DE69228133T2

DE69228133T2 - Dampfinjektor

Info

Publication number: DE69228133T2
Application number: DE69228133T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Miyano; Tadashi Narabayashi; Hideaki Takahashi; Nobuhiko Tanaka; Katsumi Yamada; Makoto Yasuda
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1999-08-19
Anticipated expiration: 2012-09-11
Also published as: EP0541925B1; EP0541925A3; EP0822338B1; DE69233539D1; DE69228133D1; US5323967A; EP0711926A3; EP0711926B1; DE69233539T2; EP0711926A2; EP0822338A3; US5462229A; DE69215334T2; EP0822338A2; EP0541925A2; DE69215334D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dampfinjektor zum Abstrahlen von unter hohem Druck stehendem Wasser, der an eine Kesselwasserversorgung angepaßt bzw. angeschlossen ist, die insbesondere für ein Wasserversorgungssystem in einem Notkernkühlsystem verwendet wird, beispielsweise einem Leichtwasserreaktor.
Im allgemeinen wird ein Dampfinjektor für ein Wasserversorgungssystem in einer Dampflokomotive oder einem Kessel verwendet, wobei bei einem Typ Dampf in seinen zentralen Bereich strömt bzw. eingeleitet wird und bei einem anderen Typ Wasser in seinen zentralen Bereich strömt bzw. eingeleitet wird.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 17 ein Typ eines Dampfinjektors beschrieben, bei dem Dampf in seinen zentralen Bereich eingeleitet wird. Der in Fig. 17 dargestellte Dampfinjektor weist ein Gehäuse 302 auf, das mit einer Dampfeinlaßöffnung 301 versehen ist und eine Dampfstrahldüse 304, die mit einem Nadelventil 303 versehen ist. Das vordere, in der Ansicht rechte Ende der Dampfstrahldüse 304 ist nahe einer Wasseransaugöffnung 305 angeordnet. Eine Dampf-Wasser-Mischdüse 306 und ein Druckerhöhungsdiffusor 307 sind an einer stromabwärtigen Seite der Dampfstrahldüse 304 angeordnet und über ein Rückschlagventil 308 mit einer Auslaßöffnung 309 verbunden. Die Dampf-Wasser-Mischdüse 306 ist mit einem Verengungsbereich 310 versehen, zu dem hin sich eine Überlauföffnung 312 öffnet, die mit einer Überlaufwasserleitung 311 verbunden ist, die entsprechend dem Betrieb ansonsten geschlossen ist.
Wenn das Nadelventil 303 bei dem Dampfinjektor und dem beschriebenen Aufbau durch Betätigung eines Handgriffs 313, der an das in der Ansicht linksseitige Ende des Nadelventils 303 angeschlossen ist, aus der Dampfstrahldüse 304 herausgezogen wird und der von der Dampfeinlaßöffnung 301 einkommende Dampf daraufhin von der Dampfstrahldüse 304 abgestrahlt wird, wird der Druck an der Wasseransaugöffnung durch die Kondensation des Dampfes negativ und nimmt auf einen Wert unterhalb des atmosphärischen Druckes ab und Wasser wird aus einem Tank oder ähnlichem angesaugt. Der Dampf strömt, während er von Niedertemperaturwasser (weniger als 70ºC), das von der Wasseransaugöffnung 305 angesaugt wird, kondensiert wird, in die Dampf-Wasser-Mischdüse 306 und bildet dann an dem Verengungsbereich 310 eine stromabwärtige Wasserströmung.
Da die Enthalpie ηg des Dampfes um ein der latenten Verdampfungswärme entsprechendes Maß höher ist als die Enthalpie η&sub1; von gesättigtem Wasser, wird die latente Verdampfungswärme in kinetische Energie umgewandelt, um dadurch eine Wasserströmung mit hoher Geschwindigkeit zu bilden. Wenn diese Wasserströmung mit hoher Geschwindigkeit durch den Diffusor 307 gelangt, nimmt der Druck um ein Maß Δ P gemäß der folgenden Gleichung entsprechend der hydrodynamischen Theorie zu:
Δ P = (1 /2)ρw U²t
(ρw = Wasserdichte; U, = Strömungsgeschwindigkeit der Hochgeschwindigkeitswasserströmung durch den Verengungsbereich).
Entsprechend dieser Gleichung kann mit dem Dampfinjektor ein Abgabe- bzw. Auslaßdruck erzielt werden, der höher ist als der Dampfzufuhrdruck. Wenn der Druck an der Auslaßseite des Diffusors 307 genügend vergrößert ist, wird das Rückschlagventil 308 selbsttätig geöffnet, um dadurch das unter Druck gesetzte Wasser durch die Auslaßöffnung 309 hindurch abzustrahlen.
Bei dem Dampfinjektor der vorstehend beschriebenen Konstruktion konnte jedoch nur ein Auslaßdruck von etwa 7 kg /cm² G erzielt werden, und ein solcher Auslaßdruck ist ein Wert, der lediglich für einen Kessel einer Dampflokomotive verwendet werden kann. Die Ursache für eine solch begrenzte geringe Druckerhöhung liegt möglicherweise in der Tatsache, daß die Längs-, d. h. Axial-Schnittfläche des Dampfstrahlventils 304 zu dessen Vorderende hin klein oder schmal ist.
Es wurden verschiedene Versuche und Studien durchgeführt, um den Auslaßdruck bei Verwendung für den Dampfinjektor eines Notkernkühlsystems zu vergrößern. Die Fig. 18 zeigt ebenfalls ein herkömmliches Beispiel, wie es auf Grundlage dieser verschiedenen Versuche und Studien geschaffen wurde.
Der in Fig. 18 dargestellte Dampfinjektor hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der der Fig. 17, er ist jedoch nicht mit einem Nadelventil wie dem Nadelventil 303 der Fig. 9 versehen. Der Dampfinjektor hat einen Aufbau als ein Diffusor mit zur stromabwärtigen Seite des Dampfes allmählich zunehmendem Innendurchmesser, um dadurch eine Überschalldampfströmung zu erhalten. An der Auslaßseite der Dampf-Wasser-Mischdüse 306 ist weiter eine zweite Düse angeordnet, und an der stromaufwärtigen Seite des Verengungsbereiches 310 ist die Überlaufauslaßöffnung 312 ausgebildet. Bei dem Dampfinjektor dieses Aufbaus ist es möglich, einen gegenüber dem Dampfinjektor der Fig. 17 etwa sechs- bis siebenfach größeren Auslaßdruck zu erreichen.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei dem Dampfinjektor der Dampf mit Niedertemperaturwasser gemischt, um den Dampf dadurch zu kondensieren; die auf diese Weise freigesetzte latente Verdampfungswärme wird in kinetische Energie umgewandelt und dann in die Drukkenergie umgesetzt, um dadurch unter hohem Druck stehendes Wasser zu erhalten. Entsprechend ist es für den Betrieb des Dampfinjektors notwendig, daß das zugeführte Wasser eine für das Kondensieren des Dampfes ausreichend niedrige Temperatur hat, und normalerweise hat das Wasser eine Temperatur, die um etwa 70ºC geringer ist als die Dampfsättigungstemperatur. Wenn beispielsweise der Dampfinjektor bei atmosphärischem Druck arbeitet, ist es notwendig, Wasser mit einer Temperatur von weniger als 30ºC zu verwenden, da die Dampfsättigungstemperatur bei 100ºC liegt.
Wie aus den Strukturen der Dampfinjektoren und den Funktionsprinzipien ersichtlich, ist es wünschenswert, daß zwischen dem Dampf und dem Wasser zu dem Zeitpunkt, zu dem beide miteinander in Berührung kommen, ein großer Temperaturunterschied besteht. Bei dem beschriebenen herkömmlichen Strukturen wird jedoch die Hitze des Dampfes auf das Wasser durch die Wand der Dampfinjektordüse übertragen, so daß die Wassertemperatur im Vergleich mit der Wassertemperatur zum Zeitpunkt der Wasserzufuhr hoch wird, wodurch der Temperaturunterschied klein wird. Da die Hitze des Dampfes in der Dampfstrahldüse frei wird, wird weiter ein Teil des Dampfes kondensiert, wodurch sein Volumen vermindert wird, was zu einer Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes führt. Entsprechend diesen Gründen wird die Effizienz des Dampfinjektors selbst vermindert und in einem ungünstigen Fall kann der Betrieb des Dampfinjektors beendet werden.
Bei einem Dampfinjektor, in dem kein Nadelventil enthalten ist, besteht des weiteren ein Problem dahingehend, daß eine Pulsation des Abgabedruckes entsteht, der sich innerhalb einer kurzen Zeitdauer verändert. Bei der Verwendung des Dampfinjektors in einem Kernkraftwerk kann die durch die Druckpulsation verursachte Oszillation den Dampfinjektor selbst und die weiteren Ausrüstungsteile oder Leitungen in ungünstiger Weise beeinflussen, und deshalb ist es erforderlich, solche Druckpulsation zu vermindern, um einen stabilen Betrieb des Kernkraftwerks sicherzustellen.
Da die Druckpulsation des Dampfinjektors durch die Tatsache verursacht wird, daß der Dampf nicht stabil kondensiert, ist es für die Verminderung der Druckpulsation notwendig, die Kondensation des Dampfes zu erleichtern und eine kontinuierliche Reaktion durchzuführen. Um dies zu erreichen, wird als wirksames Mittel in Betracht gezogen, die Berührfläche zwischen dem Dampf und dem Wasser zu vergrößern. Die Berührfläche zwischen dem Dampf und dem Wasser kann durch den äquivalenten hydraulischen Durchmesser am Vorderende der Wasserdüse bestimmt werden. Der äquivalente hydraulische Durchmesser entspricht einem Wert, der erhalten wird, indem die Querschnittsfläche der Wasserdüsenöffnung durch die benäßte Umfangslänge geteilt wird, und die Berührfläche dann vergrößert werden, indem dieser Wert klein wird.
Da jedoch die Querschnittsfläche durch die Kapazität bzw. Größe des Dampfinjektors bestimmt wird, wird bei einer herkömmlichen Düse der runden Bauart, bei der die benäßte Umfangslänge naturgemäß der Umfangslänge des Wasserdüsenauslasses entspricht, die Querschnittsfläche naturgemäß ebenfalls vorgegeben. Entsprechend kann gesagt werden, daß die Vergrößerung der Berührfläche zwischen der Dampfströmung und der Wasserströmung eine beschränkte Grenze aufweist.
Fig. 19 und 20 zeigen des weiteren andere Beispiele von zum Stand der Technik gehörenden Dampfinjektoren, bei denen jeweils das Wasser durch den zentralen Bereich des Dampfinjektors strömt. Fig. 19 zeigt eine horizontale Bauart und Fig. 20 stellt eine vertikale Bauart dar, wobei beide Dampfinjektoren grundsätzlich in ihrem Aufbau ähnlich sind. Bei dem Dampfinjektor der Fig. 20 ist eine Wasserdüse 316 in einen Körper 315 eingebaut, der mit dem Gehäuse 302 verbunden ist, und ein Nadelventil 303 ist in die Wasserdüse 316 eingesetzt, wobei der Druck des Dampfes zusammen mit Dampf aus einer benachbarten Dampfsaugöffnung mittels einer Dampf-Wasser-Mischdüse 306 vergrößert wird, die stromabwärts der Wasserdüse 316 angeordnet ist. Der Dampfinjektor der Fig. 20 hat im wesentlichen gleichen Aufbau wie der der Fig. 19, aber ist nicht mit dem Nadelventil versehen.
Wenn herkömmliche Dampfinjektoren als Notwasserzufuhrsysteme verwendet werden, werden die Betriebsbedingung und der Druck als variable Faktoren im Ausgleich zu den Bedingungen auf der Wasserzufuhrseite angesehen, so daß es auf der Injektorseite notwendig ist, einen berechneten bzw. abgeschätzten Druck so bald wie möglich zu erreichen, um einen stabilen Betriebszustand über eine lange Zeitdauer zu halten. Weiter ist wünschenswert, die Anlaufeigenschaften frei von einem komplizierten Kontrollsystem zu steuern. Wenn der Dampfinjektor als Fluidantriebsquelle verwendet wird, ist es notwendig, den Dampfinjektor in einer stabilen Strahlbedingung zu halten.
Bei einem herkömmlich aufgebauten Dampfinjektor gibt es einen Fall, bei dem der Strahlzustand des Dampfinjektors die berechnete Leistung in einem bestimmten Zeitinter vall unmittelbar nach dem Betrieb des Dampfinjektors erreicht und der Strahldruck im Laufe der Zeit abnimmt. Man nimmt an, daß dies auf einer Verformung zwischen der Dampfdüse und der Mischdüse aufgrund einer Temperaturänderung und einer Druckänderung in den Perioden des Wartezustandes und des Betriebszustandes herrübrt. Entsprechend führt die Unterdrückung bzw. das Vermeiden einer solchen Deformation zu einer Verbesserung der Betriebseigenschaften.
Die Einstellungen der Strömungsgeschwindigkeit und des Druckes können zwar mit Hilfe der Stellung des Nadelventils vorgenommen werden; die Eigenschaften des Dampfinjektors werden jedoch deutlich durch die Positionsbedingungen zwischen der Dampfdüse und der Dampfwassermischdüse beeinflußt, und es ist daher notwendig, diese Positionsbeziehung auf einem möglichst geeigneten Wert zu halten. Bei herkömmlichen Dampfinjektoren weichen die Betriebstemperaturen voneinander ab, nämlich zum Startzeitpunkt bei einer normalen Temperatur und zur Betriebszeit bei einer hohen Temperatur. Dieser Temperaturunterschied führt zu einer Änderung der Positionsbeziehung, die das ursprünglich erwartete Verhalten nachteilig beeinflußt.
Bei den herkömmlichen Dampfinjektoren, in denen das Nadelventil vorgesehen ist, wobei das Nadelventil verschoben wird, um die Strömungsfläche der Wasserzufuhrdüse einzustellen und zu verändern, um die maximale Abgabeleistung zu erhalten, wird die Strömungsfläche bzw. der Durchtrittsquerschnitt des Dampfes an dem Dampfstrahldüsenbereich rasch eingezogen bzw. vermindert, wodurch die Überschalldampfströmung verursacht wird. Aus diesem Grunde kann wegen der Überschalldampfströmung an der Außenwandfläche der Wasserzufuhrdüse, die den Dampfstrahldüsenbereich bildet, und der Innenwandfläche des Gehäuses des Dampfinjektors Verschleiß verursacht werden, und zusätzlich wird im Bereich der Wandoberfläche des Verengungsbereiches stromab des Dampfstrahldüsenbereiches durch die mit hoher Geschwindigkeit erfolgende Wasserströmung Erosion verursacht, wodurch in diesem Bereich der Verschleiß verursacht wird.
Wenn der Verschleiß an den jeweiligen Wandbereichen fortschreitet, ändert sich, wie beschrieben, die Strömungsfläche bzw. Strömungsquerschnitt selbst, und daher ändert sich das Gleichgewicht der Strömungsgeschwindigkeiten des Wassers und des Dampfes allmählich, wodurch sich die Eigenschaften des Dampfinjektors verschlechtern. Bezüglich der Dampfwassermischdüse wird es schwierig, eine stabile Kondensation des Dampfes sicherzustellen.
Diese Probleme sind auch für Wasserzufuhreinrichtungen beispielsweise eines Notkühlsystems eines Kernkraftwerks von Bedeutung, da dort eine hohe Verläßlichkeit und gute Betriebseigenschaften erforderlich sind.
Ein Dampfinjektor entsprechend dem Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 ist aus der US 4,569,635 bekannt. Das Vorderende der Wasserdüse dieses bekannten Dampfinjektors ist mit mehreren Öffnungen oder mit einer Ringöffnung ausgebildet, wodurch der hydraulisch äquivalente Durchmesser des Vorderendes der Wasserdüse verringert ist. Durch diese Verringerung des hydraulisch äquivalenten Durchmessers ist die Kondensation des Dampfes erleichtert, wodurch die abgegebene Wasserströmung stabilisiert werden kann und eine Druckpulsation vermindert werden kann, wie oben ausgeführt.
Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Dampfinjektor mit weiter verbessertem Betriebsverhalten zu schaffen, insbesondere verbesserter Betriebsstabilität und Sicherheit.
Eine Lösung dieser Aufgabe wird mit einem Dampfinjektor entsprechend dem beigefügten Anspruch 1 erreicht. Durch Ausbildung des vorderen Endes der Wasserdüse in einer sternförmigen Gestalt wird der hydraulisch äquivalente Durchmesser sehr wirksam vermindert und die Kondensation des Dampfes wird erleichtert. Dies führt zu einem weiter verbesserten Betriebsverhalten, insbesondere einer verbesserten Betriebsstabilität und Sicherheit.
Die beigefügten Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Dampfinjektors gerichtet.
Die Ansprüche 2 bis 5 sind auf eine Ausführungsform gerichtet, bei der das Verhalten des Dampfinjektors durch eine Einrichtung zur Steuerung thermischer Ausdehnungen weiter verbessert wird, um die relativen Positionsbeziehungen zwischen den verschiedenen Düsen konstant zu halten.
Die Unteransprüche 6 bis 10 sind auf Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Dampfinjektors gerichtet, der ein weiter verbessertes Verhalten durch eine gegen Verschleiß widerstandsfähige Struktur der relevanten Bauteile aufweist.
Mit den Merkmalen des Unteranspruchs 11 wird das Verhalten des Dampfinjektors weiter verbessert.
Die weiteren Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
In den Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform eines Dampfinjektors,
Fig. 2 einen Längsschnitt eines Hauptbereiches des Dampfinjektors der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3 und 4 Ansichten ähnlich der Fig. 2, aber bezogen auf zweite und dritte Ausführungsformen eines Dampfinjektors,
Fig. 5 einen senkrechten Schnitt einer vierten Ausführungsform eines Dampfinjektors,
Fig. 6A einen dargestellten Schnitt einer Wasserdüse des Injektors der Fig. 5 und
Fig. 6B einen Schnitt längs der Linie XIX B-XIX B der Fig. 6A,
Fig. 7A und 7B Ansichten, ähnlich denen der Fig. 6A und 6B, einer Modifikation der Ausführungsform gemäß den Fig. 6A und 6B,
Fig. 8 eine Kurve, die typische Eigenschaften der erfindungsgemäßen Wasserdüsen der Fig. 6 im Vergleich mit einer herkömmlichen Technik zeigt;
Fig. 9 einen senkrechten Schnitt einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dampfinjektors,
Fig. 10 einen senkrechten Schnitt eines Hauptbereiches, in vergrößertem Maßstab, des Dampfinjektors der Fig. 9,
Fig. 11 einen senkrechten Schnitt ähnlich dem der Fig. 9, jedoch einer sechsten Ausführungsform,
Fig. 12 bis 16 Längsschnitte eines Hauptbereiches, in vergrößertem Maßstab, eines Dampfinjektors in der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
Fig. 17 bis 20 senkrechte und Längsschnitte von Dampfinjektoren gemäß dem Stand der Technik.
Eine erste Ausführungsform eines Dampfinjektors wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben; diese Ausführungsform ist hinsichtlich der Bauart ähnlich dem Dampfinjektor der Fig. 17, in dem ein Nadelventil enthalten ist, und der Hauptunterschied liegt in dem Ort der Dampfstrahldüsenwand mit einem hohlen Bereich oder Struktur 115.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 weist ein Dampfinjektor ein Gehäuse 102 mit einer Dampfeinlaßöffnung 101 auf, und eine Dampfstrahldüse 104, die mit einem Nadelventil 103 versehen ist, ist in dem Gehäuse 102 angeordnet. Eine Wasseransaug- bzw. Wasserzufuhröffnung 105 ist nahe der Dampfstrahldüse 104 ausgebildet, und eine Dampf-Wasser- Mischdüse 106 ist an der stromabwärtigen Seite, der rechten Seite in der Figur, der Wasserzufuhröffnung 105 angeordnet. Weiter ist an dem Gehäuse 102 eine Auslaßöffnung 108 noch weiter stromabwärts der Dampfwassermischdüse 106 durch einen Diffusor 107 hindurch, der zur Druckerhöhung des Dampfes vorgesehen ist. Eine Überlaufauslaßöffnung 112 öffnet sich zu einem Verengungsbereich 109 des Diffusors 107. Die Dampfstrahldüse 104 ist mit einem hohlen Wandbereich 115 versehen, der eine Struktur mit einem geschlossenen Raum bildet und eine sog. Doppelwandstruktur schafft.
Wenn bei dem beschriebenen Dampfinjektor Dampf durch die Dampfeinlaßöffnung 101 in das Gehäuse 102 geleitet wird und das Nadelventil 103 durch Betätigung eines Handgriffes 113 von der Dampfstrahldüse 104 weggezogen wird, wird der Dampf von der Dampfstrahldüse 104 abgestrahlt und von auf niedriger Temperatur befindlichem Wasser kondensiert, das von der Wasserzufuhröffnung 105 angesaugt wird und dann in die Dampf- Wasser-Mischdüse 106 strömt, wodurch eine Strömung mit hoher Geschwindigkeit im Verengungsbereich 110 ausgebildet wird.
Bei dieser Ausführungsform ist die Wandstruktur der Dampfstrahldüse 109 mit einem hohlen Bereich 115 oder einer hohlen Struktur ausgebildet. Aufgrund dieser Struktur wird die Wärmeübertragung durch die Wandstruktur der Düse zwischen dem Dampf, der durch die Dampfstrahldüse 104 hindurchtritt, und dem von der Wasseransaug- bzw. -zufuhröffnung 105 angesaugten Wasser im wesentlichen unterdrückt, wodurch der Temperaturunterschied zwischen dem Dampf und dem Wasser, die sich beide in der Dampf-Wasser- Mischdüse 106 vermischen, im wesentlichen aufrechterhalten wird.
Da bei dieser Ausführungsform von dem Dampf auf das Wasser im wesentlichen keine Wärme übertragen wird, wird der Dampf in der Dampfstrahldüse 104 nicht kondensiert und die Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes kann in geeigneter Weise aufrechterhalten werden, wodurch eine sehr große Menge an Dampfzufuhr vermindert wird. Des weiteren kann eine Temperaturerhöhung des zugeführten Wassers vor dessen Mischung mit dem Dampf verhindert werden, wodurch der Temperaturunterschied zum Mischzeitpunkt in geeigneter Weise aufrechterhalten werden kann. Entsprechend wird die Wassertemperatur nicht unnötig abgesenkt und die Kondensation des Dampfes in der Dampf-Wasser-Mischdüse kann sichergestellt werden, wodurch der stabile Betrieb des Dampfinjektors aufrechterhalten wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4, die der Fig. 1 ähnlich sind und in denen die der ersten Ausführungsform entsprechenden Bereiche oder Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, werden im folgenden eine zweite und eine dritte Ausführungsform des Dampfinjektors beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist ein Wandstrukturbauteil 116 an der Außenseite der Dampfstrahldüse 104 angeordnet, und in der dritten Ausführungsform der Fig. 4 ist ein Wandstrukturbauteil 117 an der Innenseite bzw. Innenoberfläche der Dampfstrahldüse 104 angeordnet. In einer abgeänderten Ausführungsform können beide Wandstrukturbauteile 116 und 117 an der Dampfstrahldüse 104 vorgesehen sein. Es ist vorteilhaft, den Raum durch diese Wandstrukturbauteile 116 und 117 vollständig zu schließen; einer kleiner Spalt kann jedoch bestehen. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, die Wandstrukturbauteile 116 und 117 aus einem Material mit sehr gutem Wärmeisolationsvermögen herzustellen, beispielsweise aus Keramik.
Bei dieser zweiten und dritten Ausführungsform können im wesentlichen die gleichen Funktionen und Wirkungen erwartet werden, wenn ein Zustand erreicht wird, bei dem ein Wärmeübergang vollständig verhindert wird; im Falle des Vorhandenseins eines kleinen Spaltes kann der Wärmeübergang zwischen dem Dampf und dem Wasser aber im Vergleich zu metallischem Material vermindert werden.
Weiter kann die Wandstruktur der Dampfstrahldüse 104 ähnlich der herkömmlichen Struktur gestaltet werden, ohne daß irgendwelche Einrichtungen, wie eine hohle Struktur oder Wandstrukturbauteile vorgesehen werden; sie ist jedoch aus Keramik hergestellt, dessen thermische Leitfähigkeitskoeffizient merklich kleiner als der von Metall ist, um dadurch die Wärmeisolationswirkung zu erreichen.
Entsprechend den beschriebenen Ausführungsformen ist die Wandstruktur der Dampfstrahldüse, die normalerweise aus metallischem Material mit einem im allgemeinen hohen thermischen Leitfähigkeitskoeffizienten besteht, derart ausgebildet, daß sie einen hohen Bereich aufweist, der unter Vakuum steht oder in dem ein unter niedrigem Druck stehendes Glas eingefüllt ist, um eine Wärmeübertragung zu verhindern, oder die Wandstruktur kann als Honigwabenstruktur ausgebildet sein, wodurch der Wärmeübergang verhindert wird oder begrenzt werden kann. Entsprechend kann eine Temperaturerhöhung in der Dampfstrahldüse in vorteilhafter Weise verhindert werden, bevor der Dampf darin kondensiert, wodurch der Temperaturunterschied zum Zeitpunkt der Mischung groß gehalten werden kann, wodurch ein Dampfinjektor mit guten Eigenschaften und hoher Verläßlichkeit geschaffen wird.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dampfinjektors beschrieben, wobei kein Nadelventil vorgesehen ist und die denen der Fig. 1 und 2 entsprechenden Bauteile mit gleichen Bezugszeichen belegt sind. In Fig. 5 ist ein senkrecht angeordneter Dampfinjektor dargestellt; diese Ausführungsform kann jedoch auch für einen waagrecht angeordneten Dampfinjektor angepaßt werden.
Bezugnehmend auf Fig. 5 ist das Gehäuse mit der Dampfeinlaßöffnung 101, der Wasseransaug- bzw. Zufuhröffnung 105 und einem Überlaufauslaßrohr 111 versehen, und innerhalb des Gehäuses 102 sind die Dampfstrahldüse 104 und eine sternförmige Wasserdüse 118 angeordnet. Die Dampf-Wasser-Mischdüse 106 ist auf der Auslaßseite der Dampfstrahldüse 104 und der Wasserdüse 118 angeordnet, und der mit dem Verengungsbereich 110 versehene Diffusor 107 ist ebenfalls auf der Auslaßseite der Dampf-Wasser-Strahldüse bzw. der Dampf-Wasser-Mischdüse 106 angeordnet. Eine Überlaufauslaßöffnung 112 ist auf der stromabwärtigen Seite der Dampf-Wasser-Mischdüse 106 angeordnet. Die Überlaufauslaßöffnung 112 und das Überlaufauslaßsrohr 111 sind miteinander verbunden.
Die erfindungsgemäße sternförmige Wasserdüse 118 ist in den Fig. 6A und 6B gezeigt und hat ein Vorderende, das in Vorderansicht sternförmig ist. Bei einer solchen sternförmigen Struktur der Wasserdüse 118 ist eine hydraulisch äquivalenter Durchmesser klein und eine Fläche, die den Dampf berührt, wird vergrößert, da die Oberfläche des Wasserstrahls aus der sternförmigen Wasserdüse 118 mit Blasen ausgebildet wird, wodurch die Kondensation des Dampfes erleichtert wird. Entsprechend kann die Druckpulsation des Dampfes durch die Anordnung der sternförmigen Wasserdüse 118 vermindert werden.
Fig. 7 zeigt eine gegenüber Fig. 6 abgeänderte Ausführungsform, bei der eine Wasserdüse 119 mit mehreren Löchern anstelle der sternförmigen Wasserdüse 118 der Fig. 6 verwendet wird. Die mit mehreren Löchern ausgebildete Wasserdüse 119 entsteht dadurch, daß eine Mehrzahl, im dargestellten Beispiel vier, Löcher 121 ausgebildet wird, indem das vordere Ende einer herkömmlichen konischen Wasserdüse der runden Bauart durch ein Sektionsbauteil 120 in Sektionen unterteilt wird. Die andere Struktur des Dampfinjektors der Fig. 7 ist im wesentlichen die gleiche wie die der Fig. 5 und 6.
Bei dieser abgeänderten Ausführungsform ist der hydraulisch äquivalente Durchmesser vermindert und entsprechend ist die den Dampf berührende Fläche vergrößert, da das aus den Löchern 121 der Wasserdüse 119 abgestrahlte Wasser in vier feine Wasserstrahlen unterteilt wird, wodurch die Kondensation erleichtert wird. Die Druckpulsation kann ebenso vermindert werden, indem diese Wasserdüse 119 der Mehrlochbauart in einem Bereich angeordnet wird, in dem eine herkömmliche Wasserdüse angeordnet ist.
Fig. 8 zeigt eine Kurve mit Versuchsergebnissen unter Verwendung der sternförmigen Wasserdüse und der Mehrlochwasserdüse, bei denen der hydraulisch äquivalente Durchmesser im Vergleich zu einer herkömmlichen, konischen Wasserdüse der runden Bauart vermindert ist. Bezugnehmend auf Fig. 8 stellt die senkrechte Achse eine Druckpulsation (kg/cm²) und die waagrechte Achse einen hydraulisch äquivalenten Durchmesser (mm) dar. Wie aus der Kurve ersichtlich, kann die Druckpulsation merklich um etwa die Hälfte vermindert werden, indem das vordere Ende der Wasserdüse derart ausgebildet wird, daß ein sternförmiger oder ein Mehrlochaufbau geschaffen wird. In Fig. 8 bezeichnen die Buchstaben a, b und c Werte von 7,6 mm, 9,5 mm und 16,2 mm, wodurch die Wirksamkeit der Erfindung bestätigt wird.
Bezüglich eines weiteren Aspekts der Erfindung ist in den Fig. 9 und 10 eine fünfte Ausführungsform des Dampfinjektors dargestellt. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, ist die Bauart des Dampfinjektors dieser Ausführungsform ähnlich wie die der Fig. 19, jedoch senkrecht angeordnet; eine wiederholte Erläuterung von Bereichen, soweit sie nicht mit der vorliegenden Ausführungsform befaßt sind, erfolgt nicht.
Bezugnehmend auf die Fig. 9 und 10 ist bei dem dargestellten Dampfinjektor ein Gehäuse 203 aus einer oberen Gehäusehälfte 203a und einer unteren Gehäusehälfte 203b zusammengesetzt, und eine Dampfeinlaßöffnung 201 und eine Wasserzufuhröffnung 202 sind an dem unteren Gehäuse 203b ausgebildet. Die Gehäusehälften 203a und 203b sind einteilig bzw. starr miteinander mittels Schrauben und Mutternbaugruppen 203c und 203b verbunden. Die Dampfeinlaßöffnung 201 ist an einem Flanschbereich 201a ausgebildet, der an dem unteren Gehäuse 203b über ein Rohr 201b befestigt ist.
Die Wasserzufuhröffnung 202 ist an einem Anbauflanschbereich 202a ausgebildet, der an dem unteren Gehäuse 203b befestigt ist. In dem oberen Gehäuse 203a ist eine Ventilwelle 204a zur Halterung eines Nadelventils 204 mittels Schrauben 204b befestigt. Das Nadelventil 204 ist mit einem Handgriff 214 zum Einstellen der Wasserdüse verbunden. Eine Wellendichtung 204c ist an der Seitenfläche des Nadelventils 204 angeordnet und die Wellendichtung 204c wird mittels einer Dichtungsdruckkappe 204d unter Druck gesetzt, die an dem oberen Bereich des oberen Gehäuses 203a befestigt ist. Ein Halteteil 216 ist ebenfalls an dem unteren Bereich des Wasserdüseneinstellhandgriffs 214 angebracht und an dem oberen Bereich des oberen Gehäuses 203a mittels Schrauben 217 befestigt und des weiteren an seinem einen Ende mit einer Haltestange 218 verbunden. Das Vorderende der Haltestange 218 ist mit dem oberen Gehäuse 203 über einen Stift 219 verbunden. Die Dampfzufuhrdüse 205 ist an der Innenseite des unteren Gehäuses 203 mittels Schrauben 205 befestigt. Die Beschreibung solcher Konstruktionen kann wahlweise auf die vorbeschriebenen Ausführungsformen angewandt werden, wie sie in den jeweiligen Figuren dargestellt sind.
Weiter bezugnehmend auf die Fig. 9 und 10 ist das Nadelventil 204 in der Wasserzufuhrdüse angeordnet. Die Dampfstrahldüse 206 ist zwischen der Wasserzufuhrdüse 205 und dem Gehäuse 203 angeordnet, und eine Dampf-Wasser-Mischdüse 207, ein Verengungsbereich 208 und ein Diffusor 209 sind auf der stromabwärtigen Seite der Dampf-Wasser- Mischdüse 206 angeordnet. Entsprechend der Erfindung sind an der Wand des Gehäuses 203, die die Wasserzufuhrdüse 205 und die Dampfstrahldüse 206 bildet, und an den Oberflächen der Dampf-Wasser-Mischdüse 207, dem Verengungsbereich 208 und dem Diffusor 209 gegenüber Verschleiß widerstandsfähige Wände 211 aus verschleißfestem Material ausgebildet, wie Keramik CRA (kobaltersetzte Legierung) oder CFA (kobaltfreie Legierung), und die Wasserzufuhrdüse 205 ist ebenfalls aus dem verschleißfestem Material der vorstehend beschriebenen Art ausgebildet.
Selbst wenn der von der Dampfeinlaßöffnung 201 her zugeführte Dampf beim Passieren der Dampfstrahldüse 206 zu einer Überschallströmung wird, kann bei der vorstehend beschriebenen Struktur der Verschleiß infolge dieser Überschallströmung unterdrückt oder verhindert werden, da die Wasserzufuhrdüse 205 aus dem verschleißfestem Material hergestellt ist und die verschleißfeste Wandstruktur 211 für die notwendigen Bereiche des Gehäuses 203 verwendet wird. Anschließend wird die die Dampf-Wasser-Mischdüse 207 passierende Wasserströmung zu einer Hochgeschwindigkeitswasserströmung in dem Verengungsbereich 208 und an diesen Bereichen wird deshalb eine Erosion verursacht; an der Innenseite der Dampf-Wasser-Mischdüse 207, dem Verengungsbereich 208 und dem Diffusor 209 sind jedoch die verschleißfesten Wände 211 ausgebildet, wodurch der Verschleiß aufgrund solcher, von der Hochgeschwindigkeitswasserströmung verursachten Erosion in vorteilhafter Weise unterdrückt werden kann.
Der Dampfinjektor mit einer solchen verschleißfesten Struktur kann entsprechend für eine Wasserzufuhreinrichtung in einem Notkernkühlsystem eines Kernkraftwerks verwendet werden, für das eine hohe Verläßlichkeit und gute Eigenschaften erforderlich sind.
Fig. 11 zeigt eine sechste Ausführungsform des Dampfinjektors, wobei Bereiche oder Bauteile, die denen der Fig. 9 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 ist eine Handgriffbaugruppe 213 zum Einstellen der Dampfdüse vorgesehen, die die Wasserzufuhrdüse 215 senkrecht, d. h. axial verschiebt, um dadurch die Dampfströmungsfläche bzw. den Dampfströmungsquerschnitt innerhalb des Gehäuses 203 zu steuern. Diese Handgriffbaugruppe zum Einstellen der Dampfdüse ist an dem oberen Gehäuse 203a über eine Mantelplatte 220 mittels einer Schrauben- und Mutternbaugruppe 203c und 203d angebracht.
Diese Ausführungsform stellt den Dampfinjektor dar, bei dem die mit dem Nadelventil 204 versehene Wasserzufuhrdüse 205 an dem unteren Gehäuse 203 angeordnet ist, das die Dampfeinlaßöffnung 201 aufweist, die Dampfstrahldüse 206 zwischen der Wasserzufuhrdüse 215 und dem Gehäuse 203 definiert ist, und die Dampf-Wasser-Mischdüse 207, der Verengungsbereich 208 und der Diffusor 209 auf der stromabwärtigen Seite der Dampfstrahldüse 206 angeordnet sind; weiter sind bei diesem Dampfinjektor die gegen Verschleiß widerstandsfähigen Wandstrukturen aus dem verschleißfestem Material, wie Keramik, CRA oder CFA an den Wandoberflächen der Wasserzufuhrdüse 215 und dem Gehäuse 203, die die Dampfstrahldüse 206 bilden, ausgebildet und ebenfalls an der Seite der Dampf-Wasser-Mischdüse 207, dem Verengungsbereich 208 und dem Diffusor 209 ausgebildet. Die Wasserzufuhrdüse 205 ist ebenfalls aus dem beschriebenen verschleißfestem Material ausgebildet. An der Dampfstrahldüse 206 ist ein Leitteil bzw. eine Leitrippe 212 zur Ausbildung einer schwenkenden Dampfströmung angebracht, um zu verhindern, daß das Wasser die Wandoberfläche des Dampf-Wasser-Mischdüsenbereiches 207 berührt.
Obwohl der Dampf zu dem Zeitpunkt, zu dem der aus der Dampfeinlaßöffnung 201 zugeführte Dampf die Dampfstrahldüse 206 passiert, eine Überschallströmung bildet, kann Verschleiß aufgrund der Überschallströmung des Dampfes wegen der gegen Verschleiß widerstandsfähigen Wandstruktur der Wasserzufuhrdüse 205 und des Gehäuses 203 verhindert werden. Weiter bildet der Dampf an dem Verengungsbereich 208 durch die Dampf-Wasser-Mischdüse 206 eine Hochgeschwindigkeitswasserströmung, und in diesen Bereichen können Erosionen entstehen; die verschleißfesten Wandstrukturen 211, die an den die Wasserströmung berührenden Innenbereichen der Dampf-Wasser-Mischdüse 207, dem Verengungsbereich 208 und dem Diffusor 209 ausgebildet sind, verhindern den Verschleiß aufgrund der Erosion, die von der Hochgeschwindigkeitswasserströmung bewirkt wird.
Des weiteren bildet der Dampf, der durch die Dampfeinlaßöffnung 201 hindurch die Dampfstrahldüse 206 passiert, an der Dampfwasserdüse 207 aufgrund der Leitrippe 212 eine schwenkende Strömung, und das aus der Wasserzufuhröffnung 202 durch die Wasserzufuhrdüse 205 zugeführte Wasser wird unter dem Einfluß der hin- und herschwenkenden Dampfströmung ebenfalls verschwenkt und mit dem Dampf an ihrem zentralen Bereich vermischt, wodurch die stabile latente Wärme des Dampfes erhalten wird.
Mit dieser sechsten Ausführungsform kann die Verläßlichkeit des Dampfinjektors dadurch verbessert werden, daß ein Verschleiß wirksam verhindert wird, und das Betriebsverhalten kann durch die schwenkende Strömung des Dampfes ebenfalls verbessert werden, wodurch die Dampfinjektor für eine Wasserzufuhreinheit beispielsweise eines Notkernkühlsystems eines Kernreaktors verwendet werden kann, der eine hohe Zuverlässigkeit mit sehr guten Eigenschaften erfordert.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 16 wird eine siebte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dampfinjektors beschrieben, wobei die Figuren Strukturen und Bereiche des Dampfinjektors zeigen, die für diese Ausführungsform notwendig sind, und wobei andere Bereiche oder Teile, die im wesentlichen denen der vorherigen Ausführungsform entsprechen, weggelassen sind.
Bei der siebten Ausführungsform ist der Dampfinjektor mit einer Steuerrippe 429 an einem Bereich an der Außenseite der Dampfstrahldüse 404 und der Innenseite der Dampf-Wasser- Mischdüse 206, in dem die Dampfströmung wahrscheinlich bleibt, versehen.
Bezugnehmend auf Fig. 13 strömt bei Betriebsbeginn des Dampfinjektors Versorgungswasser mit niedriger Temperatur in die Dampfstrahldüse 404, und die Versorgungswasserströmung 431 wird aufgrund der Kondensation der Niederdruckdampfströmung 430 innerhalb der Dampf-Wasser-Mischdüse 406 in die Hochdruckdampfströmung umgewandelt. Die umgewandelte Dampfströmung wird anschließend auf der stromabwärtigen Seite abgegeben. Die Dampfströmung wird während des Durchtritts durch den engsten Bereich A zwischen der Dampfstrahldüse 404 und der Dampf-Wasser-Mischdüse 406 beschleunigt und dann als Überschall-Hochtemperatur - Dampfströmung abgestrahlt.
Bei diesem Betrieb ist anfänglich, wie in Fig. 14 dargestellt, ein Spalt zwischen der Dampfstrahldüse 404 und der Dampf-Wasser-Mischdüse 406 ausgebildet, um den optimalen Betriebszustand aufrechtzuerhalten. Der Strömungsdurchlaß wird jedoch, wie durch den Buchstaben B dargestellt, aufgrund der thermischen Ausdehnung oder Verformung der Dampfwasserdüse verengt, die aufgrund der Temperatur und der Druckänderung der Dampf-Wasser-Mischdüse entsprechend dem Betriebsfortgang auftreten, wodurch die Dampfabgabemenge sich ändert. Um dieses Phänomen der Verformung zu verhindern, ist die Steuerrippe 429 an der Dampf-Wasser-Mischdüse 406 dieser vierten Ausführungsform gemäß Fig. 15 und 16 angeordnet. Wenn sich die Temperatur nach Betriebsbeginn verändert, wird die Steuerrippe 429 zunächst thermisch expandiert und verformt, wie in Fig. 16 mit Bezugszeichen 433 dargestellt, um den notwendigen Strömungsquerschnitt sicherzustellen und die Leistungsänderung aufgrund der Verformung der Dampf-Wasser-Mischdüse 406 zu unterdrücken.
Bei einer Abänderung der siebten Ausführungsform kann es möglich sein, den Dampfinjek torkörper derart zu konstruieren, daß er anfänglich mit den Eigenschaften der Steuerrippe 429 versehen ist; es kann beispielsweise ein Körper mit einer Steifigkeitseigenschaft bzw. mechanischer Eigenschaft vorgesehen sein, die selbst die Temperatur und Druckänderungen der Dampf-Wasser-Mischdüse 406 während der Betriebsperiode absorbiert. Entsprechend kann es möglich sein, den Körper so zu konstruieren, daß sich der Spalt zwischen der Dampfstrahldüse 404 und der Dampf-Wasser-Mischdüse 406 entsprechend dem Betriebsfortschritt des Dampfinjektors vergrößert, wodurch das Dampfabgabeverhalten so gesteuert werden kann, daß das rasche Anlaufen verbessert wird. Es ist daher notwendig, die Steuerrippe 429 aus einem Material herzustellen, das einen größeren thermischen Expansionskoeffizienten aufweist als das Material der Düsenbereiche. Zu diesem Zweck ist es wünschenswert, die Steuerrippe aus einem Material, wie einer Ferritlegierung mit geringer thermischer Ausdehnung oder aus Keramik auszubilden. In einer Abänderung kann eine federnde Konstruktion verwendet werden. Wenn es erwünscht ist, die Strömungsgeschwindigkeit mit zeitlicher Verzögerung zu verändern, ist es möglich, eine Struktur mit hoher Wärmekapazität zu verwenden, beispielsweise ein in einem geschlossenen Kreis geführtes Kühlmittel zu verwenden.
Entsprechend der siebten Ausführungsform ist es möglich, den Strömungsquerschnitt zwischen der Dampfstrahldüse 404 und der Dampf-Wasser-Mischdüse 406 während einer stabilen Betriebsperiode nach Betriebsbeginn des Dampfinjektors konstant zu halten, und ist es ebenso möglich, die Leistungsabgabe und die Betriebsbedingungen einzustellen. Diese Vorteile oder Vorzüge können durch die bewegliche Struktur der Dampftstrahldüse dieser vierten Ausführungsform erzielt werden. Entsprechend kann die Verformung der Dampfwasserdüse während des Betriebs verhindert werden, ohne daß eine komplizierte Struktur des Dampfinjektors verwendet wird, und der stabile Betrieb kann ebenfalls mit überlegenen Betriebseigenschaften erreicht werden. Dies führt zu der Zuverlässigkeitsverbesserung einer Anlage oder eines Systems, das den erfindungsgemäßen Dampfinjektor verwendet.
Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt ist, und daß Änderungen oder Modifizierungen durchgeführt werden können, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen. Beispielsweise kann die Steuerrippe 429 gemäß Fig. 12 in den anderen Ausführungsformen verwendet werden, oder die hohle Wandstruktur oder das Wandstrukturbauteil der Fig. 2 und 3 können bei den anderen Ausführungsformen verwendet werden.

Claims

1. Dampfinjektor enthaltend:

ein Gehäuse (102; 203) mit einer Dampfeinlaßöffnung (101; 201) und einer Wasserzufuhröffnung (105; 202);

eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Dampfdüse, die mit der Dampfeinlaßöffnung zur Einleitung von Dampf in das Gehäuse verbunden ist;

eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Wasserdüse (118; 119), die mit der Wasserzufuhröffnung zum Einleiten von Wasser in das Gehäuse verbunden ist;

eine innerhalb des Gehäuses und stromabwärts der Dampfdüse und der Wasserdüse angeordnete Dampf-Wasser-Mischdüse (106; 207);

eine Dampfstrahldüse (104; 206), die innerhalb des Gehäuses derart angeordnet ist, daß sie sich axial darin erstreckt und ein zur Dampfwassermischdüse zeigendes vorderes Ende hat;

einen innerhalb des Gehäuses stromabwärts der Dampfstrahldüse angeordneten Diffusor (107; 209), der mit einem Verengungsbereich (110; 208) versehen ist; und

eine an dem Gehäuse stromabwärts des Diffusors ausgebildete Auslaßöffnung,

wobei die Wasserdüse (118, 119) innerhalb der Dampfstrahldüse (104) angeordnet ist und ein bezüglich der Wasserströmung vorderes Ende hat, das derart ausgebildet ist, daß ein hydraulisch äquivalenter Durchmesser durch Vergrößerung der Oberfläche der Wasserströmung, die den Dampf berührt, vermindert ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende der Wasserdüse (118) in Aufsicht sternförmig ist, so daß die den Dampf berührende Oberfläche weiter vergrößert ist.

2. Dampfinjektor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (29) zum Steuern thermischer Ausdehnungen der Dampfstrahldüse (404) und der Dampf-Was ser-Mischdüse (406), um die relative Positionsbeziehung zwischen diesen Düsen konstant zu halten.

3. Dampfinjektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine integral an der Dampf-Wasser-Mischdüse ausgebildete Steuerrippe (429) ist, die aus einem Material hergestellt ist, das einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat als das der Dampf-Wasser-Düse.

4. Dampfinjektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerrippe (429) aus einer Legierung der Ferrit-Reihe mit geringer thermischer Ausdehnung besteht.

5. Dampfinjektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerrippe (429) aus einem Keramikmaterial besteht.

6. Dampfinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Außenflächen der Dampf-Wasser-Düse (207) und des Diffusors (209) eine verschleißfeste Struktur ausgebildet ist.

7. Dampfinjektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleißfeste Struktur eine aus verschleißfestem Material bestehende Wandstruktur ist.

8. Dampfinjektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das verschleißfeste Material ein Keramikmaterial ist.

9. Dampfinjektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das verschleißfeste Material eine kobaltfreie Legierung oder eine Legierung mit ersetztem Kobalt ist.

10. Dampfinjektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserdüse (204) aus einem verschleißfestem Material hergestellt ist.

11. Dampfinjektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Wasserdüse eine Leiteinrichtung (212) vorgesehen ist, um eine schwenkende Strömung des Dampfes in der Dampf-Wasser-Mischdüse (207) hervorzurufen.