DE9216511U1 - Einspritzkopf für einen Einspritzkühler, insbesondere für überhitzten Dampf, sowie Einspritzkühler, versehen mit einem solchen Einspritzkopf - Google Patents
Einspritzkopf für einen Einspritzkühler, insbesondere für überhitzten Dampf, sowie Einspritzkühler, versehen mit einem solchen EinspritzkopfInfo
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Description
Narvik Valves B.V., Prins Reinierstraat 16a, NL-4651 RZ Steenberqen
Einspritzkopf für einen Einspritzkühler, insbesondere für überhitzten Dampf, sowie Einspritzkühler, versehen mit
einem solchen Einspritzkopf
Die Erfindung betrifft einen Einspritzkopf für einen Einspritzkühler, insbesondere für überhitzten Dampf, der einen
rohrförmigen Einspritzkörper mit mehreren, durch die Wand des Einspritzkopfkörpers verlaufenden Bohrungen für ein zu
zerstäubendes Kühlmedium und eine Anzahl von an der Außenseite des Einspritzkopfkörpers angebrachten, mit einer
Zerstäubungsöffnung versehenen Zerstäubern aufweist, die an die Bohrungen in der Wand des Einspritzkopfkörpers anschließen,
wobei der Einspritzkopfkörper für die Aufnahme eines in dessen Längsrichtung beweglichen Regeltauchkolben vorgesehen ist.
Ein Einspritzkühler mit einem solchen Einspritzkopf ist aus der JP-A-50-6883 bekannt. Bei diesem bekannten Einspritzkühler sind
im Einspritzkopfkörper, über dessen Umfang verteilt, in axialer
Richtung im Abstand zueinander gelegene Bohrungen angebracht, die durch die Verlagerung des Regeltauchkolbens in axialer
Richtung freigegeben bzw. verschlossen werden können. Damit wird bezweckt, die Kühlmediumdurchflußmenge bei
gleichbleibendem Kühlmediumdruck zu steuern.
An solche Einspritzkühler werden zahlreiche und hohe Anforderungen gestellt. Der Kühler muß beständig sein gegen
häufige und große Temperaturänderungen, konstruktiv so einfach wie möglich ausgeführt sein, einen großen Regelbereich bieten
und das Kühlmedium für eine möglichst effiziente und gute
Wirkung zu möglichst kleinen Tropfen zerstäuben.
Der Erfindung zufolge wird dies erreicht durch einen Einspritzkopf des eingangs erwähnten Typs, der dadurch
gekennzeichnet ist, daß jeder Zerstäuber eine Zerstäuberkappe aufweist, die einen Kranz von schräg durch die Wand des
Einspritzkopfkörpers verlaufenden Bohrungen umgibt und deren
quer zur Wand des Einspritzkopfkörpers stehende Wand und deren mit der Zerstäuberöffnung versehene Endwand zusammen mit dem
Kranz schräg verlaufender Bohrungen aufweisenden Wandabschnitt des Einspritzkopfkörpers eine Wirbelkammer für das über die
schräg verlaufenden Bohrungen zugeführte Medium begrenzen.
Das schräg in die Wirbelkammer eingespritzte Kühlmedium wird gegen die Innenwand der Wirbelkammer prallen, die Richtung
ändern und in Rotation kommen, mit dem Ergebnis, daß das Kühlmedium in Form sehr kleiner Tropfen aus der
Zerstäuberöffnung austritt. Die Wand des Einspritzkopfkörpers
selbst kann dadurch, daß die Zerstäuberkappe mit der Wirbelkammer außerhalb dieser Wand liegt, dünn gehalten werden,
wodurch der Einspritzkopf besonders gut gegen sehr große Temperaturdifferenzen zwischen Innen- und Außenseite beständig
ist, wobei diese großen Temperaturdifferenzen die Folge der heutzutage verwendeten sehr hohen Dampftemperaturen sind.
Wenn der Kranz schräg verlaufender Bohrungen in einem Einsatz gebildet ist, der abdichtend innerhalb der Zerstäuberkappe
angebracht und die Wand der Zerstäuberkappe in einer in der Wand des Einspritzkopfkörpers gebildeten Öffnung aufgenommen
ist, erhält man nicht nur eine konstruktiv sehr einfache Ausführungsform, sondern es wird außerdem der Vorteil erzielt,
daß mit einem gleichen Einspritzkopfkörper durch das Variieren
des dabei verwendeten Einsatzes der Zerstäuberkappenkombination verschiedene Durchflußmengen und Regelbereiche realisiert
werden können.
Vorzugsweise ist dabei der Einsatz über ein Gewinde innerhalb der Zerstäuberkappe fixiert und ist diese über ein Gewinde in
der Wand des Einspritzkopfkörpers eingeschraubt.
Es ist jedoch auch eine Ausführungsform möglich, bei der jeder
Kranz Bohrungen in einem verdickten Wandteil des Einspritzkopfkörpers eingeformt ist, auf dem die Abschlußkappe
aufgesetzt ist.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert, wobei:
Figur (1 ein Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des Einspritzkörpers
der Erfindung ist;
Figur (2 eine Seitenansicht des Einspritzkopfes
gemäß Figur (1) ist;
Figur (3 die in dem Einspritzkopf von Figur (1) verwendete Kombination von
Zerstäuberkappe und Einsatz in vergrößertem Maßstab, perspektivisch und in auseinandergenommenen Zustand
zeigt;
Figur (4 ein Querschnitt in der Ebene IV-IV in Figur (1) ist;
Figur (5) ein Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Einspritzkopfes
der Erfindung ist;
Figur (6 die Komponenten des Einspritzkopfes gemäß Figur (5) in vergrößertem
Maßstab, perspektivisch und in auseinandergenommenen Zustand zeigt.
Der als Ganzes in Figur (1) mit der Bezugsziffer (2) bezeichnete Einspritzkopf für einen Einspritzkühler umfaßt
üblicherweise einen rohrförmigen Einspritzkopfkörper (4) mit
mehreren, durch die Wand des Einspritzkopfkorpers (4) verlaufenden Bohrungen (12), in dem ein beweglicher
Regeltauchkolben (6) aufgenomme ist. Dieser ist an einer Tauchkolbenstange (8) befestigt. Diese Tauchkolbenstange (8)
befindet sich in einem Rohr, das an einer Kühlmediumquelle, normalerweise Wasser, unter hohem Druck angeschlossen ist. Das
Kühlmedium kann dann in den Raum zwischen der Oberseite des Regeltauchkolbens (6) und der Innenwand des
Einspritzkopfkorpers (4) und von dort aus zu den von dem Regeltauchkolben (6) freigegebenen Bohrungen (12) fließen.
An der Außenseite des Einspritzkopfkorpers (4) sind mit jeweils
einer Zerstäuberöffnung (22) versehene Zerstäuber (10) angebracht, die an die Bohrungen (12) anschließen. Die
Bohrungen (12) für das zu zerstäubende Kühlmedium sind jeweils kranzförmig und von einer Zerstäuberkappe (18) umgeben
angeordnet und verlaufen schräg durch die Wand des Einspritzkopfkorpers (4). In der Ausführungsform gemäß den
Figuren (1) bis (4) ist jeder Kranz Bohrungen (12) in einem Einsatz (14) eingeformt, der über eine Verschraubung (16) in
der zugehörigen Zerstäuberkappe (18) fixiert ist. Jede Zerstäuberkappe (18) ist wieder über eine Verschraubung (20) in
der Wand (4a) des Einspritzkopfkorpers (4) fixiert und hat die
übliche Zerstäuberöffnung (22). Diese Zerstäuberöffnung (22)
ist in der gezeigten Ausführungsform venturiförmig ausgeführt;
eine andere Form ist jedoch auch möglich.
Die Konfiguration des Ganzen ist derart, daß der jeweils
zwischen der Innenwand der Zerstäuberkappe (18) und der Stirnwand des Einsatzes (14) gebildete Raum (24) eine
Wirbelkammer bildet. Das zu zerstäubende Kühlmedium wird durch die Schräglage der Bohrungen (12) schräg gegen die Wand der
Zerstäuberkappe (18) gespritzt, ändert die Richtung und wird
dadurch in der Wirbelkammer (24) in Rotation gebracht, wodurch das zu zerstäubende Medium in Form sehr kleiner Tropfen aus der
öffnung (22) austritt.
Figur (4) erläutert, wie die obenbeschriebene Konfiguration auf
sehr einfache Weise hergestellt werden kann. Zerstäuberkappe (18) und Einsatz (14) können auf die übliche Weise mittels
Zerspannung geformt werden. Vor dem Einschrauben des Einsatzes (14) in die Zerstäuberkappe (18) werden Innen- und Außengewinde
der Verschraubung (16) und das Innen- und Außengewinde (20b, 20a) der Verschraubung (20) mit Lötpaste versehen, die für eine
sehr hohe Temperatur geeignet ist. Danach wird der Einsatz (14) in die Zerstäuberkappe (18) und die Zerstäuberkappe (18) in die
mit einem Innengewinde (20b) versehene Aufnahmeöffnung (21) in
dem Einspritzkopfkörper (4) geschraubt. Die auf solche Weise montierten Teile werden daraufhin in einem Ofen unter hohem
Vakuum bei sehr hoher Temperatur zusammengelötet.
Natürlich ragen dann Teile sowohl der Zerstäuberkappe (18) als auch des Einsatzes (14) in den hohlen Innenraum (5) des
Einspritzkopfkörpers (4) hinein, wie in Figur (4) mit (A) angegeben. Diese vorstehenden Teile werden mittels eines
zugleich den Innendurchmesser des röhrenförmigen Einspritzkopfkörpers (4) bestimmenden Fräsers entfernt, wodurch
sich eine vollkommen glatte Innenwand ergibt. Dies ist in Figur (4) mit (B) angegeben.
Die Figuren (5) und (6) beziehen sich auf eine zweite Ausführungsform des Einspritzkopfes gemäß der Erfindung, als
Ganzes mit (2') bezeichnet, welcher ebenfalls mit einem rohrförmigen Einspritzkopfkörper (4') und einem
Regeltauchkolben (6') mit Tauchkolbenstange (8') ausgestattet ist. Bei dieser Ausführungsform sind die schräg verlaufenden
Bohrungen (12') direkt in der Wand (4'a) des Einspritzkopfkörpers (4') eingeformt, und zwar in einem
verdickten Wandabschnitt (30), der mit einem Außengewinde (32) versehen ist. Auf dieses Außengewinde (32) ist eine
Zerstäuberkappe (34) mit einer Zerstäuberöffnung (36) geschraubt. Auch hier bildet der Raum zwischen dem verdickten
Wandabschnitt (30) und der Innenwand der Zerstäuberkappe (34) eine Wirbelkammer (38) mit den vorher beschriebenen Vorteilen.
Die Zerstäuberkappe (34) wird ebenfalls mittels Vakuumlöten auf dem Einspritzkopfkörper (4) fixiert.
In der in den Figuren (1) und (2) wiedergegebenen Ausführungsform hat der Einspritzkopf (2) zwei Reihen von
Zerstäubern, wobei jede Reihe mehrere Zerstäuber umfaßt. Der Einfachheit halber sind in der Zeichnung je Reihe nur zwei
Zerstäuber wiedergegeben. Jede Reihe kann jedoch auch drei oder mehr Zerstäuber umfassen.
Die Zerstäuber einer Reihe sind in Längsrichtung der Reihe gegenüber den Zerstäubern der anderen Reihe(n) versetzt. Es ist
auch möglich, nur eine Reihe von Zerstäubern oder drei Reihen von Zerstäubern vorzusehen. In Figur (4) ist ein Zerstäuber
einer dritten Reihe gestrichelt dargestellt. Die Zerstäuber liegen an einer Seite des Einspritzkopfes (2) innerhalb eines
Bereiches von weniger als 180°, so daß die Zerstäubung des Kühlmediums in der Fließrichtung des zu kühlenden Dampfes
erfolgen kann, wie es in der Praxis bei der Kühlung von Dampf mittels Einspritzung eines Kühlmediums üblich ist.
Der Einspritzkopf gemäß der Erfindung hat ein verhältnismäßig geringes Gewicht (durch die verhältnismäßig dünne Wand) und
sehr gut funktionierende Zerstäuber bei einfacher Konstruktion. Der Einspritzkopf (2) kann bei sehr hohen Dampftemperaturen
verwendet werden (derzeit max. ca. 525°C; in der Zukunft
möglicherweise höher) und für verschiedene Einspritzkühlertypen, zum Beispiel wie aus der JP-A-50-6883
bekannt, aber auch für Einspritzkühler mit einer anderen Konstruktion.
Claims (6)
1. Einspritzkopf für einen Einspritzkühler, insbesondere für überhitzten Dampf, der einen rohrförmigen
Einspritzkopfkörper mit mehreren, durch die Wand des Einspritzkopfkörpers verlaufenden Bohrungen für ein zu
zerstäubendes Kühlmedium und eine Anzahl von an der Außenseite des Einspritzkopfkörpers angebrachten, mit einer
Zerstäuberöffnung versehenen Zerstäubern aufweist, die an die Bohrungen in der Wand des Einspritzkopfkörpers
anschließen, wobei der Einspritzkopfkörper für die Aufnahme eines in dessen Längsrichtung beweglichen Regeltauchkolben
vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zerstäuber (10) eine Zerstäuberkappe (18; 34) aufweist, die einen Kranz von
schräg durch die Wand (4a; 4'a) des Einspritzkopfkörpers
(4; 4') verlaufenden Bohrungen (12) umgibt und deren quer zur Wand (4a; 4'a) des Einspritzkopfkörpers (4; 4') stehende
Wand und deren mit der Zerstäuberöffnung (22; 36) versehene Endwand zusammen mit dem den Kranz schräg verlaufender
Bohrungen (12) aufweisenden Wandabschnitt (14, 30) des Einspritzkopfkörpers (4, 4') eine Wirbelkammer (24; 38)
für das über die schräg verlaufenden Bohrungen (12) zugeführte Medium begrenzen.
2. Einspritzkopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kranz schräg verlaufender
Bohrungen (12) in einem Einsatz (14) eingeformt ist, der abdichtend innerhalb der Zerstäuberkappe (18) angeordnet
ist und in der quer zu der Wand (4a) des Einspritzkopfkörpers (4) stehenden Wand der Zerstäuberkappe
(18) in einer in der Wand (4a) des Einspritzkopfkörpers gebildeten Öffnung (21) aufgenommen ist.
3. Einspritzkopf nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (14) über ein Gewinde (16) innerhalb der Zerstäuberkappe (18) fixiert
ist und diese über ein Gewinde (20) in der Wand (4a) des Einspritzkopfkörpers (4) eingeschraubt ist.
4. Einspritzkopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kranz schräg verlaufender Bohrungen (12) in einem verdickten Wandteil (30) des
Einspritzkopfkörpers (4) eingeformt ist, auf dem die Zerstäuberkappe (34) aufgesetzt ist.
5. Einspritzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (12) jeweils in Umfangsrichtung des Kranzes und/oder nach außen
schräggstellt sind.
6. Einspritzkühler, insbesondere für überhitzten Dampf, der einen mit mehreren Zerstäubern versehenen Einspritzkopf,
einen im Innern des Einspritzkopfes beweglichen Regeltauchkolben für das Regeln der mittels des
Einspritzkühlers eingespritzten Kühlmediummenge, Mittel für die Zufuhr des Kühlmediums und Mittel für das Regeln
der Position des Regeltauchkolbens im Innern des Einspritzkopfes aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzkühler mit einem Einspritzkopf (2; 2') nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 5 versehen ist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9201491A NL9201491A (nl) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | Inspuitkop voor een inspuitkoeler, in het bijzonder voor oververhitte stoom, en inspuitkoeler voorzien van een dergelijke inspuitkop. |
Publications (1)
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|---|---|
| DE9216511U1 true DE9216511U1 (de) | 1993-02-25 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE9216511U Expired - Lifetime DE9216511U1 (de) | 1992-08-21 | 1992-12-04 | Einspritzkopf für einen Einspritzkühler, insbesondere für überhitzten Dampf, sowie Einspritzkühler, versehen mit einem solchen Einspritzkopf |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| NL (1) | NL9201491A (de) |
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| EP2969232A4 (de) * | 2013-03-11 | 2016-11-23 | Control Components | Spritzdüsenanordnung mit mehreren spindeln |
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| US11346545B2 (en) | 2018-11-09 | 2022-05-31 | Fisher Controls International Llc | Spray heads for use with desuperheaters and desuperheaters including such spray heads |
| US11454390B2 (en) * | 2019-12-03 | 2022-09-27 | Fisher Controls International Llc | Spray heads for use with desuperheaters and desuperheaters including such spray heads |
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1992
- 1992-08-21 NL NL9201491A patent/NL9201491A/nl active Search and Examination
- 1992-12-04 DE DE9216511U patent/DE9216511U1/de not_active Expired - Lifetime
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