Strahlpumpe für mit Feststoffen versetzte Flüssigkeiten. Bei der Förderung von Schmutzwasser sowie beim Nassbaggern von Sand, Kies oder dergleichen aus Flüssen oder Seen müssen Flüssigkeiten gehoben werden, die mit Fest stoffen versetzt sind. Für diese Aufgabe wer den Strahlpumpen vorgeschlagen.
Die aus .einer Treibdüse der Strahlpumpe austretende Treibflüssigkeit, insbesondere Reinwasser, saugt das zu hebende Gemisch aus Förderflüssigkeit und Feststoffen - in der Folge Förderflüssigkeit genannt - an und mischt sich mit der Förderflüssigkeit unter Impulsaustausch. Der Gesamtflüssig keitststrom aus Treibflüssigkeit und Förder- flüssigkeit wird <RTI
ID="0001.0020"> alsdann gegen den Aussen druck ins Freie gefördert.
Bei den üblichen Strahlpumpen ist eine Treibdüse zentrisch in der Mitte der Fang düse angeordnet, so dass die Förderflüssigkeit durch den Ringquerschnitt zwischen den bei den genannten Düsen dem Mischraum der Fangdüse zuströnmt. Diese Anordnung wird auch dadurch nicht grundsätzlich verändert, dass die eine Treibdüse gelegentlich durch mehrere ersetzt wird. Der obenerwähnte Ring- querschnitt ist nun für eine mit Feststoffen versetzte Förderflüssigkeit wegen der Ver stopfungsgefahr wenig geeignet.
Dies trifft insbesondere deshalb zi4 weil der Ringquer schnitt nicht beliebig vergrössert werden darf, ohne den an sieh schon geringen Wirkungs- grad der Strahlpumpe noch weiter herabzu setzen. Es wird. nun erfindungsgemäss vorgeschla gen, die Treibdüse als Ringdüse auszubilden, welche den Eintrittsmund der Förderflüssig- keit umschliesst.
Nun. sind derartige Ringdüsen. als Treib- düsen von Strahlpumpen zur Förderung von nicht mit Feststoffen versetzten Flüssigkeiten an sich schon bekannt.
Man verwendet sie gelegentlich in der zweiten oder den folgen den Stufen von mehrstufigen Strahlpumpen. Sie bieten. hier den Vorteil, dass die Strö mungsenergie des aus der .ersten Stufe aus- tretenden Gesamtflüssigkeitsstromes unmittel bar der -zweiten Stufe zugeführt werden kann. Man erhält also in diesem Falle eine gedrun gene räumliche Anordnung,
nimmt aber be wusst den Nachteil in Kauf, dass Strahlpum- pen mit Rin,-treibdüsen erfahrungsgemäss einen schlechteren WirkungsUad besitzen als solche mit einer zentrisch in der Mitte der Fangdüse angeordneten Treibdüse.
Der schlechtere Wirkungsgrad der mit Ringtreib- düse ausgerüsteten Strahlpumpen erklärt sich leicht aus der grösseren Oberfläehe, welche eine Ringdüse .gegenüber einer kreisrunden Düse gleichen Querschnittes besitzt; damit er fährt die kreisrunde Düse die geringeren Rei- bLUSgsverluste.
Neu und überraschend ist nun die Er kenntnis, dass bei der Förderung von Flüssig- keiten mit Feststoffen die erfindungsgemäss vorgeschlagene Anordnung trotzdem den bes seren Wirkungggrad gegenüber der .Strahl- pumpe mit einer zentrisch in der Mitte ange ordneten Treibdüse besitzt.
Dieser durch Ver suche nachweisbare Vorteil wind, durch den Mantel aus reiner Treibflüssigkeit verursacht, welcher die Förderflüssigkeit in der Fangdüse umhüllt. Auf diese Weise wird verhindert, dass die in, der Förderflüssigkeit enthaltenen Feststoffe sieh an der Wand der Strahlpumpe reiben können. Die hierdurch eingesparten Energieverluste dürfen keineswegs gering ein- geschätzt werden;
besitzen doch die Treib- flüssigkeit und die Förderflüssigkeit in der Fangdüse ihre höchste Geschwindigkeit. Auch der Verschleiss der Fangdüse wird unter diesen Umständen vermieden.
Die beiliegende Zeichnung zeigt als Aus führungsbeispiel eine einstufige Strahlpumpe. Es bedeutet a den Eintrittsstutzen der Treib- flüssigkeit, diese tritt alsdann in den Sam- melraum b. In der ringförmigen Treibdüse c setzt sieh der Druck der Treibflüssigkeit in Geschwindigkeitsenergie um.
Die mit hoher Geschwindigkeit austretende Treibflüssigkeit reisst die Förderflüssigkeit mit, welche durch den Eintrittsmund d in .der Mitte der Treib- düse eintritt, nachdem sie zuvor das Saug rohr e durchströmt hat. In der Fangdüse f mischen sich Treibflüssigkeit und Förder flüssigkeit.
Der Druck steigt stetig in glei chem Masse an, wie der Impulsaustausch zwi schen Treibflüssigkeit und Förderflüssigkeit fortschreitet. In dem anschliessenden Diffusor g wird der Druck weiter erhöht; der Gesamt flüssigkeitsstrom tritt dann anschliessend in die Rohrleitung h ein.
Die Zeiehnimg lässt den fortschreitenden Impulsaustausch zwischen Treibflüssigkeit und Förderflüssigkeit deshalb deutlich erken nen, weil beide Ströme durch eine verschie dene zeichnerische Darstellung hervorgehoben sind. Man erkennt deutlich, wie der Mantel aus reiner Treibflüssigkeit die Reibung der in der Förderflüssigkeit enthaltenen Fest stoffe an der Wand der Strahlpumpe verhin dert.
Damit werden Energieverluste und Ver schleiss herabgesetzt.
Die Strahlpumpe könnte auch mehrere Stufen besitzen, es ist dann jeder Stufe eine Treibdüse zugeordnet, und es werden die Treibdüsen der zweiten und folgenden Stufen ebenfalls als Ringdüsen ausgebildet, welche jeweils,den Eintrittsmund der Förderflüssig- keit umschliessen.
Jet pump for liquids mixed with solids. When pumping dirty water and when dredging sand, gravel or the like from rivers or lakes, liquids that are mixed with solids must be lifted. For this task who proposed the jet pumps.
The propellant liquid emerging from a propulsion nozzle of the jet pump, in particular pure water, sucks in the mixture of conveying liquid and solids to be lifted - hereinafter referred to as conveying liquid - and mixes with the conveying liquid with an exchange of impulses. The total liquid flow from the motive liquid and the pumped liquid is <RTI
ID = "0001.0020"> then conveyed outside against external pressure.
In conventional jet pumps, a driving nozzle is arranged centrally in the middle of the collecting nozzle, so that the conveying liquid flows through the annular cross-section between the nozzles mentioned in the mixing chamber of the collecting nozzle. This arrangement is also not fundamentally changed by the fact that one propulsion nozzle is occasionally replaced by several. The above-mentioned ring cross-section is not very suitable for a conveying liquid mixed with solids because of the risk of clogging.
This is particularly true because the ring cross-section must not be increased arbitrarily without further reducing the efficiency of the jet pump, which is already low. It will. now proposed according to the invention to design the driving nozzle as an annular nozzle which surrounds the inlet mouth of the conveying liquid.
Now. are such ring nozzles. already known per se as motive nozzles of jet pumps for conveying liquids that have not been mixed with solids.
They are occasionally used in the second or subsequent stages of multi-stage jet pumps. They offer. The advantage here is that the flow energy of the total liquid flow emerging from the first stage can be fed directly to the second stage. In this case you get a compact spatial arrangement,
but deliberately accepts the disadvantage that jet pumps with ring propellant nozzles have, according to experience, a poorer effectiveness than those with a propellant nozzle arranged centrally in the center of the collector nozzle.
The poorer efficiency of jet pumps equipped with a ring nozzle is easily explained by the larger surface area that a ring nozzle has compared to a circular nozzle of the same cross section; so that the circular nozzle travels the lower friction losses.
What is new and surprising is the knowledge that when pumping liquids with solids, the arrangement proposed according to the invention nevertheless has the better degree of efficiency compared to the jet pump with a propellant nozzle arranged centrally in the middle.
This advantage, which can be proven by Ver, is caused by the mantle of pure propellant fluid that envelops the fluid in the collecting nozzle. In this way it is prevented that the solids contained in the delivery liquid can rub against the wall of the jet pump. The energy losses saved in this way must by no means be underestimated;
The motive liquid and the conveyed liquid in the collecting nozzle have their highest speed. Wear on the collecting nozzle is also avoided under these circumstances.
The accompanying drawing shows a single-stage jet pump as an exemplary embodiment. It means a the inlet nozzle of the propellant liquid, which then enters the collecting space b. In the ring-shaped propellant nozzle c, the pressure of the propellant liquid converts into speed energy.
The propellant liquid emerging at high speed entrains the conveyed liquid, which enters through the inlet mouth d in the middle of the propellant nozzle after it has previously flowed through the suction pipe e. The motive liquid and the pumped liquid mix in the collecting nozzle f.
The pressure rises steadily to the same extent as the exchange of momentum between the motive fluid and the conveyed fluid. In the adjoining diffuser g, the pressure is increased further; the total flow of liquid then enters pipeline h.
The drawing clearly shows the progressive exchange of momentum between the motive liquid and the pumped liquid because both flows are highlighted in different drawings. You can clearly see how the jacket made of pure propellant fluid prevents the friction of the solids contained in the fluid on the wall of the jet pump.
This reduces energy losses and wear.
The jet pump could also have several stages; each stage is then assigned a motive nozzle, and the motive nozzles of the second and subsequent stages are also designed as ring nozzles, each of which surrounds the inlet mouth of the delivery liquid.