DE2346546A1

DE2346546A1 - Absorptionsschalldaempfer fuer aerodynamisches geraeusch

Info

Publication number: DE2346546A1
Application number: DE19732346546
Authority: DE
Inventors: W J De Vreede
Original assignee: BAAIJ AARDGAS ADVIESBUREAU EN
Current assignee: BAAIJ AARDGAS ADVIESBUREAU EN
Priority date: 1973-06-06
Filing date: 1973-09-15
Publication date: 1975-01-02
Also published as: NL7307899A

Description

Pall 5069

Baaij Aardgas Advlesbureau en Apparatenfabriek voor de Industrie B.V., Alphen aan den Rijn (Niederlande)

Absorptionsschalldämpfer für aerodynaraisches Geräusch

Die Erfindung betrifft einen Absorptionsschalldämpfer für.aerodynamisches Geräusch mit einem Gehäuse, das einen Verbindungsteil zwischen einem Eingang und einem Ausgang bildet, wobei der Strömungsquerschnitt des Ausganges grosser als. der des Einganges ist, sowie mit Strömungskanälen mit sch all absorbier enden Fänden.

Absorptionsschalldämpfer dieser Art sind allgemein bekannt und werden zum Dämpfen des Geräusches verwendet, welches bei der Druckminderung von Gas entsteht. Druckminderungsanlagen werden in Systemen für den Transport und die Verteilung von Erdgas verwendet. Die ßeräuschbelästigung, welche in der Umgebung derartiger Anlagen entstehen kann, ist so hoch, dass von einer Schädigung der Umwelt gesprochen werden kann. Die bedeutenste Geräuschquelle ist die sehr turbulente Strömung unmittelbar nach dem Regelventil des Hauptreglers einer Druckminderungsanlage für Gas. Diese Art des Geräusches wird als aerodynamisches Geräusch bezeichnet. Die wichtigsten Frequenzen liegen

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zwischen 2000 und 8000 Hertz, wobei der Schallpegel im Gasstrom nach dem Regelventil sehr hoch sein und 145 dB überschreiten kann.

Der zur Verminderung dieser Geräuschbelastung am besten geeignete Dämpfer ist ein Absorptionsschalldämpfer, da dieser am wirksamsten bei Frequenzen über 1000 Hertz ist. Das ist gerade das bedeutendste Frequenzgebiet von aerodynamischem Geräusch. Ausserdem hat ein Absorptionsschalldämpfer den Vorteil, dass ein besonders niedriger Strömungswiderstand erreicht werden kann, so dass durch ihn die !leistungsfähigkeit der Druckminderungsanlage kaum verkleinert wird.

Die vorliegende Erfindung hat die Schaffung eines verbesserten Absorptionsschalldämpfers für-aerodynamisches Geräusch ssum Ziel, welcher eine wirksame Schalldämpfung ermöglicht, und weleher eine möglichst kleine Verminderung der Leistungsfähigkeit der Anlage zur Folge hat. Ausserdem soll er mögliehst einfacn sein und zu einem niedrigen Preis hergestellt werden können.

Das erfindungsgemässe Ziel wird dadurch erreicht, dass die schallabsorMerenden Wände mit gegenseitigem kleinem Abstand koaxial zueinander sowie zu einem Rohr angeordnet sind, das in offener Verbindung mit dem Eingang steht und sich in Verlängerung des Einganges befindet, wobei das Rohr an seinem vom Eingang entfernten Ende abgeschlossen ist und an einem vor dem abgeschlossenen Ende befindlichen Teil seiner Oberfläche mit Oeffnungen versehen ist, und dass der Strömungskanal, der sich zwischen dem Rohr und der ersten se hall absorbier end en Wand be-

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findet, im Bereich des abgeschlossenen Endes des Rohres an der Ausgangseite des Gehäuses durch eine Abschlusskappe verschlossen ist und an der Eingangseite des Gehäuses in offener Verbindung mit mehreren parallelen Kanälen steht, welche durcn die schallabsorbierenden Wände begrenzt sind, die sich in grösserem Abstand von der Achse des Gehäuses ' befinden als die erste schallabsorbierende Wand, die gleichzeitig eine Begrenzung eines der Kanäle bildet, wobei die Kanäle in offener Verbindung mit dem Ausgang des Gehäuses stenen.

Durch einen derartigen Absorptionsschalldämpfer wird eine bedeutende Verminderung des Geräuschpegels erhalten, während sein Aufbau wenig Raum beansprucht. Der Schalldämpfer hat bei kleinen Abmessungen eine verhälnismässig grosse absorbierende Länge und kann mit niedrigen Kosten hergestellt" werden.

Vorzugsweise können die Wände, welche die Kanäle begrenzen, aus perforierten Platten und dazwischen befindlicher Glaswolle bestehen.

Weiter kann vorzugsweise die Aussenfläche des Rohres mit einem schallabsorbierenden Material überzogen sein.

Vorzugsweise kann die schalldämpfende Anordnung im Gehäuse mit der Hilfe von Gummiteilen abgestützt sein. Die Abmessungen der Kanäle im Gehäuse sind so gewählt, dass das absorbierende Material nicht erodiert wird und nicht weggeblasen werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

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Fig.l einen Querschnitt des Absorptionsschalldämpf ers und Pig.2 einen Abschnitt der sehailabsortierenden Wand in grösserem Massstat).

Der erfindungsgemässe Schalldämpfer ist besonders zur Anordnung nach dem Hauptregler einer Druckiainderungsanlage für Gas bestimmt. Eine derartige Anlage enthält eine Eegelstrecke mit einem Filter, einem Yifärmeaustsuscher, einer Sicherheitsvorrichtung für zu hohen Druck, einen ITot regler für den Fall eines Ausfalles des Hauptreglers, einen Hauptregler, einen Schalldämpfer und eine Mengenmessvorrichtung. Die Wirkung des Absorptionssehalldämpfers beruht auf der Absorption von Schallenergie in dazu besonders geeigneten Wänden, die im Gehäuse des Schalldämpfers angel·rächt sind. Wenn Schallwellen gegen eine Wand stossen, wird ein Teil von ihnen reflektiert und ein anderer Teil absorbiert. Bei Absorption wird die S c hall energie in der Yiand in Wärme umgesetzt. Die Eigenschaften der V;and, der Einfallwinkel und die Schallfrequenz bestimmen den Anteil der Schallenergie, der in der Wand in Wärme umgesetzt wird. Die Energieumvvandlung erfolgt durch "Reibung der Luftteilchen in den Poren des absorbierenden Materielles.

In der Figur 1 ist ein erfindungsgemässer Absorptionsschalldämpfer dargestellt, welcher ein Gehäuse 1 mit einem Eingang und einem Ausgang 10 aufweist. Das Gas strömt durch den Eingang 2 in ein Rohr 3, dessen anderes Ende abgeschlossen ist. Vor dem abgeschlossenen Ende ist das Rohr 3 mit Oeffnurigen 4 versehen, öeren Geeckt querschnitt grosser ist als der St rc- rnungyquevsar-ni tt des Rohres seihst. Der Teil 5 des Hohres 3

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wirkt als Strahlverteiler und hat die Aufgabe, den Schailpe^el im Gas zu senken und eine gleiehniässige niedrige Gasgeschwindigkeit im. Schalldämpfer zu bilden. Eine niedrige Gasgeschwindigkeit wird" angestrebt, da sonst das absorbierende Material der schallabsorbierenden Wände überbelastet wäre. Aus dein Stranlverteiler strömt das Gas durch einen Strömungskanal 13 zur vorderen Seite des Gehäuses 1. Der Strömungskanal 13 grensrt direKt an das Rohr 3. Darauf wird das Gas durch sehr schmale konzentrisch angeardnete, parallele Kanäle 14» 15 geführt, die mit dem Ausgang 10 des Genäuses 1 in Verbindung stehen. Diese Kanäle sind durch absorbierende' Wände 6, 8 und 9 begrenzt. In den Kanälen findet diegrösste Schallabsorption statt. Da die konzentrischen Wände 6, 8 und 9 in einem verhältnismässig grossen radialen Abstand von der Acnse des' Gehäuses angeordnet sind, ist ihr Strömungsquerschnitt trotz dem kleinen Wanda.bstand gleich oder grosser als der Strömungsquerschnitt des Strömungskanales 13. Auf diese Weise ist es möglich, bei einem verhältnismässig kurzen Schalldämpfer eine grosse absorbierende Länge zu erhalten.

Die Figur 2 zeigt im Detail einen Abschnitt der schallabsorbierenden Wand, welche aus perforierten dünnen Platten 16 und dazwischen befindlicher Glaswolle 17 besteht. Die perforierten Platten schützen die Glaswolle, so dass sie nicht erodiert oder weggeblasen werden kann. Es ist auch möglich, Glaswolle mit einer widerstandsfähigen Oberflächenstruktur zu verwenden oder sie mit einem feinen Metallsieb oder einer sehr dünnen Kunststoffolie zu bedecken.

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Die schalldäaipfende Anordnung ist im Mantel 11 des Gehäuses 1 durch Gruaimiteile 12 abgestützt, so dass eine Scnallübertragung durch direkte Berührung des Mantels vermieden wird.

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Claims

Pat en tan Sprüche

fly Absorptionsschalldämpfer für aerodynamisches Geräusch mit einem Gehäuse, das einen Verbindungsteil zwischen einem Eingang und einem Αυχ-gang'bildet, wobei der Strömungsquerschnitt des Ausganges grosser als der des Einganges ist,· sowie mit Ströraungskanälen mit schall absorbierenden Wanden, dadurch g e ken η ζ eichnet, dass die schallabsorbierenden Wände (6,8,9) icit gegenseitigem kleinem Abstand koaxial zueinander sov.'ie zu einem Rohr (3) angeordnet sind, das in offener Verbindung nit dem Eingang (2) steht und sich in Verlängerung des Einganges (2) befindet, wobei das Rohr (3) an seinem vom Eingang (2) entfernten Ende' abgeschlossen ist und &n einer:i vor dem abgeschlossenen Ende befindlichen Teil (5) seiner Oberfläche mit Oeffnungen (4) versehen, ist, und dass der Strömungfrkanal (13)» der sich zwischen dem Rohr (3) und der ersten scbuDlabsorbierenden Wand (6) befindet, im Bereich des abgeschlossenen Endes des Rohres (3) an der Ausgangseite des Gehäuses durch eine Abschlusskappe (7) verschlossen ist und an der Eingangseite des Gehäuses in offener Verbindung mit mehreren parallelen Kanälen (14,15) steht, welcne du.rcb die scnallabsorbierenden Wände (8,9) begrenzt sind, die sich in grosserem Abstand von der Acnse des Gehäuses befinden als die erste schallatsorbiercr.ür: Wand (6), die gleichzeitig eine Beg?-en7,ung eines (14) der Kanüle (14,15) bildet, wobei die Kanäle (14,15) in offener Verbindung mit dem Ausgang (10) des Gehäuses stehen.

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2. Schal lcUlmpf er nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (6,8,9)» welche die Kanäle (14,15) begrenzen, aus perforierten Platten (16) und dazwischen befindlicher Glaswolle (17) bestehen»
3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche des Rohres (3) mit einem schallabsorbierenden Material überzogen ist.
4. Schalldämpfer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g ekennz ei cn net, dass do_e schalldampfende Anordnung im Gehäuse (1) mit der Hilfe von Gummiteilen (2) abgestützt ist.
5. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtquerschnitt der Oeffnungen C4) im vor dem abgeschlossenen Ende befindlichen Teil (5) des Rohres (3) Grosser ist als der Strömungsquerschnitt des Rohres (3) selbst.
6. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromungsquerschnitt des Strömungskanales (13), welcher direkt an das Rohr (3) grenztjund durch welcnen das Gas von der Ausgangseite zur iangangseite des Gehäuses strömt, grosser ist als der Gesamtquerschnitt der Oeffnungen (4) des Rohres (3).

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7. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt der parallelen Kanäle (14,15) grosser oder gleich gross ist wie der Strömungsquerschnitt des Stromungskanales (15), der direkt an das Rohr (3) grenzt.
8. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtquerschnitt der parallelen Kanäle (14,15) kleiner oder gleich gross ist wie der Strömungsquerschnitt des Ausganges (10).

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