DE189027C - - Google Patents

Description

c$a\c<x\,[tomb,
bet Scwww\,\/iwia

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV! 189027 -KLASSE 59 c. GRUPPE

EMIL RICHTER in ZABRZE, O.-Schl.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. Juli 1904 ab.

Bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Strahlapparat tritt der Arbeitsstrahl in an sich bekannter Weise aus einer ringförmigen Zuströmdüse aus und in ebenfalls ringförmig ausgebildete Mischdüsen ein. Das Neue ist darin zu sehen, daß auch die innere, noch innerhalb des Ringquerschnitts der Mischdüsen eintretende Mantelfläche des Ringstrahles, ebenso wie sonst allein die äußere,

ίο durch Verbindung auch des inneren Umfanges der Ringdüsenmündungen mit dem Saugraum zur Arbeitsverrichtung befähigt wird. Hierdurch entstehen dem Arbeitsstrahl an den inneren und äußeren Ringdüsenmündungen gesonderte Saugstellen, indem er diese erstere voneinander abschließt.

Es soll zunächst die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Ausführungsform eines derartigen Strahlapparates besprochen und nachher die Wirkungsweise und Vorteile der neuen Einrichtung klargestellt werden.

Im Gehäuse befindet sich die ringförmige Zuströmdüse a, in deren Deckel eine Anzahl öffnungen b zum Eintritt für Dampf, Wasser, Gas, Preßluft u. dgl. vorgesehen sind. Konzentrisch zur Düse α befindet sich, unterhalb derselben, die ebenfalls ringförmig ausgebildete Misch düse c, unterhalb dieser die Ringdüse d. Aus den Pfeilen der Figur ist ersichtlich, daß das anzusaugende Mittel aus der Eintrittsöffnung e zum äußeren, aus derjenigen f zum inneren Umfang der Ringdüse a, aus den Eintrittsöffnungen g bezw. h zum inneren bezw. äußeren Umfang der Mündung der Mischdüse c Zutritt hat. Mit i ist die Ausflußöffnung für das gebildete Gemisch bezeichnet. Fig. 2 stellt einen Schnitt nach A-A der Fig. 1 vor.

Die Wirkungsweise ist folgende: Der durch die Öffnungen b in die Zuströmdüse α eintretende Dampf (beispielsweise) verläßt letztere als Arbeitsstrahl ringförmigen Querschnittes, um dann, diesen Querschnitt beibehaltend, in die nächste Ringdüse c einzuströmen. Beim Eintritt in diese Düse schließt der Arbeitsstrahl aber sofort den inneren und äußeren Umfang der Ringdüse, welche beide bisher noch miteinander kommunizierten (vgl. die Pfeile des linken Teiles von Fig. 3), vollständig voneinander ab, so daß jetzt der äußere und der innere Umfang der Ringdüse je als gesonderte Saugstellen q und ρ (vgl. hierzu den rechten Teil von Fig. 3 mit eingezeichnetem Arbeitsstrahl) für das zu fördernde Mittel auftreten. Der ringförmige Arbeitsstrahl wirkt daher sowohl an seinem inneren wie an seinem äußeren Umfange saugend, was aus Fig. 4, in welcher der wagerecht schraffierte Teil z. B. Dampf, der senkrecht schraffierte Teil z. B. Wasser vorstellt, deutlich hervorgeht.

Aus der Düse c tritt das Gemisch, wieder in ringförmigem Querschnitt, aus, um in die nächste Ringdüse d einzutreten. Hier wiederholt sich der beschriebene Vorgang, indem der Arbeitsstrahl auch bei dieser Düse den äußeren und inneren Umfang derselben gegeneinander abschließt, also auch hier wieder zwei gesonderte Saugstellen s und r schafft. Gegenüber der Zuströmdüse α wirkt die

Düse c als Druck-, gegenüber derjenigen d als Saugdüse, insgesamt daher als kombinierte Saug- und Druckdüse.

Theoretische Erwägungen führen nun zu dem Ergebnis, daß die· Nutzwirkung des neuen Apparates denjenigen der bekannten wesentlich übertrifft, weil die Energie des Dampfes vollkommener ausgenutzt wird.

I. Kommt in einem Strahlapparat Dampf

ίο mit einer kühleren Flüssigkeit in Berührung, dann kondensiert er sich und gibt dadurch zur Bildung eines luftleeren Raumes Anlaß, der je nach der Schnelligkeit der erfolgenden Kondensation ebenso rasch durch die zuströmende Flüssigkeit wieder ausgefüllt wird. Je vollständiger die Kondensation ist, umso heftiger findet das Zuströmen bezw. Ansaugen statt. Zur Erzielung einer vollständigen Kondensation muß aber eine' genügende Menge kühlerer Flüssigkeit vorhanden sein und die Berührung ' selbst zwischen ihr und dem Dampfe allerorts und möglichst gründlich, rasch und innig stattfinden. -Diese Bedingung trifft für den Kern eines kompakten Dampf-Strahles, dem von außen kühlere Flüssigkeit zuströmt, nicht zu, so daß dieser Dampf kern nur schwer sich kondensiert und daher auch nicht in dem Maße wie der übrige Teil des Dampfes arbeitsverrichtend wirken kann. Ihr wird aber' auch nicht in dem Falle Genüge geleistet ₍ wenn einem kompakten Wasserstrahl von außen Dampf zuströmt, da der Kern des Wasserstrahles wieder nicht kondensierend auf den Dampf einwirkt.

Es wird daher mit dem neuen Apparat aus dem Grunde eine höhere Nutzwirkung als sonst erreicht, weil der ringförmige Arbeitsstrahl einen toten, d. h. wirkungslosen Kern nicht aufweist, vielmehr in der Lage ist, sowohl an seinem inneren wie auch an seinem äußeren Umfang saugend zu wirken und hierdurch mit erheblich größeren Mengen kühlerer Flüssigkeit in innigere Berührung zu treten.

2. Gelangen je nach dem Mengenverhältnis des zu fördernden Stoffes, dessen spezifischem Gewicht, den Saug- und Druckhöhen, statt nur einer einzigen ringförmigen Druckdüse, entsprechend Fig. 1 der Zeichnung eine Anzahl von Ringdüsen hintereinander zur Anwendung, so behält der Arbeitsstrahl bis zu seinem Austritt aus der letzten Düse seinen ringförmigen Querschnitt bei, wodurch er auch bis zürri Schlüsse in ebenso günstiger Weise' wie am Anfang zur Arbeitsleistung

Λ' befähigt bleibt. ■ ' . .

^{:: :}3·' Die ringförmige Ausbildung der Düsen macht weniger . große Abstände derselben voneinander bei Innehaltung des Zuflußquer- '·■ schnittes erforderlich, so daß der Dampf durch Expansion weniger an Energie einbüßt.

Bei angestellten Versuchen hat sich die Richtigkeit dieser Erwägungen durch eine erheblich gesteigerte Leistung des Apparates gegenüber anderen Vorrichtungen bei vermindertem Dampfverbrauch ergeben.

Der neue Apparat kann nicht nur zum Fördern großer Dampf-, Wasser-, Luft-, Gasmengen u. dgl. dienen, sondern auch vorteilhaft zum Waschen und Absorbieren von Gasen durch Flüssigkeiten, Mischen verschiedener Gase und Flüssigkeiten, Kondensieren von Dämpfen durch Flüssigkeiten usw. Anwendung finden.

Es ist indessen ein weiteres Merkmal des neuen Apparates bisher noch nicht zur Sprache gekommen, da dessen Vorhandensein für die früheren Ausführungen nicht in Frage kam. Die Düsen sind nämlich in dem Gehäuse derartig eingebaut, daß sie durch den ringförmigen Arbeitsstrahl in der Höhenrichtung gegeneinander selbst abgeschlossen werden; es sind also, wie dies z. B. die schaubildliche Fig. 5 zum Ausdruck bringt, gewissermaßen Scheidewände k im Innern des Apparates vorhanden. Jede gesonderte Saugstelle liegt daher, wenn der Apparat in Tätigkeit ist, in einer besonderen Saugkammer: ρ in /, q in m, r in η 'und s in Ό (vgl. Fig. 1). Man kann nun alle Saugkammern an eine einzige gemeinschaftliche Saugquelle oder die Kammern m und /, entweder durch ein gemeinschaftliches Saugrohr t oder, wie in Fig. 5, durch getrennte Saugrohre, an: eine, die Kammern η und 0, wieder durch ein gemeinschaftliches Saugrohr u oder einzelne Saügrohre, an eine zweite Saugqelle anschließen. Da mithin dann jede Düse unabhängig von den anderen zu saugen in der Lage ist, so er-· möglicht der Apparat nicht nur, wie in Fig. 5 veranschaulicht ist, ein Ansaugen aus getrennten Saugquellen verschiedener Höhenlage, sondern auch, worauf gleich eingegangen werden wird, ■ ein gleichzeitig erfolgendes Ansaugen aus verschiedenen Höhenlagen derselben Saugquelle.

Selbstverständlich bleibt es aber auch unbenommen, bei Vorhandensein einer größeren Anzahl von Ringdüsen, den inneren Ausbau des Apparates so umzugestalten, daß nicht jede Düse für sich unabhängig von den no anderen saugt, sondern eine Anzahl derselben zu einer Sauggruppe, eine andere Anzahl, z. B. auch eine einzige Düse, zu einer anderen Sauggruppe usw. vereinigt sind.

Die Fähigkeit des Apparates zum Ansaugen aus verschiedenen Höhenlagen derselben Saugquelle ermöglicht die Verwendung desselben als Gegenstromanwärmer. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, wird durch das tiefer in die Saugquelle herabreichende Saugrohr m¹ die Flüssigkeit aus der kälteren Zone zur Düse d befördert, in welcher eine Mischung

mit der aus der Düse c tretenden heißeren Flüssigkeit erfolgt. Die Mischung beider Düsen tritt durch den Auslauf i zwischen der kalten und warmen Zone in die Flüssigkeit der Saugquelle aus. Durch das kürzere, in deren warmer Zone endigende Saugrohr i¹ wird warme Flüssigkeit wieder angesaugt und gezwungen, zur Düse c zu strömen, wo eine erneute Wärmezufuhr stattfinden muß.

ίο Es arbeitet somit der Dampf stets gegen die warme Flüssigkeit und die angewärmte Flüssigkeit stets gegen die kältere. Durch diesen Kreislauf wird eine sehr rasche Erwärmung der Flüssigkeit bedingt, wobei infolge der äußerst kurzen Erwärmungsdauer fast gar keine Wärme durch Ausstrahlung verloren geht.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Strahlapparat mit in Ringdüsen eintretendem Ringstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß auch die innere, noch innerhalb des Ringquerschnittes der Mischdüsen eintretende Mantelfläche des Ring-' Strahles durch Verbindung des inneren Umfanges der Ringdüsenmündungen mit dem Saugraum zur Arbeitsverrichtung dadurch befähigt wird, daß dem Arbeitsstrahl außer den äußeren (q, s) auch innere, gesonderte Saugstellen (p, r) entstehen infolge Abschlusses der äußeren und inneren Umfange der Mündungen der Ringdüsen voneinander durch den Strahl.
2. 2. Strahlapparat nach Anspruch 1 mit mehreren hintereinander angeordneten Ringdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß letztere derartig im Gehäuse eingebaut sind, daß durch den Arbeitsstrahl voneinander getrennte Saugkammern mit äußeren bezw. inneren Saugstellen geschaffen werden, welch erstere alle mit einer gemeinschaftlichen Saugquelle oder zum Teil mit besonderen Saugquellen verbunden werden können.
3. 3. Ausführungsform des Strahlapparates bei Verwendung desselben als Gegenstromvorwärmer, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugkammern der der Znströmdüse (a) zunächst liegenden Düsen (c) mit wärmeren, diejenigen der entfernter liegenden Düsen (d) mit kälteren Saugquellen gesondert verbunden werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.