DE202013011901U1

DE202013011901U1 - Hydrokavitationsgenerator

Info

Publication number: DE202013011901U1
Application number: DE201320011901
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2014-09-16
Anticipated expiration: 2023-01-08
Also published as: WO2014030050A1; EP2700784A1

Abstract

Hydrokavitationsgenerator mit einem röhrenartigen an zwei Seiten offenen Körper (1), einem Konfusor (2) und einem Diffusor (3), wobei der Kanal innerhalb des Körpers (1) zwei Stufen (1.1, 1.2) mit verschiedenen Querschnitten aufweist, wobei der Konfusor (2) mit einer Spitze (2.1) koaxial in die erste Stufe (1.1) [Eingangsstufe] des Körpers (1) eingeführt und darin befestigt ist und wobei der Diffusor (3) von der entgegengesetzten Seite des Körpers (1) eingeführt und darin befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (1) und der Diffusor (3) auf ihren Außenseiten über Schweißansätze (3.3) aneinander anliegen und miteinander verschweißt sind und dass das Verhältnis des kleinsten Durchmessers des Kanals des Diffusors (3) am Eingang des Diffusors (3) zum Durchmesser des Kanals des Konfusors (2) am Ausgang des Konfusors (2) mit gleich 2 gewählt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydrokavitationsgenerator mit einem röhrenartigen an zwei Seiten offenen Körper, einem Konfusor und einem Diffusor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung ist im Baugewerbe, im Bergbau, bei Unterwasserarbeiten, in der Geologie und bei Gewinnungsarbeiten einsetzbar und dient zur Zerstörung von natürlichen und künstlichen Hindernissen.
Es ist ein Hydrokavitationsgenerator bekannt, der für die Zerstörung von Hindernissen einen hydraulischen Schlag verwendet. Der Mangel dieses Hydrokavitationsgenerators ist, dass er einen sehr hohen hydraulischen Druck von 500–1000 Atmosphären erfordert. Es ist möglich, den hydraulischen Druck etwa um eine Größenordnung auf Kosten der Anregung einer Stromfortleitung einer Kavitation zu verringern.
Es ist ein Mischer bekannt (russ. Patent N
2081689, MPK B 01 F 5/00, Blatt N
17 für 1997), der einen röhrenartigen an zwei Seiten offenen Körper aufweist, innerhalb dem ein Konfusor und eine Kavität hervorrufende Einrichtung befestigt sind. Der Kavitationskörper weist einige abgestumpfte Kegel auf, ist im Aufbau kompliziert und verfügt über keine optimale Geometrie. Dies führt zu keiner optimalen Macht des Kavitationsprozesses.
Der dem technischen Wesen am nächsten kommende Stand der Technik ist eine ”Einrichtung einer Hydrokavitations-Erosionszerstörung der Ansätze, der Ablagerungen und der Bergart in der Wasserumgebung” (russ. Patent N
55842 nach MPK E21 B 7/18 von 29.12.2005., Blatt. N
24 von 27.08.2006), die einen röhrenartigen an zwei Seiten offenen Körper, einen Konfusor und einen Diffusor aufweist, bei dem die Aufnahme für den Konfusor innerhalb des Körpers zwei Stufen mit unterschiedlichem Querschnitt hat. Dabei ist der Konfusor mit seiner Spitze koaxial in die erste Stufe (Eingangsstufe) des Körpers eingeführt und darin befestigt, während der Diffusor von der entgegengesetzten Seite (Ausgangsseite) koaxial in den Körper eingeführt und darin befestigt ist.
Ein Mangel dieser bekannten Einrichtung ist die Kompliziertheit der Konstruktion, die mit der Verwendung einer wellenförmigen äußeren Oberfläche des Konfusors, einer Schnitzverbindung des Diffusors mit dem Körper sowie mit der Befestigung des Konfusors innerhalb des Körpers mit Hilfe von Armen und Gelenken verbunden ist. Eine sechsjährige Arbeit der Erfinder der vorliegenden Erfindung mit der Entfernung der Ansätze von Muschelkalk auf der Oberfläche eines Unterwasserteils eines Schiffskörpers mit Hilfe der Hydrokavitation zeigt, dass die Kompliziertheit der Konstruktion der Einrichtung ungerechtfertigt ist und nur zu einem geringen Gewinn in der Macht des Hydrokavitationsprozesses führt. Außerdem ist bei der Schnitzbefestigung des Diffusors an dem Körper zu beobachten, dass diese Befestigung mehrfach zu einem Selbstaufschrauben und Verlust des Diffusors führt. Die bekannte Einrichtung weist auf dem Körper keine äußere Ausnehmung auf, die für eine bequeme Kopplung mit den Armen und bei der Arbeit dient.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Konstruktion des bekannten Hydrokavitationsgenerators zu vereinfachen und dabei auf die wellenförmige äußere Oberfläche des Konfusors und die Befestigung des Konfusors innerhalb des Körpers mittels Schnitzbefestigung zu verzichten. Dabei sollen gleichzeitig eine Wertminderung des Hydrokavitationsgenerators vermieden und gleichzeitig die Fertigungsgerechtheit und die Zuverlässigkeit erhöht werden.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der Hydrokavitationsgenerator weist einen röhrenartigen an zwei Seiten offenen Körper, einen Konfusor und einen Diffusor auf, wobei die Aufnahme für den Konfusor innerhalb des Körpers zwei Stufen mit unterschiedlichem Querschnitt hat. Dabei ist der Konfusor mit einer Spitze koaxial in die erste Stufe (Eingangsstufe) des Körpers eingeführt und darin befestigt. Der Diffusor ist koaxial von der entgegengesetzten Seite in den Körper eingeführt und darin befestigt. Das Verhältnis des kleinsten Querschnitts des Diffusors zu dem kleinsten Querschnitt des Konfusors ist mit gleich 2 gewählt. Der Konfusor ist in die erste Stufe des Körpers eingepresst, und der Diffusor und der Körper sind außen mit Schweißansätzen versehen und damit miteinander verschweißt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Hydrokavitationsgenerators sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Hydrokavitationsgenerator mit einem zylindrischen Körper, einem Konfusor mit kegelförmigem Kanal und einem Diffusor mit entgegengesetzt gerichtetem Kanal und
2 einen Hydrokavitationsgenerator mit einem zylindrischen Körper, einem Konfusor mit kegelförmigem Kanal und einem Diffusor mit einem Kanal, der ausgangsseitig in eine kugelartige Sphäre ausläuft.
Der Hydrokavitationsgenerator nach 1 weist einen zylindrischen Körper 1 mit einem Kanal auf, der aus zwei Stufen 1.1 und 1.2 mit unterschiedlichem Durchmesser und einer Ausnehmung 1.3 besteht und den Konfusor 2 im Inneren aufnimmt. Der Konfusor 2 weist einen kegelförmigen Kanal mit den Abschnitten 2.1, 2.2 und 2.3 auf. Die Eingangsseite des Kanals mit dem Abschnitt 2.1 liegt mit einem Bund in der Ausnehmung 1.3 des Körpers 1 an und wird über den Arm 4 mit einer Absperrvorrichtung 4.1 einer Wasserzufuhr in der Ausnehmung 1.3 gehalten. Der Abschnitt 2.2 mit dem kleinsten Durchmesser des Konfusors 2 endet mit der Ausgangsseite des Körpers 1. Auf einem äußeren Aufnahmeendabschnitt des Körpers 1 ist der Diffusor 3 aufgebracht, wobei der Körper 1 und der Diffusor 3 mit Schweißansätzen 3.3 aneinander anliegen und miteinander verschweißt sind. An die Ausgangsseite des Kanalabschnitts 2.2 des Konfusors 2 schließt sich über ein Regulierungsglied 8 der Kanal des Diffusors 3 mit seinem Eingangsabschnitt 3.1 mit kleinstem Durchmesser an. Der Kanal des Diffusors 3 endet in einer Erweiterung 3.2. Mit 5 ist die Durchflussrichtung des zugeführten Wassers gekennzeichnet. Das zu zerstörende Hindernis (Gegenstand 7) ist in einem optimalen Abstand 6 zum Ausgang des Kanals im Diffusor 3 angeordnet. Die Eingangsseite des Diffusors 3 ist im Durchmesser mit einem Verhältnis von gleich 2 zum kleinsten Durchmesser des Konfusors 2 an dessen Ausgangsseite gewählt, um die Kraft der Kavitation zu erhöhen.
Beim Ausführungsbeispiel nach 2 ragt der Diffusor 3 mit seinem Ende in die Stufe 1.2 der Innenaufnahme des Körpers 1. Der Konfusor 2 ragt mit seiner kegelförmigen Spitze in den Kanal an der Eingangsseite des Diffusors 3 mit dem zylindrischen Anfangsabschnitt 3.1 des Kanals. Der Kanal läuft an der Ausgangsseite des Diffusors 3 in eine Erweiterung 3.2 aus, die als kugelartige Sphäre ausgebildet ist. Der Konfusor 2 ist außerhalb seiner kegelförmigen Spitze zylindrisch ausgebildet und in die Stufe 1.1 des Körpers 1 eingeführt und darin befestigt. Die Ausgangsseite des Konfusors 2 und die Eingangsseite des Diffusors 3 stehen in einem Abstand zueinander und bilden eine Kammer 8 im Bereich der Ausgangsstufe 1.2 des Körpers 1. Die Spitze des Konfusors 2 ist ringsum zum Kanal des Diffusors 3 beabstandet. Der Eingangsdurchmesser des Diffusors 3 steht zum kleinsten Durchmesser der Ausgangsseite des Konfusors 2 wieder im Verhältnis von 2.

Claims

Hydrokavitationsgenerator mit einem röhrenartigen an zwei Seiten offenen Körper (1), einem Konfusor (2) und einem Diffusor (3), wobei der Kanal innerhalb des Körpers (1) zwei Stufen (1.1, 1.2) mit verschiedenen Querschnitten aufweist, wobei der Konfusor (2) mit einer Spitze (2.1) koaxial in die erste Stufe (1.1) [Eingangsstufe] des Körpers (1) eingeführt und darin befestigt ist und wobei der Diffusor (3) von der entgegengesetzten Seite des Körpers (1) eingeführt und darin befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (1) und der Diffusor (3) auf ihren Außenseiten über Schweißansätze (3.3) aneinander anliegen und miteinander verschweißt sind und dass das Verhältnis des kleinsten Durchmessers des Kanals des Diffusors (3) am Eingang des Diffusors (3) zum Durchmesser des Kanals des Konfusors (2) am Ausgang des Konfusors (2) mit gleich 2 gewählt ist.
Hydrokavitationsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenaufnahmen im Körper (1) zur Aufnahme des Konfusors (2) und des Diffusors (3) in zylindrischer Form ausgebildet sind und dass die Außenaufnahmen des Konfusors (2) und des Diffusors (3) im Körper (1) in zylindrischer Form ausgebildet sind.
Hydrokavitationsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle im Konfusor (2) und im Diffusor (3) kegelförmig ausgebildet sind, wobei der kleine Ausgangsdurchmesser des Kanals im Konfusor (2) dem kleinen Eingangsdurchmesser des Kanals im Diffusor (3) zugekehrt ist.
Hydrokavitationsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsseite des Kanals im Diffusor (3) in Form einer Sphäre (3.2) ausgebildet ist.
Hydrokavitationsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Innenaufnahmen im Körper (1) zur Aufnahme des Konfusors (2) und des Diffusors (3) in Rechteckform ausgebildet sind und dass die zugeordneten Außenaufnahmen für den Konfusor (2) und den Diffusor (3) in Rechteckform ausgebildet sind.
Hydrokavitationsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die erste Stufe (1.1) des Körpers (1) ein Arm (4) mit einer Absperreinrichtung (4.1) einer Wasserzufuhr eingeführt und darin befestigt ist, dass der Körper (1) den mit einem Bund in der zweiten Stufe (1.2) des Körpers (1) gehaltenen Konfusor (2) festhält und dass der Diffusor (3) auf einem Außenabschnitt des Körpers (1) aufgebracht ist (1).
Hydrokavitationsgenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ausgangsseite des Kanals im Konfusor (2) und der Eingangsseite des Kanals im Diffusor (3) ein Regulierungsglied (8) angeordnet ist und dass die Ausgangsseite des Kanals im Diffusor (3) in einem vorgegebenen Abstand zu dem zu zerstörenden Gegenstand (7) angeordnet ist.
Hydrokavitationsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze des Konfusors (2) in die in Zylinderform ausgebildete Eingangsseite des Kanals im Diffusor (3) eingeführt ist und dass zwischen den einander zugekehrten Stirnseiten von Konfusor (2) und Diffusor (3) eine Kammer (8) gebildet ist (2).