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Rußbläserdüse Als RuBbläserdüsen fürDämpfe oder Gasse verwendet man
keglig erweiterte. Blasdüsen, die mit Überschallgeschwindigkeit arbeiten und von
rundem, eckigem oder ovalem-Querschnitt sein können. Auch verwendet- man diese Düsen
mit der Einrichtung für Rauchgasnachsaugung zur Verstärkung der Strahlwirkung. Hierbei
kann. die Rußbläserdüse außen. mit einem zweiten, sogenannten Saugraum umgeben sein,
der zum Nachsaugen von Rauchgasen aus dem Feuerraum dient. Die Mündung des Saugraumes
ist in der Regel 'in Strömungsrichtung gegen die Düsenmündung verschoben. Der Düsenstrahl
bewirkt somit bei geeigneter Bemessung des ihn um= gebenden Saugraumquerschnittes
einen Unterdruck im Saugraum und damit ein Nachströmen heißer Rauchgase aus dem
Feuerraum. Die Rußbläserdüse kann .aber auch als Ringspaltdüse ausgebildet und mit
einer Einrichtung für innere Rauchgasnachsaugung versehen sein.
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Alle diese Rußbläserdüsen, ob mit oder ohne Rauchgasnachsaugung,,
müssen für jeden vorkommenden Betriebsdr'ück mit einem. anderen Erweiterungsverhältnis
und einer anderen Länge ausgeführt werden, sollen sie einen annähernd parallelen
Strahl ergeben und verlustlos arbeiten. Die Düsen sind sehr empfindlich -gegen Ungenauigkeiten
der Druckeinstellung. Sie geben nur dann einen annähernd parallelen Strahl, wenn
der Druck genau mit demjenigen, für den die Düse bestimmt ist, übereinstimmt. Treten
Druckschwankungen auf und ist der Betriebsdruck größer oder kleiner als der theoretische
Druck der Düse, so entstehen erhebliche Strömungsverftiste; die eine wesentliche
Verschlechterung der Strahlform bewirken. Der Düsenstrahl erfährt entweder -einen
Drucksprung am Ende der Düse (Überexpansion) oder bei vorzeitigem Ablösen von den
Düsenwandungen (Verdichtungsstöße) eine glockenförmige Erweiterung (s. Abb. i),
die ein schnelles Abklingen der Schallwellen und damit einen geschwächten und verkürzten
Bläserstrahl ergeben. -Zur Behebung dieser Nachteile hat man schon auf- die keglige'
Erweiterung. der Düse einen zylindrischen Ansatz ' gesetzt.` Dieser soll bewirken;
.daß der Strahl-als Par-.
allelstrahl die Düse verläßt: Es ist jedoch
in der Gasdynamik bekannt, daß ein zylindrischer Ansatz die strömungstechnischen
Eigen-f_ schaften der Düse nicht oder nur ganz wesentlich beeinflußt. Eine solche
Düse langt ebenfalls eine genaue Druckeinst e11uiy. , wenn ein Parallelstrahl erreicht
werden soll`''::, Ganz anders sind die Eigenschaften einer Düse, bei der ein abgerundeter
Übergang von der kegligen Erweiterung zu der zylindrisch ausklingenden Mündung erfolgt,
dessen Profil etwa dem mittleren Teil einer Ellipse entspricht, und sich auf mindestens
ein Drittel der Düsenlänge erstreckt. Diese Übergangskrümmung dient dazu, die entstehenden
Schallwellen so an den Düsenwandungen zu reflektieren, daß sie sich durchdringen
und in weiten Grenzen des Druckverhältnisses einen parallel austretenden Strahl
bewirken. Eine solche Düsenform ist auf dem Sondergebiet des Sauerstoffschneidverfahrens
bekanntgeworden und hat bereits zu einem erheblichen technischen Erfolg geführt.
Durch Versuchsreihen wurde nachgewiesen, daß bei einer solchen Düsenform der geschlossene
Parallelstrahl erhalten bleibt, wenn das Druckverhältnis in weiten Grenzen geändert
wird.
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Diese Düsenform wird nach der Erfindung auf eine Rußbläserdüse angewandt.
Durch die außerdem mögliche Kombination mit der Rauchgasnachsaugung erhält der Bläserstrahl
zusätzliche Eigenschaften, die -sowohl im Hinblick auf die Reinigungswirkung als
auch auf die Reichweite außerordentlich günstig sind. Die aus dem `Feuerraum nachgesaugten
Rauchgase bilden unter anderem eine Wärmehülle um den durch die Expansion abkühlenden
Strahl, wodurch die Reibung in den' Grenzschichten zwischen Strahl und Umgebung
verringert wird. - Der Strahl behält dadurch weiter seine geschlossene Form und
gibt eine vollere Wirkung ab.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Abb. i bisherige Düsenform, _ Abb. z neue Düsenform, Abb. 3 bis 7
praktische Ausführungsformen der neuen Düsenform, nämlich: Abb. 3 und' q. Düsenkörper
als Rohrstück, Abb. 5 und 6 Doppeldüsenbläserkopf, Abb. 7 Ringspaltdüse. .
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Abb. i zeigt die bisher übliche Düsenform, die nur dann einen annähernd
par Llelen Strahl ergibt, wenn die Ausdehnung des ' Biasmittels bis auf den Außendruck
genau in der Ebene der Düsenmündung. beendet ist.
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Abb.2 zeigt die neue Düsenforen gemäß der Erfindung. Der wesentliche
Teil der Expansion erfolgt in dem keglig erweiterten Teil a. Es erfolgt_ darin die
Umsetzung vori Druck in Geschwindigkeit oberhalb der Schallgeschwindigkeit. DerabgerundeteÜbergang
c hat die Aufgabe, die Überschallwellen, die sich in Richtung der Strömung in dieser
fortpflanzen, so zu gestalten, daß sie sich von gr Stelle der Flanken ablösen, wo
die Wand-#kungen kompensiert sind, und so einen ärallelstrahl formen. Der so erhaltene
Parallelstrahl d bildet ein -geschlossenes Stromgebilde von größter Geschwindigkeit,
der durch seine Form die wirksamste Rauchgasnachsaugung gewährleistet. Im Grenzfall
kann der abgerundete Übergang c schon an der engsten Stelle der Düse beginnen. Ein
anschließender zylindrischer Düsenfortsatz hat sich als überflüssig erwiesen, kann
jedoch. ohne schädlichen Einfluß benutzt werden. Durch den Parallelstrahl bei den
verschiedensten Druckverhältnissen können die den Saugraum umschließenden Wände
e in vorbestimmtem Abstand f zur Düse angelegt und parallel zur Düsenachse ausgebildet
werden, wodurch .die beste Saugwirkung und günstigste Form des Düsenkörpers erreicht
wird.
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Abb. 3 und q. zeigen den Einbau der Düse in der Mitte eines Blasrohrs
mit der Einrichtung für Rauchgasnachsaugung. Der Düsenträger ist als kurzes Rohrstück
g ausgebildet, von dessen Decke l die Düse h in den Blasmittelraum ragt.
Im Abstand von der Decke l vor der Düsenmündung ist eine den Ansaugraum abdeckende
Ringhaube e angeordnet. Die Rohrstücke können mit oder zu einem langen Blasrohr
verbunden werden. Die Anschlußenden h können gleichen oder größeren Durchmesser
als die Blasrohre i haben.
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Abb. 5 und 6 zeigen die Anordnung flachovaler Düsen o bei einem Doppeldüsenbläserkopf
p_ Zur Erreichung eines flachen Fächerstrahles brauchen die Düsen nicht mehr hintereinander,
sondern können dicht nebeneinander angeordnet werden, da die geschlossenen Parallelstrahlen
sich trotz dichter Lage nicht mehr -berühren und stören. Der Raumbedarf der Bläserköpfe
wird dadurch kleiner. Die Düsen o .ragen versenkt in den Blasmittelräum m und -münden
in den Saugraum d der Rauchgasnachsaugung.
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Abb. 7 zeigt eine in ein Blasrohr eingebaute Ringspaltdüse mit innerer
Rauchgasnachsaugung..Die Düse r durchdringt den Blasmittelraum m rechtwinklig. Die
innere Rauchgasnachsaugung geschieht durch einen zur Düse gleichachsigen Rohrstutzen
q, der den Blasmittelraum durchdringt und dessen inneres Ende etwa in der Höhe des
Überganges zum zylindrischen Düsenaustrittsende s liegt.