146550. lajstromszámú szabadalom • Fúvócsöves füstgázelszívó szerkezet gőzmozdonyokhoz

2 146.550 lálmány szerinti szerkezet alkalmazásával esetleg fellépő azokat a mellékhatásokat, amelyek a gőz-, illetve tüzelőanyag-megtakarítást csökkentik. Az 1. ábra a találmány szerinti füstgázelszívó szerkezet egyik kiviteli alakját hosszmetszetben mutatja a füsitsziefcrény alatt elhelyezett kiegyenlítő gőztartállyal együtt. A 2. ábra a kiegészítő gőztartályt a II—II metszetbén szemlélteti. A 3. ábrán oldalnézetben, a 4. ábrán felülnézetben, az 5. ábrán pedig V—V metszetben látható az 1. ábra szerinti fúvófej. A 6. ábrán az 1. ábra szerinti fúvófej perspektivikusan van ábrázolva. A 7. ábra ugyancsak perspektivikusan ábrázolva oly fúvófejét mutat, melynél a csillagágak ferdén vannak elhelyezve. A 8. ábra a 3. ábra .szerinti fúvófejnek az —m— átmérőjű hengerpalásttal való metszetét szemlélteti síkba fejtve. A 9. ábra a 7. ábra szerinti fúvófejnek ugyancsak —m— átmérőjű hengerpalásttal való metszetét, szemlélteti síkba fejtve. A 10. ábra a mozdony tolattyúperselyének síkba fejtett belső felületét szemlélteti azoknak a nyílásoknak találmány szerinti kiképzésével, amelyeken át a frissgőz a hengerbe ömlik és a fáradtgőz a hengerből kiömlik. Az 1. ábra a találmány szerinti szerkezetnek azt a kiviteli alakját mutatja, amidőn a kéményt nem egyetlen kúp alkotja, hanem a kémény beömlő vége körkeresztmetszetű henger, amelynek folytatása a kiömlő kúpos vég; a hengeres rész hossza —hí—, a kúpos rész hossza —h2—. A hengeres részibe történik a fáradtgőz és a füstgáz keveredése. A keverőtérnek hengeres kiképzése javítja az energia átalakulásának hatásfokát, mert a hengeres rész elegendő hossza esetében a keveredés befejeződik, mielőtt megkezdődne a sebességi energiának átalakulása nyomási energiává, azaz, mielőtt a keverék a kúpos részbe, vagyis a diffúzorba kerülne. Az 1. ábrán a 4. ábra szerinti , —1— négyágú fúvófej I—I metszetben látható. A —2— kiömlő keresztmetszet csillag alakú kiképzésének egyik előnye az, hogy ily keresztmetszet kerülete lényegesen nagyobb, tmint az ugyanakkora nagyságú területtel bíró körkeresztmetszet kerülete, tehát a kiáramló fáradtgőz nagyobb felületen érintkezik a füstgázzal; másik előnye pedig a körkeresztmetszettel szemben az, hogy ugyanakkora keresztmetszet mellett a csillagfúvó —d2— átmérőjének nagyobbnak kell lennie, ennélfogva a kiömlő keresztmetszet külső kerületi pontjai közelebb kerülnek a keverő teret határoló falhoz, a keveredés rövidebb hosszon befejeződik és a sebességnek nyomássá alakulására hosszabb kúpos rész marad. A keverőtér hosszának további rövidülését eredményezi az a körülmény, hogy a osillagágak szétágazóak, amint, azt a csillagágak —<*— kúpszöge mutatja (1. ábra), így a kiömlő fáradtgőzsugár kúpszöge is nagyobbá válik. Találmány szerint a csillag-keresztmetszetű fúvófej külső keresztmetszete is csillag-keresztmetszetű, hogy a —4— és •—5— felületek által vezetve (4. ábra) a füstgáznak egy része már a fúvófej kiömlési keresztmetszetének magasságában a fúvócső középvonalának közelébe kerüljön; ez az áramvonalas kiképzés a keveredési folyamatot meggyorsítja és az ütközési veszteségeket csökkenti. Elősegíti a keveredés tökéletességét és rövid út után való befejezését, ha a csillagágak úgy vannak kiképezve, hogy két-két csillagág között elegendő nagy áramlási keresztmetszet maradjon a füstgáz részére. Ebből a célból előnyös, ha a fúvói ej kiömlő keresztmetszetének külső átmérője nagyobb, mint a kémény legkisebb átmérőjének a fele. Az.l. ábra szerinti kivitelnél a fúvócső kiömlő keresztmetszete —a— távolságban foglal helyet a kémény torka alatt. A kémény beömlő vége rendszerint egy bő nyílású szájjal kezdődik; ebben az iratban toroknak nevezzük a kémény beömlő végén levő azt a keresztmetszetet, amelynek átmérője .a kémény legkisebb átmérőjének, azaz —Di—nek 1,2-szerese. Előnyös, ha az —a— távolság kisebb, mint a kémény legkisebb átmérőjének háromnegyed része, éspedig abból a célból, hogy a füstgáz a fáradtgőzzel való érintkezés előtt nagy sebességet érjen el és így a keveredésnél kicsiny legyen az ütközési veszteség. Legkedvezőbb, ha a fúvócső kiömlő keresztmetszete a kémény —3— legalsó legkisebb keresztmetszeiével van egy magasságban, de találmány .szerint a fúvófejet fel lehet emelni oly magasra is, hogy kiömlő keresztmetszete jelentékenyen a kémény —-3— keresztmetszete fölé kerüljön. A találmány lényegén nem változtat, ha a keverőtér a hengerestől eltérően kúpos, lényegesen azonban, hogy a fúvócső kiömlő keresztmetszete a kémény torkához képest úgy legyen elhelyezve, hogy a füstgáz áramlási keresztmetszete a fúvócső kiömlő keresztmetszetének magasságában kicsiny legyen a nagy áramlási sebesség biztosítása céljából. A találmány lényegét nem érinti, ha a fúvófej nem négy-, hanem két- vagy többágú. Természetesen a fúvófej különböző magasságában a fáradtgőz áramlási keresztmetszete annál kisebb, minél közelebb van az a keresztmetszet a kiömlési keresztmetszethez. Legnagyobb az áramlási keresztmetszet fa fúvócső —di— átmérőjű, és legkisebb a —d2— átmérőjű keresztmetszeténél. Találmány szerint a diffúzor hatásfokát javíthatjuk oly módon, hogy a fúvófej csillagágait ferdén helyezzük el, amely elrendezés következtében a diffúzorbam a keverék csavarvonal alakú áramlást nyer. Ha a csillagágakat a 6. ábra szerint egyenesen helyezzük el, akkor a fáradtgőz sugár, amely az I—I síkban lép ki a fúvófejből, mindvégig ebben a síkban marad. Ha azonban a csillagágakat és az egyes csillagágak kiömlő keresztmetszeteit a 7. ábra szerint ferdén helyezzük el, akkor a fúvófejiből távozó fáradtgőzsugár elhagyja a kémény tengelyén áthaladó azt a síkot, amelyben a kilépés pillanatában eredetileg volt és a keverőhengerben, azután pedig a diffúzorban csavarvonalban folytatja az; áramlást a keveredett füstgázzal együtt. Ha az egyenes ágakkal kiképzett fúvófejet az —m— átmérőjű hengerpalásttal metsszük (3. ábra) és a metszetet síkba fejtjük, akkor a 8. ábrán feltüntetett metszet keletkezik; a csillagágból —6— nyíl irányban távozik a fáradtgőz. A 9. ábra szerinti metszet a csillagágak ferde elhelyezése esetében keletkezik; ennél a kivitelnél a fáradtgőz a —7— nyíl arányában távozik és a kiömlési keresztmetszet —8— »íkja merőleges a —-7— nyíl irányára; a —7— nyíl a —9— és —10— vonalak által alkotott szög