DE2316885C3 - Vorrichtung zum Abscheiden von Luftblasen aus einer Flüssigkeitsströmung und zur Dämmung der von der Flüssigkeitsströmung im Leitungssystem übertragenen Geräusche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Luftblasen aus einer Flüssigkeitsströmung und zur Dämmung der von der Flüssigkeitsströmung im Leitungssystem übertragenen Geräusche.

Derartige Vorrichtungen gelangen in Heißwasserversorgungsanlagen für Gebäude zur Anwendung. Bei diesen Anlagen wirken sich die durch Luftblasen in der Flüssigkeitsströmung bewirkten Strömungsgeräusche sehr störend aus. Auf Grund der im Leitungssystem entstehenden Luftblasen kann sogar eine Unterbrechung der Flüssigkeitsströmung einlreten.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wird bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I die Flüssigkeitsströmung in einer im Verhältnis zu den Querschnittsabmessungen der Leitungen großen Hohltrommel entweder umgelenkt oder durch siebartige Elemente geführt, um die zu den störenden Geräuschen führende Fremdluft abzuscheiden. Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch auf Grund der Umlenkung der Flüssigkeitsströmung bzw. deren Führung durch siebartige Elemente mit großen Strömungsverlusten behaftet, so daß die Leistung der Speisepumpe entsprechend erhöht werden muß.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute Vorrichtung dieser Art zu schaffen, die sich durch geringe Strömungsverluste und wirkungsvolle Luftabscheidung und damit Geräusclivermeidung auszeichnet.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch I gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteranspriichen angegeben.

Zwar sind bereits Vorrichtungen bekannt, in welchen mittels eines Gaspolsters eine geräuschdämmende Wirkung erzielt wird. Gegenüber diesen Vorrichtungen zeichnet sich die Erfindung durch ihre spezielle Konstruktion aus, die nicht nur eine gute Geräuschdämmung, sondern auch eine wirksame Luftabscheidung ergibt.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

ίο F i g. 1 in schematischer Weise eine Heißwasseranlage mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 eine vergrößerte Ansicht der Vorrichtung längs der Schnittlinie H-II nach Fi g. I.
F i g. 3 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung längs der Schnittlinie HI-III nach F ig. 2,

F i g. 4 ein Schaubild der Wirkung der Vorrichtung.
Nach F i g. 1 wird einem Wasserbehälter 5 Wasser zugeführt, wobei das Wasservolumen mittels eines Kugelschwimmers Γ gesteuert wird. Aus dem Wasserbehalter S wird das Wasser einem Boiler B zugeleitet. Nach Aufheizen des Wassers im Boiler B wird dieses durch eine Heißwasserumwälzpumpe P umgewälzt. In diesem von der Pumpe P ausgehenden Umwälzsystem ist die zu beschreibende Vorrichtung D angeordnet Sie wird so nahe wie möglich nach der Pumpe P angebracht.

Der Aufbau der Vorrichtung ist den F i g. 2 und 3 zu entnehmen. Eine zylindrische Hohltrommel ( weist senkrechte Stirnwände 2 und 3 auf, die angeschweißt sind. Im oberen Bereich der zur Pumpe zugelegenen Stirnwand 2 ist ein Anschlußstutzen 4 angebracht. Am Flansch des Anschlußstutzens 4 ist ein von der Pumpe kommendes Rohr 5 befestigt. Am unteren Bereich der anderen Stirnwand 3 ist ein Anschlußstutzen 9 für ein Rohr 8 angeordnet, welches an das verbraucherseitige Heißwasserleitungssystem angeschlossen ist.

Der Durchmesser der Hohltrommel 1 hängt im wesentlichen vom Wasservolumen, der Strömungsgeschwindigkeit, der Turbulenz u. dgl. des durch das Rohr 5 einströmenden Wassers q'i/. Versuche haben gezeigt, daß ein 2 bis 5,5mal größerer Durchmesser der Hohltrommel als der des Anschlußstutzens 4 bzw. des Rohres 5 die besten Ergebnisse bringt. Ein kleineres Durchmesserverhältnis reicht nicht aus, um die Luftblasen aus dem zugeführten Wasser abzuscheiden, während ein größeres Durchmesserverhältnis unzweckmäßig ist, um die Turbulenzen aufzulösen und Luftblasen abzuscheiden. Der Durchmesser des Anschlußstutzens 9 liegt ebenfalls innerhalb des genannten Verhältnisses.

Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung des Abscheidungseffektes von Luftblasen aus der Flüssigkeit und der Verringerung der Herstellkosten ist die axiale Länge der Hohltrommel am besten etwa vier- bis neunmal größer als deren Durchmesser.

Die stirnwandseitigen Schweißbereiche la und \b sind gemäß F i g. 3 rechtwinklig ausgebildet, da bei bogenförmiger Gestaltung die durch den Anschlußstutzen 4 einströmende Wasserströmung W längs des Bogens einen Wirbel bilden und die Strömung weiterhin eine Schallwelle aufweisen würde.

Am höchsten Punkt der Hohltrommel I zweigt ein Lufikissenbehälter 6 ab. dessen Höhe größer ist als der Durchmesser der Hohltrommel 1. Von oben her ist in den Luftkissenbehälter 6 eine Ablaßleitung 7 eingeführt, die von dem sich im Luftkissenbehälter 6 bildenden Luftkissen 6;i umgeben ist. Die Ablaßleitung 7 erstreckt sich zumindest /u einem Drittel bis zur Hälfle der Luftkissenbehälterhöhe in den Luftkisscnbehälicr

hinein. Innerhalb der Ablaßleitung 7 steigt das Wasser so weit nach oben, bis es den maximalen Wasserstand WL im Wasserbehälter 5 erreicht hat. Hingegen wirkt im Luftkissenbehälter 6 gegen den Wasserdruck das zur Geräuschdärnmung dienende Luftkissen 6a. Zur Aufrechterhaltung des Luftkissens wird ein entsprechendes Durchmesserverhiltnis von Ablaßleitung 7 und Luftkissenbehälter 6 gewählt.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel wurde mit folgenden Abmessungen ausgeführt: Durchmesser des pumpenseitigen Anschluöstutzens 425 mm. Durchmesser der Hohltrommel 1:100 mm, Länge der Hohltrommel 1:400 mm. Höhe des Luftkissenbehälters 6:100 mm. Durchmesser des Luftkissenbehälters 6:97 mm. Durchmesser des verbraucherseitigen Anschlußstutzens 7:22 mm.

Das Wasser strömt mit einer Geschwindigkeit von 21,2 cm pro Sek. in die Hohltrommel 1 ein. Ein Teil des Volumens des Wassers steigt unter Bildung des Luftkissens 63 in der Ablaßleitung 7 empor. Die in die Hohltrommel 1 vor dem Einlaufen des Wassers eindringende Schallwelle läuft gegen die Stirnwand 3, wird reflektiert und überlagert sich unter zumindest teilweiser Aufhebung mit den weiteren in die Hohltrommel I einlaufenden Schallwellen, Die Druckschwingungen, die Geräusche erzeugen, werden durch das Luftkissen 63 absorbiert.

Der erzielte Geräuschdämmungseffekt wird an Hand von F i g. 4 erläutert. Die Ordinate bezieht sich auf den Schalldruckpegel, während die Abszisse die Frequenz angibt. Die Kurve V gibt die Werte ohne die beschriebene Vorrichtung an, während die Kurve Z die bei Einbau der Vorrichtung erzielten Werte wiedergibt. Aus F i g.4 geht daher deutlich hervor, daß gemäß der Kurve Z der Schalldruckpegel schon auf 20 dB oder weniger bei einer Frequenz von 2000 Hz abgefallen ist, während er gemäß Kurve V diesen Wer·.' erst bei einer Frequenz von etwa 8000 Hz erreicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche;

   1_T Vorrichtung zum Abscheiden von Luftblasen aus einer Flüssigkeitsströmung und zur Dämmung der von der Flüssigkeitsströmung im Leitungssystem übertragenen Geräusche, in das eine im Verhältnis zu den Querschnittsabmessungen der Leitungen große Hohltrommel mit senkrecht stehenden Stirnwänden eingesetzt ist, wobei im oberen Bereich der einen Stirnwand die pumpenseitige Leitung und im unteren Bereich der anderen Stirnwand die verbraucherseitige Leitung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß vom höchsten Punkt der Hohltrommel (1) ein Luftkissenbehälter (6) abzweigt, dessen Höhe größer ist als der Durchmesser der Hohltrommel und daß in den Luftkissenbehälter von oben her eine Ablaßleitung (7) zumindest zu einem Drittel der Luftkissenbehälterhöhe eingeführt ist, die von dem Luftkissen (6a) in dem Luftkissenbehälter umgeben ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Hohltrommel (1) 2 bis 5,5mal größer als der Durchmesser der Anschlußstutzen (4,9) ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Luftkissenbehälters (6) in etwa gleich dem Durchmesser der Hohltrommel (1) ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaßleitung (7) in den Luftkissenbehälter (6) ois zwei Drittel der Luftkissenbehälterhöhe eingeführt ist.