DE19612572A1

DE19612572A1 - Reinigbarer Schalldämpfer für tiefe Frequenzen

Info

Publication number: DE19612572A1
Application number: DE19612572A
Authority: DE
Inventors: Helmut Prof Dr Fuchs; Peter Dipl Ing Brandstaett; Markus Heizmann; Dietmar Dr Eckoldt; Norbert Rambausek
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-02
Also published as: EP0798694A3; ATE247324T1; EP0798694B1; DE59710558D1; EP0798694A2

Description

In Kanälen mit rundem oder eckigem Querschnitt werden Medien (Gase) ge fördert, die neben Lärm auch Verschmutzungen transportieren. Diese Ver schmutzungen reichern sich mit der Zeit an herkömmlichen SD-Einbauten an deren akustisch aktiver Oberfläche und im (porösen) akustisch wirksamen Material (Absorber) so stark an, daß die akustische Wirksamkeit verloren geht.

Die Erfindung ist ein von Haus aus gegen Verschmutzung unempfindlicher SD, der keinerlei akustisch wirksames poröses Absorptionsmaterial enthält. Er kann zusätzlich mit einer mit Gas und/oder Flüssigkeit betriebenen Rei nigungsanlage versehen werden, ohne daß sich seine akustischen Eigen schaften dadurch verschlechtern. Dabei ist es möglich,

a) die einzelnen Teile des SD getrennt zu reinigen,
b) die Teile des SD gleichzeitig zu reinigen,
c) die Reinigung periodisch durchzuführen,
d) die Reinigung kontinuierlich durchzuführen oder
e) auf eine Reinigung während des Betriebes der Anlage oder während Abstellzeiten im Einbauzustand des SD ganz zu verzichten und diesen bei Bedarf auszubauen, zu reinigen und wieder einzubauen.

Anhand von Bild 1 soll die Wirksamkeit des SD erläutert werden:

In dem (runden oder eckigen) Kanal 1 wird über eine Länge L der SD mit gleichem Querschnitt eingebaut oder der SD wird an ein Kanalende ange baut. Der Querschnitt ist über die gesamte Länge des SD im allgemeinen konstant, damit der Druckverlust des SD gegenüber dem strömenden Gas möglichst gering bleibt. Der innere die Strömung führende Kanal 2 des SD wird durch in Lochblech ausgeführte Kanalstücke 3 unterbrochen. Die Geo metrie dieser Lochbleche ist ein akustisch und aerodynamisch relevanter Pa rameter des SD. Er ist durch die Größe des Lochbleches, den Lochflächenan teil, die Lochdurchmesser und die Materialstärke des Lochbleches veränder bar. Durch die gelochte Wandung des inneren Kanals werden außen ange brachte Hohlkammern 4 akustisch an den inneren Kanal 2 angekoppelt, aber gleichzeitig strömungstechnisch von diesem getrennt. Die akustischen Para meter dieser Hohlkammern 4 sind ihre Länge (in Achsrichtung) und ihre Dicke (senkrecht zur Achsrichtung). Weil die Kammern auf Grund ihrer Geometrie nicht breitbandig absorbieren, müssen mehrere von ihnen so in Achsrichtung hintereinander angeordnet werden, daß eine den akustischen Erfordernissen angepaßte Dämpfung erreicht wird, die auch breitbandig sein kann. Bild 2 zeigt beispielhaft die nach Norm bestimmte Einfügungsdämpfung eines 4 m langen Rohr-SD mit 400 mm Durchmesser des Innenrohres.

Weil diese Hohlkammer-SD kein Absorptionsmaterial enthalten, ist eine Rei nigung der Kammern 4 und der Lochbleche 3 möglich. Dazu werden die Rei nigungsmedien 8 (Luft, Gas, Dampf, Wasser, Reinigungsmittel) den Kammern über außen (wie im Bild 1 dargestellt) oder in den Kammern oder im inneren Kanal liegende Rohrleitungen zugeführt. In den Kammern können radial oder tangential oder in beliebigem Winkel ausströmende, z. B. düsenförmige Öff nungen das Reinigungs-Medium 8 gleichmäßig oder gezielt in die Kammern eindringen lassen. Bei gasförmigen Reinigungsmitteln (z. B. Druckluft) und staubförmigen, sich nicht verfestigenden Ablagerungen in den Kammern, kann auf eine Entsorgungsleitung 6 verzichtet werden. Der aufgewirbelte Staub tritt dann durch die Lochbleche in den inneren Kanal ein und wird dort mit dem Gasstrom aus dem Bereich des SD hinausbefördert. Das gleiche gilt, wenn der SD ständig mit einem Spülgas über die Reinigungsleitung 5 mit einem geringen Überdruck in den Kammern gegenüber dem Innen-Kanal 2 versehen wird, so daß in den Löchern der Lochbleche stets eine geringe Strömung von außen nach innen herrscht, so daß Schmutzpartikel nicht in die Löcher oder über diese in die Kammern 4 eindringen können. Werden kon densierender Dampf und/oder Reinigungs-Flüssigkeiten über die Reini gungsleitungen 5 den Kammern 4 zugeführt, kann auf die Entsorgungsleitung 6 nur in den Fällen verzichtet werden, in denen die SD senkrecht angeordnet sind und die Lochbleche 3 sich an den unteren Enden der Kammern 4 befin den, so daß die verschmutzte Reinigungsflüssigkeit durch die Löcher nach unten in den Kanal 1 laufen und dort entsorgt werden kann. Die Reinigung der Kammern wird entweder für jede einzeln über die Ventile 7 oder gruppen weise oder gleichzeitig über alle Kammern vorgenommen.

Vorteile des erfindungsgemäßen reinigbaren Kanal-SD sind

- breitbandige, berechenbare Wirksamkeit, auch bei tiefen Frequenzen, siehe Bild 2.
- einfacher und kostengünstiger Aufbau. Der SD kann auch nur aus einem Material gefertigt sein, so daß er nach Gebrauch ohne Probleme rückgeführt werden kann.
- Materialwahl nach den Anforderungen aus dem Medium, z. B. Stahl, Leichtmetall, Edelstahl, Kunststoff, Glas, sowohl für die SD als auch für die Reinigungsanlage.
- Druckverlust gegenüber der gleich langen Rohrleitung ohne SD ist vernachlässigbar. Im Rohr-SD-Prüfstand des IBP konnte der Druckverlust des in Bild 2 gezeigten SD wegen Geringfügigkeit nicht bestimmt werden.
- Anregung der Kammern 4 durch Wirbel-Ablösung zu tonalen Komponenten (Orgelpfeifen-Effekt) wird durch die Lochblech- Abdeckung 3 der Öffnungen zwischen innerem Kanal 2 und den außen angeordneten Kammern 4 vermieden.
- die SD können in Kanäle aller Druckstufen eingebaut werden, wenn sie entsprechend dicht gefertigt und als Druckgefäße ausgelegt werden.
- die SD können, ähnlich wie Kulissen-SD, nach allen Richtungen zu grö ßeren Einheiten zusammengefügt werden, um entsprechend hohe Gas- Durchsätze zu gewährleisten, oder auch einzeln parallel zueinander betrieben werden.
- durch optimierte Düsenanordnung (auch Mehrfachdüsen) läßt sich ein hoher Reinigungsgrad erzielen.
- der konstruktiven Vielfalt der Kammer-Anordnungen sind kaum Grenzen gesetzt. Bild 3 zeigt, wie bei geringer zur Verfügung stehender SD-Länge die Kammern so angeordnet werden können, daß der SD kurz und dafür dick wird.

Literatur

[1] Brandstätt, P.; Eckoldt, D.; Heizmann, M.; Rambausek, N.: Rohrschalldämpfer für tiefe Frequenzen. IBP-Mitteilungen (Entwurf)
[2] Leistner, Ph.; Krüger, J.; Leistner, M.: Hybride Schalldämpfer - Hohe Dämpfung bei tiefen Frequenzen. Zur Veröffentlichung vorgesehen in: Heizung Lüftung/Klima Haustechnik.
[3] Heizmann, Markus: Mineralwollefreier Rohr-Schalldämpfer für tiefe Frequenzen. Diplomarbeit an der Fachhochschule Stuttgart - Hochschule für Technik, 1995.

Claims

1. Schalldämpfer für Kanäle (1) für tiefe Frequenzen

- wobei in dem Kanal (1) gelochte Kanalstücke (3) vorgesehen sind und die Kanalstücke (3) verschieden lang ausgeführt sind,
- die Kanalstücke (3) mit Kammern (4), die außen an dem Kanal (1) angeordnet sind, in Verbindung stehen und die Kammern als Schalldämpfer ausgebildet sind.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Düsen zur Reinigung der Kammern (4) vorgesehen sind.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (4) über Ventile (7) mit Reinigungsmittelleitungen (8) in Verbindung stehen.