DE746613C

DE746613C - Cooling circuit in evaporative cooling systems of internal combustion engines

Info

Publication number: DE746613C
Application number: DEH163290D
Authority: DE
Priority date: 1940-09-27
Filing date: 1940-09-27
Publication date: 1944-12-22

Description

Kühlkreislauf in Verd'ampfungskühlanlagen von Brennkraftmaschinen Es kommen in der Technik vielfach Fälle vor, in denen verschieden hohe Flüssigkeitsdrücke nötig sind, die durch mehrere Pumpen oder Pumpenanlagen erzeugt werden müssen. Das ist beispielsweise der Fall bei der Oberflächenverd'ampfungskühlung von Brennkraftmaschinen in Flugzeugen, bei der eine Pumpe für die Flüssigkeitsförderung im Hauptkühlkreis und weitere Pumpen zur Förderung des Kondensats aus den Oberflächenkühlzellen nötig sind. Als Kondensatpumpen haben sich Strahlpumpen besonders bewährt, weil sie in hohem Maße logenunempfindlich sind. Für dieser Strahlpumpen ist Triebwasser von besonders hohem Druck nötig.Cooling circuit in evaporative cooling systems of internal combustion engines There are many cases in technology in which fluid pressures of different levels are necessary that have to be generated by several pumps or pump systems. That is the case, for example, with surface evaporative cooling of internal combustion engines in aircraft with a pump for pumping liquid in the main cooling circuit and additional pumps are required to convey the condensate from the surface cooling cells are. As condensate pumps, jet pumps have proven to be particularly effective because they are in are highly insensitive to lies. For these jet pumps, head water is from particularly high pressure is necessary.

Als Triebwasserpumpen wurden vorwiegend Kodben- oder Zahnradpumpen. verwendet, da eine dynamisch wirkende Pumpe den erforderlichen Druck von mehreren Atmosphären nur in mehrstufiger, raummäßig und gewichtlich ungünstiger Bauweise aufbringen kann. Die Zahnrad- und Kolbenpumpen haben den Nachteil, daß sie sehr empfindlich gegen Schmutz und auch gegen Kesselstein sind. Es sind wiederholt derartige Pumpen zu Bruch. gegangen, wodurch die Kühlung gestört wurde und die Maschinenanlage ausfiel.The main motive water pumps were Kodben or gear pumps. used as a dynamically acting pump the required pressure of several Atmospheres only in multi-level, space-wise and weight-wise unfavorable construction can muster. The gear and piston pumps have the disadvantage that they are very are sensitive to dirt and also to scale. There are repeated such Pumps broken. gone, which disrupted the cooling and the machinery failed.

Die erfindungsgemäße Flüssigkeitsförd.erpumpehat demgegenüberverschiedene Vorteile. Die Erfindung besteht in der Vereinigung einer der üblichen Kreiselpumpen mit einer Fangflügelpumpe in einem gemeinsamen Gehäuse. Die an sich bekannte Fangflügelpumpe ist eine Schleuderpumpe mit umlaufendem Gehäuse und ermöglicht die Erzeugung sehr hoher Drücke in einer einzigen Stufe. Sie beruht auf der Staudruckwirkung in einer sehr schnell umlaufenden Flüssigkeit.In contrast, the liquid delivery pump according to the invention has different features Advantages. The invention consists in the combination of one of the usual centrifugal pumps with a wing pump in a common housing. The well-known catching vane pump is a centrifugal pump with a revolving housing and enables the generation very much high pressures in a single stage. It is based on the dynamic pressure effect in a very fast circulating liquid.

Durch diese Vereinigung wird ein sehr einfacher stufiger Pumpensatz geschaffen, der zwei verschiedene, etwa im Verhältnis -r :2. steh ende Drücke liefert.This combination creates a very simple, multi-stage pump set that has two different, for example in the ratio -r : 2. supplies standing pressures.

In einem gemeinsamen Gehäuse sind, vorzugsweise -von ein- und derselben Welle angetrieben, hinter einem gemeinsamen Flüssigkeitseintritt Fangflügelpumpe und Kreiselpumpe angeordnet. Das. mit Rippen versehene umlaufende Gehäuse der Fangflügelpumpe geht in das Schaufelrad (Schleuderpumpe) über. Die Flüssigkeitsaustrittsleitungen sind für beide Pumpen getrennt. Bei der bereits obenerwähnten Anwendung der erfindungsgemäßen Förderpumpe als Triebwasserpumpe für den Antrieb einer Kondensatstrahlpumpe wird die Fangflügelpumpe zweckmäßig mit der von der Maschine angetriebenen Hauptkühlwasserpumpe zusammengebaut. Der eine Druckstutzen diesesPumpensatzes fördert dasKühl- -nasser im Hauptkiihlkreislauf zur Maschine, während das von der Faiigflügelpumpe, mit etwa doppelt so hohem Druck erzeugte Wasser als Triebwasser zur Kondensatstra.hlpumpe geleitet wird.In a common housing are, preferably -of one and the same Shaft driven, behind a common liquid inlet, winged fan pump and centrifugal pump arranged. That. circumferential housing of the wing pump provided with ribs goes into the paddle wheel (centrifugal pump). The liquid outlet pipes are separate for both pumps. In the above-mentioned application of the invention Feed pump as a running water pump for driving a condensate jet pump the wing pump is useful with the main cooling water pump driven by the machine assembled. One pressure port of this pump set promotes the cooling -wetter in the main cooling circuit to the engine, while that of the wing pump, with about twice as high a pressure was generated as head water to the condensate jet pump is directed.

Da es sich bei dieser Anlage um eine Verdampfungskühlanlage handelt, bestellt noch die Möglichkeit, den Pumpensatz mit den Dampfabscheider zusammenzubauen. Zu dies sein Zwecke «=erden die Pumpen des Pumpensatzcs in Achsrichtung etwas auseinandergezogen, so daß zwischen der Kreiselpumpe und der Fangflügelpumpe ein Entdampfungsraum entsteht. Außerdem ist es in diesem Falle zweckmäßig, das von der, Kondensatstrahlpurnpe geförderte Kondensat dem Pumpensatz zuzuführen. Die Kondensatzuleitung -wird ehenso wie die Druckwassera.bleitung aus der Fangflügelpumpe in die Achse des Pumpensatzes verlegt.Since this system is an evaporative cooling system, ordered the possibility to assemble the pump set with the steam separator. For this purpose, the pumps of the pump set are grounded slightly apart in the axial direction, so that an evaporation space is created between the centrifugal pump and the wing pump. In addition, it is useful in this case, that promoted by the condensate jet pump Feed condensate to the pump set. The condensate supply line will be like that anyway Pressurized water line from the wing pump relocated to the axis of the pump set.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die Ohenflächenverdampfungskühlung bei Brennkra.ftmaschinen von Flugzeugen beschränkt. Es gibt auch sonst oft Fälle, bei denen ein hoher Flüssigkeitsdruck nötig ist, z. B. brzi der Steuerung von DruckflüssigkeitsleitungI-n, bei denen die Steuerventile durch wesentlich höheren Druck bewegt werden müssen.The application of the invention is not to surface evaporative cooling limited to combustion engines of airplanes. There are also often other cases where high fluid pressure is required, e.g. B. brzi the control of hydraulic fluid line I-n, in which the control valves have to be moved by significantly higher pressure.

Abb. i der Zcichnnng zeigt eine Kreiselpumpe i, derenLaufrad m-it demSchleuderrad2 der Fangflügelpumpe zusammengebaut ist. Im Spalt 3 der Fangfliigelpu:mpe steht Vier schwertförmige Fangflügel .,der das Wasser mit einer Öffnung 5 unter Staudruck aus .der schnell u.mlaufenden Förderflüssigkeit entnimmt. Das erzeugte Triebwasser wird über die Leitung 6 abgeführt. während das Kondensat bei 7 zugeführt wird. Abb.2 zeigt die Einrichtung in Ausbildung mit einem Dampfabscheider, die Bezeichnungen sind dieselben wie bei Abb. i. Die Schleuderschaufeln 2 sind hierbei derartig vergrößert, daß sie innerhalb eines Raumes 8 laufen, in dem die Trennung des Wassers TT' vom Dampf D erfolgt. Das überhitzte Kühlwasser wird bei 9 zugeführt, über Düsen. io entspannt und gelangt dann an das Schleuderrad 2. Der Dampf entweicht bei t i. Abb. 3 zeigt eine andere Ausführungsform wie Abb.2, durch die eine besonders gedrängte Bauweise erzielt wird. Die Be!zeichmutngen sin3 dieselben wie in Abb.2. Abb. q. zeigt einen Einbauplan einer Kühlanlage. An der Maschine 12 ist die erfindungsgemäße Einrichtung 13 angebaut, -wobei eineAusführungsform gemäß Abb. 3 verwendet ist.Fig. I of the drawing shows a centrifugal pump i, whose impeller m-it the centrifugal wheel 2 of the wing pump is assembled. In gap 3 of the wing pu: mpe stands four sword-shaped catch wings., which the water with an opening 5 below Takes back pressure from the fast and flowing liquid. That generated Head water is discharged via line 6. while the condensate is fed at 7 will. Fig.2 shows the device in training with a steam separator, the designations are the same as in Fig. i. The centrifugal vanes 2 are here enlarged in such a way that that they run within a room 8 in which the separation of the water TT 'from the Steam D takes place. The superheated cooling water is fed in at 9, via nozzles. ok relaxes and then reaches the centrifugal wheel 2. The steam escapes at t i. Fig. Fig. 3 shows another embodiment like Fig. 2, through which a particularly compact one Construction is achieved. The designations are the same as in Fig. 2. Fig.q. shows an installation plan of a cooling system. At the machine 12 is the invention Device 13 attached, -which an embodiment according to Fig. 3 is used.

Der Dampf -wird über die Leitung i i in einen Oberflächenkondensator i-. geführt, wo er niedergeschlagen wird. Das Kondensat wird mit der Strahlpumpe 15 abgezogen und durch die Leitung ; dem Hauptkreis im Dampfabscheider 13 -wieder zugeführt. Das durch die erfindungsgemäße Einrichtung gelieferte Druckwasser wird der Strahlpumpe 15 durch die Leitung 6 zugeführt. Das Trieb-,#&-asse,r für die Strahlpumpe wird zweckmäßig *jt-vas unterkühlt, weshalb ein Kühler 16 voräesehen ist.The steam - is via the line i i in a surface condenser i-. led where he is knocked down. The condensate is removed with the jet pump 15 withdrawn and through the line; the main circuit in the steam separator 13-again fed. The pressurized water supplied by the device according to the invention is the jet pump 15 is fed through the line 6. Das Trieb -, # & - ase, r for the The jet pump is expediently supercooled, which is why a cooler 16 is provided is.

Die erfindungsgemäße Neuerung, ergibt eine Triebwasserpumpe, die sehr unempfindlich gegen Schmutz ist, und einen Pumpensatz von für den Einbau sehr günstigen Abmessungen.The innovation according to the invention results in a motive water pump that is very is insensitive to dirt, and a pump set of very cheap for installation Dimensions.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Cooling circuit with a conveyor for , the cooling medium run and with a motive water pump for the condensate return jet device in evaporative cooling systems of internal combustion engines in aircraft, characterized in that that one as a coolant pump work @ iten @ d, e centrifugal pump (i) with a condensate return jet device operating wing pump (2) is combined in a common housing. z. Cooling circuit according to claim i, characterized in that the inlet channel (9) for the circulating coolant opens into the housing in front of the wing pump and the re-entry of the water flowing out of the wing pump with the combined Condensate enters the pump interior (8). 3. Cooling circuit according to the claims i and 2. characterized in that the between the centrifugal pump and the Kühliquidsei.ntritt Space (8) as a centrifugal separator on one or both sides of the wing pump is formed, which is fully extended in the axial direction of the blades (2) of the centrifugal wheel is applied. .4. Cooling circuit according to claims i to 3, characterized in that that the pressure line (6) connected to the catch wing (d.) and the return line (7) lie in the pump housing in the pump axis. To, delimit the subject of the application From the state of the art, the following publications are considered in the granting procedure been drawn: German patents. . ,, "Zr. 6o9 po, 092 452, 684 -207.