DE1179389B - Schalldaempfer fuer Stoergeraeusche eines unter hohem Druck ausstroemenden Gases - Google Patents

Description

• Schalldämpfer für Störgeräusche eines unter hohem Druck ausströmenden Gases Schalldämpfer werden im allgemeinen für normale Dauerzustände in einer geschlossenen Rohrleitung oder einer ins Freie mündenden Auslaßleitung, z. B. einer Brennkraftmaschine, vorgesehen. Im letzteren Falle erfolgt der Austritt des Arbeitsmittels je nach Art der Maschine zwar mehr oder weniger stoßweise, aber doch mit einem durch die vorhergehende Arbeitsleistung bereits weitgehend verringerten Druck.
• Für die Ausbildung eines solchen Schalldämpfers ist zu beachten, daß die Dämpfung der stationären Schallwellen mit möglichst geringem Druckverlust erreicht wird, da durch diesen die Leistung des Motors verringert wird. Infolgedessen sind bei derartigen Schalldämpfern vielfach Einbauten vorgesehen, mit denen durch Teilung und mehrfache Umlenkung des Auspuffstromes eine gegenseitige Überlagerung der Schallwellen im Sinne einer Dämpfung ohne zu starke Drosselung erreicht werden soll.
• Bei einem bekannten Schalldämpfer für den vorgenannten Zweck werden die aus der Auspuffleitung einer Brennkraftmaschine in regelmäßigen Abständen pulsierend zuströmenden Auspuffgase in einem sich konisch erweiternden Rohr gegen die Scheitelkante einer in Form eines spitzwinkligen Keiles gebogenen Prallplatte geleitet. Dort 'wird der Gasstrom aufgeteilt, indem er zu einem Teil in gleicher Richtung weiterströmt, zu einem anderen Teil in abgelenkter Richtung weiterströmt und dabei eine zurückflutende Druckwelle verursacht. Ferner können in der Wand der Prallplatte kleine Öffnungen vorhanden sein, durch die ebenfalls eine entsprechend geringe Menge der Auspuffgase strömt. Am Ende des konischen Rohrabschnittes befindet sich eine geschlossene Wand, an der die auftreffenden Gasströme auch wieder reflektiert werden. Der einzige Weg zu der hinter dieser Wand liegenden zweiten Kammer des Schalldämpfers führt durch ein vergleichsweise kleines Rohrstück, das die Wand durchdringt und dessen Eintrittsöffnung zwischen den Wänden der vorerwähnten keilförmigen Prallplatte liegt.
• Ganz anders als in der Auspuffleitung einer Brennkraftmaschine liegen die Verhältnisse dagegen, wenn beim Öffnen eines Sicherheitsventils eine größere Menge von Dampf, Gas oder Luft mit vergleichsweise sehr hohem Druck plötzlich in die Atmosphäre entweicht. Dabei entstehen durch die schlagartige Entspannung und die dabei auftretenden sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten im wahrsten Sinne des Wortes ohrenbetäubende Geräusche. Für solche Fälle, z. B. bei Sicherheitsventilen für Dampfkessel und sonstigen Schnellöffnungsventilen von Druckgas oder Druckluft führenden Anlagen, hat man wegen der nicht regelmäßig, sondern nur ausnahmsweise erfolgenden Betätigung derartiger Ventile bisher auf eine Schalldämpfung verzichtet. Das ist aber wegen des gesetzlich vorgeschriebenen Schutzes der Bevölkerung- =vor urzumutbaren- Belästigungen durch Lärm usw. nicht mehr überall zulässig.
• ' Der Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines vor allem für die zuletzt genannten Verhältnisse geeigneten Schalldämpfers. Dabei kommt es darauf an, die weitgehende Druckverringerung so durchzuführen, daß sich keine Überschallgeschwindigkeiten ergeben. Demgemäß ist unter Verwendung einer für solche Zwecke an sich bekannten konischen Rohrleitung diese erfindungsgemäß am Ende durch weitere siebartige, als Drosselscheiben wirkende Platten in Abschnitte unterteilt.
• Im Zusammenhang damit ist dem sich konisch erweiternden Rohrstrang zweckmäßig ein Gehäuse noch größeren Querschnittes mit an sich bekannten schalldämpfenden Wandbekleidungen und/oder Einbauten nachgeschaltet. Ferner empfiehlt es sich, das ganze System durch eine zusätzliche Umhüllung oder durch eine entsprechend wirkende Verlegung im Erdreich schalldicht einzukapseln.
• Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt.
• Einem Austrittsrohrstutzen 1, der einem Schnellöffnungsventil, z. B. einer Heißluftturbinenanlage mit geschlossenem Kreislauf, zugeordnet ist, sind vier konische Rohrabschnitte 2 bis 5 mit stufenweise immer größer werdenden Durchmessern nachgeschaltet. Am Anfang und Ende dieses konischen Rohrstranges sowie zwischen seinen einzelnen Rohrabschnitten sind als Drosselscheiben wirkende Platten 6 bis 10 angeordnet, die aus einem Außenring mit einem durch Stege in zahlreiche schmale Schlitze unterteilten Durchtrittsquerschnitt bestehen. Im Anschluß daran folgt ein zylindrischer Rohrabschnitt 11, der in ein winkelförmig ausgebildetes Gehäuse 12 mit vergleichsweise noch größerem Durchtrittsquerschnitt einmündet. Dieses Gehäuse ist im Umlenkbereich des durchgeführten Druckmittels mit einer dämpfenden Wandbekleidung 13, z. B. Heraklithplatten, und unmittelbar vor dem Austrittsquerschnitt mit weiteren schalldämpfenden Einbauten 14 an sich bekannter Art versehen.
• Die aus den Abschnitten 1 bis 5 und 11 bestehende Rohrleitung und teilweise auch das Gehäuse 12 sind außerdem mit schalldämpfendem Material 15 umkleidet oder im Erdreich verlegt, wodurch eine entsprechende Wirkung erreicht wird.
• Die besondere vorteilhafte Wirkung einer solchen Schalldämpferbauart gemäß der Erfindung beruht vor allem auf der stufenweise abwechselnden Geschwindigkeitsverringerung und anschließenden Beseitigung der dabei entstehenden Druckerhöhung in dem Bereich des konisch sich erweiternden Rohrstranges mit den zwischengeschalteten Drosselscheiben. Auf diese Weise wird dae plötzliche Entspannung eines Betriebsdruckes von z. B. 40 at vor dem Schnellöffnungsventil auf den Atmosphärendruck mit einer dadurch sonst bedingten mehrfachen Überschallgeschwindigkeit oder das Zerplatzen des unter Schallgeschwindigkeit und noch höherem Luftdruck stehenden Strahles vermieden, ohne aber die Ausblasezeit bis zum Wiederschließen des Sicherheitsventils wesentlich zu verlängern.
• Im übrigen ist hierbei aber zum Unterschied von den eingangs erwähnten Auspuffschalldämpfern für Brennkraftmaschinen eine Energievernichtung durch starke Drosselung des beim Öffnen des Sicherheitsventils mit vollem Betriebsdruck austretenden Arbeitsmedium geradezu notwendig. Infolgedessen kann auf alle solche Einbauten und sonstigen umständlichen Gestaltungen des Schalldämpfers verzichtet werden, mit denen in anderem Zusammenhgng die schalldämpfende Wirkung möglichst ohne Drossel- und Energieverlust erreicht werden soll. Daraus ergibt sich die aus dem berücksichtigten Stand der Technik infolge unterschiedlicher Problemstellung nicht herleitbare Möglichkeit einer sehr einfachen Ausführung, wie sie das beschriebene und dargestellte Beispiel klar erkennen läßt.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Schalldämpfer für Störgeräusche eines unter hohem Druck stehenden Gases, das impulsartig, z. B. mittels eines Schnellöffnungsventils, ins Freie ausgelassen wird, der aus einer in Strömungsrichtung sich erweiternden konischen Rohrleitung besteht, die am Ende durch eine mit Öffnung versehene Platte abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese konische Rohrleitung durch weitere siebartige, als Drosselscheiben wirkende Platten (6 bis 10) in Abschnitte (1 bis 5) unterteilt ist.
2. 2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem sich konisch erweiternden Rohrstrang ein Gehäuse (12) noch größeren Querschnittes mit an sich.bekannten schalldämpfenden Wandbekleidungen (13) und/oder Einbauten (14) nachgeschaltet ist.
3. 3. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ganze System durch eine zusätzliche Umhüllung (15) oder durch eine entsprechend wirkende Verlegung im Erdreich schalldicht eingekapselt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 851123.