DE448144C - Dampfstrahlapparat - Google Patents

Description

• Dampfstrahlapparat. Zur Erhöhung des ruhigen und gleichföimigen Ganges von Dampfstrahlapparaten oder Ejektoren kühlt man bekanntlich in passender Weise, z. B. mittels fließendem Wasseis, das Organ, in welchem die Kompression des bewegenden Fluidums und der mitgerissenen Flüssigkeit stattfindet, d. i. der Diffusor. Es werden hierdurch Dampfwirbelungen und Dampfstauungen verhindert, welche den stockenden Gang des Ejektors verursachen.
• Es ist andererseits bekannt, daß der. Wärmeaustausch zwischen einer Fläche und einem Fluidum dadurch begünstigt wird, daß man dem mit der Fläche oder der Wandung in Berührung stehenden fließenden Mitteleine beschleunigte Geschwindigkeit erteilt. Diese Erkenntnis führt im vorliegenden Falle dazu, das Kühlwasser an dem Teil des Diffusors, wo die Dampfwirbelungen vorzugsweise auftreten, rascher zirkulieren zu lassen. Jedoch wird der so erreichte Wärmeaustausch durch die notwendigerweise sehr geringe Ausdehnung der Diffusorwandung rasch herabgesetzt.
• Es ist endlich eine bekannte Maßnahme, besonders bei Ejektoren mit mehreren Kompressionsstufen, den bewegenden Dampf bei seinem Austritt aus dem Diffusor zu verdichten, um ihn weiteren Kompressionen zu entziehen oder einfach um die darin enthaltenen Kalorien zu gewinnen.
• Die gleichzeitige Anbringung der verschiedenen oben angedeuteten Einrichtungen macht den Apparat kompliziert und teuer, da er zahlreicher Verbindungsteile und besonderer unentbehrlicher Vorrichtungen bedarf, wie Stopfbuchsen, Membranen, um dem schädlichen Einfluß eintretender Dehnungen zu begegnen.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt die Stabilisierung der Wirkung eines Injektors mit Kühlung durch einen die Mischdüse umhüllenden Wasserstrom von hoher Geschwindigkeit. Gemäß der Erfindung mündet die Mischdüse in eine Kondensationskammer, in der der Wasserstrom eine ununterbrochene zylindrische Hülse um das aus der Mischdüsenmündung austretende Dampf-Gas-Gemisch bildet. Um dies zu erreichen, wird zweckmäßig in an sich bekannter Weise die Mischdüse an ihrem oberen Ende befestigt, so daß der Wasserstrom rings um das untere Ende der Mischdüse herum ausfließen kann, die auf ihrer ganzen Außenfläche von ihm bespült wird. Die neue Wirkung besteht darin, daß die Kondensation nicht im Kondensator und selbst auch nicht im Innern der um das der Mischdüse entströmende Dampf-Gas-Gemisch herum sich bildenden Wasserhülse stattfindet, sondern erst dann, wenn die Wasserhülse sich in einiger Entfernung unter der Austrittsöffnung der Mischdüse in Tröpfchen aufgelöst hat. Die Wirkung der Wasserhülse, die darin besteht, den Dampf-Gas-Strahl zu stabilisieren und der Bildung von Dampfwirbeln entgegenzuwirken, kann sich vollziehen, ohne durch eine beginnende Kondensation gestört zu werden, die man bis jetzt im Gegenteil in der Mischdüse selbst durch Einführung von Kondensationswasser zu erreichen versucht hatte, die natürlich jede Bildung einer Wasserhälse verhinderte.
• Eine Ausführung der Erfindung in Anwendung auf die erste Kompressionsstufe einee Ejektors mit eingeschaltetem Kondensator ist an einem Beispiel auf der Zeichnung in einem Schnitt dargestellt.
• Der bei i in den Ejektor eingeleitete Dampf expandiert bei seinem Austritt aus der Düse 2 und saugt durch das Rohr 3 Luft oder ein anderes Fluidum ein, welches mitgerissen und durch den bewegenden Dampf im Diffusor 4. komprimiert wird. Dieser ist lediglich an seinem oberen Ende bei 5 in geeigneter Weise befestigt. Er mündet in einer Kammer 6 aus, in welcher der Dampf verdichtet wird.
• Das zu gewinnende Fluidum scheidet sich hier von dem Dampf ab und wird durch das Rohr 7 hindurch in die in der Zeichnung nicht dargestellte zweite Stufe des Ejektors eingesaugt, wo die Kompression beendet wird.
• Andererseits dringt das zur gleichförmigen Wirkung des Ejektors und zur Kondensierung des Dampfes dienende Wasser durch das Rohr 8 in den Apparat .ein und ergießt sich in die Kammer g, die sie ausfüllt, und fließt mit großer Geschwindigkeit durch die. freie Ringöffnung io zwischen der Wandung i i und dem Diffusor 4. ab. Das Wasser fließt längs des unteren Teiles des Diffusors, und wenn ;es bei 12 an dessen Ende angelangt ist, setzt .es seinen Weg in Gestalt einer zylindrischen Wasserhülse oder eines -Wasserschlauches i3 fort, der die Fortsetzung des Diffusors bildet und den Dampfstrahl umschließt.
• Der Diffusor in seiner Gesamtheit kann somit als aus einem starren Teil 4., der durch rasch fliegendes Wasser gekühlt wird, und aus einem durch eine Wasserhülse gebildeten Teil 13 bestehend betrachtet werden; letzterer hat eine besonders energische Kühlwirkung, da das Wasser ohne Vermittlung einer starren VGTand in direkter Berührung mit dem Dampfstrahl steht.
• Die Wasserhülse legt sich stets eng an den Dampfstrahl an, so daß Stauungen und Wirbelungen ausgeschlossen sind und der Dampfstrahl niemals abreißt.
• Das eingespritzte Wasser dient darauf zur Verdichtung des bewegenden Dampfes, während das angesaugte Fluidum durch das Rohr 7 austritt. Nach kurzem Verlauf löst sich der Wasserschlauch infolge Kohäsionserscheinungen in Wassertropfen auf und zerstäubt, wodurch eine gute Kondensierung gewährleistet ist.
• Nach Gebrauch wird das Wasser durch den Stützen 14, z. B. mittels Pumpe, Rückleitung in den Hauptkondensator, oder in anderer Weise entleert.
• Das Ansaugen des Wassers durch das Rohr 8 undsein Durchtritt mit beschleunigter Geschwindigkeit durch die Ringöffnung i o kommt durch den Unterdruck im Zwischenkondensator zustande.
• Der Querschnitt der Ringöffnung io hängt von der Höhe dieses Unterdruckes ab und ist so zu berechnen, daß der Durchtritt unbehindert stattfindet und die Kammer 6 sich vollständig füllt.
• Da das Mischrohr q. nur an seinem oberen Ende befestigt ist, kann es sich ohne Anwendung von beweglichen Verbindungsmitteln und von Membranen ausdehnen, und die Anzahl der Abdichtungen und der besonderen Hilfsteile ist bei dem Apparat auf ein Minimum beschränkt.
• Die Vorrichtung kann auf eine beliebige Kompres.ssonsstufe eines Dampfstrahlejektors mit- zwei oder mehr Stufen angewendet werden, auch auf die letzte, in welcher -die Verdichtung auf Atmosphärendruck stattfindet. In diesem Falle muß das Kühl- und Kondenswasser unter einen genügenden Druck stehen, um den obenerwähnten Abfluß zu ermöglichen.
• Man kann auch eine Kompressionsstufe mit der Vorrichtung der Erfindung mit jedem beliebigen Kompressionsapparat, Flüssigkeitspumpe, Gaspumpe, Ventilator u. dgl. in Reihe schalten.
• Statt Wasserdampf kann man jeden andern Dampf benutzen, und auch das zu gewinnende gasförmige Mittel kann ein beliebiges sein, wie auch die Kühl- und Kondensflüssigkeit von verschiedener Art sein kann.

Claims (1)

1. PA1`I?N'L`ANSf'kU(;11: Dampfstrahlapparat mit Kühlung der Mischdüse durch einen sie umhüllenden Wasserstrom. von hoher Geschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischdüse in einen Kondensationsraum mündet, in dem der Wasserstrom eine ununterbrochene zylindrische Hülse- um das aus der Mischdüsenmündung austretende Dampf-Gas-Gemisch bildet.