DK166437B1 - Oscillerende turbinedrevet vaeskeudsproejtningsdyse, isaer til hoejtryksrensere - Google Patents

Description

i DK 166437 B1

Opfindelsen angår en oscillerende væskeudsprøjtningsdyse af den i krav 1's indledning angivne art.

Tidligere foreslåede dyser af denne art, hvoraf eksempler 5 kendes fra GB-patentskrift nr. 2.063.714 og DK-fremlæg-gelsesskrift nr. 156.158, er behæftet med visse ulemper.

De af disse ulemper, der er af driftsmæssig art, er for det første et usymmetrisk udsprøjtningsmønster, der skyldes, at dysens drivmekanisme bevæger denne med forskel-10 lige hastigheder omkring de to yderstillinger. For det andet bevirker udformningen af turbinen på lignende måde som en Pelton-turbine store hvirveldannelser og deraf følgende betydeligt trykfald i turbinen, således at der er mindre tryk til rådighed til udsprøjtning af strålen. Af 15 andre uemper kan nævnes et besværligt montagearbejde og deraf følgende besværligt vedligeholdelsesarbejde, samt en uhensigtsmæssig ydre udformning, hvilke ulemper i stor udstrækning kan tilskrives turbineaksens orientering vinkelret på dysens udstrømningsakse, eller - mere eksakt -20 parallelt med dysens oscillationsakse.

De ovenfor omtalte ulemper afhjælpes eller undgås helt ved en dyse af den indledningsvis nævnte art, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved de i krav l’s kendetegnende del angivne træk. Denne udformning muliggør på enkel 25 måde for det første, at dysens oscillationshastighedsmønster bliver symmetrisk om midteraksen, således at udsprøjtningsmønsteret ligeledes bliver symmetrisk, og for det andet, at turbinen kan udformes med "fuldt påslag", der giver en ringe gennemstrømningsmodstand, til forskel 30 fra de turbiner, hvori der anvendes en drivdyse. Opdelingen af dysehuset i to dele på den angivne måde medfører en betydelig forenkling af montage- og vedligeholds-arbej det.

Krav 2 og 3 omhandler hensigtsmæssige udførelsesformer, 35 der har været prøvet i praksis.

DK 166437 B1 2

Ved dyser af den her omhandlede art er det ofte nødvendigt at forhindre, at turbinen løber for hurtigt, og dette kan på enkel måde opnås ved den i krav 4 angivne udførelses-5 form. De til bremsespalten grænsende vægge kan være glatte, eller den ene eller begge kan være udformet med ribber eller lignende til forøgelse af bremseeffekten.

Ved den i krav 5 angivne udførelsesform opnås en yderligere lettelse af arbejdet med at samle eller adskille de 10 to dele af dysehuset.

Ved den i krav 6 angivne udførelsesform opnås, at arealet af den del af den i husets udløbsdel anbragte leje- og tætningsflåde, der tilvejebringer tætningen, forbliver konstant, selv efter nedslidning under længere tids brug.

15 Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til det på tegningen til dels skematisk viste udførelseseksempel på en oscillerende, turbinedrevet væskeudsprøjtningsdyse ifølge opfindelsen, idet fig. 1 viser dysen i aksialsnit, 20 fig. 2 er et snit efter linien B-B i fig. 1, fig. 3 viser turbinens ledeskovlkrans set fra indløbs siden, og fig. 4 viser den i fig. 3 viste ledeskovlkrans, set fra siden og delvis i snit efter linien A-A i fig. 3. 1 2 3 4 5 6

Den på tegningen viste oscillerende dyse omfatter et i alt 2 væsentligt rotationssymmetrisk dysehus bestående af en 3 indløbsdel 1 og en udløbsdel 8, som i det viste eksempel 4 holdes sammen ved hjælp af et i indløbsdelen 1 udformet 5 indvendigt gevind 28 og et hertil svarende, uden på 6 udløbsdelen 8 udformet udvendigt gevind 29. I stedet for gevind kan der også anvendes andre samlinger, såsom en bajonetsamling eller lignende.

DK 166437 B1 3 I indløbsdelen 1 er der udformet en væsketilførselsåbning 17, som antydet med gevind, hvormed dysen kan forbindes med et væsketilførselsrør. I dysehusets modsatte ende er 5 der i udløbsdelen .8 udformet en væskeudløbsåbning 18, hvorigennem en ikke vist væskestråle fra en åbning 19 i en dysebærer 10 kan strømme under dysens drift.

Dysebæreren 10 er med en på tegningen nedadvendende leje-og tætningsflade ,25 lejret og tætnet imod en leje- og 10 tætningsflade 26, 30, der er udformet på et ringformet leje- og tætnings legeme 9, der er anbragt i udløbsdelen 8 inden for væskeudløbsåbningen 18. Ved hjælp af en konisk skruetrykfjeder 14, hvis på tegningen øverst beliggende ende støtter mod en del af udløbsdelen 8, holdes dyse-15 bæreren 10 til stadighed i anlæg mod leje- og tætningslegemet 9.

Dysebæreren 10 er således lejret i forhold til leje- og tætningslegemet 9, at dysebæreren kan svinge om en oscillationsakse 20, der forløber på tværs af rotations-20 aksen 23 for en turbine, der skal beskrives nærmere i det følgende. Dysebæreren 10 er permanent eller udskifteligt forbundet med en excentermedbringer 7, der på den i fig. 1 og 2 viste måde samvirker med en excenter 21, der drives af turbinen. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Turbinen, der nærmest kan betegnes som en forenklet 2

Francis-turbine, består af en bæreplade 3, der er ind 3 spændt mellem de to husdele 1 og 8, som på dette sted er 4 indbyrdes tætnet ved hjælp af en O-ring 2, en på bære 5 pladen fastgjort ledeskovlkrans 6 og en turbineskive 4, 6 som på indersiden af en på tegningen opadrettet væg 27 7 bærer en løbeskovlkrans 22. Turbineskiven 4 er drejeligt 8 lejret på bærepladen 3 ved hjælp af en lejenitte 5 og en 9 mellem bærepladen og turbineskiven indlagt lejeskive 12.

10

Under driften strømmer væsken ind gennem væsketiIførsels- 11 åbningen 17, gennem et antal åbninger 24 i bærepladen 3, DK 166437 B1 4 derpå gennem ledeskovlkransen 6 og rammer fra dennes udløb løbeskovlkransen 22, hvorpå væsken fortsætter imod udløbet, hvortil den eneste mulige vej er gennem dyse-5 bæreren 10. Det af dysebæreren 10 og excentermedbringeren 7 bestående aggregat styres til bevægelse om oscillationsaksen 20 af et i husets udløbsdel 8 anbragt styr 11, og når turbinen roterer, vil excenteren 21 bringe det nævnte aggregat til at oscillere om aksen 20 mellem den på 10 tegningen viste yderstilling og en tilsvarende, modsat beliggende yderstilling.

Med henblik på at begrænse turbinens hastighed og dermed bl.a. nedsætte slidet på de indbyrdes bevægelige dele er der mellem turbinerotorens ydervæg 27 og den overfor 15 liggende del af husets udløbsdel 8 dannet en smal bremse-spalte 13. De vægdele, der støder op til bremsespalten 13, kan være udstyret med ribber eller fordybninger med henblik på forøgelse af bremsevirkningen.

I det ringformede leje- og tætningslegeme 9 er der i det 20 viste udførelseseksempel udformet en ringformet rende 15, der opdeler leje- og tætnings fladen 26, 30 i en indre del 26 og en ydre del 30. Renden 15 er gennem en eller flere ikke viste kanaler forbundet med dysehusets indre, hvorved kun den radialt indre del 26 af leje- og tætningsfladen 25 virker som egentlig tætningsflade. Hensigten hermed er at undgå, at tætningsfladens areal forøges væsentligt efterhånden som leje- og tætningslegemet 9 nedslides under drift.

Når den viste dyse skal åbnes med henblik på eftersyn og 30 eventuel reparation, er det i første omgang tilstrækkeligt at skrue udløbsdelen 8 ud af indløbsdelen 1, hvad der passende kan ske ved hjælp af to dertil indrettede nøgler, f.eks. gaffelnøgler, der indgriber med ikke viste nøgleflader på de to husdele. Når udløbsdelen 8 skrues ud af 35 indløbsdelen 1, bringes excentermedbringeren 7 uden videre DK 166437 Bl 5 ud af indgreb med excenteren 21, og hele turbinen inklusive bærepladen 3 kan udtages fra indløbsdelen 1. Efter frigøring af fjederen 14 fra excentermedbringeren 7 kan 5 sidstnævnte udtages fra husets udløbsdel 8, og med den viste udformning af excentermedbringeren 7 og dysebæreren 10 kan sidstnævnte være løst indsat i excentermedbringeren 7 og derved være udskiftelig. Samtidigt hermed kan leje-og tætningslegemet 9 udskiftes, idet det ikke behøver at 10 være fastgjort i husets udløbsdel 8, hvor det normalt holdes på plads af fjederen 14.

Dersom man ønsker at ændre den vinkel, som den udsprøjtede væskestråle gennemstryger, kan dette på enkel måde ske ved at udskifte turbinen med en anden turbine, hvis excenter 15 21 har en anden excentricitet. Svarende hertil kan for skellige turbiner også være udformet med henblik på en forskellig bredde af bremsespalten 13 eller forskellige udformninger af ydersiden af væggen 27, eller også forskellige udformninger af turbinens øvrige dele, såsom 20 ledeskovlkransen 6 og den roterende løbeskovlkrans 22. Selve udskiftningen kan udføres hurtigt af teknisk uøvet personale.

Claims (6)

1. Oscillerende væskeudsprøjtningsdyse af den art, der omfatter 5 a) et dysehus (1, 8) med en væsketilførselsåbning (17) og en væskeudløbsåbning (18), og b) en dysebærer (10) med en gennem væskeudløbsåbningen (18) rettet dyseåbning (1-9), hvilken dysebærer er svingeligt lejret og styret til oscillerende bevægelse 10 om en oscillationsakse (20), der forløber på tværs af dyseåbningens længderetning i nærheden af dyseåbningens udmunding i væskeudløbsåbningen (18), og er fast forbundet med en excentermedbringer (7), der står i drivindgreb med 15 c) en excenter (21), der er drivforbundet med en af den gennemstrømmende væske dreven turbine (4, 6, 22), der er anbragt i dysehuset (1, 8), kendetegnet ved, d) at turbinens (4, 6, 22) rotationsakse (23) i alt væ- 20 sentligt flugter med væskeudløbsåbningens (18) akse og skærer oscillationsaksen (20), og e) at dysehuset (1, 8) er delt i to indbyrdes udløseligt forbundne dele, nemlig el).en indløbsdel (1), der omfatter væsketilførselsåbnin-25 gen (17), der er i alt væsentligt koaksial med turbi nens (4, 6, 22) rotationsakse (23), og e2) en udløbsdel (8), der omfatter væskeudløbsåbningen (18).

2. Dyse ifølge krav 1, kendetegnet ved, 30 a) at turbinen (4, 6, 22) bæres på nedstrømssiden af en bæreplade (3), der er indspændt mellem husets indløbs-(1) og udløbs-(8)del og har åbninger (24) for den gennemstrømmende væske, idet excenteren (21) er turbinens mest nedstrøms beliggende roterende del, og DK 166437 B1 7 b) at dysebæreren (10) er anbragt 1 husets udløbsdel (8) med en leje- og tætningsflade (25) hvilende imod en opstrøms for væskeudløbsåbningen (18) anbragt leje- og 5 tætningsflade (26, 30) under påvirkning af den ene ende af en fjeder (14), hvis modsatte ende spænder imod en flade i udløbsdelen (8), og er styret af et til udløbsdelen (8) fastgjort eller deri udformet styr (11), alt på en sådan måde, at den med dysebæreren 10 (10) fast forbundne excentermedbringer (7) står i drivindgreb med excenteren (21), når de to husdele (1, 8. er samlet, men føres ud af indgreb, når de to husdele fjernes fra hinanden.

3. Dyse ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at 15 turbinen (4, 6, 22) er udformet stort set aksesymmetrisk på lignende måde som en Francis-turbine med en indre, stationær ledeskovlkrans eller stator (6) og en ydre, roterende løbeskovlkrans eller rotor (22).

4. Dyse ifølge krav 3, kendetegnet ved, at turbine- 20 rotoren (22) omfatter en rundtgående væg (27) i ringe afstand fra dysehusets indervæg til dannelse af en bremse-spalte (13), der står i forbindelse med den gennemstrøm-mende væskes strømningsvej.

5. Dyse ifølge et eller flere af kravene 1-4, 25 kendetegnet ved, at de to husdele (1, 8) har indbyrdes samvirkende gevinddele (28, 29), bajonetlåsedele eller lignende til indbyrdes fastholdelse af de to dele.

6. Dyse ifølge et eller flere af kravene 1-5, kendetegnet ved, at den i husets udløbsdel (8) anbragte 30 eller udformede leje- og tætningsflade (26, 30) er opdelt i to dele (26, 30) adskilt af en rundtgående rende (15), som gennem en kanal er forbundet med dysehusets (1, 8) indre, idet den rundtgående rende (15) er således udformet og anbragt i forhold til den radialt indre begrænsning af DK 166437 B1 8 det legeme (9), hvorpå den inden for renden beliggende del (26) er udformet, at denne dels overfladeareal ikke eller kun i ringe grad ændres ved nedslidning.