DE2517244A1

DE2517244A1 - Druckbetriebene abgabeduese

Info

Publication number: DE2517244A1
Application number: DE19752517244
Authority: DE
Inventors: Zenon Romauld Mocarski
Original assignee: SRC LAB
Current assignee: SRC LAB
Priority date: 1974-04-18
Filing date: 1975-04-18
Publication date: 1975-11-06
Also published as: US3892361A; CA1025022A; JPS50144115A; GB1504922A; FR2267824A1

Description

PATENTANWÄLTE O C 1 "7 O / /

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München, den 1^fl· APR. 1975 Ss/Sv - L 2016

S.E.C. LABORATORIES, INC. 1525 Kings Highway, !"airfield, Connecticut, USA

Druckbetriebene Abgabedüse

Die Erfindung betrifft druckbetriebene Abgabedüsen.

Die US-Patentschrift 3.845.904- beschreibt eine zweistufige Düse, bei der ein unter Druck stehendes Fluid dazu benützt wird, das Fließen eines sekundären Fluids herbeizuführen bzw. zu induzieren. Die Düse ist so konstruiert, daß sie variabel ist und sich damit selbst automatisch auf verschiedene Arbeitsbedingungen einstellt, um so den wirksamen Arbeitsbereich der Düse zu erweitern.

Obwohl es sich gezeigt hat, daß. eine solche Düse absolut zufriedenstellend arbeitet, hat sich dennoch herausgestellt, daß es in manchen Fällen wünschenswert ist, die Düse nur auf eine einzige Arbeitsbedingung einzustellen. Das Einstellen kann durch eine feste Konstruktion geschehen oder durch eine Konstruktion, die die Auswahl einer aus einer Vielzahl von Einstellmöglichkeiten erlaubt, vondenen jede zum Gebrauch

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bei einer anderen Einsatzbedingung dient. Eine solche Düse ist insbesondere bei Bedingungen anwendbar, die eine relativ !deine Differenz wischen dem Druck des sekundären Fluids und dem Druck beinhalten, der im Mündungsraum der Düse herrscht. Obwohl so die Wirksamkeit der Düse beim Induzieren des Fließens des sekundären Fluids etwas variieren kann, wenn die Arbeitsbedingung von der Einstellung für eine ausgewählte Bedingung abweicht ., bleibt sie normalerweise größer als die Wirksamkeit, die ,man von einer nur einstufigen Düse erhält.

Dementsprechend ist es ein Ziel der Erfindung, eine' zweistufige Düse zu schaffen, die auf das Arbeiten bei nur einer einzigen Arbeitsbedingung fest eingestellt werden' kann.

Gemäß der Erfindung werden bei einer zweistufigen Düse sowohl die erste als auch die zweite Stufe so ausgebildet, daß sie einen Durchgangskanal besitzen, der einen Eingang und einen Ausgang aufweist. Beide Eingänge stehen in Verbindung mit einem sekundären Fluid, dessen Fließen induziert werden soll, und der Ausgang des Kanals der ersten Stufe liegt benachbart an dem Eingang des Kanals der zweiten Stufe. Unter Druck stehendes Fluid wird in cbn Eingang des Kanals der ersten Stufe geleitet, um das Fließen des sekundären Fluids dort hindurch zu induzieren, und das dort austretende Fluid wird in den Eingang des Kanals der zweiten Stufe geleitet. Das austretende Fluid der ersten Stufe, das sich aus unter Druck stehendem Fluid und sekundärem Fluid zusammensetzt, wird aufwiese Weise das antreibende bzw. unter Druck stehende Fluid für die zweite Stufe, das seinerseits mehr sekundäres Fluid dazu veranlaßt, durch die Düse hindurchzuströmen, um am Ausgang des Kanals der zweiten Stufe herauszufließen. Auf diese Weise benötigt die Düse nur die Anwendung von unter Druck stehendem Fluid in ihrer ersten Stufe, obwohl dieses das Fließen von sekundärem Fluid in zwei Stufen induziert.

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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt einer zweistufigen Düse nach der Erfindung und

I¹Xg. 2 eine Teilansicht, die eine weitere Ausführungsform einer zweistufigen Düse darstellt.

In der Zeichnung ist die Düse der vorliegenden Erfindung ganz aligemein mit der Hinweisziffer 10 bezeichnet und umfaßt ein Gehäuse 11, das mit einer Öffnung 12 zur Verbindung mit einer Quelle für sekundäres Fluid versehen ist, so daß sich letzteres auf diese Weise im Inneren des Gehäuses befindet.

Eine Quelle für das unter Druck stehende Fluid ist mit einer Eöhre 13 verbunden, so daß das Fluid durch eine Öffnung 14· fließt, die zwischen einem konischen Ventilstößel ^5 uncL einer gelochten Eöhre 16 gebildet wird. Die Öffnung 14 befindet sich nahe bei einem Eingang 17a eines Kanals 17, der in einem ringförmigen Element 18 ausgebildet ist, das z.B. durch eine Schraube 18a an dem Gehäuse befestigt ist. Der Kanal 17 ist so geformt, daß das Fließen des unter Druck stehenden Fluids aus der Öffnung 14 und durch den Kanal hindurch das Fließen von sekundärem Fluid, wie durch die Pfeile 19 gezeigt, in den Eingang 17a hinein induziert, damit die vereinigten Fluide aus einem Ausgang 17b des Kanales herausströmen.

Ein zweites ringförmiges Element 20 ist in dem Gehäuse angebracht und ist auch so ausgeformt, daß es einen Kanal 21 besitzt, der einen Eingang 21a und einen Ausgang 21b aufweist. Die Kanäle 17 und 21 sind aufeinander ausgerichtet, wobei der Eingang 21a in unmittelbarer Nähe des Ausgangs 17b angebracht ist, so daß ein Zx-d-schenraum oder Platz zwischen ihnen gebil-

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det wird, durch weichen, das sekundäre Fluid, wie durch die Pfeile 22 angezeigt, fließen kann. Die Größe dieses Raumes oder Abstandes zwischen dem Eingang 21a und dem Ausgang 17b kann auf eine einzelne Arbeitsbedingung dadurch eingestellt werden, daß das ringförmige Element 20 in dem Gehäuse bewegt und an diesem z.B. durch eine Stellschraube 2J festgehalten wird, so daß seine Lage auf diese Weise fixiert ist, obwohl natürlich, wenn dies erwünscht ist, eine Befestigung auch durch andere Mittel erreicht werden kann, wie z.B. Schweißen, die Ausformung der einzelnen Teile, ein Gewindeloch im Element 20 für die Schraube 23, usw. .

Bei dem Betrieb der zweistufigen Düse der Erfindung induziert ein unter Druck stehendes Fluid, das von der Öffnung 14- in den Eingang 17a strömt, das Fließen des sekundären Fluids, wie es durch die Pfeile 19 angezeigt wird, und die vereinigten Fluide strömen aus dem Ausgang 17b heraus. Da der iusgang 17b und der Eingang 21a unmittelbar nebeneinanderliegen und aufeinander ausgerichtet sind, wird dieses austretende Fluid auf diese Weise in den Kanal 21 gelenkt, und induziert dabei, wie durch die Pfeile 22 angezeigt, ein Fließen des sekundären Fluids in und durch den Kanal 21. Das unter Druck stehende Fluid oder antreibende Mittel für das Arbeiten der zweiten Stufe, das mehr sekundäres Fluid zu fließen veranlaßt, ist also einzig und allein das aus der ersten Stufe austretende Fluid.

Mit dieser Konstruktion ist das unter Druck stehende Fluid, das durch die Öffnung 14- fließt, also in der Lage, das Fließen des sekundären Fluids in beiden Stufen zu bewirken, wie es durch die Pfeile 19 und 22 angezeigt wird. Das Fluid tritt also aus dem Ausgang 21b der Düse aus und setzt sich aus dem unter Druck stehenden Fluid und dem sekundären Fluid zusammen.

Während des Betriebes ist in der Umgebung der Mündung 21b ein Druck vorhanden (der normalerweise atmosphärischer Druck ist, xtfenn sich die Düse in einen offenen Bereich hinein ent-

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lädt und die Fluide Luft sind) und auch das sekundäre Fluid hat einen Druck, der im allgemeinen in dem gesamten Gehäuse der gleiche ist, und daher auch um den Eingang 21a herum
auftritt. Bei Arbeitsbedingungen, bei denen der Unterschied zwischen diesen beiden Drücken ziemlich klein ist, kann das Element 20 in einen ziemlich großen Abstand von dem Element 18 gebracht werden, um so einen großen Kaum zu liefern, durch den das sekundäre Fluid, wie durch die Pfeile 22 angezeigt, fließen kann. Für eine Arbeitsbedingung, bei der die Druckdifferenz größer ist, etwa in der: Größenordnung 1,4 oder 1,7 at (4 oder 5 inches of mercury), wird das Element 20 näher bei dem Element 18 angebracht, um so den Raum zwischen den beiden Elementen zu verringern, durch welchen das sekundäre Fluid fließen kann. So kann in Abhängigkeit von der Arbeitsbedingung, wie sie durch die Druckdifferenz gegeben wird, die relative Lage der Elemente 20 und 18 ausgewählt und in ihrer Stellung festgehalten werden.

Im allgemeinen ist die Arbeitsbedingung entweder bekannt oder erwünscht, und die ausgewählte Position ist diejenige, die das wirksamste Arbeiten der Düse bei dieser Bedingung ergibt. Wächst die Druckdifferenz über die ausgewählte Bedingung hinaus an, so hat das aus der ersten Stufe austretende Fluid das Bestreben, in zunehmendem Maße in entgegengesetzter Sichtung zu den
Pfeilen 22 zu fließen, was die Wirksamkeit verringert und
sogar ein Arbeiten der Düse verhindern kann. Sind die Druckdifferenzen kleiner, als es der ausgewählten Bedingung entspricht, so wird durch die zweite Stufe weniger sekundäres Fluid zum Fließen gebracht, als es bei einer davon abweichenden Einstellung möglich wäre, so daß auf diese Weise wieder das Bestreben entsteht, di® Wirksamkeit dar Düse zu verringern«

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Fig. 2 zeigt eine Modifikation der zweistufigen Düse 10, bei der die Position des Elementes 20 als eine aus einer Vielzahl von verschiedenen einstellbaren Positionen ausgewählt werden kann. Dazu ist ein von einer Feder vorgespannter Kolben 24 an dem Gehäuse ^ΛΛ- angebracht und die Außenfläche des Elementes 20, die hierzu benachbart liegt, ist mit einer Vielzahl von Vertiefungen 25 versehen, so daß eine drehend lineare Bewegung des Elementes 20 die Auswahl der Lage des Elementes 20 für eine von einer Vielzahl von verschiedenen Einstellungen erlaubt. Sobald der von einer Feder vorgespannte Kolben 24 in eine Vertiefung 25 eingreift, wird auf diese Weise das Element

20 in seiner Lage fixiert.

Es ist zu erwähnen, daß der Durchmesser des Kanals 21 etwas größer ist als der Durchmesser des Kanals 17· £n einer Ausführungsform der Erfindung, von der sich gezeigt hat, daß sie zufriedenstellend arbeitet, ist der Durchmesser des Kanals 17 in etwa 12,7 mm (1/2"), während der des Kanals

21 ungefähr 22,2 mm (7/8") beträgt.

Die Erfindung schafft also eine zweistufige Düse, in der beide Stufen das !"ließen eines sekundären Fluids induzieren. Die erste Stufe verwendet ein unter Druck stehendes S¹ItOd, um das Fließen des sekundären Fluids zu induzieren, während die zweite Stufe als ihr unter Druck stehendes Fluid zur Induzierung von weiterem Fließen sekundären Fluids das aus der ersten Stufe fließende Fluid benützt. Das aus der Düse fließende Fluid Steht aus dem unter Druck stehenden Fluid und dem induzierten sekundären Fluid in beiden Stufen. Die Düse ist so konstruiert, daß sie auf eine feste Stellung für eine einsige Arbeitsbedingung eingestellt werden kann, wobei die Bedingung im wesentlichen durch den Druckunterschied bestimmt wird, der zwischen dem Umgebungsdruck, der an der Mündung

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der Düse herrscht, und dem Druck des sekundären Fluids am Eingang zur zweiten Stufe besteht. Für die 3PaIIe von höherein Differenzdruck xifird die zweite Stufe näher an die ivündung der ersten Stufe herangebracht, während die zweite Stufe, wenn praktisch kein Druckunterschied besteht, in die entfernteste Stellung von der Mündung der ersten »Stufe gebrecht wird. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ki-iin die Stellung der zweiten Stufe aus einer Vielzahl von verschiedenen Stellungen ausgewählt werden, um so eine mechanische Änderung der Einstellung zu ermöglichen, venn es notwendig werden sollte, die Düse für eine andere Arbeitsbedingung zu ,justieren.

- Patentansprüche -

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Claims

- 8 Patentansprüche

Druckbetriebene Abgabedüse, gekennzeichnet durch eine erste Stufe, mit einem ersten Kanal, der mit einem Ausgang versehen ist, Vorrichtungen, die mit einer Quelle von unter Druck stehendem !Fluid verbindbar sind, um einen Fluß von unter Druck stehendem Fluid in den ersten Kanal zu leiten, und Vorrichtungen zur Verbindung des ersten Kanals mit einer Quelle von sekundärem i'luid, wobei ein Fluß von unter Druck stehendem i'luid durch den ersten Kanal ein fließen von sekundärem Fluid durch diesen hindurch induziert, so daß beide Fluide aus dem Ausgang fließen, eine zweite Stufe, die einen zweiten Kanal besitzt, der mit einem Ausgang versehen ist, Vorrichtungen, um den E¹IuB von der ersten Stufe in den zweiten Kanal zu leiten und Vorrichtungen zur Verbindung des zweiten Kanals mit einer Quelle von sekundärem !Fluid, wobei der Fluß von Fluid aus dem ersten Kanal in den zweiten Kanal die einzige energiespendende Kraft zur Induzierung des Flusses von sekundärem Fluid in und durch den zweiten Kanal darstellt, wobei die Fluide aus dem Ausgang des zweiten Kanales herausfließen, sowie dadurch, daß die Quellen des sekundären Fluids ein und dieselbe Quelle sind, daß die zwei Kanäle langgestreckt und ausgerichtet sind, daß der Kanal der zweiten Stufe einen Eingang besitzt, der in der Nähe des Ausgangs des Kanals der ersten Stufe liegt, daß die zweite Stufe in bezug auf die erste Stufe eine relativ bewegbar ist, und daß Mittel vorhanden sind, um die Stufen in einer relativen Lage festzuhalten.
2. Abgabedüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung Mittel aufweist, die eine Vielzahl von verschiedenen relativen Stellungen festlegen, und daß diese Mittel es ermöglichen, eine dieser Stellungen als die fest eingestellte Position auszuwählen.

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