefördert.Occur in the flow of heterogeneous fecal waste water accidentally unpredictable elements whose structure differs from the structure of ordinary faeces, in particular personal care products, individual garments and care products mainly of fibrous and / or textile materials whose smallest dimensions are greater than the diameter of the inlet nozzle takes place her twist. The free cross-section of the element (s) decreases accordingly, and the elements are readily conveyed into the sump together with the waste stream.

Versuche haben bestätigt, dass ein sich in einem heterogenen Flüssigkeitsstrom befindlicher Fremdkörper beim Durchströmen eines Kraftfeldes mit Drallwirkung in Richtung zur Injektorpumpenachse orientiert wird. Das trägt nicht nur zu seiner effektiven Förderung bei, sondern bringt die Wirkung einer mechanischen bzw. hydrodynamischen Reinigung bei Einschlämmungen dieses Systems als Ganzes mit sich. Beim Modellieren der Förderprozesse von flüssigen Medien, die mit Fremdkörpern aus Faserstoffen behaftet sind, deren Abmessungen in einem verwickelten Zustand größer sind als der Durchmesser des Eintrittsstutzens 1, hat sich gezeigt, dass bei der Beaufschlagung des Stutzens 31 mit der Druckluft von 6 atm die Fremdkörper aus dem Austrittsstutzen auf eine Entfernung von bis zu 10 m und weiter „herausgeschossen” werden. Diese Tatsache bezeugt die hohe Effektivität einer Injektorpumpe in einem Fördersystem.Experiments have confirmed that a foreign body located in a heterogeneous liquid stream is oriented in the direction of the injector pump axis as it flows through a force field with a swirl effect. This not only contributes to its effective promotion, but also brings about the effect of mechanical or hydrodynamic cleaning in slurries of this system as a whole. In modeling the production processes of liquid media, which are contaminated with foreign bodies of fibrous material whose dimensions in an entangled state are greater than the diameter of the inlet nozzle 1 , has been shown that when applying the nozzle 31 With the compressed air of 6 atm, the foreign matter from the outlet nozzle to a distance of up to 10 m and further "shot out". This fact testifies to the high effectiveness of an injector pump in a conveyor system.

Wie die obenbeschriebenen und andere Versuche zeigten, erleichtert die zum Patent angemeldete Konstruktion der Injektorpumpe eine gemeinsame Förderung von heterogenen Medien in Form von voluminösen und länglichen Gegenständen aus textilen und ähnlichen Materialien im Strom von flüssigen Haushalts- und fäkalen Abfällen, ohne dass die Förderleitungen eingeschlämmt werden. Dieses technische Ergebnis wird durch die Selbstzentrierung von zur Einschlämmung neigenden festen Fremdkörpern und von Fremdkörpern aus textilen und ähnlichen Materialien um die Längsachse des Injektorpumpentraktes erreicht, deren Abmessungen größer sind als der freie Querschnitt des Eintrittsstutzens. Darüber hinaus wird eine höhere Saugwirkung erreicht.As the above-described and other experiments have shown, the patent pending design of the injector pump facilitates co-promotion of heterogeneous media in the form of voluminous and elongated articles of textile and similar materials in the stream of household and fecal waste streams without slurrying the delivery lines , This technical result is achieved by the self-centering of slurry-prone solid debris and debris of textile and similar materials about the longitudinal axis of the injector pump tract whose dimensions are greater than the free cross-section of the inlet stub. In addition, a higher suction effect is achieved.

Claims (6)

Injektorpumpe zur Förderung eines heterogenen Mediums, mit einem Eintrittsrohrstutzen (1) und einem Austrittsrohrstutzen (2), die in einem zylindrischen Gehäuse (3) so angebracht sind, dass ein Ringspalt in der Achsrichtung und eine Druckkammer (4) in der Radialrichtung entstehen, und einem im Gehäuse angeordneten Stutzen (31) zur Förderung eines Treibmediums in die Druckkammer (4), dadurch gekennzeichnet, dass ein Drallkörper (5) zur Verdrillung des Treibmediums zusätzlich vorgesehen ist, der in Form einer Hülse ausgeführt (51) ist, auf deren Aussenfläche durchgehende spiralförmige und zu den Hülsenstirnseiten hin offene Kanäle (52) gebildet sind, der Austrittsrohrstutzen (2) in Form einer Lavaldüse gebildet ist, die einen Konfusorteil (21) und einen Diffusorteil (22) mit geradlinigen Erzeugenden aufweist, wobei der Öffnungswinkel des Konfusorteiles (21) α1 = 55–65° und der Öffnungswinkel des Diffusorteiles (22) α2 = 10–20° beträgt, die Hülse (51) in der Druckkammer (4) auf dem Eintrittsrohrstutzen (1) angeordnet ist, wobei durch die Außenwandung des Eintrittsrohrstutzens (1) im Zusammenwirken mit einer Innenwandung des Konfusorteils (21) eine Düse (14) gebildet ist, wobei der Austrittsrohrstutzen (2) mit dem Konfusorteil (21) zur Einstellung eines Arbeitsspaltes (h) der Düse (14) in einem Gehäusegewinde (23) entlang der Achsrichtung verstellbar angeordnet ist, wobei der Innendurchmesser (d1) des Eintrittsstutzens (1) d1 = (1,0–1,3) dk beträgt, wobei: dk ein Halsdurchmesser der Lavaldüse des Austrittsstutzens (2) ist, wobei das Verhältnis der Innendurchmesser der Enden des Austrittsstutzens (d2) und des Eintrittsstutzens (d1) d2/d1 = 1,0–1,5 beträgt.Injector pump for conveying a heterogeneous medium, with an inlet pipe socket ( 1 ) and an outlet pipe socket ( 2 ) housed in a cylindrical housing ( 3 ) are mounted so that an annular gap in the axial direction and a pressure chamber ( 4 ) arise in the radial direction, and a nozzle disposed in the housing ( 31 ) for conveying a propellant into the pressure chamber ( 4 ), characterized in that a swirl body ( 5 ) is additionally provided for twisting the propellant, which is designed in the form of a sleeve ( 51 ) is on its outer surface continuous spiral-shaped and open to the sleeve end faces channels ( 52 ) are formed, the outlet pipe socket ( 2 ) is formed in the form of a Laval nozzle, which has a Konfusorteil ( 21 ) and a diffuser part ( 22 ) with rectilinear generatrix, wherein the opening angle of the Confusorteiles ( 21 ) α 1 = 55-65 ° and the opening angle of the diffuser part ( 22 ) α 2 = 10-20 °, the sleeve ( 51 ) in the pressure chamber ( 4 ) on the inlet pipe socket ( 1 ), wherein through the outer wall of the inlet pipe socket ( 1 ) in cooperation with an inner wall of the Confusorteils ( 21 ) a nozzle ( 14 ) is formed, wherein the outlet pipe socket ( 2 ) with the confectionery part ( 21 ) for adjusting a working gap (h) of the nozzle ( 14 ) in a housing thread ( 23 ) is arranged adjustable along the axial direction, wherein the inner diameter (d 1 ) of the inlet nozzle ( 1 d 1 = (1.0-1.3) d k , where: d k is a neck diameter of the Laval nozzle of the outlet nozzle ( 2 ), wherein the ratio of the inner diameters of the ends of the outlet nozzle (d 2 ) and the inlet nozzle (d 1 ) is d 2 / d 1 = 1.0-1.5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durchgehende spiralförmige Kanäle (52) unter dem Winkel β = 15–60° zur Längsachse angeordnet sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that continuous spiral channels ( 52 ) are arranged at the angle β = 15-60 ° to the longitudinal axis. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Länge LC des Konfusorteiles (21) zur Länge LD des Diffusorteiles (22) in der Achsrichtung LC/LD = 0,22–1,1 beträgt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the ratio of the length LC of Confusorteiles ( 21 ) to the length L D of the diffuser part ( 22 ) in the axial direction L C / L D = 0.22-1.1. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsspalt (h) der Düse (14) in der Achsrichtung 0,2 bis 10 mm beträgt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the working gap (h) of the nozzle ( 14 ) in the axial direction is 0.2 to 10 mm. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Austrittsstutzens (2) mit einem Flansch (25) versehen ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the end of the outlet nozzle ( 2 ) with a flange ( 25 ) is provided. Verwendung einer Injektorpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche in mobilen Toiletten.Use of an injector pump according to any one of the preceding claims in mobile toilets.
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