DE472038C - Device for generating free jets of liquid, especially for high pressure water turbines - Google Patents

Description

Einrichtung zur Erzeugung von freien Flüssigkeitsstrahlen, insbesondere für Hochdruckwasserturbinen Es ist bekannt, daß freie Flüssigkeitsstrahlen eine glatte Oberfläche nur bei relativ kleinen Geschwindigkeiten haben und daß bei größeren Strahlgeschwindigkeiten die Oberfläche sich rasch in Strähnen und einzelne Tropfen auflöst. Die Ursache dieser Erscheinung ist neben kapillaren Kräften vor allein die Luftreibung. Haben solche Strahlen auf Freistrahlturbinen einzuwirken, so bedingt )eine starke Dispersion der Strahlen durch Luftreibung einen Leistungs- und Wirhungsgradabfall.Device for generating free jets of liquid, in particular for high pressure water turbines It is known that free jets of liquid a have a smooth surface only at relatively low speeds and that at higher speeds Jet speeds the surface rapidly in strands and individual drops dissolves. The cause of this phenomenon is in addition to capillary forces before alone the air friction. If such rays have an effect on free jet turbines, then conditionally ) a strong dispersion of the rays due to air friction a drop in performance and efficiency.

Zwecks Behebung der erwähnten Übelstände weist eine Einrichtung zur Erzeugung von freien Flüssigkeitsstrahlen, insbesondere für Hochdruckwasserturbinen, gemäß vorliegender Erfindung Mittel auf, die entlang der Oberfläche jedes Flüssigkeitsstrahles in dessen Bewegungsrichtung einen Gasstrahl zu leiten gestatten, der den Flüssigkeitsstrahl mindestens teilweise einhüllt. Auf diese Weise wird der Einfluß der Luftreibung auf den freien Flüssigkeitsstrahl entweder ganz aufgehoben oder mindestens vermindert. Die Reibung zwischen Flüssigkeitsstrahl und Gasstrahl ist bei annähernd gleicher Geschwindigkeit von Gashülle und Flüssigkeitsstrahl praktisch Null. Dieser Vorteil wiegt bei weitem den Nachteil auf, der darin besteht, daß eine Hilfsmaschine (Gebläse, Verdichter o. dgl.) benötigt wird, um die Gashülle in Bewegung zu setzen, um so mehr die Hilfsleistung verhältnismäßig sehr gering ist.In order to remedy the abuses mentioned, a facility has Generation of free liquid jets, especially for high pressure water turbines, according to the present invention means which run along the surface of each liquid jet allow a gas jet to be guided in the direction of movement, the jet of liquid at least partially envelops. In this way the influence of air friction is eliminated on the free liquid jet either completely canceled or at least reduced. The friction between the liquid jet and the gas jet is approximately the same The speed of the gas envelope and liquid jet is practically zero. This advantage far outweighs the disadvantage that an auxiliary machine (fan, Compressor o. The like.) Is needed to set the gas envelope in motion, so the more the aid is relatively very low.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine Ausführung der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt die Abbildung einen axialen Längsschnitt durch den als konische Düse mit Reguliernadel ausgebildeten Leitapparat einer Freistrahlturbine, von der noch einige Schaufeln in Seitenansicht gezeigt sind.On the accompanying drawing, an embodiment of the invention is for example illustrates, namely the figure shows an axial longitudinal section through the diffuser of a free jet turbine designed as a conical nozzle with regulating needle, of which some blades are still shown in side view.

D bezeichnet eine konische Düse, in der eine Reguliernadel N beweglich angeordnet ist (die Mittel zum Bewegen der Nadel sind der Einfachheit halber nicht dargestellt). Aus der Düse D fließt ein Flüssigkeitsstrahl F. Das Austrittsende der Düse D ist von einer Ringdüse R umgeben, die an eine Leitung T' angeschlossen ist. In diese wird von einer als Gebläse H ausgebildeten Hilfsmaschine Gas gefördert, das als Gasstrahl G aus der Ringdüse R austritt, entlang der Oberfläche des Flüssigkeitsstrahles F sich bewegt und dabei diesen einhüllt. In die Gaszuleitung V ist eine als Klappe h ausgebildete Reguliereinrichtung eingebaut, welche die Geschwindigkeit des Gasstrahles G so zu regulieren gestattet, daß sie von ähnlicher Größenordnung wie dis Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstrahles F wird, zum Zwecke, die Reibung zwischen Flüssigkeitsstrahl F und Gasstrahl G praktisch auf Null zu vermindern.D denotes a conical nozzle in which a regulating needle N is movable is arranged (the means for moving the needle are not for the sake of simplicity shown). A jet of liquid F flows out of the nozzle D. The outlet end the nozzle D is surrounded by an annular nozzle R which is connected to a line T ' is. Gas is conveyed into this by an auxiliary machine designed as a blower H, which emerges as a gas jet G from the ring nozzle R, along the surface of the liquid jet F moves, enveloping it. In the gas supply line V is a flap h built-in trained regulating device, which controls the speed of the gas jet G can be regulated in such a way that it is of a similar order of magnitude as dis speed of the liquid jet F is, for the purpose, the friction between the liquid jet F and gas jet G to reduce practically to zero.

Die Reguliereinrichtung K kann mit einer bereits vorhandenen Einrichtung zur Regulierung des Flüssigkeitsstrahles F, also beispielsweise der Nadel N, so in Verbindung gebracht werden, daß für kleinere oder größere Durchmesser als der normale Betriebsdurchmesser des Flüssigkeitsstrahles F die Geschwindigkeit des Gasstrahles G in Abhängigkeit vom Durchmesser des Flüssigkeitsstrahles F geändert wird.The regulating device K can with an existing device to regulate the liquid jet F, so for example the needle N, see above be associated that for smaller or larger diameters than that normal operating diameter of the liquid jet F is the speed of the gas jet G is changed as a function of the diameter of the liquid jet F.

Mit Rücksicht auf sonstige in der Nähe der Düse D befindliche und für den Betrieb der vom Flüssigkeitsstrahl zu beaufschlagend!en Maschine notwendige Teile, wie z. B. Ablenker, kann die Einrichtung zur Erzeugung von freien Flüssigkeitsstrahlen auch so ausgebildet sein, daß nur eine teilweise Einhüllung des Flüssigkeitsstrahles durch den Gasstrahl erfolgt.With regard to others in the vicinity of the nozzle D and necessary for the operation of the machine to be acted upon by the liquid jet Parts such as B. deflector, the device for generating free jets of liquid also be designed so that only a partial envelope of the liquid jet takes place by the gas jet.

Claims (3)

PATE NTANSPRGClll?: i. Einrichtung zur Erzeugung von freien Flüssigkeitsstrahlen, insbesondere für Hochdruckwasserturbinen, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, welche es ermöglicht, entlang der Oberfläche jedes Flüssigkeitsstrahles in dessen Bewegungsrichtung einen Gasstrahl zu leiten, der den Flüssigkeitsstrahl mindestens teilweise einhüllt. PATE NTANSPRGClll ?: i. Device for generating free jets of liquid, especially for high pressure water turbines, characterized by a device which makes it possible, along the surface of each liquid jet in its Direction of movement to direct a gas jet, which the liquid jet at least partially envelops. 2. Einrichtung nach Patentanspruch i, welche eine konische Düse zur Erzeugung eines freien Flüssigkeitsstrahles aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsende der konischen Düse von einer Ringdüse umgeben ist, aus welcher der den Flüssigkeitsstrahl einhüllende Gasstrahl austritt. 2. Device according to claim i, which has a conical nozzle for generating a free jet of liquid, characterized in that that the outlet end of the conical nozzle is surrounded by an annular nozzle from which the gas jet enveloping the liquid jet emerges. 3. Einrichtung nach Patentanspruch i und 2,, _ _gekennzeichnet durch Reguliermittel, welche die Geschwindigkeit des Gasstahles so zu beeinflussen gestatten, daß sie von ähnlicher Größenordnung wird wie die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstrahles. q.. Einrichtung nach Patentanspruch i bis 3, bei welcher in die konische Düse eine Reguliernadel eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine in eine Zuleitung für das Gas eingebaute Klappe mit der Reguliernadel so in Verbindung steht, daß die Geschwindigkeit des Gasstrahles in Abhängigkeit vom Durchmesser des Flüssigkeitsstrahles geändert wird. _3. Device according to patent claim i and 2 ,, _ _ characterized by regulating means which control the speed of the Allow gas steel to be influenced so that it is of a similar order of magnitude like the speed of the liquid jet. q .. device according to claim i to 3, in which a regulating needle is built into the conical nozzle, thereby characterized in that a built into a supply line for the gas flap with the Regulating needle is so connected that the speed of the gas jet in Depending on the diameter of the liquid jet is changed. _