DE602618C

DE602618C - Injector for high pressures

Info

Publication number: DE602618C
Application number: DEF75325D
Authority: DE
Original assignee: FRIEDMANN ALEX FA
Current assignee: FRIEDMANN ALEX FA
Priority date: 1933-03-25
Filing date: 1933-03-25
Publication date: 1934-09-12

Description

Injektor für hohe Drücke Die Erhöhung der Kesseldrücke, die in jüngster Zeit aus wirtschaftlichen Gründen angestrebt wird, erschwert die Verwendung von Injektoren, insbesondere im Lokomotivbetrieb, weil der Inj ektor bekanntlich gegen warmes Zulaufwasser um so empfindlicher wird, je höher die Kesselspannung steigt, im Lokomotivbetrieb aber mit einer natürlichen Erwärmung des Tenderwassers durch Sonnenstrahlen zu rechnen ist und bei Tenderlokomotiven auch noch mit einer Erwärmung durch die Kesselnähe. Deshalb werden heute die Hochdruckkessel durchweg mit Kolbenpumpen gespeist, obwohl diese im Anschaffungspreis, in den Kosten für die Unterhaltung und im Gewicht gegenüber dem Injektor ganz erheblich im Nachteil sind.High pressure injector The increase in boiler pressures that has occurred in recent years Time is sought for economic reasons, makes it difficult to use Injectors, especially in locomotive operation, because the injector is known to be against the higher the boiler voltage rises, the more sensitive the warm supply water becomes, in locomotive operation but with a natural warming of the tender water Sun rays can be expected and with tank locomotives also warming by the closeness to the boiler. That is why today the high-pressure boilers are consistently equipped with piston pumps fed, although this in the purchase price, in the cost of entertainment and are at a considerable disadvantage in terms of weight compared to the injector.

Bemühungen, bei Inj ektoren durch bloße Vergrößerung der Expansion in der Hauptdampfdüse eine höhere Gegendruckleistung zu erzielen, zeigen bekanntlich, daß schon bei Steigerung des Expansionsverhältnisses bis in die Nähe des Wertes 3 wegen eintretender Strömungsstörungen durch Dampfstöße, Reibung usw. auf diesem Wege eine Vergrößerung der Geschwindigkeitsenergie nicht erreicht werden kann. Die Bestrebungen, durch Vergrößerung der Hauptdampfmenge die Druckleistung zu erhöhen, haben ebenfalls keinen Erfolg, weil die damit verbundene größere Erwärmung des Gemisches im Düsensystem zur Folge hat, daß der Injektor bei den üblichen Temperaturen des Ansaugwassers vor Erreichung eines höheren Gegendruckes abschlägt. Unter Hauptdampfdüse ist im vorstehenden und folgenden jene Dampfdüse zu verstehen, welche die größte Dampfmenge, Hauptdampfmenge, dem Injektor zuführt. Die übrigen Dampfdüsen des Injektors sollen mit Nebendampfdüsen bezeichnet werden.Efforts at Inj ectors by mere enlargement of the expansion It is well known that achieving a higher counter-pressure in the main steam nozzle shows that that even with an increase in the expansion ratio up to the vicinity of the value 3 because of flow disturbances caused by chuffs of steam, friction, etc. on this Ways an increase in the speed energy cannot be achieved. the Efforts to increase the pressure output by increasing the main amount of steam, are also unsuccessful because of the associated greater heating of the mixture in the nozzle system has the consequence that the injector at the usual temperatures of the Suction water is knocked off before a higher back pressure is reached. Under the main steam nozzle In the foregoing and in the following, the steam nozzle is to be understood as being the largest Amount of steam, the main amount of steam, is supplied to the injector. The remaining steam nozzles of the injector should be referred to as auxiliary steam nozzles.

Die nachbeschriebene neue Anordnung gibt eine Lösung für die gestellte Aufgabe. Bei einem Injektor, in welchem das ganze Zulaufwasser oder ein Teil desselben in das Düsensystem zwischen der Hauptdampfdüsenmündung und einer ihr in der Strahlrichtung folgenden Nebendampfdüsenmündung eintritt, wird die Fähigkeit, gegen hohe Drücke zu fördern, durch bloße Steigerung des Expansionsverhältnisses in der Hauptdampfdüse erreicht, wenn man dieses Expansionsverhältnis mindestens gleich oder größer als 3 macht. Trotz der bisherigen gegenteiligen Erfahrungen wird die hohe Gegendruckleistung erzielt, weil das ins Düsensystem einströmendeWasser, bevor es mit Nebend.ampfteilchen in Berührung gekommen ist, d. h. bevor es eine Temperaturerhöhung erfahren hat, die Hauptdampfdüsenmündung umspült und daher eine ausgiebige Kondensationswirkung auf den Hauptdampf ausübt, so daß Strömungsstörungen, wie Dampfstöße usw., im Hauptdampfstrahl verhindert werden. Aus diesem Grunde kann nun die Expansion über die bisher mögliche Höchstgrenze getrieben werden und bewirkt so eine sehr günstige Umwandlung der Energie des Hauptdampfes in Geschwindigkeit, so daß das Gemisch im Düsensystem eine solche Beschleunigung erfährt, daß ein verlustfreies Arbeiten des Injektors gegen hohe Drücke möglich wird.The new arrangement described below provides a solution to the one posed Task. In the case of an injector in which all or part of the inlet water in the nozzle system between the main steam nozzle mouth and one of it in the jet direction following secondary steam nozzle orifice occurs, the ability to withstand high pressures by simply increasing the expansion ratio in the main steam nozzle achieved if this expansion ratio is at least equal to or greater than 3 makes. Despite previous experiences to the contrary, the high counter pressure performance achieved because the water flowing into the nozzle system before it with secondary vapor particles came into contact, d. H. before it has experienced a temperature increase, the main steam nozzle mouth washes around and therefore an extensive condensation effect exerts on the main steam, so that flow disturbances, such as bursts of steam, etc., in the main steam jet be prevented. For this reason, expansion can now exceed what was previously possible Maximum limit are driven and thus causes a very favorable conversion of the energy of the main steam in speed, so that the mixture in the nozzle system such Experiences acceleration, that loss-free operation of the injector becomes possible against high pressures.

Diese Druckleistungen kann man, wie weitere Versuche zeigten, noch verbessern, wenn man bei solchen Injektoren die Zulaufwassermenge steigert, indem man das Verhältnis des Wassereintrittsquerschnittes in das Düsensystem zur Summe der die Nebendampfmenge bestimmenden Dampfeintrittsquerschnitte größer als .¢ macht. Dieser Wert konnte bisher nicht erreicht oder gar überschritten werden, weil es eben nicht gelungen ist, die Strahlenenergie so zu vergrößern, daß die mit diesem Verhältnis vergrößerte Wassermenge gegen hohe Drücke gefördert wird.As further tests have shown, this printing performance can still be achieved improve if you increase the feed water volume in such injectors by one is the ratio of the water inlet cross-section into the nozzle system to the sum which makes the steam inlet cross-sections, which determine the amount of secondary steam, greater than. ¢. So far, this value could not be reached or even exceeded because it has just not succeeded in increasing the radiation energy so that that with this Ratio increased amount of water against high pressures is promoted.

An Hand der anliegenden Skizze sei die Erfindung beschrieben. Der schematisch dargestellte Injektor weist eine Düsenanordnung auf, welche die Voraussetzung für den Erfindungsgegenstand bildet.The invention is described with reference to the attached sketch. Of the The injector shown schematically has a nozzle arrangement, which is the prerequisite forms for the subject matter of the invention.

Im Injektorgehäuse i ist die Hauptdampfdüse a und in der Strahlrichtung fortschreitend z. B. nur eine Nebendampf düse 3 eingebaut. Zwischen den Mündungen dieser Dampfdüsen liegt der Eintrittsquerschnitt w für das dem Düsensystem zulaufende Wasser. Für die Erfindung bleibt es gegenstandslos, ob im Injektor auch noch weitere Nebendampfdüsen oder Wassereintritte vorgesehen sind oder nicht. Bedingung ist die Anordnung einer Hauptdampfdüse und mindestens einer ihr in der Strahlrichtung folgenden Nebendampfdüse, wobei zwischen der Mündung der Hauptdampfdüse und der ihr in der Strahlrichtung folgenden Nebendampfdüse ein Wasserzulaufquerschnitt angeordnet ist. In der gezeichneten Figur bedeutet weiter 4 die Mischdüse, 5 den engsten Querschnitt des Düsensystems, 6 die Druckdüse und 7 den Druckraum des Injektors. Der Dampf strömt durch die öffnung 8 zu, das Wasser durch die öffnung g; über das Druckventil io wird das Druckwasser durch die öffnung i i zum Kessel gefördert. 1z ist das Schlabberventil.In the injector housing i is the main steam nozzle a and in the direction of the jet progressively z. B. only one auxiliary steam nozzle 3 installed. Between the mouths of these steam nozzles is the inlet cross-section w for that converging to the nozzle system Water. For the invention, it is irrelevant whether there are more in the injector Additional steam nozzles or water inlets are provided or not. Condition is that Arrangement of a main steam nozzle and at least one following it in the jet direction Secondary steam nozzle, whereby between the mouth of the main steam nozzle and the one in the A water inlet cross-section is arranged following the secondary steam nozzle. In the figure shown, 4 further denotes the mixing nozzle, 5 denotes the narrowest cross section of the nozzle system, 6 the pressure nozzle and 7 the pressure chamber of the injector. The steam flows through opening 8, the water through opening g; via the pressure valve io the pressurized water is conveyed through the opening i i to the boiler. 1z is the slack valve.

Erfindungsgemäß ist der Mündungsquerschnitt F der Hauptdampfdüse a mindestens dreimal so groß gemacht als der die Hauptdampfmenge bestimmende Querschnitt f. Weiter kann auch noch die Summe aller Wassereintrittsquerschnitte w im Verhältnis zur Summe der Eintrittsquerschnitte d für den Nebendampf größer als 4 gemacht werden.According to the invention, the mouth cross-section F of the main steam nozzle is a Made at least three times as large as the cross-section that determines the main amount of steam f. Furthermore, the sum of all water inlet cross-sections w in the ratio the sum of the inlet cross-sections d for the secondary steam can be made larger than 4.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Injector for high pressures, the inlet water of which enters wholly or partly between the mouth of the main steam nozzle and the auxiliary steam nozzle mouth following it in the jet direction, characterized in that the expansion ratio in the main steam nozzle, that is the ratio of its mouth cross-section to its narrowest cross-section, is the same or greater than 3. z. Injector according to claim i, characterized in that. the ratio of the water inlet cross-section (w) into the nozzle system to the sum (d) of the steam inlet cross-sections determining the secondary steam paths is made greater than the value 4.