DE1600473A1

DE1600473A1 - Stroemungsanordnung mit einer Strahlsteuereinrichtung und einer Quelle eines unter Druck stehenden,eine bestimmte Verunreinigung enthaltenden Stroemungsmediums

Info

Publication number: DE1600473A1
Application number: DE19671600473
Authority: DE
Inventors: Roche Jean Alfred
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1966-06-03
Filing date: 1967-05-31
Publication date: 1970-06-11
Also published as: GB1148144A; US3451409A; BE699353A

Description

448l~67/H/E

GE~Docket No. 1JD-4171

UoSo Serial No, 555,051

UoSo Filing Date June 3, 1966

General Electric Company Soheneotady M₀Y₀₃ Y₀St₀A

JItPJaM, s^^

Verunrei

nigung

Die Erfindung betrifft eine Strömungsanord=· nung mit einer Strahlstauereinrieiitung und einer mit dieser durch eine Leitung verbundenen Quelle eines unter Druck stehenden^-eine bestimmte Verunreinigung enthaltenden ltrö~ i mungsmediumSo Insbesondere befaßt sich di© Erfindung mit dieser Druckquell© _o"^: -

■ ■ In jüngerer Zeit sind ver-stlrkte Bemtthungen '■ bei der Intoicklung von Strömungs= oder Strahlsteueraia^iah=» tungen zu beobachten-, bei denen @@ sicli in ü®n meisfcaa FaI= len um sogenannte StröBiungsvePstli'kdx³ handelt₀ In dornetig©n linriohtungen ιΆτά ©ia© Haupt« oder Lsistimg einsn oder ra©te@r© gteutrit^ahloa g@st@ii©rfe_s

wesentlich niedriger xst als der Druck der Leistungsströmung. Die Leistungsströmung kann von einer Impfangsöffnung fort oder zu dieser hin abgelenkt werden, wodurch in dieser Druckänderungen entstehen, die beträchtlich größer sind als der Steuerstrahldruck (daher der Ausdruck "Strömungsverstärker"). Ein solcher Stro'mungsver stärker ist beispielsweise aus der USA-Patentschrift 3 220 428 bekannt„ ■

Verwendet man als Strömungsmedium Luft oder ein anderes Gas, so sind äußerst schnelle Druckänderungenmöglich, wobei Steuerfunktionen mit billigen Mitteln weitgehend ohne Verwendung elektrischer oder elektronischer Teile durchgeführt werden können. Einer von zahlreichen Vorteilen besteht dabei darin, daS ein Betrieb bei Umgebungstemperaturen möglich ist, die für elektronische Geräte nicht mehr zulässig sind.

Ein weiterer Vorzug von StriSmungs- oder Strahlsteuerungen wäre an sich die hohe Betriebszuverlässigkeit über eine lange Lebensdauer, die in hohem Maße dem Fehlen m@- '3hsnisohe2?5 beweglicher .Teile zuzuschreiben ist» Nun war es aber in vielen Fällen schwierige c.iasen Vorzug voll zur Geltung su bringen ₉ -besonders bei Verwendung von Luft als Strömung©«^ ■.:.--. medium. Bs Imt sich" nliiilleli herausgestellt.,-- daß die Betriebs«- eigenschaften eines •Str-SmuBgsifer-stärkeffs sieh iiaeh einer ge« wissen Zeit ändern, so daß beispielsweise ©in"als Zählwerk arbeitender Strahlsteuerkreis nicht mehr alle angelegten ■ Üngangsimpulse zählt, '■ '·-"'■■' ■ - -"

Pur viele, wenn'nicht alle Steuerungen ist ein solches Fehlverhalten selbstverständlich unzulässig» Es ist daher ein-Zweck der vorliegenden Erfindung, die Betriebszuverlässigkeit von Strahlsteuereinrichtungen zu verbessern, besonders von solchen, bei denen als Strömungsmedium Luft oder andere Gase verwendet werden.

Man hat festgestellt, daß Luft selbst dann, wenn sie durch ein erstklassiges Piltersystem geflossen ist, üldämpfe oder ülnebeltröpfehen enthalten kann, die sieh an den Wänden der Strömungswege durch eine Strahlsteuereinrichtung niederschlagen und sammeln. Wenn dies eine gewisse Zeit lang geschieht, kann eine Ansammlung von Kondensat so groß werden* daß sich das Strömungsverhalten der Luft ändert und die Einrichtung vielleicht gaaz außer Betrieb gesetzt wird.

Erfindungsgemäß ifurde gefunden, daß bei Ztisats von geringen Mengen eines zerstäubten öllösungsmittels niedriger Viskosität zu der einer beliebigen Strahlsteuereinrichtung zugeführten Speiseluft die Bildung einer die Strömungswege der Einrichtung nachteilig beeinflussenden Schicht aus schwerem öl verhindert wird» Das niederviskose Lösungsmittel befeuchtet zumindest alle kritischen Oberflächen der Einrichtung, so daß während deren Betrieb sowohl das Lösungsmittel als auch die ölverunreinigung durch die Einrichtung hindurchgespült wird.

Allgemein gesagt, besteht die Erfindung darin, daß eine Vorrichtung vorgesehen wird, mittels welcher dem

009824/0307

eingespeisten Ströinungsmediurn von Strahlsteuereinrichtungen geringe Mengen eines Lösungsmittels beigefügt werden, so daß das Entstehen von Niederschlägen auf den Ströraungswänden, die andernfalls den Betrieb der Einrichtungen beeinträchtigen würden, vermieden wird.

Die erwähnten und weitere Zwecke und Merkmale der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert« Die Zeichnung zeigt in einer einzigen Figur sehematisch eine erfindungsgemäße Anordnung, bei welcher ein Strömungsmedium in eine veranschaulichende Strahlsteuereinrichtung eingespeist wird.

Ton einer, geeigneten Druckluftquelle (nicht dargestellt) führt eine Leitung 10 zu einem Filter 11, in welchem feste Verunreinigungen und auch einige dampfförmige Bestandteile aus der Luft entfernt werden. Durch eine weitere Leitung 12 fließt die Luft dann zu einem Zerstäuber 14» ) Der Zerstäuber 14 enthält einen Lösungsmittel-

behälter 16, eine iTenfetiri-Drosselstelle l8 und einen Durchlaß 20 vom Boden des Behälters zur Drösselstelle IS* Während ei ie Luft von der Einlaileitung IS zu einem Auslaßkanal 22 fließt, wird eine kontrollierte Menge eines Lösungsmittels in den Luft» ,ström zerstäubt. Sie Lösungsiöittelöieögö k&tm dureh Verstellen einer Einstellschraube 24 verändert werde», weiefte die &iti-* laßgröße des Durehiasses 20 steuert· Eine Leitung 25 verbindet

009024/03Ot

das obere Ende des Behälters 16 mit der Einläßleitung 12, um einen weitgehend gleichmäßigen Lösungsmifetelzusatz zu gewährleisten, wenn der Flüssigkeitspegel ira Behälter 16 schwankt»

Strömungsabwärts- von der Drosselstelle 18 befindet sich eine Auskerbung oder Hinne 23 und ©in zugehöriges Abscheiderohr 30, in welchem sieh nicht zerstäubtes Lösungs«. mittel sammelt= Durch öffnen eines Ventils 52 kann das Rohr in regelmäßigen Zeitabständen abgelassen werden» . g

"\:;5.c Die mit dem Lösungsmittel angereicherte Luft wird dann überfeine Leitung 26_S welche vorzugsweise an die obere Seite des -Auslaßkanals 22 angeschlossen ist₅ su einer Strahlsteuereinriohtung 34 geleitete Diese Strahlst euerein·= richtung 34 ist an sich bekannt und in der eingangs erwähnten USA~Patentsohrift 3 220 428 beschrieben , welcher über die folgende kurze Beschreibung hinausgehende Einzelheiten der Einrichtung entnommen werden können₀

In der iStrahlsteuereinriehtung 34 ^iM der Fluß eines durch ein® Leitung 36 fließenden Mediums in Abhängigkeit von der Verstellung von Klappen 38 und 40 gesteuert, X'Ienn eine oder beide Klappen 3S₅ 40 su Röhren 42 bzw» 44 hin verstellt werden.? bewirken sie die Verschiebung eines Ventilkolbens 46 in sine Lage₅ bei welcher· die Strömung des durch die Leitung 36 entweder zugelassen oder unfcerte wird«

Dl© da® L3etmgsiaittel enthaltend© Luft tritt durch einen Durchlaß 48 in die linrlchfcung 34 @in und wird als

Leistungsströmung oder -strahl aus einer Düse 50 ausgestoßen. Die Einrichtung 354 kann als bistabiler Flüssigkeitsverstärker angesehen werden, da sich der Leistungsstrahl stets an eine der beiden Wände 52 oder 54 anlegt und In einer der entlüfteten Kammern 56 bzw« 58 einen konstanten erhöhten Druck aufrecht erhält. In der dargestellten Lage legt sich der Leistungsstrahl an die Oberfläche der Wand 52 an, und der ^ Druck in der Kammer 56 wird über einen Durchlaß 6O zur linken Seite des Ventilkolbens 46 übertragen, wobei das Ventil offen gehalten wird und ein Medium durch die Leitung 36 strömt.

Die mit dem Lösungsmittel angereicherte Luft von der Leitung 26 fließt ferner durch Querkanale 62, 64 zu Kammern 66 bzw« 68, Eb können Nadelventile 7O₅ 72 vorgesehen sein, welche für gleichen Druck in den durch die Röhren 42, 44 entlüfteten Kammern 66_g 68 sorgen, Die Strömung aus den Kammern 66» 68 wird mittels Steuerdüsen 74, 76 quer gegen den aus der Düse 50 ausgestoßenen Leisfcungsstrahl gerichtet. Wann sieh der Leistungsstrahl einmal gegen eine der Wände 52, 54 angelegt hat, bleibt er solange in dieser Anlage, wie die Steuerstrahlen gleichen Druck aufweisen oder der Strahl aus der Düse 76 größer ist (dies beruht auf dem sogenannten Coanda-Effekt.„ der darin besteht, dali sin Strahl sich an eine benachbarte Wand anzulegen bestrebt isfe)₃ Wenn unter den dargestellten Umständen die Klapp® 38 so '/erstellt wird, daß eine Entlüftung bzw. das fiMBti^ten'won Luft durch die.

009824/0301

=7=

Röhre 42 beschränkt wird, entsteht In der Kammer 66 und in dem aus der Düse γ4 ausgestoßenen Steuerstrahl ein erhöhter Drucke Dadurch wird der Leistungsstrahl zur rechten Seite hin abgelankt, legt sich an die Wand 54 an und erhöht den Druck in der Kammer 58. Dies wiederum führt zu einem erhöhten Druck auf der mittels eines Durchlasses 59 mit der Kammer verbundenen rechten Seite des Ventilkolbens 46. Der Kolben 46 wird daraufhin in eine Stellung verschoben* bei welcher die Strömung durch die Leitung 36 unterbrochen wird. Der Le istungsstrahl bleibt auch dann in Anlage mit der Oberfläche der Wand 54, wenn die Klappe 38 wieder nach außen verstellt wird und die Röhre 42 in der normalen Weise die Kammer 66 entlüften kann. Sr bleibt solange in dieser Anlage, bis der Luftstrom aus der Röhre 44 mittels der Klappe 40 beschränkt wird.

Für einen wirtschaftlichen Betrieb ist es

zweckmäßig, daß man für die an die Leitung 10 angeschlossene Druckluftquelle^ eine übliehe ⁿFabrikluft^lf~^uelle verwendet* Bekanntlich ist eine derartige Quelle in ziemlich hohem Maße durch öldämpfe und ölnebel sowie Dämpfe und Möbel anderer relativ schwerer Hineralölerzeugnisse verunreinigt, Aus prak-» tischen und wirtschaftlichen Gründen ist das Filter 11 nicht dafür vorgesehen und auch nicht dazu in der Lage, solche Dämpfe, Nebel oder UriSpfehen aus der durch die Leitung 12 fließenden Luft zu entfernen.

ÖO9824/03Ö?

—ο—

Als Lösungsmittel im Behälter 16 wählt man

einen Mineralölsolvent mit relativ niedriger Viskosität, beispielsweise Benzin oder Petroleum. Größtenteils bleibt dieses Lösungsmittel in der durch die Strahlsteuereinrichtung ^4 fließenden Luft "in Schwebe". Die das Lösungsmittel enthaltende Luft feuchtet die Durchlaßwege der Einrichtung an, so daß eine Kondensierung oder Ablagerung der Dämpfe und Nebeltröpfchen der schwereren Öle auf irgend einer der funktionell wichtigen Wandoberflächen der Einrichtung verhindert wird. Die Verunreinigungsdämpfe und Nebeltröpfchen fließen daher durch die Einrichtung hindurch und können deren Betrieb selbst bei längerer Zeitdauer nicht beeinträchtigen.

Man hat herausgefunden, daß für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nur sehr geringe Mengen von Lösungsmittel erforderlich sind. Es genügt beispielsweise, wenn man der Luft einen Kerosinsolvent im Bereich von 1 % bis 1/1000 fo Gewichtsanteilen zufügt, um die Verunreinigung von Strahlsteuereinrichtungen zu verhindern, für welche als Quelle für das Strömungsmedium eine Fabrikluftquelle verwendet wird.

Wenn man weiß, daß in der Speiseluft für eine Strahlsteuereinrichtung andere praktisch nicht filterbare Verunreinigungen enthalten sind, kann man gemäß der nur beispielsweise im Zusammenhang mit Schweölverunreinigungen erläuterten Erfindung ein entsprechend geeignetes anderes Lösungsmittel wählen. Es können, um ein weiteres Beispiel zu nennen, auch -alzspritzer in die Speiseluftquelle geraten.

009824/0307

In diesem Fall könnte man destilliertes Wasser als Lösungsmittel wählen. In ähnlicher Weise könnten dann, wenn man als flüssiges Strömungsmedium "hartes" Wasser verwendet, als Lösungsmittel verdünnte Säuren dienen, um Kalkablagerungen zu verhindern. Es ist außerdem einleuchtend,- daß auch die Temperaturverhältnisse die Wahl eines geeigneten Lösungsmittels beeinflussen. Beispielsweise wäre bei niedrigeren Temperaturen Benzin ein wirkungsvollerer ölsolvent, während bei höheren Temperaturen Petroleum zu bevorzugen wäre.

009824/0307

Claims

Pat entans prüche

1. Strömungsanordnung mit einer Strahlsteuereinrichtung und einer mit dieser durch eine Leitung verbundenen Quelle eines unter Druck stehenden, eine bestimmte Verunreinigung enthaltenen Strömungsmediums, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der Strahlsteuereinrichtung (j54) und der Druckquelle ein Zerstäuber (14) mit einem ein Lösungsmittel für die Verunreinigung enthaltenden Behälter (16) befindet, aus welchem eine relativ geringe Menge des Lösungsmittels in die Verbindungsleitung (12, 26) eingeführt wird, so daß die Verunreinigung im Strömungsmedium in Schwebe bleibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle ein Strömungsmedium liefert, welches durch Schweöldämpfe verunreinigt ist, und daß der Lösungsmittelbehälter (l6) ein Mineralölerzeugnis mit relativ hohem Dampfdruck enthält.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerstäuber (14) eine Einstellschraube (24) aufweist, welche so verstellbar ist,-daß dem Strömungsmedium (Luft) ein Gewichtsanteil an Lösungs- -mittel beigefügt wird, welcher zwischen 1/1000 % und 1 % liegt.

009824/0307

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne ti daß die Druckquelle ein gasförmiges Strömungsmedium liefert, und daß die Verbindungsleitung (12) durch eine Ausgleichsleitung (25) mit dem Lösungsmittelbehälter (16) verbunden ist, wobei das Lösungsmittel in Abhängigkeit von der Strömungsrate des Gases abgegeben wird.

009824/0307

Lee rse ite