DE2422108C2

DE2422108C2 - Drosseleinrichtung mit Schallunterdrückung

Info

Publication number: DE2422108C2
Application number: DE19742422108
Authority: DE
Inventors: Rolf 3006 Grossburgwedel Daume
Original assignee: WILLI DAUME REGELARMATUREN 3000 HANNOVER DE
Current assignee: WILLI DAUME REGELARMATUREN 3000 HANNOVER DE
Priority date: 1974-05-08
Filing date: 1974-05-08
Publication date: 1983-07-28
Also published as: DE2422108A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Drosseleinrichtung für gasförmige Medien mit einem Drosselventil und mit einer mehrstufigen Entspannungseinrichtung, die eine Vielzahl verzweigter und gegeneinander versetzter Durchgangskanäle aufweist

Drosseleinrichtungen dieser Art werden in großem Umfang zur Druckreduzierung von Gasen und Dämpfen verwendet. Dabei erfolgt die Entspannung in einem Entspannungsraum hinter dem Drosselventil, der strömungsmäßig hintereinander geschaltete Drosselscheiben mit einer Vielzahl gegeneinander versetzter Durchgangskanäle enthält und sich zur Ausgangsseite so trichterförmig erweitert (DE-PS 10 67 652).

Bei mit Druckluft betriebenen Brennkraftmaschinen ist es bekannt, das Zurückschlagen von Explosionen oder Flammen durch ggfs. mit Rückschlagventilen abgesicherte Zwischengefäße zu vermeiden, die eine Kugelpackung oder Lochplatten enthalten, durch die das Gas verteilt und unter den Zündpunkt abgekühlt wird (GB-PSl 12 980).

In strömenden Flüssigkeiten wird durch Kavitation Geräusch erzeugt. Es ist bekannt, diese Geräuschebildung durch Unterdrückung der Kavitation zu vermeiden und dazu eine Aufteilung des Flüssigkeitsstroms auf eine Vielzahl von Kanälen mit relativ geringem Durchtrittsquerschnitt in einem Steuerorgan vorzunehmen (DE-OS 16 50 196) bzw. eine Kugelpackung mit fest verbundenen Kugeln in bestimmter Größenabstufung vorzusehen (DE-OS 21 59 963).

Die Drossclscheiben bei der Drosseleinrichtung der eingangs genahnten Art können durch die Gasströmung in Schwingungen versetzt werden, wodurch es- zur Entstehung von Schall kommt, der sich außerordentlich störend bemerkbar macht und zudem bei entsprechender Beschaffenheit der gesamten Anlage durch die Rohrleitungen hindurch fortgeleitet wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Drosseleinrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, bei der die Erzeugung von Schall durch das Gas, das die Drosseleinrich hing durchsetzt, vermieden wird, wobei gleichzeitig sichergestellt sein soll, daß eine hinreichend große Anzahl von Stufen zur Reduzierung des Drucks zur Verfügung steht

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Entspannungseinrichtung von einer hochdruck- -und niederdruckseitig mit Durchtrittsöffnungen versehenen und mit einer Kugelpackung gefüllten Kammer gebildet ist

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Entspannungseinrichtung gestattet eine weitgehende Variation in der Zahl der Entspannungsstufen und bewirkt gleichzeitig, daß dann kein Schall oder nur noch in vernachlässigbarem Umfang Schall erzeugt wird. Die Verwendung von Kugeln hat den zusätzlichen Vorteil, daß die Zahl der in der Entspannungseinrichtung zur Verfügung stehenden Druckräume für die Entspannung stets konstant bleibt und eine Zusammenlagerung der Füllkörper in der Weise, daß sich die Anzahl der Durchtrittskanäle vermindert nicht auftreten kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung, sind in Unteransprüchen gekennzeichnet

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Figuren und den darin gegebenen Bezugszeichen im einzelnen erläutert und beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung im Schnitt;

Fig.2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung im Schnitt;

Fig.3 zeigt ein weiteres Ausijr/rungsbeispiel der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung im Schnitt und

Fig.4 zeigt ein letztes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Drosseleinrich tung.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 besteht die Drosseleinrichtung aus einem Expansionsglied 1, das einem als Durchgangsventil 5 ausgebildeten Stellglied in Strömungsrichtung nachgeschaltet ist Hochdruckseitig ist das Expansionsglied 1 durch eine mit Durchbrüchen 2 versehene Wandung und niederdruckseitig, also am gegenüberliegenden Ende, durch eine mit Durchbrüchen 4 versehene Wandung abgeschlossen. Das Expansionsglied 1 enthält in seinem Inneren Füllkörper 3, die bei diesem Ausführungsbeispiel den Inhalt des Expansionsgliedes 1 weitgehend ausfüllen.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 lediglich darin, daß das Expansionsglied 1 sich von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite hin erweitert und die Form eines Kegelstumpfes besitzt.

Die Ausführungsbeispiele nach F i g. 1 und 2 der Drosseleinrichtung können in bezug auf die Schallerzeugung unter Umständen dadurch einen gewissen Nachteil besitzen, daß zwischen dem Ausgang des Durchgangsventils 5 und dem hochdruckseitigen Eingang des Expansionsgliedes 1 ein freier Raum vorhanden ist. Dieser Nachteil wird in den Ausführungsbeispielen nach F i g. 3 und F i g. 4 dadurch beseitigt, daß das Expansionsglied einen Teil des Stellgliedes bildet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3, in der das Stellglied der Drosseleinrichtung zu etwa einem Drittel geöffnet ist, ist der zylindrische Drosselkörper 15 des Stellgliedes mit einer Spindel 16 versehen, die hochdruckseitig aus der Drosseleinrichtung herausgeführt ist und eine axiale Verschiebung des Drosselkörpers in bezug auf den Niedeidruckausgang gestattet Der Drosselkörper 15 ist an dem mit der Spindel 16 versehenen Ende geschlossen und ist an seinem seitlichen Umfang mit Durchbrüchen 12 versehen. An dem der Spindel 16 gegenüberliegenden Ende sind Durchbrüche 14 vorgesehen. Der Innenraum des Drosselkörpers 15 ist wiederum fast vollständig mit Füllkörpern 3 in Gestalt von Kugeln gefüllt

Bei dem letzten Ausführungsbeispiel der Drosseleinrichtung nach Fig.4, in der das Stellglied der Drosseleinrichtung ebenfalls zu etwa einem Drittel geöffnet ist, ist der zylindrische Drosselkörper 25 des Stellgliedes mit einer Spindel 26 versehen, die niederdruckseitig aus der Drosseleinrichtung herausgeführt ist, und eine axiale Verschiebung des Drosselkörpers in bezug auf den Hochdruckeingang gestattet Der Drosselkörper 25 ist allseitig geschlossen, *nd das Expansionsglied 21 wird von einer im Hochdnickeingang angeordneten Ringkammer 21 gebildet Diese Ringkammer besitzt an ihrer Innenwandung Durchbräche 22 und an der niederdruckseitigen Endfläche Durchbrüche 24. Der Innenraum des Expansionsgliedes 21 ist wiederum fast vollständig mit Füllkörpern 3 in Gestalt von Kugeln gefüllt

Die Wirkungsweise der in Fig. 1—4 dargestellten Ausführungsbeispiele ist durch die durch den Pfeil angedeutete Durchströmungsrichtung von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite bestimmt Hochdruck-ίο seitig tritt das zu entspannende Medium durch die Durchbrüche 2 bzw. 12 bzw. 22 in das Expansionsglied 1, 11 bzw. 21 ein und erfährt darin die gewünschte Entspannung, wonach es durch die Durchbrüche 4, 14 bzw. 24 auf der Niederdruckseite entspannt austritt ti Dabei ist durch die Verstellbarkeit des Drosselkörpers 15 bzw. 25 eine weite Variation des Eintrittsquerschnittes in das Expansionsglied bzw. des Gesamtströmungswiderstandes möglich. Wie sich in der Praxis gezeigt hat ist es vorteilhaft Füllkörper 3 in Gestalt von Kugeln zu verwenden, wobei es auf eine vollständige Füllung des Expansionsgliedes I₁ 11 bzw. 21 dur.h diese Kugeln nicht ankommt und auch der Durchmesser der Kugeln, sofern er nicht zu groß gewählt wird, in 'weiten Bereichen veränderbar ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drosseleinrichtung für gasförmige Medien mit einem Drosselventil und mit einer mehrstufigen Entspannungseinrichtung, die eine Vielzahl verzweigter und gegeneinander versetzter Durchgangskanäle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannungseinrichtung von einer hochdruck- und niederdruckseitig mit Durchtrittsöffnungen versehenen und mit einer Kugelpakkung (4) gefüllten Kammer gebildet ist.

2. Drosseleinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannungseinrichtung dem Drosselventil nachgeschaltet ist und sich gegebenenfalls zum Ausgang hin konisch erweitert.

3. Drosseleinrichtung nach" Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer in einem allgemein zylinderförmigen, unmittelbar mit dem Ventilkörper (15, 25) des Drosselventils zusammenwirkenden ExpansioBs^lied (11,21) ausgebildet ist.

4. Drosseicinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Expansionsglied (11) aus einem Teil mit dem koaxial im Niederdruckausgang geführten Ventilkörper (15) gebildet ist an der Seitenwandung und an der dem Ventilkörper abgewandten Niederdruckseite mit Durchbrüchen versehen ist.

5. Drosseleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Expansionsglied (21) einen jo Ringkörper bildet, in dem der Ventilkörper (25) koaxial geführt ist und daß die Innenwandung des Ringkörpers und seine niederdruckseitige Stirnwand mit Durchbrüchen versehen ist.