DE1957184A1

DE1957184A1 - Vorrichtung zur ringfoermigen Verteilung und Entnahme von Schichten eines stroemenden und rotierenden Mediums

Info

Publication number: DE1957184A1
Application number: DE19691957184
Authority: DE
Inventors: Kotoc Dipl-Ing Stefan
Original assignee: Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vozidel
Current assignee: Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vozidel
Priority date: 1968-11-14
Filing date: 1969-11-13
Publication date: 1970-05-27
Also published as: DE1957184B2; GB1260378A; US3576132A; FR2023224A1

Description

Patentanwalt·
lnf. ?.. Boete U.

a53-15.113PdS.120H) 13.11.1969

(istav pro v^zkum motorov^ch vozidel, PRAG (Tschechoslowakei)

Vorrichtung zur ringförmigen Verteilung und Entnahme von Sohichten eine· strömenden und rotierenden Mediums

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung xur ringförmigen Verteilung und Entnahme eines strömenden und rotierenden Mediums in einer Rohrleitung oder einer Kammer und eine Zerteilung in eine erforderliche Gattung und Zahl der ringförmigen Schichten·

In der Praxis ergibt sich oft der Bedarf einer Probenahme eines strömenden und rotierenden Mediums aus seinem Innern ohne erhebliche Energieverluste· Derartige Verluste entstehen beispielsweise beim Elntauohen einer Tangentialrohrsonde in den strömenden und rotierenden Ring des Mediums, da die Sonde, auch bei noch so guter Gestaltung,

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einen verhältnismäßig hohen aerodynamischen Widerstand leistet. Es kann auch der Bedarf einer Schichtentnahme bei sehr hohen Rotationsgeschwindigkeiten und bei hohen Temperaturen des Stromes auftreten. In solchen Fällen käme es bei Verwendung der Sonden zu hohen aerodynamischen Verlusten, und es müßten anspruchsvolle feuerfeste Werkstoffe verwendet werden. Bei hohen Temperaturen des Mediums würden die Sonden in Hinsicht auf Erosion und eventuell auch Korrosion hohe Anforderungen an den zu verwendenden Werkstoff sowie seine chemische Zusammensetzung stellen und der Existenz fester Partikel im Strom des Mediums ausgesetzt sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen.

Gegenstand der Erfindung, mit der diese Aufgabe gelöst wird, ist eine Vorrichtung zur ringförmigen Verteilung und Entnahme einer oder mehrerer Schichten des in einer Rohrleitung oder Kammer strömenden und rotierenden Mediums mit dem Kennzeichen, daß in einer Rohrleitung oder Kammer zumindest ein mit seinem Eintrittehals zum· Strom des strömenden Mediums gerichteter ringförmiger Diffusor angeordnet ist, der mit seinem Anstrittshale mit einem außerhalb der Rohrleitung oder Kammer angeordneten Sammler verbunden ist.

Der verwendete Diffusor kann ein Spaltdiffusor sein oder Schaufeln aufweisen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch eine Schicht des strömenden und rotierenden Mediums aus einer gewissen Tiefe des Stromes bei Verwendung eines mit Sohau-

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fein und Öffnungen versehenen Diffusors entnommen werden, durch welche die nicht entnommene Schicht des strömenden und rotierenden Mediums ungestört durch die Rohrleitung hindurchströmt.

Durch die erfindungegemäße Vorrichtung zur ringförmigen Verteilung und Entnahme des strömenden und rotierenden Mediums können die geringsten Energieverluste, insbesondere aerodynamische Verluste, erreicht werden. Außerdem «teilt die erfindungsgemäße Vorrichtung keine besonderen Ansprüche an das verwendete Material und an die physikalische und chemische Zusammensetzung des Mediums. i

Ausführungsbeispiele der' Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigern

Fig. 1 die erfindungegemäße Vorrichtung zur ringförmigen Verteilung und Entnahme eines langsam strömenden Mediums mit außerhalb der Rohrleitung angeordneten Sammlern;

Fig. 2 die erfindungegemäße Vorrichtung zur ringförmigen Verteilung und Entnahme eines mit erheblicher Geschwindigkeit strömenden Mediums j mit außerhalb der Rohrleitung angeordneten , Sammlern;

Fig. 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Probenahme des strömenden Mediums aus einer gewissen Tiefe des Stromes mit einem außerhalb der Rohrleitung angeordneten Sammler;

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Fig. k einen abgewickelten Schnitt durch die dickwandige Schaufel nach der Linie IV-JV in Fig. 3.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur vollständigen ringförmigen Verteilung des rotierenden Mediumstromeβ in drei Schichten. Xn der Rohrleitung 1 sind beispielsweise drei ringförmige Diffusoren 2 (mit Schaufeln k) angeordnet, in welchen die Umwandlung der kinetischen Energie der entnommenen Schichten dea strömenden und rotierenden Mediums in die Druckenergie erfolgt. Die Diffusoren 2 sind mit je einem außerhalb der Rohrleitung 1 angeordneten Sammler 3 verbunden. In jedem Sammler 3 besitzt die entnommene Mediumschioht eine geringe kinetische Energie, und die Schicht kann zur weiteren Verwendung abgeführt werden, z. B. In Verbrennungs-Kamin β rn. Die Form und der Öffnungswinkel des Diff usore hängen von der Größe der tangentialen und axialen Komponente der Geschwindigkeit des strömenden Mediums ab. In dem in Fig. 1 veranschaulichten Fall weist das strömende Medium eine große tangentiale Komponente bei einer verhältnismäßig kleinen axialen Komponente, d. h. einer geringen Durchflußmenge, auf. Die Kanäle des Diffusore 2 sind deshalb zur Achse der Rohrleitung 1 etwa senkrecht.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zur ringförmigen Verteilung und Entnahme des strömenden Mediums, die mit den gleichen technischen Mitteln arbeitet wie diejenige in Fig. 1, lediglich mit dem unterschied, daß bei der gegebenen tangentialen Komponente der Rotationsgeschwindigkeit des strömenden Mediums und bei dem gegebenen Querschnitt der Leitung 1 die axiale Komponente der Strömung

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groß, d« h. die Durohflußmenge des strömenden Mediums groß ist, weshalb di· Diffusoren 2 auf geeignet· Art gegenüber der Mediumströmung geneigt sind. Vie aus Fig. hervorgeht, entnirat die reransohauliohte Vorrichtung die Proben des strömenden Mediums bloß teilweise, dessen Rest beispielsweise unter gleichzeitiger Rotation der Strömung durch die Rohrleitung 1 mit verringertem Durohmesser in Abhängigkeit von der entnommenen Menge weiterströmt· '

; Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch Wine Schicht des strömenden Mediums aus einer gewissen Tiefe entnommen werden, ohne daß der restliche Strom des Mediums wesentlich gestört würde. Die zu diesem Zweck verwendbare Vorrichtung ist in Fig. 3 veranschaulicht. Der angewandte Diffusor 2 ist mit dickwandigen Schaufeln k versehen, die Öffnungen 5 aufweisen, duroh welche die nicht entnommene Schicht des strömenden Mediums durch die Rohrleitung 1 ungehindert hindurchströmt. Diese dick» wandigen Schaufeln k bilden gleichzeitig diffusorartige Kanäle 6, durch welche die entnommene Schicht der Probe des strömenden Mediums in einen außerhalb der Rohrleitung 1 angeordneten Sammler 3 abgeführt wird. Einen abgewickelten Schnitt durch derartige dickwandige Schaufeln h mit öffnungen 5 und diffusorartigen Kanälen 6 zeigt Fig. k.

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Claims

Patentansprüche

/ 1J Vorrichtung zur ringförmigen Verteilung und Intnahme einer oder mehrere* Schichten d·· in einer Rohrleitung oder Kammer strömenden und rotierenden Mediums,
dadurch gekennzeichnet, daß in
einer Rohrleitung oder Kammer (i) zumindest ein mit seinem Eintrittshals zum Strom des strömenden Mediums gerichteter ringförmiger Diffusor (2) angeordnet ist, der mit seinem Auetrittehals mit einem außerhalb der Rohrleitung oder Kammer angeordneten Sammler (3) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der ringförmige Diffusor (2) Schaufeln (k) aufweist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (k) des ringförmigen
Diff usors (2) mit Öffnungen (5) versehen sind, wobei Kanäle (6) zwischen den Schaufeln {h) mit dem Sammler (3)
verbunden sind.

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