DE2706044C3 - Ausblaseschalldämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ausblaseschalldämpfer zum Abführen von Gasen, mit einem an eine Zuführleitung angeschlossenen Diffusorteil, an welchen sich ein wandförmiger, mit zahlreichen gleichlaufend durchströmten Öffnungen versehener Teil anschließt, der sich quer zur Gasströmung erstreckt.

Eine derartige Entspannvorrichtung für Gase ist aus der französischen Patentschrift 3 76 143 bekannt. Sie weist einen konischen Diffusorteil auf, an dessen Ende sich ein metallisches Sieb befindet, welches die Ausgangsöffnung; des Diffusors überspannt. Dieser Entspanner, welcher die Aufgabe hat, einen kompakten Luftstrahl zu zerstören, damit dieser nicht unangenehm auf die Umgebung einwirken kann, hat auch eine gewisse, allerdings sehr kleine, schalldämpfende Wirkung. Außerdem ist das Sieb sehr empfindlich gegen eine Beschädigung und Verstopfung durch von der Gasströmung mitgerissene Teile.

Die Erfindung hat die Schaffung eines Ausblaseschalldämpfers der erwähnten Art zum Ziel, welcher eine intensive Schalldämpfung bewirkt und dabei gegen Verschmutzung und Beschädigung durch mitgerissene -Feststoffteile oder Flüssigkeiten unempfindlich ist

Der erfindungsgemäße Schalldämpfer, durch weichen dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der wandförmige Teil eine Drosselplatte ist, deren Öffnungen durch Kanäle gebildet sind, von denen jeder in Strömungsrichtung mindestens eine sprungartige Ausweitung enthält

Beim erfindungsgemäßen Schalldämpfer wird die Luftströmung nicht nur in eine große Anzahl paralleler Strömungen aufgeteilt, sondern zusätzlich in den einzelnen Kanälen durch die Ausweitungen in eine Mikroturbulenz versetzt welche eine geringe Schallentwicklung zur Folge hat Dabei können die einzelnen Kanäle der Drosselplatte so große Querschnitte aufweisen, daß Staubteilchen ungehindert durchströmen können, wobei sie hinter der Drosselplatte mit kleiner Geschwindigkeit zu Boden fallen. Das gleiche gilt für Luft-Wasser-Strömungen, die z. B. in Papierfabriken ein Problem bilden. Einerseits können mitgerissene Wassermengen ungehindert abströmen, andererseits besteht keine Gefahr der Beschädigung der Drosselplatte, im Gegensatz zu einem Sieb, das mechanisch beschädigt werden könnte. Schließlich kann durch die Ausweitung des Strömungsquerschnittes in den Kanälen eine Rückgewinnung von Druckenergie erzielt werden, welche zur Verminderung der Strömungsverluste im Schalldämpfer führt.

Vorzugsweise kann der auf die sprungartige Ausweitung folgende Kanalabschnitt einen im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweisen. Dadurch wird eine optimale Verminderung der Ausströmgeschwindigkeit erzielt.

Es ist jedoch auch möglich, den Kanal so auszubilden, daß sich sein Strömungsquerschnitt nach der sprungartigen Ausweitung kontinuierlich verkleinert. Diese Ausführungsform gestattet die Unterbringung größerer Strömungsquerschnitte in einer gegebenen Fläche der Drossf)lplatte.

Es hat sich erwiesen, daß zur Erzielung optimaler Verhältnisse das Verhältnis der Durchmesser der Kanäle vor und nach der Ausweitung maximal 1,8 betragen soll, während die Länge des Kanalabschnittes mit konstantem Durchmesser nach einer sprungartigen Ausweitung mindestens das Vierfache des Durchmessers des betreffenden Abschnittes betragen kann.

Was die Kanäle betrifft, so kann die Schulterfläche an der Stelle der sprungartigen Ausweitung eines Kanals zur Achse des Kanals einen Winkel von 45 bis 90° haben. Dadurch wird eine optimale Verwirbelung durch Mikroturbulenz erhalten.

Die Summe der Eingangsquerschnitte der Kanäle der Drosselplatte kann vorzugsweise im wesentlichen gleich dem Strömungsquerschnitt der Zuführleitung sein. Durch diese Maßnahme wird eine optimale Durchströmung der ganzen Vorrichtung erzielt.

Bei einer einfachen Ausführungsform können die Kanäle der Drosselplatte zueinander und zur Zuführleitung parallel sein. Es versteht sich jedoch, daß die Kanäle und die Drosselplatte schräg zur Zuführleitung angeordnet sein können. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform, die jedoch etwas schwieriger herstellbar ist, können die Achsen der Kanäle der Drosselplatte im Querschnitt fächerartig angeordnet sein.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schemztisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

F i g. 1 eine Ansicht mit Teilschnitt des erfindungsgemäßen Ausblaseschalldämpfers, die

F i g. 2,3 Teilschnitte eines Kanals, welche Ausschnitten aus der Fi g. 1, jedoch anderen Ausführungsformen entsprechen, und

Fig.4 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht mit Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalldämpfers.

Der in der F i g. 1 dargestellte Schalldämpfer enthält eine Zuführleitung 1, die im vorliegenden Fall zylindrisch ist und einen lichten Durchmesser A aufweist An die Zuführleitung 1 schließt sich ein konisch sich ausweitender Diffusorteil 2 an, an dessen Ende sich eine Drosselplatte 3 mit Kanälen 4 befindet Die Kanäle 4 enthalten sprungartige Ausweitungen 5, die sich jeweils zwischen Abschnitten 6, 6', 6" mit im wesentlichen konstantem Durchmesser befinden.

Die sprungartigen Ausweitungen können, wie in der F i g. 1 dargestellt ist, durch ebene Schulterflächen gebildet werden. Nach der Fig.2 können diese Schulterflächen jedoch auch kegelförmig sein, wobei sie zur Achse O des Kanals einen zwischen 45 und 90° liegenden Winkei haben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform können die beiden ersten Abschnitte 6 und 6' der dargestellten Kanäle zylindrisch sein. Zur Erzielung einer günstigen Wirkung des Schalldämpfers sollte dabei das Verhältnis D/d der Durchmesser den Wert von 1,8 nicht übersteigen. Dabei sollte die Länge L der einzelnen Abschnitte nach einer sprungartigen Ausweitung mindestens das Vierfache des Durchmessers des betreffenden Abschnittes betragen. Bevorzugt wird eine Länge von 6D.

Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, hat der konische Diffusorteil einen Konuswinkel tx., der 30 bis 120° betragen kam.

Die Summe der Eingangsquerschnitle der Abschnitte 6 der Kanäle 4 der Lochplatte 3, d. h. die Summe aller Flächen der Kanäle mit dem Durchmesser d, soll im wesentlichen dem Strömungsquerschnitt der Zuführleitung 1 mit dem Durchmesser A gleich sein.

Entsprechend der Darstellung in der F i g. 1 sind die Kanäle 4 der Drosselplatte 3 zueinander und zur Zuführleitung 1 parallel. Diese Ausführungsform hat den Vorteil einer einfachen Herstellbarkeit Es versteht sich jedoch, daß z. B. die in der F i g. 1 dargeste'lte Drosselplatte zur Zuführleitung 1 schräg stehen kann. Andererseits können auch z. B. die Kanäle 4 in der Drosselplatte 3 schräg angeordnet sein.

Die Fig.4 zeigt eine Ausführungsform, die strömungstechnisch besonders vorteilhaft ist Bei dieser Ausführungsform ist die Drosselplatte 3' als Kugelkalotte ausgebildet, in welcher die Kanäle 4 radial angeordnet sind, so daß sie im Schnitt fächerartig verlaufen. Eine derartige Drosselplatte ist zwar komplizierter als eine flache Drosselplatte, ist jedoch 2. B. aus Kunststoff ohne größere Schwierigkeiten herstellbar.

Die F i g. 3 zeigt einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt eines Kanals, bei welchem die Abschnitte 6 und 6' nicht zylindrisch sondern konisch sind, wobei sich ihr Querschnitt in Strömungsrichtung verkleinert Beim dargestellten Beispiel verkleinert sich der Kanalabschnitt nach einer sprungartigen Ausweitung 5 vom größeren Durchmesser D nach der Strecke L wieder auf den Eingangsdurchmesser d der Ausweitung 5. Eine derartige Ausführungsform kann unter Umständen bei einem gegebenen Volumen der Drosselplatte und somit des Schalldämpfers einen kleineren Druckverlust als ein entsprechender Schalldämpfer mit zylindrischen Kanalabschnitten aufweisen. Unter Umständen kann auch die Länge L der Abschnitte kleiner als bei zylindrischen Kanalabschnitten sein. Die bevorzugte Länge L liegt bei dieser Ausführungsform im Bereich von 4 bis SD.

Es versteht sich, daß die Kanäle 4 und ihre Abschnitte 6, 6' und 6" nicht kreiszylindrisch sein brauchen. Einzelne Abschnitte oder ganze Kanäle können z. B. sechseckige oder viereckige Querschnitte haben. Sechseckige oder viereckige Querschnitte werden insbesondere bei den letzten Abschnitten am Ausgang der Kanäle 4 bevorzugt, d. h. bei den Abschnitten 6" nach der Fig. 1. Bei derartigen Querschnittsformen sind nämlich gleichmäßig minimale Dicken der Trennwände zwischen den einzelnen Kanälen erzielbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Ausblaseschalldämpfer zum Abführen von Gasen, mit einem an eine Zuführleitung angeschlossenen Diffusorteil, an welchen sich ein wandförmiger, mit zahlreichen gleichlaufend durchströmten Öffnungen versehener Teil anschließt, der sich quer zur Gasströmung erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der wandförmige Teil eine Drosselplatte (3) ist, deren Öffnungen durch Kanäle

(4) gebildet sind, von denen jeder in Strömungsrichtung mindestens eine sprungartige Ausweitung (5) enthält.

2. Schalldampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die sprungartige Ausweitung (5) folgende Kanalabschnitt (6', 6") einen im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweist

3. Schalldämpfer nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Strömungsquerschnitt des Kanals (4) nach der sprungartigen Ausweitung

(5) kontinuierlich verkleinert.

4. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (D/d) der Durchmesser der Kanäle an der Stelle der Ausweitung maximal 1,8 beträgt.

5. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) eines Kanalabschnittes (6', 6") nach einer sprungartigen Ausweitung (5) mindestens das Vierfache des größeren Durchmessers (D) der Ausweitung beträgt.

6. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulterfläche an der Stelle der sprungartigen Ausweitung (5) eines Kanals zur Achse des Kanals einen Winkel (ß) von 45 bis 90° hat.

7. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Eingangsquerschnitte der Kanäle (4) der Drosselplatte (3) im wesentlichen gleich dem Strömungsquerschnitt der Zuführleitung (1) ist.

8. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Kanäle der Drosselplatte (3') im Querschnitt leicht fächerartig verlaufen (F i g. 4).