DE659257C - Belueftungsvorrichtung zur Vermeidung von durch Hohlraumbildung (Kavitation) infolgeAbloesung der Stroemung hervorgerufenen Erschuetterungen und Korrosionen in tropfbaren Fluessigkeiten - Google Patents

Description

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in tropfbaren Flüssigkeiten

Bei Strömungsablösungen bzw. bei Vermischung von. Flüssigkeitsströmungen verschiedener Geschwindigkeiten erfolgt die damit verbundene teilweise Vernichtung der Strömungsenergie durch starke Wirbelbildung. Durch das starke Anwachsen der Rotationsgeschwindigkeiten in den Wirbeln mit abnehmendem Abstand der Wirbelachse können bei entsprechend niedrigem absolutem Druck in der Umgebung der Wirbel in deren Kernen dampferfüllte Hohlräume entstehen. Durch das gegenseitige Aufeinanderprallen solcher Wirbel und auch beim Auftreffen derselben auf feste Körper (umgebende Wände) werden die hohen Rjotationsgeschwindigkeiten rasch abgebremst. Hierdurch treten Drucksteigerungen in den Wirbeln auf, die den dampferfüllten Kern zum plötzlichen Kondensieren zwingen; die in die Hohlräume einstürzenden unelastischen Wassermassen erzeugen kurzzeitige Drücke von Hunderten von Atmosphären, wodurch starke Erschütterungen und Korrosionen auftreten.

Da die hohen Stoßdrücke durch das Aufeinanderprallen von unelastischen Flüssigkeitsmassen entstehen, vermag das bekannte Verfahren der Zuführung weiterer unelastischer Flüssigkeitsmassen zu den Hohlräumen die Härte der Stöße nicht wesentlich zu mildern.

Eine weitaus wirksamere Dämpfung der Wasserstöße kann durch Auffüllung der Hohlräume mit elastischen Duftmassen erreicht werden. Es ist bekannt, im Falle eines in der Flüssigkeitsströmung allgemein herrschenden Unterdruckes der Außenluft Zutritt zu den Ablösungsgebieten zu ermöglichen. Diese einfache Methode- versagt jedoch in allen jenen Fällen, wo in den Strömungsquerschnitten gegenüber dem Druck der zur Belüftung zur Verfügung stehenden Luft ein allgemeiner Überdruck herrscht. Es ist dann auch nicht möglich, etwa mit Hilfe von Röhrensonden die Unterdruckgebiete der Wirbelkerne zu belüften, weil diese sowohl örtlich als auch zeitlieh nicht stationär sind. Es ist bekannt, daß man in solchen Fällen mit Erfolg Preßluft einführen kann. Diesem Verfahren, haftet jedoch der Nachteil an, daß man zu seiner Durchführung einer Maschinenanlage bedarf, die diese Preßluft erzeugt.

Im Gegensatz zu diesen bekannten Vorrichtungen wird der angestrebte Zweck erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man in der

*) Von dem Patentsucher ist,als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Hans Mueller in Heidenheim, Brenn.

Strömung durch Umströmung entsprechend ausgebildeter Störungskörper mit starken Krümmungen örtlich begrenzte und von der Flüssigkeit allseitig umschlossene Unterdruck gebiete erzeugt, die durch eine besondere Leitung mit der Außenluft in Verbindung stehen. Hierdurch wird ein selbsttätiges Ansaugen von Luft in die Wirbelgebiete ermöglicht.

ίο Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindiungsgedankens dargestellt/ und zwar zeigt

Abb. ι einen Störungskörper als organische Verbindung mit dem Ventilkörper eines Ring-Schiebers.

Die Abb. 2 und 3 zeigen die erfmdungsgemäße Anordnung bei >einem Energievernichter mit Übertritt des Flüssigkeitsstrahles aus ■einem kleineren in einen größeren Querschnitt in Auf- und Grundriß.

Gemäß der Ausbildung nach Abb. 1 ist der Störungskörper hinten eben abgeschnitten. Es entsteht also hinter diesem stumpfen Ende durch Ablösung ein örtliches Unterdruckgebiet, das allseitig von dem noch nicht aufgelösten Ringstrahl umgeben wird. Zwecks Einleitung von Luft führt in das Unterdruckgebiet leine Bohrung, wobei sinngemäß der stumpf endigende Störungskörper auch mit dem Ventilkörper eines Ringschiebers verbunden werden kann.

Es ist unter Umständen nicht erforderlich, daß der Störungskörper wie in Abb. 1 zylindrisch ausgebildet werden muß und scharfkantig stumpf endet. Er kann beispielsweise auch in der Strömungsrichtung zu- oder abnehmend konisch ausgeführt sein. Wesentlich ist nur, daß er so stumpf endigt, daß hinter ihm ein örtliches Unterdruckgebiet entsteht, um die selbsttätige Luftzufuhr zu ermöglichen.

- Dabei hängt .der erforderliche Grad der Stumpfheit sowohl von der Große' der Strömungsgeschwindigkeit als auch von der Höhe des allgemein herrschenden statischen Druckes ab. Für die Belüftung selbst ist es dabei gleichgültig, ob das örtliche Unterdruckgebiet noch mit Flüssigkeit erfüllt ist oder ob an dieser Stelle ein Hohlraum entsteht, der nur Flüssigkeitsdampf enthält. Welcher von den beiden Strömungszuständeh 'entsteht, hängt bei unveränderter Form des Störungskörpers von dem Verhältnis des absoluten statischen Drukkes zum Staudruck der Strömungsgeschwindigkeit ab. Je kleiner dieses Verhältnis ist, desto weniger stumpf braucht das Ende des Störungskörpers ausgebildet zu werden.

Der Störungskörper, kann auch, wie in der Abb. 2 angedeutet, in der Form eines quer 'zur Strömungsrichtung durch die Leitung führenden Hohlkörpers ausgebildet werden, welcher zur Belüftung des hinter ihm entstehenden Unterdruckgebietes bzw. des Hohlraumes in der Strömungsrichtung abwärts gerichtete Öffnungen aufweist. »

Es ist aber auch möglich, das in. sich abgeschlossene Unterdruckgebiet bzw. den Hohlraum durch seitliche Bohrungen in den Wänden gemäß Abb. 3 zu belüften. In diesem Falle braucht der Störungskörper nicht hohl ausgebildet zu werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Belüftungsvorrichtung zur Vermeidung von durch Hohlraumbildung (Kavitation) infolge Ablösung der Strömung hervorgerufenen Erschütterungen und Korrosionen in tropfbaren Flüssigkeiten, die unter einem allgemeinen Druck stehen, welcher höher ist als der Druck der zur Belüftung vorhandenen Luft; dadurch gekennzeichnet, daß in den noch nicht aufgelösten Flüssigkeitsstrom vor oder hinter der Ablösungsstelle ein Störungskörper von solcher Form eingebaut ist, daß sich, in Strömungsrichtung gesehen, hinter ihm .entweder einörtlich begrenztes Unterdruckgebiet oder im Falle vollständiger Ablösung ein mit Flüssigkeitsdampf gefüllter, in sich geschlossener Hohlraum bildet, welche durch Bohrungen oder Kanäle mit der Außenluft in Verbindung gebracht werden.
2. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Störungskörper die Form eines quer zur Strömungsrichtung durch den ganzen Strömungsquerschnitt verlaufendenHohlkörpers besitzt, dessen Innenraum einerseits mit der Außenluft und anderseits durch Bohrangen mit dem in der Flüssigkeit entstehenden Unterdruckgebiet oder Hohlraum in Verbindung steht.
3. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Störungskörper die Form einer quer durch den ganzen Strömungsquerschnitt verlaufenden massiven Leiste hat und zur Belüftung des in der Flüssigkeit entstehenden Unterdruckgebietes bzw. Hohlraumes in diese führende Bohrungen in den Wandungen der Leitung vorgesehen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen