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Verfahren zum Sparen von Treibdampf bei Strahlpumpen. Die bekannte
Strahlluftpumpenwirkung beruht auf einer beliebigen Düsenanordnung und einem kegelförmig
erweiterten Auslaufrohr. Diese einfachen Auslaufrohre haben einen höchst unvollkommenen
Wirkungsgrad, weil bei ihnen die Strommittelverdichtung in einem endlich langen
Rohr in: Schwingungen von endlichen Druckunterschieden nur unter Stoßi vor sich
gehen kann. Der dabei auftretende Arbeitsverlust und das ihn begleitende störende
Schallgeräusch wachsen mit den Geschwindigkeiten der Treib- und Fördermittel. Daher
ist bei Überschallgeschwindigkeiten gasartiger hochgespannter Treibmittel der Wirkungsgrad
solcher Auslaufrohre und damit solcher Strahlpumpen ein besonders schlechter, .denn
die Pumpe kann so große Geschwindigkeiten weder beherrschen noch ausnutzen. Diesen
Mangel sucht die sogenannte Leblancsche Dampfstrahlluftpumpe
durch
aus einer Ringdüse in das Auslaufrohr eingesaugte natürliche Luft zu beheben Zwar
vermag eine derartige Pumpe eine sehr hohe Luftleere zu meistern, jedoch. lediglich
auf Kosten eines außerordentlich hohen Dampfverbrauchs.
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Demgegenüber ist der Zweck der Erfindung nun der, bei Strahlluftpumpen
wesentlich, an Arbeitsdampf zu sparen. Dieser Zweck soll gemäß der Erfindung durch
Umformung des hochgespannten Arbeitsdampfs auf Treibdampf, oder, auf ein aus umgeformten,
oder ursprünglichem Dampf und Luft bereitetes Treibgemisch von tunlichst leichterem
Volumgewicht erreicht werden, weil die Treibmittelgewichtsmenge und damit der Arbeitsdampfbedarf
um so kleiner wird, je näher das mittlere Volumgewicht des Treibdampfs oder des
Treibgemischs .an das Anfangsvolumgewicht des Fördermittels heranrückt.
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Das einfachste Verfahren dieser Art besteht gemäß der Erfindung darin,
den hochgespannten ursprünglichen Arbeitsdampf durch ein einer Strahlluftpumpe vorgeschaltetes
Druck,minderungsventil auf entspannten Treibdampfdruck von kleinerem, mittlerem
Volumgewicht zu bringen.
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Wenn auch dieses Druckninderungs-Dampfsparverfahren bei gleichbelasteten
Betrieben schon außerordentlich an Dampf sparend arbeitet, so ist es für meist schwankende
Betriebe doch. nur geeignet, wenn der Dampfdruckminderer niemals versagt, denn sonst
ist die Erhaltung einer gleich hohen Luftleere gefährdet.
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Daher bezweckt weiterhin die Erfindung, ein noch wirksameres Dampfs.parverfahren
bei mit Daampfstrahlluftpumpen betriebenen Kondensatoren und bei anderen Strahlapparatbetrieben
zu schaffen, sowie dieses durch eine außerordentlich gut wirkende, zu anderen beliebigen
Verwendungen ebenfalls geeignete reue Strahlpumpenart auf -den erreichbar höchsten
Grad zu steigern.
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Dieses, eine noch größere Dampfersparnis erreichende Verfahren mischt
dem entspannten Dampf natürliche Luft bei und setzt damit das mittlere Volumgewicht
des Treibgemischs noch weiter herab.
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Gemäß der Erfindung sollen das erstere und dieses letztere überaus
wirksame Dampfsparverfahren durch ein vor die eigentliche Luftpumpe oder vor eigentliche
Luftpu@inpengruppen geschaltetes, wie eine Strahlluftpumpe wirkendes Dampfdruckminderungsventil
ohne oder mit Beimischung von natürlicher Luft erreicht werden. In ,dem Treibgemisch
aus Luft und entspanntem Dampf setzt die beigemischte natürliche Luft wesentlich.
das Treibgemisch im mittleren Volumgewicht, aber nur wenige im anfänglichen entspannten
Treibdruck herunter, so daß dieses leichtere Treibgemisch nunmehr unter Ersparnis
der dem Luftanteil im Gemisch entsprechenden Dampfmenge um so viel weniger ursprünglichen
Arbeitsdampf benötig zur Förderung einer ,gleichen Kondensatorluftmenge gegenüber
lediglich, dampfbetriebenen Strahlluftpumpen.
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Das Verfahren kann natürlich dort, wo der ursprüngliche Arbeitsdampf
schon einen tunlichst niedrigen. Druck besitzt, auch mit einer lediglich Luftbeimischenden
Strahlluftpumpe betrieben werden.
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Eine solche an Dampf sparende Wirkung, die bei jeder Strahlpumpenart
und -anordnung durch .die neuen Verfahren zwar zum Teil eintritt, ist mit den mangelhaft
wirkenden bekannten Strahlpumpen indes nicht völlig zu erreichen. Daran sind Schuld
deren schlechter Wirkungsgrad im Auslaufrohr sowie die Unmöglichkeit, in deren Dampfdüsen
große Überschallgeschwindigkeiten :des Dampfes zu meistern. Diese Mängel führten,
zum. Vorverdichten und zum Nachverdichten der zu fördernden Kondensatorluft, zu
den Doppelpumpenanordnungen.
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Bei nur einer einzigen Verdichtungsvornahme beheben demgegenüber jene
Mängel aber gemäß der Erfindung die neuen Strah:lluftpumpen durch einen in seiner
Verdichtarbeit durch kürzere oder längere, weitere oder engere ring- und schlangenförmige
Raumgestaltung gehörig abstufbaren Verdichtkörpereinbau zwischen den . Strahldüsen
und dem bekannten Pumpenauslaufrohr, ferner durch einen vor diesem Verdichtkörper
sitzenden Zylinderdüsenkörpereinbau mit die Treib- und Fördermittel in aus der radialen,
abgelenkter Richtung austragenden, schmalen, hoben Düsenöffnungen. Die dadurch kreiselnd
in ,den ring- und schlangenräumigen Verdichter hineingelangenden Gemischmittel setzen
daher im kreis- und schlangenlinig krummen Kreiselstrom größte und sogar Überschallgeschwindigkeiten
stoß-, verlust-und geräuschlos unter allerbestem Wirkungsgrad in Druck um, weil
diese kreiselnde Strommittelverdichtung unter Schwingungen in unendlich, kleinen
Druckunterschieden auf kleinen, krummen, in geradem Sinn also auf endlich kurzen
Wegstrecken des Verdichters vor sich geht, etwa ähnlich gut so, wie izatürliche
Windwirbel schnelle Strommittel zu kraftvollsten Zyklonen verdichten.
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Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt
und erläutert. " Abb. i bedeutet sinngemäß ein nach Art einer Stralilluftpumpe eingerichtetes
Druckminderungsventil A, um hochgespannten Arbeitsdampf auf entspannten Treibdampfdruck
und
Treibdampf von kleinerem, mittlerem Volumgewicht umzuformen. Hier ist die Strahlpumpe
A, gegebenenfalls unter Fortfall des Luftzutritts, weiter nichts als ein Dampfdruckminderer,
wenn die Regulierspindel durch eine vom Treibgemisch- oder Treibdampfdruck beeinflußte
beliebige Vorrichtung geregelt wird. Ein derartig- beeinflußter Dampfdruckminderer
arbeitet bei der guten Wirkung des schlangenringräumigen Verdichters so zuverlässig,
daß auch bei schwankenden Kondensatorbelastungen eine Erhaltung der gleichen Luftleere
möglich ist.
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Abb. i zeigt in Wirklichkeit .eine natürliche Luft beimischende Dampfstrahlpumpe
A mit einer die Kondensatorluft fördernden Treibgernischstrahlluftpumpe B im senkrechten
Ouerschnitt. Pfeile und Beischriften verdeutlichen die allgemeine sowie besondere
neue Wirkungsweise. Der zylindrische Strahldüsenkörper i und der ring- und schlangenräumige
Verdichtkörpereinbau 2 bilden ein Ganzes vor einem bekannten kegelförmigen Auslaufrohr
3. Der Verdichtkörper 2 und das Auslaufrohr 3 sind aus zusammengesetzten und daher
genau und glatt bearbeitbaren Teilen gebildet. Ein Spindelventil 5 bemißt die den
meist schwankenden Kondensatorbelastungen anpaßbare Arbeits-daimpfmenge beider Strahlpumpen.
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Abb. 2 und 3 bedeuten nach den Ebenen I-I und II-II zwei vergrößerte
wagerechte Schnitte .durch die Dampf und Luft kreiselnd austragenden Strahldüsenkörper
i. Die die aus der radialen Richtung abgebogenen, schmalen, hohen Düsen formenden,
zweihälftigen und .daher glatt bearbeit- und .auswechselbaren IVIittelstücke sind
verzapft oder genutet zwischen einem Düsenkopf- und Bodenscheibenstück mit diesen
zu einem zylin-,drischen Ganzen, i verschraubt.
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Abb. ¢ und 5 zeigen im Schnitt und in einer Ansicht Bruchstücke einer
an sich bekannten trichterförmigen Str.ahldü°senanordnung 6 im Zusammenhang mit
einem- schlangenringräumigen Verdichtkörper 2 zur Ausübung der Verfahren. Die von
den Trichterdüsen in hohlzylindrischem Ringstrom ausgetragenen Gemischmittel werden
hier durch rings um einen Ringteil des Verdichtkörpers 2 herum angebrachte parabelförmige
glatt bearbeitbare Leitkanäle q. aus :der zylindrisch geraden, in eine ini Verdichter
ebenfalls kreiselnde Strömung versetzt.
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Die auf der Zeichnung, ersichtlichen Strahlpumpen können natürlich
auch für andere Treib- und Fördermittel, wie Dampf , und Luft, z. B. als Luftstrahl-
oder als Wasserstrahlluftpumpen Verwendung finden. Auch bei solchen Pumpen setzt
der schlangenringräumige Verdichter den Kraft- und damit den Dampfbedarf erheblich
.durch kraftsparende niedrigere Treibmitteldrucke bei großquerschnittlicheren Düsen
und viel kleineren Düsengeschwindigkeiten ,herab, denn je besser der Verdichtwirkungsgrad
ist, desto niedriger genügt bei Strahlpumpen der Treibmitteldruck.
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Vorteilhaft findet das Luft benutzende Dampfsparverfahren auch bei
Unterwindgebläsen für Feuerungen aller Art Verwendung. Soll z. B. eine Kesselfeuerung
von Steinkohlen- auf Braunkohlenbrand umgestellt werden, so ist bei bleibendem Steinkohlenrost
nur dem Braunkohlenfeuer die für dieselbe Kesselbelastung erforderliche größere
Verbrennungsluftmenge durch ein bekanntes oder ein schlangenringräumi.ges Unterwindgebläse
B zuzuführen, das zur Erzielung eines kleinsten Arbeitsdampfbedarfs von einem ihm
vorgeschalteten, dem entspannten oder ursprünglichen Dampf natürliche Luft beimischenden,
wie eine Strahlluftpumpe wirkenden Dampfdruckminderer A betrieben wird. Die Dampfersparnis
ist auch hier eine außerordentliche gegenüber den lediglich dampfbetriebenen, unter
Schallgeräusch schlecht wirkenden Unterwindgebläsen.