DE1472058C - Vorrichtung zum Herabsetzen des Ausstromgerausches von grossen Gas oder Dampfmengen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herabsetzen des Ausströmgeräusches von großen Gasoder Dampfmengen, mit einem Gehäuse, in das in axialer Richtung desselben verlaufende und an ihren Wandungen als Lochzylinder ausgebildete Rohre eingesetzt sind, die koaxial zueinander liegen, wobei Gas oder Dampf dem innersten Rohr zugeführt wird und aus dem äußersten Rohr in das Gehäuse gelangt, in dem die Strömung wieder in Axialrichtung umgelenkt wird.

Bei Schalldämpfern dieser Bauart, auch bei Schalldämpfern einer anderen Bauart, bei der als Lochzylinder ausgebildete Rohre nicht angewendet werden, erfolgt die Umlenkung der Strömung zunächst aus der axialen in die radiale Richtung und dann wieder aus der radialen Richtung in die axiale Richtung, wobei die letztgenannte Umlenkung jeweils nur durch den mechanischen Widerstand bewirkt wird, den die Gehäii-sewandung der Strömung entgegensetzt.

Die Verwendung von als Lochzylinder ausgebildeten Ruhren für einen Schalldämpfer hat zwar gegenüber anderen Bauarten konstruktive Vorteile und führt zu einer verhältnismäßig guten schalldämpfenden Wirkung. Jedoch ist auch bei diesen Schalldämpfern noch der Nachteil vorhanden, daß infolge zu großer Wirbelbildung bei der Umlenkung Strömungsverluste entstehen und ein Optimum an schalldämmender Wirkung nicht erreicht wird.

Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herabsetzen des Ausströmgeräusches von großen Gas- oder Dampfmengen so auszubilden, daß sich bei einem möglichst einfachen Aufbau unter Herabsetzung des Ausmaßes der bei der Umlenkung entstehenden Verwirbelungen eine wesentlich größere schalldämmende Wirkung ergibt.

Diese Aufgabe wird für eine derartige Vorrichtung dadurch gelöst, daß das äußerste Rohr mit einer Vielzahl, in axialer Richtung hintereinander angeordneter, die Strömung in die Ausströmrichtung umlenkender und schüsseiförmig ausgebildeter Leitringe versehen ist und daß hinter dem ausströmseitigen Ende der Rohre ein zu diesen koaxialer erster Leitkegel anschließt, der mit der Gehäusewandung oder der Wandung zusätzlicher koaxialer Leitkegel einen Ausströmquerschnitt bildet, der sich mit einer Kegelwinkeldifferenz von höchstens 12° öffnet.

Durch die Anwendung der Leitringe kann die aus den Lochzylindern austretende Strömung so in die axiale Richtung zurückgelenkt werden, daß sich die an den einzelnen Leitringen austretenden Teilströmungen nahezu wirbelfrei übereinanderschichten. Es entstehen keine Verwirbelungen mehr dadurch, daß die aus dem äußersten Lochzylinder austretenden Teilströmungen mit ihrer ganzen Strömungsenergie gegen die Gehäusewandung prallen und sich erst zu einer einheitlichen Strömung in Richtung auf den Ausgang der Vorrichtung neu formieren müssen. Durch die vorgeschlagene Ausbildung von Leitkegel und Gehäusewandung in dem an die Lochzylinder zum Ausgang hin anschließenden Bereich der Vorrichtung wird die Strömung des immer noch weiter expandierenden Dampfes oder Gases so geführt, daß auch in diesem Bereich nur ein Minimum an Verwirbelungen auftreten kann. Durch die Anwendung mehrerer Leitkegel wird die Schichtstärke der einzelnen Strömungen so gering gehalten, daß die Einheitlichkeit der Strömung weitgehend erhalten bleibt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat somit eine optimale schalldämmende Wirkung und ist im übrigen in ihrem Aufbau verhältnismäßig einfach.

Zwischen den Leitringen können Drosselplatten vorgesehen sein, die sich in radialer Richtung erweiternde Ringkammern bilden.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus dem nachfolgend an Hand einer Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung hervor. Es zeigt

A b b. 1 einen schematischen Längsschnitt durch die Vorrichtung,

A b b. 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung,

A b b. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der zwischen den Leitringen angeordneten Drosselplatten,

A b b. 4 in entsprechender Darstellung zu A b b. 3 eine Draufsicht auf eine andere Drosselplatte,

A b b. 5 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsforrn der Drosselplatten in vergrößertem Maßstab. -

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Gemäß der in A b b. 1 gezeigten Ausführungsform Leitringen 4 Drosselplatten 10 von unterschiedlicher

hat die Vorrichtung ein Gehäuse 1 von kreisförmigem Ausführung angeordnet. Bei der einen Ausführung

Querschnitt, in das koaxial zueinander mehrere gemäß A b b. 3 sind in der Drosselplatte 10 zuein-

Rohre 2 eingesetzt sind. Diese sind über ihre gesamte ander konzentrische Ringkammern 11 gebildet, wäh-

Wandung hin mit einer hier nur teilweise dargestell- 5 rend bei der Ausführungsform nach A b b. 4 die

ten Lochung 3 versehen. In das innerste Rohr 2 wird Drosselplatte 10 im wesentlichen eben ist, jedoch nur

z. B. Dampf eingeführt, der in radialer Richtung durch radial verlaufende Sicken 12 aufweist. Die Drossel-

die Lochungen 3 hindurchtritt und schließlich das platten 10 werden so aufeinandergelegt, daß in jedem

äußerste Rohr 2 wieder verläßt. Dieses ist mit sich Fall ein ungestörter radialer Durchtritt für die Strö-

in Ausströmrichtung öffnenden, schlüsselartigen Leit- io mung gewährleistet ist. Der zum Eintritt der Strö-

ringen 4 versehen, die in axialer Richtung hinterein- mung in die Drosselplatten 10 zur Verfugung stehende

ander und koaxial zu den Rohren 2 angeordnet sind. Querschnitt ist kleiner als der entsprechende Aus-

Hinter dem ausströmseitigen Ende der Rohre 2 trittsquerschnitt, so daß eine Expansion des hindurchliegt innerhalb des Gehäuses 1 eine Durchgangs- tretenden Mediums nicht beeinträchtigt wird. Die ebene 9, in deren Bereich der Auslaßteil 7 des Ge- 15 Ringkammern 11 unterstützen die Expansion. Durch häuses 1 beginnt. Oberhalb der Durchgangsebene 9 das abwechselnde Aufeinanderlegen von Drosselplatsind zu beiden Seiten der Mittelachse des Gehäuses 1 ten nach der Ausführung gemäß A b b. 3 und nach jeweils unterschiedliche Ausführungsformen darge- der Ausführung gemäß A b b. 4 wird der Zutritt der stellt. Gemäß der Darstellung im linken Teil der Strömung zu den Ringkammern 11 gewährleistet. A b b. 1 wird der Ausströmquerschnitt durch einen 20 Bei der in A b b. 5 dargestellten Ausführungsform Leitkegel 5 und einen durch die Wandung des Ge- haben Drosselplatten 13 einen verhältnismäßig stark häuses 1 gebildeten Leitkegel 6 begrenzt. Der Leit- profilierten Querschnitt, und zwar derart, daß die kegel 5 ist am Ende der Rohre 2 koaxial zu diesen waagerechte Wandung der Ringkammern mit Warzen angeordnet und verjüngt sich in Ausströmrichtung 14 versehen ist. Im übrigen ist jedoch der Aufbau zu einer Spitze. Auch der Leitkegel6 verjüngt sich 25 derselbe wie bei der in Abb. 3 dargestellten Drosin seinem Querschnitt in Ausströmrichtung. Da der- seiplatte 10. Als zur Drosselplatte 13 benachbarte Leitkegel 6 gegenüber der Durchgangsebene 9 einen Platten sind jetzt jedoch ebene Ringplatten 15 vor-Kegelwinkela bildet, der größer ist als ein entspre- gesehen, die zu beiden Seiten auf den Warzen 14 chender Kegelwinkel β des Leitkegels 5, vergrößert einer mittleren Drosselplatte 13 aufliegen, sich der Ausströmquerschnitt in Richtung auf den 30 Die Drosselplatten 10 bzw. 13 und die Ringplatten Ausgang des Gehäuses 1. Die Differenz zwischen den 15 lassen sich beim Zusammenbau der Vorrichtung Kegelwinkeln α und β ist kleiner als 12°. zusammen mit den Leitringen 4 einfach aufeinander-

Bei der rechts von der Mittelachse des Gehäuses 1 schichten. Die axialen Abstände dieser Elemente vondargestellten Ausführungsform stellt der zylindrische einander und die Länge der Rohre 2 insgesamt be-Auslaßteil 7 die äußere Begrenzung des Strömungs- 35 stimmt sich nach der jeweils abzuführenden Dampfr querschnittes dar. Zwischen dem Auslaßteil 7 und oder Gasmenge. Eine entsprechende Anpassung kann dem LeitkegelS sind zwei weitere Leitkegel 8 ange- durch geeignete Wahl der Plattenzahl und der Leitordnet, die sich in Ausströmrichtung verjüngen, je- ringzahl erreicht werden.

doch hierbei unterschiedlich große Kegelwinkel Zwischen den Platten wird die Strömung in viele

haben. Während der zwischen dem Auslaßteil 7 und 40 schmale Schichten aufgeteilt. Dadurch erfolgt infolge

der Durchgangsebene 9 gebildete Winkel j<₍ 90° be- von Oberflächenreibung zwischen den einzelnen Plat-

trägt, sind die zwischen den beiden Leitkegeln 8 und ten eine wirksame und geräuschdämpfende Drosse-

der Durchgangsebene 9 jeweils gebildeten Kegelwin- lung des strömenden Mediums, wobei sich der Aus-

kel γ₂ und y_a um jeweils einen geringeren Wert als 12° strömdruck am Umfang der Platten selbsttätig nach

kleiner als der Winkel γ_ν d.h., daß die jeweilige Kegel- 45 der jeweils ausströmenden Gas- oder Dampfmenge

winkeldifferenz kleiner ist als 12°. einstellt. Die Ringkammern bewirken hierbei in vor-

Die aus dem äußersten Rohr 2 austretenden Teil- teilhafter Weise außer den Reibungsverlusten einen

strömungen werden also durch die Leitringe 4 wieder stufenweisen Druckabbau, der die Gesamtwirkung

in die axiale Richtung zurückgelenkt, wobei sie sich der Vorrichtung wesentlich verbessert. Zu Beginn

innerhalb des Gehäuses 1 nahezu ohne Wirbelbildung 50 eines jeden Plattenpaketes kann eine Ringplatte 15

schichtweise überlagern können. Im Bereich der vorgesehen sein, die in ihrer Form mit der Form

Durchgangsebene 9 haben sich die Teilströmungen eines Leitringes 4 identisch ist.

vollständig vereinigt. Durch die Form der nachfol- Was die Größe der genannten Kegelwinkel betrifft,

genden Strömungsquerschnitte wird die Strömung, so werden auch diese in ihrer Größe in Abhängig-

die sowohl im unteren Bereich des Gehäuses 1 als 55 keit von den vorgesehenen Durchsatzmengen und

auch im Bereich des Leitkegels 6 bzw. des Auslaß- -geschwindigkeiten vorgegeben. Die einzelnen Strö-

teils7 ständig expandiert, nahezu wirbelfrei und mit mungsschichten sollen sich jeweils so überlagern, daß

geringsten Strömungsverlusten geführt. Es ergibt sich Randablösungen oder Verwirbelungen vermieden

durch die Vorrichtung eine wesentlich verbesserte werden, die die außerordentlich höhen unzulässigen Schalldämmung. 60 Geräusche verursachen. Als obere Grenze für die

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach Kegelwinkeldifferenz gilt ein Wert von 12°; zwcck-A b b. 2 entspricht der Auslaßteil 7 mit den Leit- mäßig ist es ferner, wenn der Flanken- oder Mantelkegeln 8 dem in A b b. 1 dargestellten rechten Teil winkel zur Kegelachse eines jeweiligen Lcitkegels den der Vorrichtung, Es sind jetzt jedoch zwischen den Wert von 6° nicht überschreitet. ' .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herabsetzen des Aus-. Strömgeräusches von großen Gas- oder Dampfmengen, mit einem Gehäuse, in das in axialer Richtung desselben verlaufende und an ihren Wandungen als Lochzylinder ausgebildete Rohre eingesetzt sind, die koaxial zueinander liegen, wobei Gas oder Dampf dem innersten Rohr zügeführt wird-und aus dem äußersten Rohr in das . Gehäuse gelangt, in dem die Strömung wieder in Axialrichtung umgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das äußerste Rohr (2) mit einer Vielzahl in axialer Richtung hintereinander angeordneter, die Strömung in die Ausströmrichtung umlenkender und schüsseiförmig ausgebildeter ,Leitringe (4) versehen ist und daß hinter dem ausströmseitigen Ende der Rohre ein zu diesen koaxialer erster Leitkegel (S) anschließt, der mit der Gehäusewandung (6) oder Wandung zusätzlicher koaxialer Leitkegel (8) einen Ausströmquerschnitt bildet, der sich mit einer Kegelwinkeldifferenz von höchstens 12° öffnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leitkegel (5) von zusätzlichen Leitkegeln (8) umgeben ist und daß auch zwischen diesen Leitkegeln untereinander Ausströmquerschnitte gebildet sind, die sich mit einer Kegelwinkeldifferenz von höchstens jeweils 12° öffnen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Leitringen (4) Drosselplatten (10,13) vorgesehen sind, die sich in radialer Richtung erweiternde Ringkammern (11) bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselplatten (10, 13) hierzu radiale Sicken (12) oder Warzen (14) aufweisen, auf denen eine benachbarte Drosselplatte (10) oder ungeprägte ebene Ringplatten (15) aufliegen.