DE415379C - Dampfstrahl-Mischvorrichtung mit Verdichtungsduese zur Erzeugung von Mischdampf aus hoch- und niedriggespanntem Dampf - Google Patents

Description

• Dampfstrahl-Mischvorrichtung mit Verdichtungsdüse zur Erzeugung von Mischdampf aus hoch- und niedriggespanntem Dampf. Bekannt sind Apparate zum Dampfmischen, wie Mischdampfventile und Dampfspeicher. In den Mischdampfventilen wird der hochgespannte Dampf zwecks Regulierung auf Mischdampfspannung gedrosselt, wodurch erhebliche Wärmeverluste entstehen. Dampfspeicher erfordern großen Materialaufwand und Raumbedarf. Ferner sind Strahlmischapparate bekannt, die aber den Nachteil besitzen, daß sie sich nicht einer wechselnden Belastung der Mischdampfleitung anpassen können.
• Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Dampfstrahlmischapparat zur Erzeugung von Mischdampf aus hoch- und niedrig0,espanntem Dampf, in dem durch eine in die Mischdampfleitung eingebaute Regelvorrichtung selbst bei stark wechselnder Belastung Mischdampf von gleichbleibender Spannung erzeugt wird. Der Apparat bietet den Vorteil, daß Dampf von niedriger Spannung, wie Abdampf von Kondensatorspannung, Schwadendampf usw., durch die Strömungsenergie des Frischgedampfes gefördert und nach Mischung mit dem Frischdampf für weitere Arbeitsleistung nutzbar gemacht wird. Er vermeidet die Nachteile der bekannten Ausführungen, wie Wärmeverluste durch Drosselung, großen Raumbedarf und Abhängigkeit von Betriebsschwankungen. Der Verbrauch an hochgespanntem Dampf wird dabei um das geförderte Abdampfgewicht geringer. Um gleichbleibenden Mischdampfdruck bei wechselnder Belastung zu erhalten, ist es erforderlich, daß die Dampfgeschwindigkeit im engsten Querschnitt der Verdichtungsdüse gleichbleibt. Zu diesem Zwecke wird in vorliegender Erfindung der Dampfstrahl-Mischapparat derart ausgebildet, daß der engste Querschnitt der Verdichtungsdüse selbsttätig veränderlich ist.
• In der vorliegenden Erfindung erfolgt die Veränderung des Düsenquerschnittes entweder durch hochgespannten Frischdampf, der durch einen Ringkanal in die Verdichtungsdüse einströmt und damit den engsten Querschnitt einschnürt, oder durch achsiales Verschieben von Druckdüse und Mischraum zueinander, wobei beim Auseinanderziehen derselben der Dampfstrahl infolge seiner großen Austrittsgeschwindigkeit, mit der er aus dem Mischraum austritt, im Eintrittsquerschnitt der Druckdüse von der Wand sich ablöst und einschnürt, was durch die zwischen Dampfstrahl und Wand auftretenden Wirbelungen noch gefördert wird. Ein in die Mischdampfleitung eingebautes Regelorgan, das durch Druckschwankungen in der Mischdampfleitung beeinflußt wird, steuert selbsttätig das Absperrorgan für den durch den Ringkanal eintretenden Zusatzfrischdampf. Das Regelorgan kann ferner ein unmittelbares Bewegen der Verdichtungsdüse in Richtung- der Düsenachse bewirken. Die Wärmeverluste, die durch Wirbelbildungen beim Bewegen der Verdichtungsdüse hervorgerufen werden, sind im Verhältnis zum Energiegewinn der Gesamtanordnung sehr gering.
• Die Erfindung ist in den Abb. i und a beispielsweise dargestellt.
• Abb. i zeigt einen Längsschnitt durch eine Dampfstrahlvorrichtung, bei dem die Veränderung des engsten Querschnittes der Verdichtungsdüse durch Einschnürung vermittels Frischdampf erfolgt. In der Entspannungsdüse a expandiert der Kesseldampf bis auf die Spannung des zu verwendenden Abdampfes, der in Z eintritt und sich im Raum b mit `dem Frischdampf mischt. Die Verdichtung auf die Spannung der Entnahmeleitung erfolgt in der Verdichtungsdüse c. Im normalen Betrieb wird das Dampfabsperrorgan e so eingestellt, daß der durch den Ringkanal d in die Düse c eintretende Zusatzdampf von etwa Kesselspannung für den Mischdampf einen Durchtrittsquerschnitt mit dem Durchmesser x freigibt, so daß der Mischdampf die für den Enddruck erforderliche Geschwindigkeit erhält. Der Kolben f, der sich in einem mit der Mischdampfleitung i in Verbindung stehenden Zylinder g bewegt und durch die Feder h belastet ist, verstellt bei wechselnder Belastung mittels des Gestänges k das Dampfabsperrorgan e so weit, bis 'der verlangte Druck in der Mischdampfleitung wiederhergestellt ist. Bei der größten Belastung ist das Absperrorgane ganz geschlossen, so daß sich in der Düse c der größte Querschnitt mit dem Durchmesser x1 einstellt. Die Feder m hat das Bestreben, das Absperrorgan zu schließen.
• Abb. 2 stellt einen Längsschnitt durch eine Strahlvorrichtung mit achsmal zum Mischraum b verschiebbarer Düse c dar. In der Zeichnung ist die, Düse c in ihre äußerste Lage nach rechts verstellt gezeigt, so daß zwischen dem Mischraum b und der Düse. c ein nahezu zylindrisches Verbindungsstück entsteht. Der Austrittsquerschnitt des Mischraumes b mit dem Durchmesser x, der gleichzeitig der engste Querschnitt der Strahlvorrichtung ist, ist unveränderlich.
• In der Düsen ist fast die gesamte Druckenergie des Frischdampfes in, Geschwindigkeit umgesetzt, wodurch im Mischraum b, wie für Abb. i beschrieben, das Mischen mit dein Abdampf erfolgt. Dem aus dem Mischraum b austretenden Dampf ist nahezu keine Druckenergie, sondern nur eine große Geschwindigkeit eigen. Beim Eintritt in das zylindrische Zwischenstück hat infolgedessen der Dampfstrahl das Bestreben, die ihm in der düsenförmigen 'Austrittsöffnung des Mischraumes erteilte Austrittsrichtung beizubehalten und löst sich, da in dem zylindrischen Zwischenstück keine Druckänderung eintritt, von der Wand ab. Sobald sich der Dampfstrahl von der Wand ablöst, treten zwischen der Wand und dem Dampfstrahl Dampfwirbelungen auf, die den tatsächlichen Durchtrittsquerschnitt bis auf den Durchmesser x verringern.
• Bei größer werdender Dampfentnahme aus der Mischdampfleitung i wird der Druck in der Mischdampfleitung sinken. Die Feder h bewegt dann den Kolben f weiter in das Rohr g hinein und verschiebt damit die Düse c nach links. Dadurch wird das zylindrische Zwischenstück kleiner, und infolgedessen werden auch die Ablösung des Dampfstrahls von der Wand und die auftretenden Dampfwirbelungen geringer. Der Durchmesser x des freien Durchtrittsquerschnittes wird infolgedessen größer, bis er in der äußersten Linkslage der Düse c seinen größten Wert erreicht hat, nämlich = x1 ist.
• Entsprechend dem Wesen der vorliegenden Erfindung kann natürlich die Veränderung des engsten Querschnittes der Verdichtungsdüse auch dadurch erfolgen, daß die Düse c feststehend ist und der Mischraum «b in dem Rohr d beweglich angeordnet ist.

Claims (1)

1. PATENT-ANSpRÜcHE: i. Dampfstralil-Mischvorrichtung mit Verdichtungsdüse zur Erzeugung von Mischdampf aus hoch- und niedriggespanntem Dampf, dadurch gekennzeichnet, daß der engste Querschnitt der Verdichtungsdüse in Abhängigkeit von der Belastung selbsttätig veränderlich ist, um in ihm auch bei' wechselnder Belastung eine stets gleiche Dampfgeschwindigkeit und damit einen gleichbleibenden Mischdampfdruck zu erhalten. z. Dampfstrahl-Mischapparat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der engste Querschnitt der Verdichtungsdüse durch Frischdampfeintritt in einen die Düse einschließenden Ringkanal selbsttatig verändert wird (Abb. i). 3. Dampfstrahl-Mischapparat nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der engste Querschnitt der Verdichtungsdüse durch achsiales Verschieben von Düse und Mischraum zueinander selbsttätig verändert wird (Abb. 2).