DE1902121A1

DE1902121A1 - Geraeuschdaempfer fuer die Ansaugseite einer Gasturbine

Info

Publication number: DE1902121A1
Application number: DE19691902121
Authority: DE
Inventors: Pease Alvah Charles; Pelton Howard King
Original assignee: AMF Inc
Current assignee: AMF Inc
Priority date: 1968-01-16
Filing date: 1969-01-16
Publication date: 1969-08-28
Also published as: FR2000275A1; GB1195001A; US3511337A; CH478337A; NL6900397A

Description

1 QfI 91

Patentanwälte Dipl.-Ing. R Weickmann, _; lou^i

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Ph.ys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem, B. Huber

SABM 8 MÜNCHEN 27, DEN

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

AMBRIÖAjM, .MAGEip & IOmTOBY COMPANY, 261 Madison Avenue, New York, ΪΤ.Υ. 10016, V.St.A. .

Geräuschdämpfer für die Ansaugseite einer Gasturbine^

Die Erfindung betrifft allgemein einen Geräuschdämpfer für einen Gasturbinenmotor. Insbesondere befaßt
sie sich mit einem Geräuschdämpfer für die Ansaugseite einer Gasturbine, der in Verbindung mit einem Klimatisator Verwendung finden kann.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Geräuschdämpfer für die Ansaugseite einer Gasturbine zu schaffen,

und zwar insbesondere einen solchen, der nur geringe 2urbulenz verursacht und einen,unerwünschten Druckabfall vermeidet.

Weiterhin soll ein Geräuschdämpfer für die Ansaugseite einer Gasturbine geschaffen werden, der in Verbindung mit einem Klimatisator arbeitet. Er soll auch wirtschaftlich in der Herstellung sein und im Betrieb eine hohe Leistung aufweisen. ;

— 2 —
909835/1021

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben ' ' sich, aus der nachfolgenden Beschreibung eines AusfUhrungsbeispieles anhand der Zeichnungen, aus der die Punk:- "" tionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch besser verständlich wird. -■---.--- - ----«

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Aufbaues, der den Grundsätzen der Erfindung entspricht ;

I¹Ig. 2 zeigt einen entsprechenden Aufbau in der 'Aufsicht; ' " " "

Pig. 3 zeigt eine Ansicht längs der Linie 3-3 der Pig.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile in allen Figuren der Zeichnungen.. .1 ,

Erfindungsgemäß ist ein Geräuschdämpfer, der. inVer-rbindung mit einem Klimatisator Verv/endung finden kann, an der Ansaugseite einer Gasturbine angekuppelt, um die der Gasturbine zugeführte Luft zu klimatisieren und das Ansauggeräusch der Turbine zu dämpfen. Dieses , Ansauggeräusch einer Turbine kann aus mechanischem Heu-, len und Tattern sowie aus Luftbewegungsgeräuschen be-, stehen.

In Pig. 1 ist ein Aufbau entsprechend dem Erfindungsprinzip dargestellt. Ein Grundteil 12, zwei Endteile 14₅16, zwei Seitenteile 18, 20 und ein Oberteil 22 sind miteinander zu einem kastenförmigen Aufbau 10 vereinigt. Das Grundteil 12, das aus rostbeständigem Material wie Aluminium, galvanisiertem Eisen, nichtrostendem Stahl oder

" - 3 - . 909835/102 1

dergleichen "bestellt, ist an Träge'rn wie etwa U-Schienen odgr J-Sehienen 24 entsprechend der erforderliche η Abmessungen-."befestigt.

Das aus rostbeständigem Material wie Aluminium, galvanisierteiö Eisen, rostfreiem Stahl oder ähnlichem bestehende Endteil 14- weist einen Ausschnitt 26 auf, um den herum .eine Manschette 28 als Luftauslaß angeordnet ist. Die Manschette 28 besteht aus rostbeständigem Material und ist derart gestaltet, -daß sie die Ansaugluft einer Gasturbine führen kann, mit der sie durch, .ein Über--.. tragungsteil gekuppelt wird.

Innerhalb des kastenförmigen Aufbaues 10 und teilweise innerhalb der Manschette 28 befindet sich eine Mehrzahl von gegeneinander versetzten, vertikal ausgerichteten und parallel angeordneten Trennwänden 30. Diese besitzen gerundete Vorderkanten 32 und schneidenförmige Hinterkanten 34-, die beide dazu,dienen, .den Luftstrom durch Vermeidung von Turbulenz zu verbessern.

Alle Trennwände 30 sind in gleicher Weise ausgebildet. Jede von ihnen besteht aus Rippen, die aus korrosionsbeständigem Material hergestellt sind, wie etwa galvanisiertem Stahl oder nichtrostendem Stahl und die so angeordnet sind, daß die fertige Trennwand Festigkeit und Stabilität erhält. Wenn die Rippen aus galvanisiertem, Stahl bestehen, hat sich eine Dicke von 16 gage als angemessen herausgestellt. Zwischen die Rippen kann akustisches Paclcungsmaterial wie Glaswolle, oder dergleichen in Porm eines weichen flexiblen Pilzes oder einer halbstarren Tafel eingebracht werden. Eine■-.halbstarre. Tafel aus akustischem Packungsmaterial mit einer Dichte von 64 bis 96 kg/m ■ (4 bis 6 eng!. Pfund jöjo iubikfuß)

909835/102 1

;■■ \.. :■■-■■. - ♦■- ν- ν'.; . V ■■■■■■--:-

hat dabei gute Resultate ergeben.

Öle Rippen und, etas (akustische Packungsmaterial werden alt eine? perforierten Schicht aus korrosionsbeständigem Material bedeckt oder Zwischen zwei Schichten dieser Art eingeschXoseetti Wean die perforierte Schicht aus galvanisiertem Stabil, be steht $ hat sieh eine Dicke Iran 16 gage als angemessen erwiesea. XSm eine Verunreinigung des über die freaßw&nde streichenden IiUftstromes.alt leuchen des aküstisöhen Packuügsffiateriäles zuverhindern, kann unmitteliiaa? Mater u&t perforierten Schicht ein Sperrmittelv etwa in (jeetälii eiiier Lage von Glaswollstof^i angeorääöt sein. Wean gewÜnBchti kann auch eine Yerunreißiguaf 4es akuatieeüen Ba-ckungsMateriales verhindert wöräea,u^4 sswetr dadurch, daß dieses rundum in Glaswollstoff eiagehülit wird, Me ffirenawaad ist durchwegs ge-

% einen -^r - -

Abschnitt In Gestalt eines Bogens mit

gr©ie|i ^ümaungsradius auf, oder der wegrageude AlHiohnitt ist geradlinig, jedoch in einem leichten Wink®! gegen des Hauptteil der. Srennwand geneigt. Bas vorderster Ende 32 des wegragenden Abschnittes ragt jeweils Wa&£ die Dbene hinaue, in der der Hauptteil einer benachbäarten Erennwand 30 liegt. Der wegragende Abschnitt schafft eine Krümmung im Strömungspfad zwischen der mit ih» VÄSi^adenen und einer iitimitteibar neben dieser liegenden freanwand, um die MiSglichkeit eines ungehinderten Durchganges der AnBauggeräusche der furbine geradewegs durch den Zwischenraum zwischen den !trennwänden zu verhindern.

909835/1021

ORlQINAL INSI³ECTED

Wenn man eine Gasturbine vom Typ %stlngh{mse mit einer Kapazität von 30 Megawatt zur Aufnahme der Ansaugluft mit einem hier beschriebenen erfinäungsgemäßeri Geräuschdämpfer kuppelt, so erhält man gute Ergebnisse bei Verwendung von trennwänden mit einer Dicke von 10 cm (4 Zoll), einer Länge von 3 m (10Fuß) und einem wegragenden Abschnitt 36, der von einem relativ kurzen Bogen mit relativ großem Irümmungsdrehmesser gebildet ist, dessen Länge ausreicht, um in dem Strömungspfaci zwischen zwei nebeneinanderliegenden schallabsorbierenden Trennwänden eine Krümmung zu bilden, 33er Abstand der Trennwände'betagt; 20 cm (8 Zoll) von Mitte zu Mitte.

Die Trennwände 30 sind innerhalb des kastenförmigen Aufbaues 10 angeordnet und an dessen Grundteil 12 mit ihrer Unterseite durch ein Luftleitelement, wie etwa eine gekrümmte Platte 38 befestigt. Mit Ihrer Oberseite sind die Trennwände 30 durch ein weiteres Luftleitelement, etwa eine gekrümmte Platte 40, mit dem Oberteil22 verschweißt. Die gekrümmten Platten 38-und 40 tragen dazu bei, den Druckabfall zu verringern. Zusätzlich verhilft, die Platte 38 wirkungsvoll dazu, die kältere Luft vom Grundteil abzuhalten. Die Luftleitelemente sind an ihrem vorderen Ende 42 so geformt, daß sie die konvexe Gestalt eines Schneepfluges aufweisen. Palis gewünscht, kann das vordere Ende 42 aber auch eine konvexe Gestalt besitzen, Pig. 2 zeigt die Luftleitelemente 38 und 40 oberhalb bzw. unterhalb der schallabsorbierenden Platten.

Die Trennwände 30 sind auf jeder Seite gegenüber einer in der Mitte angeordneten Trennwand zunehmend versetzt, so daß eine gestufte Reihe von Trennwänden entsteht. Diese gestufte Anordnung trägt zur Minderung

- 6 90983S/1021

- 6 der Eingangsverluste der durchfließenden Luft "bei.

Wie man aus den Fig. 1 und 5 sieht, kann die Anordnung · für die Verdampfungskühlung 44 einen Abschnitt für Kühlung und Befeuchtung 46, einen Abschnitt für Entnebelung 48 und einen■Filterabschnitt 50 besitzen,

Der Abschnitt für Kühlung und Befeuchtung kann aus mehreren vertikal oder horizontal angeordneten Rohren" 52 bestehen, die Öffnungen zur Erzeugung von'Sprühnebel besitzen. Diese Öffnungen sind so gerichtet^· daß eine Sprühnebelwand 54 entsteht, durch die die luft hindurch muß. Wenn die luft durch die Sprühnebelwand 54 hindurchtritt, wird sie abgekühlt und ihre relative Feuchtigkeit steigt stark an.

Die abgekühlte und angefeuchtete luft tritt sodann aus dem Abschnitt für Kühlung und Befeuchtung durch den Abschnitt für Entnebelung 48, in dem aus der abgekühlten luft etwas Wasserdampf entfernt wird. Der Entnebelungsabschnitt 48 besteht aus ortsfesten Glaswollpolstern oder -filtern, ortsfesten Nylonfasern, Nylonfasern, die zwischen zwei Endscheiben zur Bildung eines drehbar angetriebenen Zylinders hin und her gespannt sind und dergleichen.

Die aus dem Entnebelungsabschnitt 48 kommende, gekühlte und verhältnismäßig trockene Luft wird dann durch den . Pilterabschnitt 50 geschickt, der dazu dient, Staubteilchen zu entfernen, die sich noch in der Luft befinden.

Die aus dem Entnebelungsabschnitt 48 kommende gekühlte, verhältnismäßig trockene und gereinigte Luft, die vom j?ilterabschnitt abfließt, wird dann den schallabsorbier renden Trennwänden zugeleitet.

909835/1021

— 7 —

■'■■■■ - τ- ' ν--. - "- ^:- ■ - ■' ■■■■ -■

iinter gewiesen tfiust&nden kennen Bedingungen entstehen, hei denen der üttftetrom durch die Anordnung für die Verdampf ttngeWJhltmg 44 ganz oder teilweise zum Erliegen fcoaat* Sine solche Bedingung kann dadurch eintreten, daS der Filterafcsehnitt/50 mit Staub gesättigt wird. Um zu vermeiden» dkl durch eine solche Unterbrechung der luftäurchgängiglceit in der Anordnung für Ver dampf ungB·-· kühlung 44 eine angescliloBBene öasturblne während ihres Betriebes von dea? Iteftsufuhr abgesehnitten wird, ist ein Imit-NebettsohluS jb«B· durch eine tfnterdruckpforte 56 vorgeiiken*

Die liöterdruckpforte 56 kann aus einer Klappe 5& bestehen, die in oben angeordneten und nach innen schwingenden Scharnieren 60" "befestigt ist» Mittels eines an der Elappe be*. festigten Sewiohtes 62 wird jene in SohlieBsteilung gedrilokt. Im Betriet) ruft eine einen gewünschten Wert übersteigende IteuotebnahnMi innerhalb des kastenartigen Aufbaues 10 einen gegen den vom Gewicht $2 verursachten Schlieödruck wirkenden atmosphärischen Jferuck an der Klap* pe 58 bervor, de» geeignet ist, diese zu öffnen. Dadurch wird unter'Umgehungder Anordnung für Verdampfungskühlung 44 direkt Luft au den schallabsorbierenden !Trennwänden geleitet* .

Wenn man will, kann man die Innenseite des 'seiles.* 16. des kastenartigen Aufbaues 10 und auch die Innenseiten der vier Wände des? Manschette 28 mit schallabsprbierendem Material belegen. In 3?ig* 1 sind nur die vertikalen Wände der Manschette 28 mit sohallabsorbierendem Material an ihrer Innenseite belegt.

909835/1021

ORiGlNAL ii^SPECTED

Im Rehraen der Lehre der Erfindung sind zahlreiche Modifikationen und Variationen möglieh. Es versteht sich daher, daß die Gegenstände der Patentansprüche sich auch in einer anderen als der oben -beschriebenen Weise yerwirklidien lassen.

«Patentansprüche

909835/1021

Claims

Patentansprüche

1. Geräuschdämpfer für die Anaaugseite einer Gasturbine, gekennzeichnet durch einen Luftauslaß (28 rere schallabsorbierende Trennwände (50), die so angeordnet sind, daß sie die luft zu dem Luftauslaß·(28) leiten, und durch einen wegragendenAbschnitt (36) an >jeder trennwand (30), durch den jeweils eine Krümmung im Strömungspfad zwischen zwei trennwänden entsteht.

2. Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (30) in zueinander parallelen Ebenen, liegen.

3. Dämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (30) mit ihren Torderkanten (32) gegeneinander versetzt angeordnet sind.

4. Dämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (30) mit ihren Hinterkanten (34) gegeneinander versetzt angeordnet sind.

5. Dämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (30) zwei mit Perforationen versehene Außenflächen aufweisen, zwischen denen akustisches Packungsmaterial angeordnet ist.

6. Dämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Packungsmaterial Glaswolle mit einer Dichte von 64 bis 95 kg/m⁵ (4 bis 6 engl, Pfund pro Kubikfuß) enthält,

7. Dämpfer nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch, eine Lage von Glaswollstoff zwischen den perforierten

9 0 9 8 3 5 / 1 0 2 I ~ ¹⁰ "

Außenflächen und dem akustischen Packungsmaterial«,

8. Dämpfer nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Grundteil (12) das die unteren Enden der !trennwände (30) überdeckt und durch ein Oberteil (22), das die oberen Enden der !Trennwände (30) überdeckt.

9. Dämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Grundteil (12) und den unteren Enden der Trennwände (30) ein Luftleitelement (58) angeordnet ist, um Luft vom Grundteil (12) wegzuleiten, und daß desgleichen zwischen dem Oberteil (22) und den oberen Enden der !trennwände ein weiteres Luftleitelement (340) angeordnet ist, das die Luft vom Oberteil ablenkt.

10. Dämpfer nach Anspruch 3 »gekennzeichnet durch eine Anordnung für Yerdampfungskühlung (44) zur Klimatisierung der entlang den Trennwänden (30) und durch den . Luftauslaß (28) geführten Luft.

11. Dämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung für Verdampfungskühlung (44) einem Abschnitt für Kühlung und Befeuchtung (45), einen Abschnitt für Entnebelung (48) zur Entfernung von Feuchtigkeit aus der abgekühlten Luft und einen Pilterabschnitt (50) zur Reinigung der abgekühlten Luft aufweist.

12. Dämpfer nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Vorrichtungsteile (58,60,62), welche bei Versagen der Anordnung für Verdampfungskühlung (44) unter Umgehung derselben eine direkte Luftzufuhr zu den schallabsorbierenden Trennwänden (30) ermöglichen.

- 11 -

909835/102Ί

1,3·' Dämpfer n&öh einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein fcastenartiges Gehäuse (ίο), das aua einem Qrundteil (3.2) zwei Bndteilen (14*16)» ^2Wei Seitenteilen (10,2Q) und einem Oberteil (22) besteht, die miteinander verbunden sind, und einen mit dem ererben Endteil (H) verbundenen Jiüftauslaß (28) mehr ere schalljabaorbierende !Ca*önn*rände (30), die zwischen dem &rundteil_v (12) und dem Oberteil (22) ISngs parallel zueinander liegender Bbeaen angeordnet sind und die Luft durch den Luft~ aualaS (28) leiten, und die außerdem wegragende Abschnitte (36) aufweist, die Jeweils eine Krümmung im Strömungsiäfad zviBohen zwei aebeneinanderliegenden üirennwänden erzeugen» sowie durch eine Anordnung für Verdampfungskühlung '(44-)» welche die beiden Seitenteile (18,20) bildet und die den Bchallabsorbierenden frennwänden zugeführte IiUft leliaiatieiert» '= :; ■. .^: "-; _ . ■■■■.. : ' - .. - , ;J :.

14. B8Eq?fer naoh Anspruöh 13> gekennzeichnet durch VorriohtisngsteiXe (18,60,62)j die es ermöglichen _t die luft wahlweise unter Umgehung der Anordnung für Verdampfttttgskühlung (44) den schallabsqrbierenden !Drennwänden (30) zuzuführen.

909835/1021

ORiGtNAL INSPECTED