DE819579C - Verteiler zur gleichmaessigen Belieferung mehrerer Duesen oder sonstiger Mengenverbraucher - Google Patents

Description

• Verteiler zur gleichmäßigen Belieferung mehrerer Düsen oder sonstiger Mengenverbraucher Werden von ein und derselben Druckleitung einer Pumpe oder eines Druckspeichers (Druckgefäßes) mehrere Leitungen parallel gespeist, so werden sich die in den einzelnen Leitungen fließenden Mengen des geförderten Mediums im allgemeinen nicht gleichmäßig einstellen, sondern Ungleichmäßigkeiten der Verteilung aufweisen, die in den verschiedenen Weiderständen mannigfacher Art in dcii einzelnen .\lizveigungen begründet sind. Erwähnt seien auch die besonderen Störungen, die durch periodisch pulsierende Entnahme in einzelnen Zweigen hervorgerufen werden können, sowie sonstige Schweingungserscheinungen hervorrufende Umständ.
• Nian versuchte bisher. die erwünschte oder notwendige gleichmäßige \7erteilung durch Abstimmutig der Ausfußdüsen so gut wie möglich zu erreichen. Es ist aber festzustellen, daß der Weg bis zu einem solchen Gelingen ungewöhnlich schwierig und zeitraubend ist, und daß man sich im Endergebnis immer noch mit verhältnismäßig großen Abweichungen vom Sollwert zurfieden geben nuß.
• Bei irgendwelchen Reguliervorgängen und bvei Teillastbetrieb pflegt die Gleichmäßigkeit der Verteilung in weitgehendem Maße zu verschwinden.
• Kleine Störungen, z.U. durch Verunreinigungen oder Änderungen der Viskosität des geförderten Mediums, beweirken verhältnismäßig große Abweichungen der erstrebten gleichmäßigen Verteilung.
• Ein anderer, jedoch sehr viel Aufwand erfordernder Weg ist die Ausstattung jeder einzelnen Rohrleitung mit einer besonderen Pumpe.
• Es ist auch bekannt, daß man die Verschiedenheit der Weiderstände in den einzelnen Abzweigun- geil für die Verteilung der Stoffmengen dadurch unwesentlich machen kann, daß man künstlich in jedem Zweig große Widerstände (enge Düsen) anordnet, wie es z. 13. in den Verteilern des La-Montkessels geschieht. Dadurch werden die künstlich eingelracbten Widerstände, deren Abstimmung man in der Hand hat, für die Stoffverteilung allein bestimmend, während die sonst vorhandenen Widerstände dagegen vernachlässigbar klein sind. In vielen Anwendungsfällen, z. 13. bei Gasturbinen.
• Brennkammern für Rückstoßdüsen sowie für Anwendungszwecke der chemischen Industrie, genügt die durch die genannten bekannten Mittel erzielte Genauigkeit der Abstimmung nicht, oder der apparative und zeitliche Aufwand zur Erzielung einer befiedeigenden Abstimmung erscheint untragbar. hier bieter der vorliegende Erfindungsgedanke wirksame Hilfe. bekannt sind die mannigfachen Arten von Kapselwerken, wie man sie als kleine pumpen und Flüssigkeitszähler verwendet, z.B.
• Ovalradmesser, Rootspumpen, Zahnradpumpen.
• Drehkobenpumpen, Taumelscheibenpumpen usw.
• Werden solche Kapselwerke in einen Flüssigkeitsstrom eingeschaltet, so werden sie in Rotation versetzt, die je nach der Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstroms langsam oder schnell erfolgt. Umgekehrt kann man durch Antrieb einer Welle dieser Kapselwerke den Flüssigkeitsstrom mit der Zwangsläufigkeit von Kolbenpumpen in Bewegung setzen.
• Diese Bewegung wird im allgemeinen pulsierend erfolgen, wie man es von Kolbenpumpen gewöhnt ist. Werden die Kapselwerke jedoch als Zähler verwendet. so wird die Gleichförmigkeit des Flüssigkeitsstroms dadurch nicht gestört, und es tritt lediglich eine periodisch ungleichförmige Drehgeschwindigkeit der Zähler wellen ein.
• Die Erfindung besteht darin, mehrere solcher einfacher Kapselwerke auf eine gemeinsame Welle zu setzen. so daß ihre beweglichen Teile sich vollständig synchron bewegen müssen. Es ist klar. daß dann die verschiedenen Flüssigkeitsströme, die durch die einzelnen Kapselwerke hindurch fließen. el)eii tlurch diesen starren Zusammenhang der synchronisierten Zählwerke gleiche Mengen in der Zeiteinheit fördern müssen, ganz gleich, ob in den einzelnen Flüssigkeitsströmen gegenseitige Druckuiiterschiede vorhanden sind oder nicht. Sollen z. B. zoölf I)üsen einer großen Brennkammer gleichmäßig mit Brennstoff beliefert werden, so genügt es. in die zwölf von einer einzigen Brennstoff-Pumpe oder einem einzigen Druckspeicher belieferten Leitungen je einen solchen Ovalradzähler oder ein ähnliches Kapselwerk einzubauen und alle diese Zähler durch eine gemeinsame Welle zum synchronen Lauf zu zwingen. Ein besonderer Antrieb für die Zähler ist nicht erforderlich. Sie werden durch die Flüssigkeit selbst in Bewegung gehalten.
• Statt der einfachen Verbindung durch starre Achse sind selbstverständlich alle Möglichkeiten der Technik anwendbar, um mehrere Achsen synchron laufen zu lassen, also Zahnradübertragung, Gestängeübertragung, Kettenübertragung und allenfalls auch hydraulische oder elektrische Übertragung. Am eiiifachsten und I>illigsten dürften dabei unter allen möglichen Kapselwerken für den vorliegenden Zweck Oval räder oder zweizahnige Zahnräder zu verwenden sein. wie mall sie in Rootspumpen und Rootsgebläsen in Anwendung findet.
• Die Ovalräder brauchen nicht verzahnt zu sein. Der kinematische Zusammehnang zwischen den beiden wachsen des Ovalradzählers könnte außerhalb des Zählergehäuses auf verschiedene Arten bewirkt werden, und zwar gemeinsam für die ganze Gruppe der synchron laufenden Zähler.
• 1 )ie erfindungsgemäße einrichtung braucht sich nicllt auf solche Anwendungsfälle zu beschränken, wo verschiedene Verbraucherstellen gleichmäßig beliefert werden sollen, sondern sie ist auch bei Aufgaben anwendbar. wo verschiedene Verbraucherstellen mit verschiedenen Mengen beliefert werden sollen, die aber jederzeit unter sich in gleichbleibendem Verhältnis stehen solleii. Dazu ist lediglich notwendig, das Hubvolumen <ler synchron laufenden Zähler dem gewünschten Verhältnis entsprechen4 auszuführen. was z. B. bei @ei Ovalradzählern, Rootspumpen und Zahnradpumpen einfach durch verschiedene axiale Breiten des Pumpenraums bei sonst gleichen Abmessungen bewirkt werden kann oder durch die Anwendung verschiedener Drehzahlen l<ei unter sich gleichell Kapselwerken.
• Auch die Regulierbarkeit des Verhältnisses der einzelnen Fördermengen untereinander kann gemäß der Erfindung verwirklicht werden, indem man entweder Kapselwerke mit regulierbarer Fördermenge (verstellbarem Hubvolumen) anwendet oder indem man ein verstellbaresÜbersetzungsgetriebe zwischen den einzelnen synchron laufenden kapselpumpen anordnet und nach Bedarf betätigt.
• Die sich drehenden Zählerwellen gelten Gelegenheit, kleine Hilfsgeräte. z. 1(. Kühlapparate, Zündapparate und Hilfspumpen aller Art, damit zu treiben, den Zählerwellen also eine geringe Energie zu entnehmen auf Kosten der im Flüssigkeitsstrom enthaltenen Energie. <och diese angehängten Hilfsmaschinen weisen kann das Alerkmal auf, daß ihre Umdrehungen der Geschwi ndigkeit des Förderstroms in der Druckleitung proportional sind, so daß also auch von diesen Hilfspumpen geförderte AIedien in konstantem Verhältllis zu der Flüssigkeitsmenge der Hauptdruckleitung gefördert werden.
• Wo etwa die periodisch ungleichförmige Drehgeschwindigkeit der Zählerwellen für einen solchen Hilfsabtrieb als ungünstig empfunden wird, kann der Hilfsabtrieb unter Zwischenschaltung eines einfachen Übersetzungsgetriebes vorgenommen werden, das die periodisch ungleicllförmige Drehgeschwindigkeit in eine exakt oder annähernd gleichförmige umwandelt. l)azu eignen sich viele bekannte Mechanismen. z. B. unrunde Zahnräder, abgewinkelte Kardangelenke, Kurbelschleifen usw.
• Da die Drehgeschwindigkeit der Zählerwellen oder der mit der ellen beschriebenen Übersetzung gleichförmig angetyriebenen Hilfswellen ein Ntaß für die Strömungsgeschwi ndigkeit in den Rohrleitungen ist, so läßt sie sich zur Betätigung bekannter Reglerarten. z. 1 ii Fliehkra ftregler, he- nutzen. die in etwa gewünschter Weise die Mengenregulierung der Förderströme besorgen.
• In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.
• Abh. 1 zeigt eine dem Ausführung sbeispiel zugrunde liegende Rootspumpe im Schnitt. Die Druckflüssigkeit durchströmt die Pumpe in Richtung der eingezeiehneten Pfeile und setzt die beiden Läuter 1. 2 in Drehung. Der Drehsinn ist durch die kreisförmigen Pfeile angegeben.
• In Abb. 2 sind drei Rootspumpen 1, 2 und 3 gemäß Abb. 1 in einem cehäuse vereinigt und auf gemeinsamen Läuferwellen 4, 5 angeordnet. Die Pumpen sind gleich groß, so daß die Flüssigkeitsmengen. die jeweils durch die einzelnen Pumpen strämen, die gleichen sind.
• In Abb. 3 sind drei Rootspumpen 1, 2 und 3 auf gemeinsamen Wellen 4 und 5 gelagert, jedoch jede in einem besonderen Gehäuse untergebracht. Wie aus der. Abbildung ersichtlich, besitzt die mittlere Pumpe 2 eine kleinere axiale Breite als die beiden übrigen, so daß die durch diese Pumpe strömende Flüssigkeit geringer ist. Die Kreise 6, 7 und 8 sind dir Rohranschlüsse für die Druckflüssigkeit.
• In dcii Abb.4 4 und 5 sind zwei auf gleichen Wellen 3 und 4 angeordnete Pumpeneinheiten 1 und 2 in einem Wienkel einander zugeordnet. In Abb. 4 sind die entsprechenden Wellen der Einheiten durch Kegelräder 6 und 7, in Abb. 5 durch Kardangelenke 6 und 7 miteinander verbunden.
• Abb. 6 zeigt zwei Rootspumpen 1 und 2, die durch eine Zahnradübersetzung 3 verbunden sind.
• Die Pumpe 1 läuft schneller als 2 und fördert mehr im Übersetzungsverhältnis der beiden Zahnräder.
• In Abb.7 treibt die pumpeneinheit 1 einerseits eine Hilfspumpe 2 und andererseits einen Fliehkraftregler 3 an. Der Abtrieb für den Regler wird unter Zwischenschaltung eines abgewinkelten Kardangelenkes 4 vorgeilommen, durch das die periodisch ungleichförmige Drehgeschwindigkeit der Pumpe in eine annähernd gleichförmige Drehgeschwindigkeit für den Regler umgeformt wird.

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE : r. Verteiler zur gleichmäßigen Belieferung mehrerer Düsen oder sonstiger Mengenverbraueher, dadurch gekennzeichnet, daß zwangsläufig synchron laufende Kapselwerke unter sich gleicher Bauart in den Abzweigungen einer gemeinsamen I)ruckleitung zur Erzielung gleichmäßiger Verteilung angeordnet werden.
2. 2. Verteiler nach Anspruch 1, jedoch zur Belieferung verschiedener Verbraucherstellen mit verschiedenen Mengen, die jederzeit unter sich in gleichbleibendem Verhältnis stehen sollen, dadurch gekeiinzeichnet, daß die Kapselwerke unter sich verschiedene Hubvolumen aufweisen, so daß in den einzelnen rohrleitungen Förderstrome mit konstantem Mengen verhältnis gewährleistet werden.
3. 3. Verteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwangsläufig mitecinander verbundene gleich große Kapselwerke mit verschiedenen Drehzahlen laufen, so daß die Fördermengen in den einzelnen Abzweigungen, entsprechend dem konstanten Drehzahlverhältnis, ein konstantes Mengenverhältnis aufweisen.
4. 4. Verteiler nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder einzelne der Kapselwerke ein regulierbares Hubvolumen besitzen, so daß das Mengenverhältnis in den einzelnen Abzweigungen während des Betriebes verändert werden kann.
5. 5. Verteiler nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzung in den einzelnen Kapselwerken veränderlich und einstellbar ist, z. 13. durch Einschalten verstellbarer Übersetzungsgetriebc zweischen die synchron laufenden Kapselwerke, so daß das Mengen verhältnis während des Betriebes verändert werden kann.
6. 6. Verteiler nach den Ansprüchen I bis 5, dadtircli gekennzeichnet, daß die Zählerwellen zusätzlich zum Antrieb kleiner Hilfsgeräte, z. B.

   Kühlapparate, Zündapparate, Hilfspumpen usw., benutzt werden, insbesondere von Pumpen irgendwelcher Art, deren Fördermenge dann in konstantem Verhältnis zur Fördermenge des Hauptflüssigkeitsstroms steht.
7. 7. Verteiler nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfsgeräte gemäß Anspruch 6 durch Zwischenschaltung geeigneter Getriebe mit exakt oder angenähert gleichförmiger Drehgeschwindigkeit angetriegen weren.
8. 8. Verteiler nach den Ansprüchen 1 bus 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit der Zählerachsen oder der Hilfsgerätewellen gemäß Anspruch 6 und 7 zur Betätigung von Reglermechanismen herangezogen wird.