DE1179389B

DE1179389B - Silencer for disturbing noises of a gas flowing out under high pressure

Info

Publication number: DE1179389B
Application number: DEG36706A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Erwin Ebert; Heinrich Holzapfel; Dipl-Ing Horst Wieligmann
Original assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Current assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Priority date: 1962-12-21
Filing date: 1962-12-21
Publication date: 1964-10-08

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.Silencer for background noise from a discharging under high pressure Gas silencers are generally closed for normal steady-state conditions Pipeline or an outlet line opening into the open, e.g. B. an internal combustion engine, intended. In the latter case, the work equipment is released depending on the type the machine more or less intermittently, but with one through the previous one Work performance already largely reduced pressure.

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.For the formation of such a silencer it should be noted that the attenuation of the stationary sound waves is achieved with the lowest possible pressure loss as this reduces the engine's performance. As a result, are in such mufflers often internals are provided with which by division and multiple diversions of the exhaust flow a mutual superposition of the sound waves should be achieved in terms of damping without excessive throttling.

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.In a known muffler for the aforementioned purpose pulsing from the exhaust pipe of an internal combustion engine at regular intervals inflowing exhaust gases in a conically widening pipe against the apex edge a baffle plate bent in the form of an acute-angled wedge. There will the gas flow is divided by partly continuing to flow in the same direction, flows on to another part in a deflected direction and thereby flows back Blast wave caused. Furthermore, small openings can be made in the wall of the baffle plate be present, through which also a correspondingly small amount of exhaust gases flows. At the end of the conical pipe section there is a closed wall, on which the incident gas streams are also reflected again. The only way to the second chamber of the silencer located behind this wall a comparatively small piece of pipe that penetrates the wall and its inlet opening lies between the walls of the aforementioned wedge-shaped baffle plate.

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.Quite different from lying in the exhaust pipe of an internal combustion engine the situation, on the other hand, if a larger one when opening a safety valve Amount of steam, gas or air with comparatively very high pressure suddenly in the atmosphere escapes. The sudden relaxation and the very high flow velocities occurring in the truest sense of the Word deafening noises. For such cases, e.g. B. with safety valves for steam boilers and other quick opening valves of compressed gas or compressed air leading plants, because of the not regularly, but only exceptionally actuation of such valves has so far dispensed with sound attenuation. But this is because of the statutory protection of the population - = before Unreasonable annoyance due to noise etc. is no longer permissible everywhere.

' 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.'The purpose of the invention is to create one especially for that the last-mentioned conditions of a suitable silencer. That’s where it depends to carry out the extensive pressure reduction in such a way that there are no supersonic speeds result. Accordingly, using one for such purposes is known per se conical pipeline according to the invention at the end by more sieve-like than Throttle discs acting plates divided into sections.

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.In connection with this is the conically widening pipe string expediently a housing with an even larger cross-section with known sound-absorbing Wall cladding and / or fixtures connected downstream. It is also recommended that the entire system by an additional covering or by a correspondingly effective one Encapsulate laying in the ground in a soundproof manner.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt.The object of the invention is shown in the drawing in one embodiment for example shown.

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.An outlet pipe socket 1, which is a quick release valve, z. B. a hot air turbine system with a closed circuit, assigned, are four conical pipe sections 2 to 5 with gradually increasing diameters downstream. At the beginning and end of this conical pipe string as between its individual pipe sections are plates acting as throttle disks 6 to 10 arranged, which consists of an outer ring with a web in numerous narrow slots subdivided passage cross-section exist. Following that follows a cylindrical pipe section 11, which is formed in an angular Housing 12 opens with a comparatively even larger passage cross-section. This The housing is in the deflection area of the pressure medium carried out with a damping Wallcovering 13, e.g. B. Heraklith plates, and immediately in front of the outlet cross-section provided with further sound-absorbing internals 14 of a known type.

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.The pipeline consisting of sections 1 to 5 and 11 and in part also the housing 12 are also clad with sound-absorbing material 15 or laid in the ground, whereby a corresponding effect is achieved.

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.The particularly advantageous effect of such a type of silencer according to the invention is based primarily on the gradual alternating speed reduction and subsequent elimination of the resulting pressure increase in the area of the conically widening pipe string with the interposed throttle discs. In this way, the sudden relaxation of an operating pressure of z. B. 40 at before the quick release valve to atmospheric pressure with an otherwise conditional multiple supersonic speed or the bursting of the below speed of sound and still higher air pressure standing jet avoided, but without the blow-out time to be extended significantly until the safety valve closes again.

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.Otherwise, however, this differs from those mentioned at the beginning Exhaust silencers for internal combustion engines destroy energy through strong Throttling of the escaping when the safety valve is opened with full operating pressure Working medium downright necessary. As a result, all such internals and other cumbersome designs of the silencer are dispensed with with which in another context, the sound-absorbing effect, if possible without throttle and Energy loss is to be achieved. This results in the one taken into account State of the art possibility that cannot be deduced due to different problems a very simple design, like the example described and shown clearly shows.

Claims

Claims: 1. Silencer for noise from a gas under high pressure, which is pulsed, z. B. by means of a quick-opening valve, which consists of a conical pipe widening in the direction of flow, which is closed at the end by a plate provided with an opening, characterized in that this conical pipe is formed by further sieve-like plates acting as throttle disks ( 6 to 10) is divided into sections (1 to 5).

2. Silencer according to claim 1, characterized in that the conically widening pipe string is followed by a housing (12) with an even larger cross-section with sound-absorbing wall coverings (13) and / or fixtures (14) known per se.

3. Silencer according to claim 1, characterized in that the whole system is encapsulated soundproof by an additional casing (15) or by a correspondingly acting laying in the ground. References considered: U.S. Patent No. 2,851,123.