DE19936125A1

DE19936125A1 - Motive steam nozzle

Info

Publication number: DE19936125A1
Application number: DE19936125A
Authority: DE
Inventors: Horst Jaekel
Original assignee: ARTEC ARMATUREN ANLAGENTECH
Current assignee: TEC PUMPS & VALVES GMBH, 16515 ORANIENBURG, DE
Priority date: 1999-07-31
Filing date: 1999-07-31
Publication date: 2001-02-01
Also published as: EP1074789A3; EP1074789B1; DE50011199D1; DE29924806U1; EP1074789B8; DK1074789T3; EP1074789A2; ATE305116T1

Abstract

The booster-type steam nozzle (10) has a central steam-inlet (20). At least two Laval or Venturi nozzles (30) peripherally distributed and aligned at a first angle at a slat to the lengthwise axis (L) of the steam nozzle . A cool water inlet (40) has at least one branch duct (42) at a second angle at a slant to the lengthwise axis of the steam nozzle and into which the Laval or Venturi nozzles open. The Laval or Venturi nozzles on at least one circle arc are positioned in a core body (12) enclosed in a covering body (14) and open at one end-side into a central hole (22) in the core body. The central hole forms part of the booster-type steam inlet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Treibdampfdüse gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a motive steam nozzle according to the preamble of claim 1.

Treibdampfdüsen werden zur gezielten Reduzierung der Heißdampftemperatur in Dampfkraftwerken und anderen wärmetechnischen Anlagen, beispielsweise Dampf reduzier- oder Dampfumleitstationen eingesetzt, und zwar gewöhnlich immer dann, wenn die technischen Gegebenheiten der einfachen Druckzerstäubung nicht ausrei chen, um eine Abkühlung des Heißdampfes z. B. bis in Sattdampfnähe oder annähernd auf Sattdampftemperatur zu erreichen oder bei Temperatur-Regelungen mit hohen Stellverhältnissen, d. h. kleinsten Geschwindigkeiten der Dampfmenge oder kurzen Abständen zur Temperaturmessung.Propellant steam nozzles are used for the targeted reduction of the superheated steam temperature Steam power plants and other thermal systems, such as steam reducing or steam bypass stations, usually always if the technical conditions of simple pressure atomization are not sufficient Chen to cool the superheated steam z. B. up to or close to saturated steam to reach saturated steam temperature or with temperature controls with high Relationships, d. H. lowest speeds of the amount of steam or short Distances for temperature measurement.

Eine aus der Praxis bekannte Treibdampfdüse besitzt beispielsweise eine zentral in einem Gehäuse angeordnete, stromabwärts gerichtete Lavaldüse, die über eine Zuführleitung mit Treibdampf versorgt wird. Das Kühlwasser wird über eine separate Leitung einem die Düse umschließenden Ringkanal zugeführt, der über eine schräg zur Längsachse des Ringkanals verlaufende Einspritzbohrung seitlich in der Lavaldüse mündet. Durch die überkritische Entspannung des Treibdampfes in der Düse wird das Kühlwasser mitgerissen und dem sich mit Überschallgeschwindigkeit ausbreitenden Dampf zugemischt. Anschließend tritt das Wasser-Dampfgemisch in das quasi unend lich große System der Dampfleitung ein und entspannt über Druckstöße. Dabei wird das im Dampf befindliche Wasser feinstneblig zerstäubt.A propellant steam nozzle known from practice has, for example, a central in a downstream Laval nozzle arranged in a housing and via a Supply line is supplied with motive steam. The cooling water is separate Line fed to an annular channel surrounding the nozzle, which via an oblique Injection bore running laterally to the longitudinal axis of the ring channel in the Laval nozzle flows. Due to the supercritical expansion of the motive steam in the nozzle, this becomes Cooling water entrained and that which spreads with supersonic speed Steam added. Then the water-steam mixture enters the quasi-infinite large steam pipe system and relaxes via pressure surges. Doing so atomized the water in the steam.

Um die Zerstäubungsgüte weiter zu verbessern und um zu verhindern, daß unver dampftes Wasser an die seitlichen Rohrleitungsinnenwände gelangt, wird über einen äußeren, konzentrisch zur Lavaldüse liegenden Ringspalt zusätzlicher Treibdampf überkritisch entspannt und koaxial dem Kühlwassernebel zugeführt.In order to further improve the atomization quality and to prevent unwanted steamed water reaches the inner walls of the pipeline via a outer annular gap, concentric to the Laval nozzle, of additional motive steam Relaxed supercritically and coaxially fed to the cooling water mist.

Problematisch hierbei ist, daß die Mischstrecke (Auslaufstrecke) hinter dem Einspritz kühler trotz des guten Zerstäubungsgrades oft zu lang ist. Aufgrund begrenzter räum licher Begebenheiten und aus Kostengründen zwingt die Praxis häufig dazu, Dampfumform- oder Dampfumleitstationen so klein wie möglich auszubilden und den Abstand zu einem nachgeschalteten Aggregat, beispielsweise einem Kondensator, entsprechend kurz zu halten. Auf derartig kurzen Strecken, kann das Wasser jedoch nicht mehr vollständig verdampfen. Es trifft auf die heißen Wandungen der Dampf leitung oder auf Einbauten auf, was zu erheblichen Schäden führen kann.The problem here is that the mixing section (outlet section) behind the injection cooler is often too long despite the good degree of atomization. Due to limited space circumstances and for reasons of cost, practice often forces Steam forming or steam bypass stations as small as possible and the Distance to a downstream unit, for example a capacitor, accordingly short. On such short distances, however, the water can no longer evaporate completely. The steam hits the hot walls line or on internals, which can lead to considerable damage.

Um dem zu begegnen hat man versucht, eine Kühlung des Heißdampfes auf engerem Raum zu erreichen. So beschreibt DE 41 43 009 A1 eine Düse für einen Einspritz kühler, der senkrecht in der Wandung einer Heißdampf-Rohrleitung montiert ist. Die Düse hat einen zentralen Kanal zur Führung des Kühlwassers, das über radiale, in einer Ebene senkrecht zur Düsenachse liegende Bohrungen einer Wirbelkammer zugeführt wird. Für den Treibdampf ist ein den Kühlwasserkanal umgebender Ring kanal vorgesehen. Dessen Bohrungen münden ebenfalls in der Wirbelkammer und sind derart ausgerichtet, daß jeweils die Verlängerung der Achse einer Treibdampf bohrung auf die Achse einer Kühlwasserbohrung trifft.In order to counter this, attempts have been made to cool the superheated steam on a narrower scale To reach space. DE 41 43 009 A1 describes a nozzle for an injection cooler, which is mounted vertically in the wall of a superheated steam pipe. The Nozzle has a central channel for guiding the cooling water, which is radial, in Bores of a swirl chamber lying on a plane perpendicular to the nozzle axis is fed. There is a ring surrounding the cooling water duct for the motive steam channel provided. Its holes also open in the swirl chamber and are aligned such that the extension of the axis of a motive steam bore meets the axis of a cooling water bore.

Durch die Wirbelkammer soll die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwasser-Dampf gemischs herabgesenkt werden, so daß dieses mit relativ geringer Strömungs geschwindigkeit und in einem breiten Streuwinkel in den Heißdampfstrom eintritt. Die Zerstäubungswirkung dieser konstruktiv aufwendigen Anordnung ist jedoch aufgrund der in der Wirbelkammer ausgebildeten Einzelstrahlen (die stets exakt aufeinander treffen müssen) relativ gering, so daß oft nur mäßige Kühlleistungen erreicht werden können. Zudem besteht die Gefahr, daß das Kühlwasser in der Wirbelkammer konden siert und in Form von Tropfen auf die Rohrleitungswände trifft. Beschädigungen der Dampfanlage sind daher nicht auszuschließen.The flow rate of the cooling water vapor is said to be through the swirl chamber be mixed down so that this with relatively low flow speed and enters the superheated steam stream at a wide spread angle. The The atomizing effect of this structurally complex arrangement is due to of the individual beams formed in the swirl chamber (which are always exactly on top of each other must meet) relatively low, so that often only moderate cooling performance can be achieved can. There is also a risk that the cooling water in the swirl chamber could condense and hits the pipe walls in the form of drops. Damage to the Steam systems cannot therefore be ruled out.

Ziel der Erfindung ist es diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu ver meiden und eine Treibdampfdüse zu entwickeln, die mit einfachen Mitteln kosten günstig aufgebaut ist und bei hohem Zerstäubungsgrad eine Heißdampfkühlung auf kurzen Auslaufstrecken ermöglicht. Das gesamte Strömungsprofil des Dampfes soll mit konstantem Mischungsverhältnis und gleichmäßigem Feuchtegrad ausgefüllt sein, wo bei selbst größere Kühlwassermengen ohne Strähnenbildung stets vollständig und feinstneblig zerstäubt werden.The aim of the invention is to overcome these and other disadvantages of the prior art avoid and develop a motive steam nozzle that cost with simple means is constructed favorably and with high degree of atomization, superheated steam cooling enables short discharge distances. The entire flow profile of the steam should be with constant mixing ratio and uniform degree of moisture, where always complete and even with larger amounts of cooling water without streaking be atomized very finely.

Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 ange geben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 15.Main features of the invention are set out in the characterizing part of claim 1 give. Refinements are the subject of claims 2 to 15.

Eine Treibdampfdüse zur Reduzierung bzw. Regelung der Temperatur von Heiß dampfströmen in wärmetechnischen Anlagen, beispielsweise Dampfreduzier- oder Dampfumleitstationen, hat erfindungsgemäß eine zentrische Treibdampfzuführung, wenigstens zwei in einer Umfangsverteilung angeordnete Laval- oder Venturidüsen, die in einem ersten Winkel schräg zur Längsachse der Treibdampfdüse ausgerichtet sind, sowie eine Kühlwasserzuführung, die mit wenigstens je einem in einem zweiten Winkel schräg zur Längsachse der Treibdampfdüse ausgerichteten Stichkanal in den Laval- oder Venturidüsen mündet. Die Laval- bzw. Venturidüsen gewährleisten auf grund des überkritischen Druckgefälles eine optimale Feinstvernebelung des über die Stichkanäle zugeführten Kühlwassers, das aufgrund der Winkelstellung nach Verlas sen der Treibdampfdüse radial über den gesamten Querschnitt der Heißdampfleitung verteilt wird. Die Dampftemperatur wird sofort stark reduziert, wobei die Strömungs geschwindigkeit wegen des kleineren spezifischen Volumens unmittelbar rapide abnimmt. Der gesamte Kühlwassernebel wird in kürzester Zeit auf einer extrem kurzen Misch- bzw. Auslaufstrecke vollständig verdampft, so daß kein Wasser auf die Rohr leitungswände oder sonstige Einbauten in der Heißdampfleitung auftreffen kann. Die Verdampfung des Wassers erfolgt innerhalb kürzester Zeit und damit auf einer gegen über dem Stand der Technik deutlich kürzeren Wegstrecke.A motive steam nozzle to reduce or regulate the temperature of hot steam flows in thermal plants, for example steam reducing or Steam bypass stations, according to the invention has a central motive steam supply, at least two Laval or Venturi nozzles arranged in a circumferential distribution, which are aligned at a first angle obliquely to the longitudinal axis of the motive steam nozzle are, and a cooling water supply, each with at least one in a second Angle obliquely to the longitudinal axis of the motive steam nozzle in the branch channel Laval or Venturi nozzles open. The Laval or Venturi nozzles guarantee due to the supercritical pressure drop, an optimal fine nebulization of the over Stitch channels supplied cooling water, which due to the angular position after Verlas the motive steam nozzle radially over the entire cross section of the superheated steam line is distributed. The steam temperature is immediately greatly reduced, reducing the flow speed immediately rapid due to the smaller specific volume decreases. The entire cooling water mist is in an extremely short time Mixing or discharge section evaporates completely, so that no water on the pipe line walls or other internals in the superheated steam line can hit. The Evaporation of the water takes place within a very short time and therefore on one counter significantly shorter distance than the prior art.

Es ist zwar bereits bekannt, Einspritzbohrungen für ein Kühlwasser-Dampfgemisch in äquidistanten Abständen in einer Umfangsverteilung, z. B. einem Kreis anzuordnen. Bei einem solchen beispielsweise in DE 36 21 615 offenbarten Treibdampfkühler wird jedoch das Kühlwasser über eine zentrale, in den Düsenkörper einschraubbare Buchse radial nach außen gerichteten Kühlwasserkanälen zugeleitet, die tangential oder mit Achsenversetzung in den zylindrischen Einspritzbohrungen münden. Letztere sind entweder achsparallel zur Achse des Düsenkörpers oder schräg nach außen geneigt. Sie stehen über je eine koaxiale Verbindungsbohrung mit einem die Buchse umschlie ßenden Ringkanal in Verbindung, durch welchen der Treibdampf zugeführt wird. Da durch wird zwar die Verteilung des Kühlwassers im Heißdampfmassenstrom verbes sert, die Kühlkapazität ist jedoch aufgrund der zum Teil unzureichenden Zerstäubung eher gering.Although it is already known to inject holes for a cooling water-vapor mixture equidistant distances in a circumferential distribution, e.g. B. arrange a circle. At such a motive steam cooler, for example disclosed in DE 36 21 615 however, the cooling water via a central socket that can be screwed into the nozzle body radially outwardly directed cooling water channels that are tangential or with Axis misalignment lead into the cylindrical injection bores. The latter are either parallel to the axis of the nozzle body or inclined outwards. They each have a coaxial connection hole with one that surrounds the socket ß ring channel in connection, through which the motive steam is supplied. There by the distribution of the cooling water in the hot steam mass flow is verbes sert, but the cooling capacity is due to the inadequate atomization rather low.

In zahlreichen Anwendungen erfolgt die Einspritzung des Kühlwassers aufgrund der hohen spezifischen Volumenzunahme des Dampfes im Vakuumbereich und aufgrund der damit erforderlichen relativ großen Rohrnennweiten bei höheren Drücken. Daher können im Bereich der Einspritzung Sattdampftemperaturen vorliegend, die höher sind als die einzuregelnde Temperatur. Folglich muß mit einem sogenannten Wasserüber schuß eingespritzt werden. Derartige Kühlwassermengen lassen sich jedoch in einem Treibdampfkühler, wie ihn DE 36 21 615 vorsieht, nur unzureichend zerstäuben, so daß es rasch zur Strähnenbildung kommt.In numerous applications, the cooling water is injected due to the high specific volume increase of the vapor in the vacuum range and due to the relatively large nominal pipe sizes required at higher pressures. Therefore In the area of injection, saturated steam temperatures may be present, which are higher than the temperature to be regulated. Consequently, with a so-called water over shot injected. Such cooling water quantities can, however, be combined in one Inadequate atomization of the motive steam cooler, as provided by DE 36 21 615, see above that streaking occurs quickly.

Gemäß Anspruch 2 der Erfindung sind die Laval- oder Venturidüsen auf wenigstens einem Kreisbogen angeordnet, so daß das gesamte Strömungsprofil des Dampfes mit einem gleichmäßigen Feuchtegrad ausgefüllt wird. Der Heißdampf läßt sich stets opti mal und präzise kühlen, was den gesamten Prozeßablauf vereinfacht und die Betriebs sicherheit verbessert.According to claim 2 of the invention, the Laval or Venturi nozzles are at least arranged in a circular arc so that the entire flow profile of the steam with an even moisture level is filled. The superheated steam can always be opti times and precisely cool, which simplifies the entire process and the operation security improved.

Anspruch 3 sieht vor, daß die Laval- oder Venturidüsen in einem Kernkörper ausgebil det sind und endseitig in dem Körper in einer zentralen Bohrung münden, welche einen Teil der Treibdampfzuführung bildet, wobei der Kernkörper laut Anspruch 4 von einem Hüllkörper umgeben ist. Dieser ebenso einfache wie kostengünstige Aufbau gewähr leistet eine optimale Führung und Einspeisung aller Prozeßmedien. Die Treibdampf düse läßt sich äußerst rationell fertigen.Claim 3 provides that the Laval or Venturi nozzles are formed in a core body are det and end in the body in a central bore, which a Forms part of the motive steam supply, wherein the core body according to claim 4 by one Envelope is surrounded. This simple and inexpensive structure ensures provides optimal guidance and feeding of all process media. The motive steam nozzle can be manufactured extremely efficiently.

Dazu trägt auch Anspruch 5 bei, wenn der zentralen Bohrung des Kernkörpers ein Verteilerraum vorgeordnet ist. Dieser ist gemäß Anspruch 6 in dem Hüllkörper ausge bildet und stirnseitig von dem Kernkörper sowie einem Abschlußkörper, beispielsweise einem Deckel, begrenzt.This also contributes to claim 5 when the central bore of the core body Distribution room is upstream. This is out according to claim 6 in the envelope forms and the end face of the core body and a closing body, for example a lid, limited.

Um die optimale Ausbildung und Verteilung des Kühlwassernebels weiter zu verbes sern, liegen die Laval- oder Venturidüsen nach Anspruch 7 mit ihren Austrittsöffnungen auf einer Ringfläche des Kernkörpers, wobei die Ringfläche senkrecht zu den Längs achsen der Laval- oder Venturidüsen liegt. Selbst größere Mengen Kühlwasser werden feinstneblig und vollständig verdampft, so daß keine Schäden an den Rohrleitungen oder sonstigen Einbauten auftreten können. Die Kühlleistung ist außerordentlich hoch. In vorteilhafter Weiterbildung ist gemäß Anspruch 8 zwischen dem Kernkörper und dem Hüllkörper umfangsseitig ein Ringkanal ausgebildet, der einen Teil der Kühlwas serzuführung bildet. Dabei ist es fertigungstechnisch günstig, wenn die Stichkanäle der Kühlwasserzuführung faut Anspruch 9 in dem Kernkörper ausgebildet sind, wobei die Laval- oder Venturidüsen und der Ringkanal über die Stichkanäle in Strömungsverbin dung stehen.In order to further improve the optimal formation and distribution of the cooling water mist ser, the Laval or Venturi nozzles according to claim 7 are located with their outlet openings on an annular surface of the core body, the annular surface perpendicular to the longitudinal axis of the Laval or Venturi nozzles. Even larger amounts of cooling water are used Fine mist and completely evaporated, so that no damage to the pipes or other internals can occur. The cooling capacity is extremely high. In an advantageous development is between the core body and an annular channel is formed on the circumference of the enveloping body, which part of the cooling water feeder forms. In terms of production technology, it is favorable if the branch channels of the Cooling water supply according to claim 9 are formed in the core body, the Laval or Venturi nozzles and the ring channel via the branch channels in flow connection stand.

Vorzugsweise mündet jeder Stichkanal gemäß Anspruch 10 in Strömungsrichtung seit lich in der jeweils zugeordneten Laval- oder Venturidüse. In diesen breitet sich der Treibdampf mit Überschallgeschwindigkeit aus, wobei das Kühlwasser aus den Stich kanälen heraus mitgerissen und an der Düsenmündung sehr fein vernebelt wird. Einen weiter optimierten Kühlwassereintrag erreicht man durch die Maßnahme von Anspruch 11, indem jeder Laval- oder Venturidüsen wenigstens ein Stichkanal zugeordnet ist.Each branch channel preferably opens in the direction of flow since Lich in the assigned Laval or Venturi nozzle. The spreads in these Driving steam at supersonic speed, taking the cooling water out of the stitch channels are carried away and atomized very finely at the nozzle mouth. a further optimized cooling water entry can be achieved by the measure of claim 11, in that at least one branch channel is assigned to each Laval or Venturi nozzle.

Von besonderem Vorteil ist die Ausgestaltung von Anspruch 12. Diese sieht vor, die Lavaldüsen konzentrisch zur Längsachse von einem Ringspalt umgeben sind. Dieser ist gemäß Anspruch 13 stirnseitig zwischen dem Kernkörper und dem Hüllkörper aus gebildet und grenzt bevorzugt nach Anspruch 14 an den Außenumfang der Ringfläche des Kernkörpers an. Der über den Ringspalt zugeführte Treibdampf wird ebenfalls über Druckstöße entspannt, so daß der über die Laval- oder Venturidüsen in einem Winkel schräg nach außen verteilte Kühlwassernebel zusätzlich verwirbelt wird. Dies wirkt sich günstig auf die Qualität der Zerstäubung und damit auf den Wirkungsgrad der Kühlung aus. Das gesamte Kühlwasser wird in kürzester Zeit vollständig verdampft. Wasser strähnen können gar nicht erst entstehen. The configuration of claim 12 is particularly advantageous. This provides that Laval nozzles are surrounded by an annular gap concentric to the longitudinal axis. This is made according to claim 13 on the end face between the core body and the enveloping body formed and preferably adjoins according to claim 14 to the outer circumference of the annular surface of the core body. The motive steam supplied via the annular gap is also over Pressure surges relaxed, so that the Laval or Venturi nozzles at an angle cooling water mist which is distributed obliquely outwards is additionally swirled. This affects favorable to the quality of the atomization and thus to the efficiency of the cooling out. All cooling water is completely evaporated in a very short time. Water strands cannot even arise.

Gemäß Anspruch 15 ist dem Ringspalt eine ringförmige Kammer vorgeordnet, die über achsparallele Bohrungen mit der Verteilerkammer der Treibdampfzuführung verbunden ist. Dadurch wird der Ringspalt stets mit einer definierten Menge Treibdampf versorgt, die zudem über die Spaltbreite exakt dosierbar ist.According to claim 15, an annular chamber is arranged upstream of the annular gap Axially parallel bores connected to the distributor chamber of the motive steam supply is. As a result, the annular gap is always supplied with a defined amount of motive steam, which can also be precisely metered across the gap width.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungs beispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:Further features, details and advantages of the invention result from the Wording of the claims and from the following description of execution examples using the drawings. Show it:

Fig. 1 einen Achsialschnitt durch eine Treibdampfdüse, Fig. 1 is an axial section through a jet nozzle,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Treibdampfdüse von Fig. 1, Fig. 2 is a front view of the jet nozzle of Fig. 1,

Fig. 3 eine Schrägansicht der Treibdampfdüse von Fig. 1 und Fig. 3 is an oblique view of the motive steam nozzle of Fig. 1 and

Fig. 4 eine Schnittansicht der Treibdampfdüse entlang der Linie B-B in Fig. 1. Fig. 4 is a sectional view of the jet nozzle along the line BB in FIG. 1.

Die in Fig. 1 allgemein mit 10 bezeichnete Treibdampfdüse ist als Mehrstrahldüse aus gebildet und etwa zentrisch in einer (nicht dargestellten) Hauptrohrleitung einer (eben falls nicht dargestellten) Dampfumform- oder Dampfreduzierstation angeordnet. Sie hat ein im wesentlichen zylindrisches, in Strömungsrichtung S des zu kühlenden Heiß dampfes ausgerichtetes Gehäuse 11, das von einem inneren Kernkörper 12 und einem diesen umschließenden Hüllkörper 14 gebildet ist.The driving steam nozzle, generally designated 10 in FIG. 1, is formed as a multi-jet nozzle and is arranged approximately centrally in a (not shown) main pipeline of a (also if not shown) steam forming or steam reducing station. It has a substantially cylindrical, in the flow direction S of the hot steam to be cooled housing 11 , which is formed by an inner core body 12 and an enveloping body 14 enclosing it.

Hinter dem Kernkörper 12 ist ein Verteilerraum 24 ausgebildet, der umfänglich von dem Hüllkörper 14 begrenzt und stromaufwärts von einem in den Hüllkörper 14 einge setzten Deckel 17 verschlossen ist. Letzterer ist - ebenso wie der Kernkörper 12 - bevorzugt mit dem Hüllkörper 14 verschweißt. Er kann aber auch mit einem geeigneten Gewinde versehen und in den Hüllkörper 14 eingeschraubt sein, zweckmäßig unter Verwendung einer (nicht gezeigten) Dichtung.A distribution space 24 is formed behind the core body 12, which is delimited circumferentially by the enveloping body 14 and is closed upstream by a cover 17 inserted into the enveloping body 14 . The latter, like the core body 12 , is preferably welded to the envelope body 14 . However, it can also be provided with a suitable thread and screwed into the enveloping body 14 , expediently using a seal (not shown).

Von dem Verteilerraum 24 aus ist konzentrisch zur Längsachse L der Treibdampfdüse 10 eine Sackbohrung 22 in den Kernkörper 12 eingebracht. In dem Grund 23 der Boh rung 22 münden vier auf einem ebenfalls konzentrisch zur Längsachse L liegenden Kreis angeordnete Ansatzbohrungen 34, die sich stromabwärts zu je einer Lavaldüse 30 erweitern. Man erkennt in Fig. 1, daß jede Lavaldüse 30 in Strömungsrichtung S radial schräg nach außen gerichtet ist, d. h. die Längsachse A jeder Lavaldüse 30 schließt mit der Längsachse L einen Winkel α von z. B. 45° ein. Der Winkel α kann aber auch einen anderen Betrag aufweisen, je nach Ausführungsform zwischen 20° und 80°. Jede Lavaldüse 30 liegt mit ihren Austrittsöffnungen 32 auf einer Ringfläche 18 des Kernkörpers 12, wobei die Ringfläche 18 senkrecht zu den Längsachsen A der Lavaldüsen 30 liegt und damit denselben Winkel α mit der Längsachse A einschließt. Die Lavaldüsen 30 besitzen damit kreisrunde Öffnungsquerschnitte für eine optimale Verteilung und Vernebelung des Kühlwassers.From the distribution chamber 24 from the jet nozzle 10 is introduced a blind bore 22 in the core body 12 concentric with the longitudinal axis L. In the bottom 23 of the drilling tion 22 open four arranged on a likewise concentric to the longitudinal axis L circle approach bores 34 , which expand downstream to a Laval nozzle 30 each. It can be seen in FIG. 1 that each Laval nozzle 30 is directed radially obliquely outwards in the flow direction S, ie the longitudinal axis A of each Laval nozzle 30 forms an angle α of z with the longitudinal axis L. B. 45 °. However, the angle α can also have a different amount, depending on the embodiment between 20 ° and 80 °. Each Laval nozzle 30 lies with its outlet openings 32 on an annular surface 18 of the core body 12 , the annular surface 18 being perpendicular to the longitudinal axes A of the Laval nozzles 30 and thus enclosing the same angle α with the longitudinal axis A. The Laval nozzles 30 thus have circular opening cross sections for optimal distribution and atomization of the cooling water.

Zwischen dem Kernkörper 12 und dem Hüllkörper 14 ist umfangsseitig und parallel zu dem Verteilerraum 24 ein Ringraum 44 ausgebildet, der über in den Kernkörper 12 eingebrachte Stichbohrungen bzw. -kanäle 42 mit den Lavaldüsen 30 in Verbindung steht. Jeder Stichkanal 42 verläuft in Strömungsrichtung S radial schräg einwärts, wo bei die Längsachsen M der Bohrungen 42 jeweils einen Winkel β zur Längsachse L des Gehäuses 11 einschließen. Der Winkel β liegt zwischen 20° und 80°, vorzugs weise bei 45°. Je nach erforderlicher Kühlwassermenge, können pro Lavaldüse 30 ein, zwei oder mehr Stichkanäle 42 vorgesehen sein, die stets in Strömungsrichtung S fluchtend hintereinander liegen und seitlich in die Düsenwandung 35 der Lavaldüse 30 eintreten. Um einen maximalen Eintrittsquerschnitt der Stichkanäle 42 zu erzielen, en den diese innerhalb des Ringraumes 44 jeweils in der seitlichen Flanke einer ringför migen Kerbe 46, die umfangsseitig in dem Kernkörper 12 eingebracht ist.Between the core body 12 and the enveloping body 14 , an annular space 44 is formed on the circumferential side and parallel to the distributor space 24 , which is connected to the Laval nozzles 30 by way of branch bores or channels 42 made in the core body 12 . Each branch channel 42 extends radially inward in the direction of flow S, where the longitudinal axes M of the bores 42 each include an angle β with the longitudinal axis L of the housing 11 . The angle β is between 20 ° and 80 °, preferably at 45 °. Depending on the required amount of cooling water, one, two or more branch channels 42 can be provided per Laval nozzle 30 , which are always aligned one behind the other in the direction of flow S and enter the nozzle wall 35 of the Laval nozzle 30 laterally. In order to achieve a maximum entry cross-section of the branch channels 42 , the latter within the annular space 44 in each case in the lateral flank of a ring-shaped notch 46 which is introduced into the core body 12 on the circumferential side.

Stromabwärts ist der Hüllkörper 14 mit einem einspringenden Flansch 15 versehen, der den Kernkörper 12 stirnseitig derart übergreift, daß zwischen dem äußeren Rand 16 des Flanschs 15 und der Ringfläche 18 des Kernkörpers 12 ein Ringspalt 50 aus gebildet ist. Hinter diesem Ringspalt 50 ist eine ringförmige Kammer 52 ausgebildet, die stromabwärts von dem Flansch 15 und stromaufwärts von dem Kernkörper 12 be grenzt wird. In letzterem sind mehrere parallel zur Längsachse L der Treibdampfdüse 10 verlaufende Bohrungen 53 eingebracht, die in der Verteilerkammer 24 enden, so daß die ringförmige Kammer 52 mit der Verteilerkammer 24 in Strömungsverbindung steht (siehe Fig. 3).Downstream, the enveloping body 14 is provided with a projecting flange 15 which engages over the end face of the core body 12 in such a way that an annular gap 50 is formed between the outer edge 16 of the flange 15 and the annular surface 18 of the core body 12 . Behind this annular gap 50 , an annular chamber 52 is formed, which is delimited downstream from the flange 15 and upstream from the core body 12 . In the latter, a plurality of bores 53 running parallel to the longitudinal axis L of the motive steam nozzle 10 are introduced, which end in the distributor chamber 24 , so that the annular chamber 52 is in flow connection with the distributor chamber 24 (see FIG. 3).

Für die Zuführung des für die Zerstäubung des Kühlwassers erforderlichen Treib dampfes ist seitlich in dem Hüllkörper 14 eine Anschlußöffnung 61 vorgesehen, in der eine (nicht dargestellte) Zuführleitung endet. Das Kühlwasser wird ebenfalls über eine (nicht gezeigte) Kühlwasserleitung zugeleitet, die in Strömungsrichtung S fluchtend hinter der Treibdampfleitung liegt. Die Kühlwasserleitung endet in einer Anschlußöff nung 62 des Ringraums 44. Von dort aus wird das Kühlwasser über die Stichkanäle 42 gleichmäßig in die Lavaldüsen 30 verteilt, während der Treibdampf über die Zuführ leitung in den Verteilerraum 24 und von dort zentral durch die Bohrung 22 hindurch über die Ansatzbohrungen 34 unmittelbar in die Lavaldüsen 30 gelangt. Parallel dazu strömt der Treibdampf über die achsparallelen Bohrungen 54 und durch die ringförmige Kammer 52 hindurch in den Ringspalt 50, der die auf der Ringfläche 18 angeordneten Austrittsöffnungen 32 der Lavaldüsen 30 einschließt. Das benötigte Einspritzwasser wird über ein vorgeschaltetes Einspritzwasser-Regelventil lastabhängig zureguliert.For the supply of the required for the atomization of the cooling water driving steam, a connection opening 61 is provided laterally in the sheath body 14 in which a (non-shown) supply line terminates. The cooling water is also supplied via a cooling water line (not shown), which is aligned behind the motive steam line in the flow direction S. The cooling water line ends in a connection opening 62 of the annular space 44 . From there, the cooling water is evenly distributed into the Laval nozzles 30 via the branch channels 42 , while the motive steam passes directly via the feed line into the distribution space 24 and from there centrally through the bore 22 through the attachment holes 34 into the Laval nozzles 30 . In parallel, the motive steam flows through the axially parallel bores 54 and through the annular chamber 52 into the annular gap 50 , which includes the outlet openings 32 of the Laval nozzles 30 arranged on the annular surface 18 . The required injection water is regulated depending on the load via an upstream injection water control valve.

Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar. Je nach erforderlicher Kühlleistung ist es möglich, anstelle von vier Lavaldüsen 30 zwei, sechs oder acht Lavaldüsen 30 vorzu sehen, wobei zusätzlich noch eine zentrale Düse zweckmäßig sein kann, die zentrisch in Axialrichtung liegt. Ferner liegt es im Rahmen der Erfindung, wenn die Lavaldüsen 30 insgesamt kleiner ausgebildet und auf zwei oder mehr konzentrischen Kreisen um die Längsachse L herum angeordnet sind, wobei jede Kreisanordnung von einem eigenen Ringspalt 50 umschlossen sein kann. Unabhängig davon, kann jede Laval düse 30 als Venturidüse ausgebildet sein.The invention is not limited to one of the above-described embodiments, but can be modified in many ways. Depending on the cooling capacity required, it is possible to provide two, six or eight Laval nozzles 30 instead of four Laval nozzles 30 , it also being possible for a central nozzle to be expedient, which is centered in the axial direction. Furthermore, it is within the scope of the invention if the Laval nozzles 30 are made smaller overall and are arranged in two or more concentric circles around the longitudinal axis L, each circular arrangement being able to be enclosed by its own annular gap 50 . Regardless, each Laval nozzle 30 can be designed as a Venturi nozzle.

Man erkennt, daß eine Treibdampfdüse 10 zur optimierten Reduzierung bzw. Regelung der Temperatur von Heißdampfströmen in wärmetechnischen Anlagen in einem Gehäuse 11 eine zentrische Treibdampfzuführung 20 hat sowie wenigstens zwei in äquidistanten Abständen auf einem konzentrisch zur Längsachse L der Treibdampf düse 10 ausgerichteten Kreisbogen angeordnete Lavaldüsen 30, die in einem ersten Winkel α schräg zur Längsachse L der Treibdampfdüse 10 ausgerichtet sind, und eine Kühlwasserzuführung 40, die mit wenigstens je einem in einem zweiten Winkel β schräg zur Längsachse L der Treibdampfdüse 10 ausgerichteten Stichkanal 42 in den Lavaldüsen 30 mündet. Das Gehäuse 11 wird von einem Hüllkörper 14 sowie von einem darin eingesetzten Kernkörper 12 gebildet, in dem sowohl die Lavaldüsen 30 als auch die Stichkanäle 42 ausgebildet sind. Die Lavaldüsen 30 sind konzentrisch zur Längsachse L von einem Ringspalt 50 umgeben, der stirnseitig zwischen dem Kern körper 12 und dem Hüllkörper 14 ausgebildet ist. It can be seen that a motive steam nozzle 10 for optimized reduction or control of the temperature of superheated steam flows in thermal systems in a housing 11 has a central motive steam supply 20 and at least two Laval nozzles 30 arranged at equidistant intervals on a circular arc aligned concentrically to the longitudinal axis L of the motive steam nozzle 10 , which are aligned at a first angle α obliquely to the longitudinal axis L of the motive steam nozzle 10 , and a cooling water supply 40 which opens into the Laval nozzles 30 with at least one branch channel 42 oriented obliquely at a second angle β to the longitudinal axis L of the motive steam nozzle 10 . The housing 11 is formed by an enveloping body 14 and by a core body 12 inserted therein, in which both the Laval nozzles 30 and the branch channels 42 are formed. The Laval nozzles 30 are surrounded concentrically to the longitudinal axis L by an annular gap 50 which is formed on the end face between the core body 12 and the enveloping body 14 .

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnun gen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. All arising from the claims, the description and the drawing Features and advantages, including structural details, spatial arrangement conditions and process steps can be used both individually and in a wide variety of ways Combinations be essential to the invention.

Reference list

α erster Winkel
β zweiter Winkel
A Längsachse (Lavaldüse)
L Längsachse (Treibdampfdüse)
M Längsachse (Stichkanal)
S Strömungsrichtung
α first angle
β second angle
A longitudinal axis (Laval nozzle)
L longitudinal axis (motive steam nozzle)
M longitudinal axis (branch channel)
S flow direction

1010th

Treibdampfdüse
Motive steam nozzle

1111

Gehäuse
casing

1212th

Kernkörper
Core body

1414

Hüllkörper
Enveloping body

1515

Flansch
flange

1616

äußerer Rand
outer edge

1717th

Abschlußkörper/Deckel
Cover body / cover

1818th

Ringfläche
Ring surface

2020th

Treibdampfzuführung
Driving steam supply

2222

zentrale Bohrung
central hole

2323

Grund
reason

2424th

Verteilerraum
Distribution room

3030th

Laval- oder Venturidüse
Laval or Venturi nozzle

3232

Austrittsöffnung
Outlet opening

3434

Ansatzbohrung
Neck hole

3535

Seitenwandung
Side wall

4040

Kühlwasserzuführung
Cooling water supply

4242

Stichkanal
Branch channel

4444

Ringraum
Annulus

4646

Kerbe
score

5050

Ringspalt
Annular gap

5252

ringförmige Kammer
annular chamber

5454

Bohrung
drilling

6161

Anschlußöffnung (Treibdampf)
Connection opening (motive steam)

6262

Anschlußöffnung (Kühlwasser)
Connection opening (cooling water)

Claims

1. motive steam nozzle ( 10 ) for reducing or regulating the temperature of hot steam flows in thermal systems, for example steam reducing or steam bypass stations or as a setting component, with a central motive steam supply ( 20 ), at least two Laval or Venturi nozzles arranged in a circumferential distribution ( 30 ), which are aligned at a first angle (α) obliquely to the longitudinal axis (L) of the motive steam nozzle ( 10 ), and a cooling water supply ( 40 ), which is inclined with at least one at a second angle (β) obliquely to the longitudinal axis (L) of the Driving steam nozzle ( 10 ) aligned branch channel ( 42 ) opens into the Laval or Venturi nozzles ( 30 ).

2. motive steam nozzle according to claim 1, characterized in that the La val or Venturi nozzles ( 30 ) are arranged on at least one arc.

3. motive steam nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the Laval or Venturi nozzles ( 30 ) are formed in a core body ( 12 ) and end in the body ( 12 ) in a central bore ( 22 ) which part of the Propellant steam supply ( 20 ) forms.

4. motive steam nozzle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the core body ( 12 ) is surrounded by an enveloping body ( 14 ).

5. motive steam nozzle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the central bore ( 22 ) of the core body ( 12 ) is arranged upstream of a distributor space ( 24 ).

6. motive steam nozzle according to claim 5, characterized in that the distributor space ( 24 ) in the envelope body ( 14 ) is formed and the end face of the core body ( 12 ) and a closure body ( 17 ), for example a cover, is limited.

7. motive steam nozzle according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Laval or Venturi nozzles ( 30 ) with their outlet openings ( 32 ) lie on an annular surface ( 18 ) of the core body ( 12 ), the annular surface ( 18 ) perpendicular to the longitudinal axes (A) of the Laval or Venturi nozzles ( 30 ).

8. propellant steam nozzle according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the core body ( 12 ) and the enveloping body ( 14 ) around the start side an annular space ( 44 ) is formed, which forms part of the cooling water supply ( 40 ).

9. motive steam nozzle according to one of claims 1 to 8, characterized in that the branch channels ( 42 ) of the cooling water supply ( 40 ) in the core body ( 12 ) are formed, the Laval or Venturi nozzles ( 30 ) and the annular space ( 44 ) are in flow connection via the branch channels ( 42 ).

10. propellant steam nozzle according to claim 9, characterized in that each branch channel ( 42 ) opens laterally in the flow direction in the associated Laval or Venturi nozzle ( 30 ).

11. motive steam nozzle according to claim 9 or 10, characterized in that each Laval or Venturi nozzle ( 30 ) is assigned at least one branch channel ( 42 ).

12. motive steam nozzle according to one of claims 1 to 11, characterized in that the Laval nozzles ( 30 ) are surrounded concentrically to the longitudinal axis (L) by an annular gap ( 50 ).

13. motive steam nozzle according to claim 12, characterized in that the annular gap ( 50 ) is formed on the end face between the core body ( 12 ) and the enveloping body ( 14 ).

14. motive steam nozzle according to claim 12 or 13, characterized in that the annular gap ( 50 ) on the outer circumference of the annular surface ( 18 ) of the Kernkör pers ( 12 ).

15. motive steam nozzle according to one of claims 12 to 14, characterized in that the annular gap ( 50 ) is preceded by an annular chamber ( 52 ) which is connected via axially parallel bores ( 54 ) to the distributor chamber ( 24 ) of the motive steam supply ( 20 ) .