DE2035121C3 - Druckreduziervorrichtung - Google Patents

Druckreduziervorrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Druckreduziervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.
Bei einer derartigen bekannten Druckreduziervorrichtung (US-PS 22 82 675) wird der Entspannungsraum aus einem sich in Strömungsrichtung erweiterten Rohr gebildet, das mit einem porösen Stoff, z. B. einem Bett aus Sand oder Schrot, mit entsprechender Gasdurchlässigkeit gefüllt ist.
Durch diese bekannte Vorrichtung wird zwar die Druckreduzierung verbessert, und die Geräuschentwicklung gegenüber der Druckreduzierung durch einfache Überleitung des Hochdruckgases aus einer Leitung relativ engen Querschnitts in eine Leitung mit
to relativ großem Querschnitt vermindert, jedoch tritt auch bei dieser bekannten Vorrichtung noch eine erhebliche Geräuschbelästigung auf, was z. B. bei der Druckreduzierung von großen Gasmengen im Stadtbereich zu einer erheblichen Umweltbelästigung führt.
Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine derartige bekannte Druckreduziereinrichtung so weiterzubilden, daß eine Geräuschentwicklung weitgehendst ausgeschaltet ist
Gemäß der Erfindung wird dies durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale erreicht
Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung der Füllung des Entspannungsraumes erfolgt die Druckreduzierung im wesentlichen in dem inneren, relativ grobporigen Abschnitt, während im äußeren feinporigen Abschnitt zur Geräuschbildung führende Schwingungen gedämpft werden.
Die Verwendung von Abschnitten unterschiedlicher Poiosität in Strömungsleitungen an sich ist für Flammenrückschlagsicherungen bekannt (US-PS 31 48 962). Bei dieser bekannten Anordnung sind jedoch im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Vorrichtung die Schichten unterschiedlicher Porosität quer zur Strömungsrichtung angeordnet, und die gesamte Strömung durchströmt alle Schichten unterschiedlicher Porosität Die bekannte Anordnung soll auch eine möglichst gute Sicherung gegen rückschlagende Flammen in der Leitung bei einem möglichst geringen Druckabfall erreichen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dagegen soll einerseits ein möglichst großer Druckabfall erreicht werden, während andererseits die in radialer Richtung unterschiedliche Porosität dazu dient, die Strömung im wesentlichen auf den Abschnitt mit der stärkeren Porosität zu beschränken.
Der innere und der äußere Abschnitt können miteinander in Berührung stehen oder in Abstand voneinander angeordnet sein. Im ersteren Fall kann, wenn z. B. der innere und der äußere Abschnitt aus dem gleichen aufgeschäumten Werkstoff bestehen, die gesamte Füllung des Entspannungsbereichs aus einem Stück hergestellt werden.
Um einerseits einen möglichst einfachen Aufbau in einem zylindrischen Rohrteil der Leitung zu ermöglichen, und andererseits einen entsprechend günstigen Druckabfall bei guter Geräuschdämpfung sicherzustellen, ist vorzugsweise der äußere Abschnitt als Zylinder aus porösem Material mit einer Axialbohrung ausgebildet, die in Richtung auf die Auslaßseite der Druckreduziervorrichtung ihren Durchmesser vergrößert, so daß sich ein konischer Raum bildet, in welchem der grobporige innere Abschnitt angeordnet ist. Es kann zur Vereinfachung des Aufbaus und der Herstellung, insbesondere bei großen Abmessungen der Druckreduziervorrichtung, der äußere Bereich aus einem Stapel koaxialer ringförmiger Scheiben bestehen, deren Innendurchmesser sich entsprechend der Form des inneren Abschnitts anpassen. Dabei können die Scheiben aneinander liegend fortlaufend oder in
Abstand voneinander angeordnet sein. Zur Besserung der Dämpfungswirknng kann der äußere Abschnitt einen oder mehrere Hohlräume aufweisen, die zumindest zum Teil von dem relativ feinporigen Material umschlossen sind.
Der innere Abschnitt kann kegelförmig oder auch in Form eines Kugelabschnittes ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Füllung des Entspannungsraumes kann in einer Rohrleitung aus entsprechendem Material angeordnet sein. ι ο
Es kann aber auch, um zu verhindern, daß bei relativ lockerem Sitz der Füllung an der Wandfläche des Entspannungsraumes, Strömungsanteile durch den äußeren Abschnitt bis in den Spalt zwischen dessen Außenfläche und der Wand des Entspannungsraumes dringen, und damit unkontrollierbare Nebenströmungen entstehen, die aus dem inneren und dem äußeren Abschnitt bestehende Füllung auf ihrer Außenfläche mit einer Abdeckung aus einem entsprechenden Werkstoff umhüllt sein. Dieser Oberzug kann z. B. aus einem Schichtmaterial aus Aluminiumfolie und Kunststoffolie oder aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffmaterial bestehen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert
Die Zeichnung zeigt schematisch einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Druckreduziervorrichtung.
Die dargestellte Druckreduziervorrichtung besitzt einen zylindrischen Einlaß 10 und einen koaxialen, zylindrischen Auslaß 11, dessen Durchmesser wesentlich größer als der des Einlasses 10 ist.
Zwischen dem Einlaß 10 und dem Auslaß 11 ist eine poröse Füllung angeordnet, die aus inneren und äußeren Abschnitten besteht Der äußere Abschnitt 30 besitzt die Form eines Zylinders. Er besteht aus relativ feinporigem Schaummetall und weist eine Zentralbohrung 32 auf, die sich zur Auslaßseite kegelförmig erweitert Der innere Abschnitt 31 ist kegelförmig und besteht aus relativ grobporigem Schaummetall. Er ist in der Zentralbohrung 32 in Berührung mit dem äußeren Abschnitt 30 angeordnet
Die Füllung ist in einem Rohr 33 mit Hilfe eines nicht dargestellten Ringes von etwa 3 mm Dicke aus Polyurethanschaum mit 32 Poren/cm, der auf die Druckreduziervorrichtung aufgebracht und beim Einbringen der Vorrichtung in das Rohr zusammengedrückt worden ist, dicht eingeschlossen.
Es wurde eine Druckreduziervorrichtung der beschriebenen Art hergestellt, bei der der kegelförmige Innenabschnitt einen Basisdurchmesser von 76 mm und eine Höhe von 102 mm besaß und aus Schaummetall mit 32 Poren/cm bestand. Der Innenkegel des äußeren Abschnittes besaß einen Durchmesser von 76 mm bei einer Gesamtlänge des äußeren Abschnittes von 127 mm. Der äußere Abschnitt bestand aus Schaummetall mit 32 Poren/cm.
Der durch einen Luftstrom in der obigen Druckreduziervorrichtung erzeugte Geräuschpegel wurde bei einer Luftgeschwindigkeit von 7,4 m/sek. gemessen. Ohne Verwendung der Füllung wurde eine Lautstärke von 96 dB festgestellt, während bei Verwendung der oben beschriebenen Füllung ein Geräuschpegel von 79 dB erzeugt und zugleich der hohe Pfeifton, der für freie Rohre charakteristisch ist, abgeschwächt wurde.
Wenn die obige Vorrichtung zusammen mit drei Schaummetallscheiben mit einem Durchmesser von 76 mm und 13 mm Dicke sowie 32 Schaumporen/cm verwendet wurde, wobei diese Scheiben in dem Auslaßrohr 77 mm, 191 mm und 305 mm hinter der Grundfläche des inneren Kegels angeordnet wurden, wurde die Lautstärke auf 75 dB verringert Jedoch wurde die Luftgeschwindigkeit ebenfalls auf 7,1 m/sek. reduziert
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Druckreduziervorrichtung, bestehend aus einem zwischen einem Einlaß für Hochdruckgas und einem Auslaß für Niederdruckgas liegenden, mit einem porösen Material gefüllten Entspannungsraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung aus porösem Material aus wenigstens zwei Abschnitten besteht, deren erster, innerer Abschnitt (31) relativ grobporig ist und in einer inneren Zone angeordnet ist und der andere, relativ feinporige äußere Abschnitt (30) in einer äußeren LJmfangszone des Durchströmweges angeordnet ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Abschnitte der Füllung (31 bzw. 30) miteinander in Berührung stehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Abschnitte (31, 30) im einem Stück hergestellt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Abschnitte (31,30) der Füllung in Abstand voneinander liegen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Abschnitt (30) ein Zylinder aus porösem Material mit einer Axialbohrung ist, deren Durchmesser in Richtung auf die Auslaßseite der Druckreduziervorrichtung sich in Form einer konischen Öffnung vergrößert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Abschnitt aus einem Stapel koaxialer, ringförmiger Scheiben mit zunehmendem Innendurchmesser besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben dicht aneinander anliegen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben im Abstand voneinander angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Abschnitt (30) eine oder mehrere Hohlräume aufweist, die zumindest zum Teil von porösem Material eingeschlossen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch "gekennzeichnet, daß der innere Abschnitt (31) kegelförmig oder kugelabschnittförmig ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Füllung (30, 31) in einer Rohrleitung aus entsprechendem Werkstoff angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung mit einer gasdichten Abdeckung aus entsprechendem Werkstoff umhüllt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung aus einem Schichtmatertal aus Aluminium- und Kunststoff-Folie oder aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffmaterial besteht
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