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Dampfschalldämpfer Der Erfindungsgegenstand bezieht sich insbesondere
auS einen für die Abdampfrohrleitung von Anfahr- und Sicberungsventilen bestimmten
Dampfschalldämpfer von Dampfes kraftzentralen Beim Auslassen des Dampfes in die
Atmosphäre kommt es unter dem Einfluß des kritischen Dampfdurchflusses durch die
Rohrleitung sowohl in der Umgebung der Dampfkraftzentralen, als auch im Innenraum
der eigentlichen Produktionseinheit zu übermäßiger Geräuschbildung, Die dabei auftretende
Schallintensität überschreitet in manchen
Fällen die Schmerzschwelle
erheblich und w > sowohl auf die Betriebsbelegschaft als auch auf die Bevölkerung
in der Umgebung eines solchen Betriebes störend ein.
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Die bisher bekannten Schalldämpfer von Reduktions-und Sicherungsventilen
sind als Diffusoren mit eingebauter Siebkaskade üblich, wobei die Siebe mit Drosselöffnungen
versehen sind, in denen sich die gesamte kinetische Energie des Dampfes allmählich
umwandelt. Weil die allmähliche nachträgliche Dampfexpansion große Abstände zwischen
den einzelnen Sieben erfordert, ist es nötig, einen länglichen Diffusor von beträchtlicher
Baulänge anzuwenden.
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Ferner sind verschiedene Auspuffdämpfer bekannt, die mit geringen
Druckverlusten arbeiten. Meistens sind es Auspuffschalldämpfer vom Absorptionstyp,
die mit poröser Fullung, zum Beispiel mit Stahlspänen, Glasfasern, Stahl-oder Keramikkugeln,
ausgestattet Sind, wobei die letztgenannten für Auspuffeinrichtungen verschiedener
Motoren und Ventilatoren geeignet sind. Bei diesen Schalldämpfern läßt sich aber
b mehrJährigem Betrieb durch die Veränderung des Füllungszustandes keineswegs die
gleiche Dämpfungswirksamkeit dauernd gewährleisten; es kommt zur Korrosion der Späne,
zur Zerkleinerung von Kugeln und zum Zusammenpressen der Fällung.
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Zu den einfachsten, auf der Drosselung des Dampfdruckes
basierenden
Konstruktionen gehört ein Schalidänipfer, welcher aus einen im oberen Teil mit Öffnungen
und zwei Dämpfungskammern versehenen Expansionsrohr T»-steht. Dieser Schalldämpfer
gehört zu den mit kriQischem Druck arbeitenden Schalldämpfern und gewährleistet
nicht die Schalldämpfung innerhalb des Betriebes.
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Die mehrstufigen Schalldämpfer benützen zur Herabsetzung der Dampfausgangsgeschwindigkeit
ein System von in mehreren -Stufen angeordneten Drosselorganen. Diese Drosselorgane
sind üblicherweise von komplizierter Konstruktion und stellen beträchtliche Anforderungen
an die Fertigung.
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Insofern, als manche dieser Schalldämpferkonstruktionen zur Dampfdrosselung
Stufen mit porösen Fullungen benützen, kommt es hier zu den oben für die Schalldämpfer
des Absorptionstyps angeführten ungünstigen Erscheinungen. Die bisher bekannten
mehrstufigen Schalldämpfer setzen dac äußere Geräusch in der Umgebung der Dampfkraftzentralen
mit verhältnismäßig guter Wirksamkeit herab, zur Herabsetzung der Geräuschintensität
innerhalb der eigentlichen Produktionseinheit tragen sie verhältnismäßig wenig bei.
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Die bekannten Ausführungen stellen keine zufriedenstellende Lösung
zur Enddämpfung des Dampfes dar, insbesondere was die Herabsetzung der Geräuschintensität
innerhalb der Produktionseinheit betrifft. Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt,
einen Schalldämpfer mit hoher Schalidämpfungswirkung für die Außenumgebung und gleichzeitig
für den Innenbereich der Produktionseinheit zu schaffen.
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Das Wesen des erfindungsgemäßen Schalldämpfers beruht darin, daß er
einen durch ein System von kreisförmigen, in Richtung des hindurchströmenden Dampfes
im Durchmesser zunehmenden, perforierten Platten gebildeten axialen Teil und einen,
durch ein System von gleichachsigen Zylindern mit perforierten Mantelflächen gebildeten
radialen Teil aufweist und daß sich an den radialen Teil ? s Dampfschalldämpfers
ein durch ein System von gleichac-sigen, kegelförmigen Wänden gebildeter Austrittsteil
a.-schließt.
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Es handelt sich also um ein System von Elementen zur Drosselung des
Dampfdruckes, bis dieser Druck dem atmosphärischen Druck gleich wird, in Kombination
mit die Umlenkung des Dampfaustrittsstromes und dessen geeignetes Ausrichten verursachenden
Konstruktionselementen.
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Der Austrittsteil ist für die Zerteilung von Schallwelen geeignet
ausgebildet und ermöglicht das Richten cPs Austrittsstromes nach oben.
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Der Durchflußquerschnitt ist so ermessen, daß das Druckverhältnis
hinter den Drosselelementen zum Druckverhältnis vor den Drosselelementen größer
ist als das kritische Verhältnis.
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Im folgenden ist ein Ausftiirungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dampfschalldämpfers
unter Bezugnahme auf die bei gefügte, schematische Zeichnung näher beschrieben.
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Der Dampfschalldämpfer weist einen axialen Teil 1 und einen radialen
Deil 2 auf. Der axiale Teil 1 ist durch: ein System von perforierten Kreisplatten
gebildet. Die Durchmesser der Platten werden in der Dampfströmungsrich tuzg größer.
Der radiale Teil 2 besteht aus einem System von gleichachsigen Zylindern mit perforierten
Ummaxltelungen. Auf den radialen Teil 2 folgt der Austrittsteil @, welcher ein System
von kegelförmigen, zum Zwecke der Schallwellenzerteilung, zum Richten des austretenden
Dampfstromes und gleichzeitig zur Abdeckung der inneren Bauteile des Schalldämpfers
dienenden Wänden bildet.
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Der aus dem Ventil austretende Dampf tritt im Schalldämpfer in den
axialen weil 1 ein und durchströmt die Drosselperforation in den Kreisplatten. Der
Dampf tritt dann in den radialen Teil 2 ein und durchströmt die Drosselperforation
in der Ummantelung der gleichachsigen S-linder. Dadurch wird der Druck bis auf den
atmosphärischen allmählich vermindert. Der Dampfstrom aus dem radialen Teil 2 strömt
dann in den Austrittateil 3, wo er gebeugt una zum Austritt in die Atmosphäre nach
oben umgelenkt wird. Der Druck, die Geschwindigkeit und die Geräuschintensität des
austretenden Dampfes werden also in Strömungsrichtung herabgesetzt.
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Bei der Durchströmung des Schalldämpfers verläuft ein isoenthalpischer
Prozess, wobei bei keinem der Drosselelemente ein kritisches Druckverhältnis erreicht
wird, sodaß die Entstehungsmöglichkeit von Schall hoher Frequenzen
ausgeschlossen
ist. Das Geräusch mit hohen Frequenzen entsteht sonst in den oben beschriebenen
typen von Schalldämpfern, welche die Entstehungsmöglichkeit von kritischen Geschwindigkeiten
nicht ausschließen.
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Die konstruktion des Dampfschalldämpfers ist erfindungsgemäß einfach,
ohne auf eine komplizierte Fertigungstechnologie Rücksicht nehmen zu müssen. Der
Betrieb des Dampfschalldämpfers verläuft störungslos, ohne von einer frei gelagerten
inneren Füllung Gebrauch zu machen. Der erfindungsgemäße Dampfschalldämpfer ist
mit geringeren konstruktiven Anpassungen auch für Auspuff eines Turbinenanfahrventiles
und für Impulsionssich erungsventile anwendbar* Der Damp£schalldämpfer ist auch
für andere gasförmige Medien bzw. als Schalldämpfer hinter den ReduXtionsventilen
in Reduktionsanlagen anwendbar.
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- Patentanspruch -