146550. lajstromszámú szabadalom • Fúvócsöves füstgázelszívó szerkezet gőzmozdonyokhoz

Megjelent: 1960. április 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.550, SZÁM 24. g. OSZTÁLY — NE—221. ALAPSZÁM Fúvócsöves füstgázelszívó szerkezet gőzmozdonyokhoz NIKEX Nehézipari Külkereskedelmi Vállalat, Budapest, mint a feltalálók: Dabóczy Ödön, Heller György, Jánosdeák Egon, Kassai Dénes és Torma István gépészmérnökök, budapesti lakosok jogutódja A bejelentés napja: 1958. május 29. A fúvócsöves füstgázelszívó szerkezet jelen találmány szerinti kiképzésének az a célja, hogy a rendelkezésre álló beépítési hely rövidsége ellenére a szerkezet hatásfoka jobb és ezáltal a gőzmozdony gőzhengerének dugattyújára ható ellennyomás kisebb legyen, mint az ismeretes fúvócsöves szerkezetek alkalmazásánál. Az ellennyomás csökkenése következtében a mozdony vonóhorgán kifejthető vonóerő növekedik, a mozdony indikált lóerőóránkénti gőzfogyasztása pedig csökken. Ismeretes olyan, főleg a régi mozdonyokon alkalmazott füstgázelszívó szerkezet, amelynél egy körkeresztmetszetű fúvócső foglal helyet egy körkeresztmetszetű kúpos kémény torka közelében; ily elrendezésű szerkezet aránylag jó hatásfokkal működik, a korszerű nagyteljesítményű mozdonyokon azonban ily elrendezés mellett a kéménynél szükséges méretarányokat nem lehet betartani, mert a kémény hosszát felfelé például az alagutak miatt, lefelé pedig a kazán középvonalának ;

magas fekvése miatt nem lehet növelni. Jelenleg leginkább azok a füstgázelszívó szerkezetek vannak elterjedve, amelyeknél a fúvócső körkeresztmetszetű és a fúvócső kiömlő keresztmetszete egy hosszú szabad gőzsugár létesítése céljából a kémény legkisebb keresztmetszete alatt nagyon mélyen foglal helyet, ezért a kéményt csak rendkívül rövidre lehet kiképezni. Ily elrendezésű szerkezettel sikerült a korszerű nagyteljesítményű mozdonyokon is a füstszekrényben a szükséges vákuumot előállítani, de ezeknek a szerkezeteknek a hatásfoka nem kielégítő, mert a fáradtgőz és füstgáz keveredésénél nagy ütközésveszteség keletkezik; ugyanis az ütközés pillanatában a füstgáz sebessége nagyon kicsiny. Ismeretes oly szerkezet, amelynél a fúvócső kiömlő keresztmetszete ugyancsak mélyen a kémény legkisebb keresztmetszete alatt .foglal helyet, de a fúvócső kiömlő keresztmetszete a körkeresztmetszettől eltérően csillag alakú, a kémény felső része pedig hengeres, azonban ennek a szerkezetnek a hatásfoka sem kielégítő egyrészt a nagy ütközési veszteségek .miatt, másrészt pedig azért, mert a keverék nagy sebességgel távozik a kéményből. A helyes méretarányok megközelítése céljából megkísérelték a mozdonyt több, pl. négy kis átmérőjű kéménnyel felszer élni, ez a megoldás azonban szerkezeti komplikációt jelent. Alkalmaznak hosszúkás négyszög keresztmetszetű lapos kéményt is, amely kéményszerkezet tulajdonképpen több egymás mögé helyezett kis átmérőjű körkeresztmetszetű kémény helyettesítése; ennél a kéményalaknál a fáradtgőz és füstgáz keverékének mozgási energiája rossz hatásfokkal alakul át nyomási energiává, mert a körkeresztmetszettől való eltérés miatt a kéményben az áramlás nern képes elég turbolenssé válni, pedig a turbolencia hasznos, mert gátolja a sugár leválását a falról. A találmány szerint a kémény körkeresztmetszetű és a fúvócső kiömlőkeresztmetszete csillag alakú, de az ismeretes ily kialakítású szerkezetekkel szemben a fúvócső csillag alakú kiömlő keresztmetszete a kémény torka közelében foglal helyet és a kémény felső része kúpos. Ily kialakítás következtében a találmány szerinti szerkezet nemcsak eléri az ismeretes rövid szerkezetek rövidségét, hanem azonkívül hatásfoka jobb, mint bármelyik olyan fúvócsöves füstgázelszívó szerkezet hatásfoka, amely az időegységben ugyanannyi füstgázt szállít és amelynek szerkezeti hossza ugyanakkora. A találmány szerinti kiképzés biztosítja, hogy a keveredésnél csak kis ütközési veszteség keletkezik. A fúvócső csillag alakú kiképzése következtében a fáradgőz-sugár felületei nagyok, így a keveredés előbb fejeződik be, a keverőtér rövidebb, a diffúzor pedig hosszabb lehet. Tovább növekedik a szerkezet hatásfoka a keverőtér hengeres kiképzése és a csillagágak szétágazó kialakítása által. Mivel a találmány szerinti szerkezet hatásfoka lényegesen jobb, mint a használatos szerkezetek hatásfoka, ezért a találmány szerinti fúvócső kiömlő keresztmetszeti területe jóval nagyobb, mint a használatos fúvócsöveknél, tehát a fáradtgőznek a dugattyúra ható ellennyomása kisebb. A találmány szerinti további kialakításoknak az a céljuk, hogy a szerkezet hatásfokát -növeljék, építési hosszát csökkentsék és csökkentsék a ta-