Die Erfindung betrifft eine Freistrahldüse für Peltonturbinen.
Bei Versuchen, Aufladegebläse für Dieselmotoren mit Peltonturbinen anzutreiben, wurden verschiedene Düsenformen verwendet, wobei die Düsen auch mit verschiedenen Flüssigkeiten beaufschlagt wurden. Es zeigte sich dabei, dass die üblichen Düsen kein zufriedenstellendes Betriebsverhalten aufweisen, weil insbesondere bei Verwendung von Öl, sei es Hydrauliköl oder auch Motorenöl, ein starkes Schäumen auftritt.
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit für die erfindungsgemässe Düse besteht bei Peltonturbinen, die Zentrifugen antreiben, die sich z.B. auf Schiffen befinden und wobei ebenfalls Öl als Treibmittel in Frage kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Düse der eingangs genannten Art zu finden, bei der eine Schaumbildung vermieden ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Frei- strahldüse gelöst, die durch ein zylindrisches Rohr gekennzeich net ist, an das sich ein in Strömungsrichtung verjüngender
Hohlkegelstumpf anschliesst, dessen Innenfläche stetig in die
Innenfläche des Rohres übergeht, wobei die Innenfläche des
Hohlkegelstumpfes mit dessen Stirnfläche am Düsenaustritt eine scharfe Kante bildet und wobei das Verhältnis des Innen durchmessers des Rohres zum kleineren Innendurchmesser des
Hohlkegelstumpfes mindestens 4 und höchstens 5 ist und der
Spitzwinkel des Hohlkegelstumpfes 30 beträgt.
Es hat sich gezeigt, dass mit dieser Gestaltung der Frei strahldüse praktisch keine Schaumbildung auftritt, so dass diese
Düse besonders gut in Verbindu. g mit Peltonturbinen geeignet ist, bei denen Öl als Treibmittel dient, z.B. zum Antrieb von
Aufladegebläsen für Dieselmotoren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der folgenden
Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert, die teils im Schnitt und teils in Ansicht eine Freistrahldüse nach der
Erfindung zeigt.
Die Freistrahldüse 1 besteht aus einem zylindrischen Rohr
2, an das sich an dem in der Zeichnung rechten Ende ein Hohlkegelstumpf 3 anschliesst. Die Düse 1 wird in Richtung des Pfeiles 4 von der eine nichtgezeichnete Peltonturbine antreibenden Flüssigkeit durchströmt. Die Peltonturbine kann z.B.
das Aufladegebläse eines Dieselmotors antreiben, wobei die die Freistrahldüse 1 durchströmende Flüssigkeit Motorenöl aus dem Dieselmotor ist. Das Motorenöl wird an einer Stelle des Schmierölsystems entnommen, wo der Öldruck hoch genug ist, oder mit einer besonderen Pumpe der Freistrahldüse zugeführt.
Die Innenfläche des Rohres 2 geht stetig in die Innenfläche des Hohlkegelstumpfes 3 über, die mit dessen Stirnfläche 5 eine scharfe Kante am Austritt der Düse bildet. Das Verhältnis des Innendurchmessers D des Rohres zum kleineren Innendurchmesser d des Hohlkegelstumpfes 3 beträgt 4 bis 5. Der Spitzwinkel des Hohlkegelstumpfes 3 beträgt 30". Die Länge L des zylindrischen Rohres 2 ist mindestens gleich der doppelten Länge 1 des Hohlkegelstumpfes 3.
PATENTANSPRUCH I
Freistrahldüse für Peltonturbinen, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Rohr, an das sich ein in Strömungsrichtung verjüngender Hohlkegelstumpf anschliesst, dessen Innenfläche stetig in die Innenfläche des Rohres übergeht, wobei die Innenfläche des Hohlkegelstumpfes mit dessen Stirnfläche am Düsenaustritt eine scharfe Kante bildetundwobei dasVerhältnis des Innendurchmessers des Rohres zum kleineren Innendurchmesser des Hohlkegelstumpfes mindestens 4 und höchstens 5 ist und der Spitzwinkel des Hohlkegelstumpfes 30 beträgt.
UNTERANSPRUCH
Düse nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des zylindrischen Rohres mindestens gleich der doppelten Länge des Hohlkegelstumpfes ist.
PATENTANSPRUCH II
Verwendung der Freistrahldüse nach Patentanspruch I für eine ein Aufladegebläse eines Dieselmotors antreibende Peltonturbine, wobei die Freistrahldüse von Schmieröl des Dieselmotors durchströmt wird.
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The invention relates to a free jet nozzle for Pelton turbines.
In attempts to drive superchargers for diesel engines with Pelton turbines, different nozzle shapes were used, the nozzles also being supplied with different liquids. It was found that the usual nozzles do not have a satisfactory operating behavior because, in particular, when using oil, be it hydraulic oil or also motor oil, strong foaming occurs.
Another possible application for the nozzle according to the invention is in Pelton turbines, which drive centrifuges, which e.g. are on ships and oil can also be used as a propellant.
The invention is based on the object of finding a nozzle of the type mentioned in the introduction in which foam formation is avoided.
According to the invention, this object is achieved by a free-jet nozzle which is characterized by a cylindrical tube on which a tube which tapers in the direction of flow
Hollow truncated cone adjoins, the inner surface continuously in the
The inner surface of the tube merges, the inner surface of the
Hollow truncated cone with its end face at the nozzle outlet forms a sharp edge and wherein the ratio of the inner diameter of the tube to the smaller inner diameter of the
Hollow truncated cone is at least 4 and at most 5 and the
The acute angle of the hollow truncated cone 30 is.
It has been shown that practically no foam formation occurs with this design of the free-jet nozzle, so that this occurs
Nozzle particularly good in connection. g is suitable with Pelton turbines where oil is used as a propellant, e.g. to drive
Supercharging fans for diesel engines.
An embodiment of the invention is in the following
Description with reference to the drawing explained in more detail, the partly in section and partly in view of a free jet nozzle according to the
Invention shows.
The free jet nozzle 1 consists of a cylindrical tube
2, which is followed by a hollow truncated cone 3 at the end on the right in the drawing. The nozzle 1 is flowed through in the direction of arrow 4 by the liquid driving a Pelton turbine, not shown. The Pelton turbine can e.g.
drive the supercharger of a diesel engine, the liquid flowing through the free jet nozzle 1 being engine oil from the diesel engine. The engine oil is taken from a point in the lubricating oil system where the oil pressure is high enough or fed to the free jet nozzle with a special pump.
The inner surface of the tube 2 merges continuously into the inner surface of the hollow truncated cone 3, which with its end face 5 forms a sharp edge at the outlet of the nozzle. The ratio of the inner diameter D of the tube to the smaller inner diameter d of the hollow truncated cone 3 is 4 to 5. The acute angle of the hollow truncated cone 3 is 30 ". The length L of the cylindrical tube 2 is at least twice the length 1 of the hollow truncated cone 3.
PATENT CLAIM I
Free jet nozzle for Pelton turbines, characterized by a cylindrical tube, to which a tapering hollow truncated cone connects in the direction of flow, the inner surface of which merges continuously into the inner surface of the pipe, the inner surface of the hollow truncated cone with its end face at the nozzle outlet forming a sharp edge and the ratio of the inner diameter of the pipe to the smaller inner diameter of the hollow truncated cone is at least 4 and at most 5 and the acute angle of the hollow truncated cone is 30.
SUBClaim
Nozzle according to patent claim I, characterized in that the length of the cylindrical tube is at least equal to twice the length of the hollow truncated cone.
PATENT CLAIM II
Use of the free jet nozzle according to patent claim I for a Pelton turbine driving a supercharger of a diesel engine, the free jet nozzle being flowed through by lubricating oil from the diesel engine.
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