DE172259C

DE172259C -

Info

Publication number: DE172259C
Application number: DE1905172259D
Authority: DE
Filing date: 1905-01-09
Anticipated expiration: 1925-01-10

Description

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auf solche Düsen zum Umformen von Dämpfen oder Gasen geringerer Spannung und höherer Temperatur auf den umgekehrten Zustand, bei denen die Umformung durch verschiedene Strömungsvorgänge unter Anwendung von Kühlung bewirkt wird.

Um bei derartigen Düsen eine wirksame Kühlung des Dampf- bezw. Gasstrahles innerhalb des Kühlteiles herbeizuführen, ist nach der vorliegenden Erfindung in diesem der Durchtrittsquerschnitt für den Dampfstrahl o. dgl. derart ausgebildet worden, daß letzterer den Kühlteil der Düse in geringer Strahlstärke durchströmt.

Auf diese Weise wird eine" weitgehende Kühlung des Dampfes oder Gases bewirkt, was einerseits den ganzen Strömungsvorgang in der Düse fördert, andererseits aber auch eine geringere Baulänge für den Kühlteil und damit der Düse selbst ermöglicht.

Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform der vorliegenden Düse in
Fig. ι im senkrechten Schnitt; die

Fig. 2 bis 4 zeigen verschiedene Querschnittsformen des Kühlteiles der Düse.

Nach Fig. ι besteht der Kühlteil der Düse aus einem äußeren Mantel K, in dessen Inneres ein hohler Kern k zentrisch eingesetzt ist. In dem so entstandenen Ringraum sind die zylindrischen Kühlmäntel M und m vorgesehen, deren Durchmesser derart gewählt sind, daß drei ringförmige Hohlräume entstehen, von denen der mittlere zum Durchtritt des Dampfes dient und unten und oben an den Dampfweg der Düse angeschlossen ist. Die den mittleren Ringraum umgebenden Räume R und r dienen zur Aufnahme der Kühlflüssigkeit. Die Kühlmäntel M und m sind zwecks guter Wärmeentziehung möglichst dünnwandig gehalten.

Die Kühlflüssigkeit tritt in den äußeren Kühlraum R bei U₁ ein und verläßt denselben bei u.₂, während der Eintritt derselben in den inneren Raum r durch O₁ und Schlitze s, der Austritt durch Schlitze S₂, den Innenraum O₂ des Düsenkerns k, Öffnung S₁ und Rohr o₃ erfolgt.

Die Strömung der Kühlflüssigkeit ist also in beiden Kühlräumen derjenigen des Dampfes oder Gases entgegengesetzt.

Die Querschnitte der Kühlräume R und r sind so bemessen, daß die Kühlflüssigkeit zwecks schneller guter Aufnahme der zu entziehenden Wärmemenge mit großer Geschwindigkeit durch die Räume hindurchfließen muß.

Die Größe der gesamten Kühlmantelflächen richtet sich nach der zu entziehenden Wärmemenge sowie der Temperatur des Dampfes und der Kühlflüssigkeit. Der Querschnitt des mittleren Ringraumes für den Dampfdurchtritt kann sich nach unten hin entweder verjüngen bezw. vergrößern, und es hängt

dies ganz von dem Strömungsvorgang ab, den man in der jeweiligen Düse zu erreichen beabsichtigt.

Die Durchtrittsquerschnitte der Düsenteile a, a-b, b und c, c - d, d werden den . in diesen Teilen beabsichtigten Strömungsvorgängen ebenfalls genau angepaßt, so daß bei·' der vorliegenden Düse ein guter Wirkungsgrad des Arbeitsvorganges innerhalb der Düse erreicht wird.

Der ringförmige Durchtrittsquerschnitt für den Dampf in dem Kühlteil der Düse könnte anstatt — wie Fig. 2 zeigt — kreisrund, auch nach Fig. 3 bezw. 4 oval bezw. quadratisch oder in sonst geeigneter Weise ausgebildet sein.

Die dargestellte Düsenform ist für die Umformung von Dampf mit einer Spannung von p₀ = ι Atm. abs. und einer Temperatur von i₀ — 3io° eingerichtet.

Der Strömungsvorgang vollzieht sich in dieser Düse wie folgt:

Der Dampf tritt mit der Spannung p₀ = ι Atm. abs. und der Temperatur t₀ = 310⁰ in die Umformdüse ein und. expandiert in dem einen Teil a, a - b,b derselben zuerst bis auf eine Spannung ρ_Ύ = Oß Atm. abs. Nach Vollendung dieses Vorganges erfolgt nunmehr in dem Teil b, b - c, c bei gleichgehaltener Spannung die Wärmeentziehung, und zwar wird dem Dampf so viel Wärme entzogen, bis er einen Wassergehalt von 6,,i Prozent und die Temperatur t = 70⁰ besitzt.

Nunmehr hört die Wärmeentziehung auf, und es findet in dem Düsenteil c, c - d, d die adiabatische Verdichtung statt.

Nach Vollendung der beiden ersten Vorgänge hat der Dampf eine solche Geschwindigkeit erhalten, daß er sich durch die eigene lebendige Kraft bis auf eine Spannung von p.₂ = 2,20 Atm. abs. verdichten kann, wobei er eine Temperatur von t.₂ = 182⁰ erhält.

Die jeweilige Form der Durchtrittskanäle der Düse sowie die Baulänge des Kühlteiles ist stets abhängig von dem Strömungsvorgang, welcher in der betreffenden Düse erzielt werden soll.

Die geringe Stärke des Dampf- bezw. Gasstrahles in dem .Kühlteil der Düse könnte anstatt durch eine ringförmige Form des Durchtrittskanals auch durch geeignete Teilung des Dampf- bezw. Gasstrahles oder in sonst geeigneter Weise bewirkt werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Umformdüse zum Umformen von Dämpfen oder Gasen geringer Spannung und hoher Temperatur auf den umgekehrten Zustand mittels verschiedener Strömungsvorgänge unter Anwendung von Kühlung, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf- bezw. Gasstrahl als Ringstrahl mit verminderter Querschnittsstärke durch den Kühlteil der Düse hindurchgeleitet wird.

2. Ausführungsform der Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlteil der Düse aus einem Mantel (K) und einem Kern (k) besteht und in dem zwischen beiden Teilen verbleibenden Ringraum zwei Einsätze (M und m) angeordnet sind, derart, daß ein . ringförmiger Dampf- bezw. Gaskanal gebildet wird, der seinerseits von zwei als Kühlräume dienenden .Ringräumen (R und r/ umschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.