DE2853613C2 - Schalldämpfungsvorrichtung für eine Schiffs-Gasturbinenanlage - Google Patents

Description

len münden, die gegenüber dem Schallschluckmaterial

2. Schalldämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, abgegrenzt sind, wird es unmöglich, daß Schallschluckdadurch gekennzeichnet daß die Gesamtquer- 25 stoff in das Innere des Rohres eintritt wobei durch die schnittsfläche der Löcher (2OaJ etwa 3% der Rohr- Dimensionierung der Ringzellen, in die über die öffnunoberfläche beträgt gen die Gase eintreten können, eine wirksame Schall-

3. Schalldämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dämpfung gewährleistet wird

dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Zweckmäßige Dimensionierungen der Schalldämp-

axialen Länge der trapezförmigen Ringzellen außen 30 fungsvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprü-

etwa 1,2mal so groß ist wie ihre radiale Höhe. chen 2 und 3.

4. Schalldämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, Durch die Merkmaie des Anspruchs 4 wird erreicht dadurch gekennzeichnet daß an den -.^perforierten daß der Schallschluckstoff in wirksamer Weise auf den Rohrabschnitten zwischen den Blechringen (22) ra- Blechringcn bzw. den Rohrabschnitten dazwischen gediale Streben (30) durch den Schallsci jckstoff (26) 35 halten wird und seine Schalldämpfungsfunktion in optigeführt und über eine Wärmeisolationskupplung maler Weise erfüllen kann und die Lage des Schall-(32) mit einem Halter (34) verbunden sind, der einen schluckstoffes auch nach längerem Betrieb gesichert den Schallschluckstoff (26) außen umschließenden bleibt

Mantel(28) festlegt. Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin-

40 dung anhand der Zeichnung beschriaben.'iü der Zeich-

nung zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht eines Teils eines Säcschiffcs mit einer Gasturbinenanlage, die eine in be-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalldämpfungs- kannter Weise ausgebildete Schalldämpfungsvorrichvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 45 tung aufweist; angegebenen Gattung. F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht mit er-

Eine solche Schalldämpfungsvorrichtung, wie sie in findungsgemäß ausgebildeter Schalldämpfungsvorrich-Verbindung mit F i g. 1 der Zeichnung erläutert wird, ist tung;

aus der Literaturstelle GB-Z »The Motorship, British Fig.3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A gemäß

Shipbuilding and Equipment June 1973, S. 15« bekannt. 50 F ig.2 in größerem Maßstab;

Bei der Verwendung von Gasturbinenanlagen als An- F i g. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles S gemäß

trieb für Seeschiffe müssen große Ansaug- und Abgas- F i g. 3;

kanäle vorgesehen werden, weil die Anlage einen hohen Fig. 5 in größerem Maßstab eine Teilansicht der

Luftdurchsatz erfordert. Die Abgase des Triebwerks be- Schalldämpfungsvorrichtung gemäß F i g. 2 bis 4. stehen aus einer heißen Massenströmung hoher Ge- ss F i g. 1 zeigt eine Teilansicht eines Seeschiffes 8 mit schwindigkeit, die ohne Geräuschdämpfung einen ho- einer Gasturbinenanlage, bestehend aus Gasgenerator hen Geräuschpegel bedingen würde. Ebenso ergibt sich und Nutzleistungsturbine 10, die eine Welle 12 antreibt, im Ansaugkanal ein hoher Geräuschpegel, der einer Die Luft wird über einen Ansaugkanal 14 angesaugt

Dämpfung bedarf. Bei den bekannten Schalldämpfungs- und über einen Abgaskanal 16 ausgeblasen, der in einer vorrichtungen führten die öffnungen des Rohres unmit- 60 Zelle 17 des Schiffes 8 untergebracht ist. Ansaugkanal telbar in jene Kammern, in denen der Schallschluckstoff 14 und Abgaskanal 16 sind mit einer bekannten Schallangeordnet war und aus diesen Kammern konnten da- dämpfungsvorrichtung versehen. Der Ansaugkanal 14 her Teilchen durch die öffnungen in das Rohrinnere weist einen rechteckigen Eintritt 14a und einen Übergelangen, die dann in das Triebwerk eingesaugt wurden gangsabschnitt 14£> auf, der eine Anpassung an den (bei der Schalldämpfungsvorrichtung des Ansaugka- b5 kreisförmigen Eintritt des Gasgenerators herstellt. Der nals) bzw. vom Abgasstrom mitgeführt werden konnten Abschnitt 14.-» weis' Einlaßschlitze 14c auf, und in Strö-(Abgaskanal). mungsrichiung vor diesem sind Wasscrtropfensepara-

Dies hatte nicht nur den Nachteil, daß der Schall- torcn Ht/vorgcschen.

Der Abgaskanal 16 weist einen Obergangsabschnitt 16a, einen Diffuserabschnitt 160 und einen parallelwandigen Abschnitt 16c auf, in dem Schallabsorptionsschlitze 18 bekannter Bauart angeordnet sind An den Abschnitt 16c schließt sich in Strömungsrichtung ein Endabschnitt 16</ an. Die bekannten Schalldämpfungsvorrichtungen bestehen aus einem porösen metallischen *'i Mantel, der den Schallschluckstoff umschließt Das den

Abgaskanal bzw. den Ansaugkanal definierende Rohr

-J weist Öffnungen auf, die in die Ringkammer führen, die

Jj; den Schallschluckstoff aufnimmt, so daß die Gefahr be-

i^ steht, daß dieser Schallschluckstoff durch die öffnungen

\ in das Rohrinnere gelangt

Im folgenden wird anhand der F i g. 2 bis 5 die erfindungsgemäße Schalldämpfungsvorrichtung beschrieben. Der Abgasschalldämpfer 19 ist in einer Zelle 17 des Schiffes untergebracht und weist ein zylindrisches Rohr ^ 20 aus rostfreiem Stahl und mehrere im axialen Abstand

angeordnete, das Rohr umschließende unperforierte Blechringe 22 auf, die Ringzellen 24 bilden, in die Perfo- ti rationslöcher 20a des Rohres 20 münden. In den zwi-

y[ sehen den Blechringen 22 liegenden Abschnitten ist das

¹^ Rohr 20 unperforiert

Das Rohr 20 und die Blechringe 22 sind von Schallschluckstoff 26 umschlossen, der wegen der durchge-Cs henden geschlossenen Umfangsflächen von Rohr 20 und

V Blechringen 22 nicht in das Rohrinnere gelangen kann.

Dieser Schallschluckstoff 26 ist von einem Mantel 28 umschlossen, der durch mehrere radiale Streben 30 Ί (Fig.5) gehalten wird, die an dem Rohr 20 zwischen

Γ benachbarten Blechringen 22 angeschweißt sind und eine Wärmeisolationskupplung 32 aufweisen, an der ein ' Halter 34 befestigt ist, welcher den Mantel 28 von außen

' festlegt

Die Blechringe 22 weisen einen trapezförmigen Querschnitt auf, mit äußeren zylindrischen Wänden 22a und konisch verlaufenden Wänden 22b bzw. 22c sowie Flanschabschnitten 22c/, die am Rohr 20 angeschweißt sind. Auf diese Weise können sich die Blechringe 22 verformen wenn zu Betriebsbeginn oder bei plötzlicher Beschleunigung das Rohr 20, welches sehr schnell aufgeheizt wird, sich ausdehnt

Die Ringzelien 24 können unter Verwendung von ! Prallplatten in Segmente unterteilt sein, die radial zwischen dem Rohr 20 und dem zylindrischen Abschnitt 22a eines jeden Blechrings verlaufen.

Die Abschnitte 16c und 16</ des Rohres sind über Flanschverbindungen 36 miteinander verbunden.

Die Porosität, d. h. die Zahl und Größe der Perforationslöcher 20a kann über die Länge des Rohres derart verändert werden, daß unterschiedliche Teile des Rohres so abgestimmt sind, daß unterschiedliche Geräuschfrequenzen abgeschwächt werden.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt die Gesamtquerschnittsfläche der Löcher 20a etwa 3% der Rohroberfläche.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt das Verhältnis von axialer Länge der trapezförmigen Ringzellen zur radialen Höhe außen etwa 1,2:1, während das gleiche Verhältnis innen, d. h. am Rohr 20, to etwa 2 :1 beträgt.

Die Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit dem Abgaskanal-Schalldämpfer beschrieben. Eine entsprechende Ausbildung weist auch der Ansaugschalldämpfer für den Ansaugkanal 14 auf. bs

Hierzu 0 !Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 schluckstoff aus den Kammern allmählich verbraucht Patentansprüche: wurde, sondern es bedingte dies gleichzeitig eine Beein trächtigung der Wirkungsweise des Triebwerks und ei-

1. Schalldämpfungsvorrichtung für den Ansaug- ne Herabsetzung des Wirkungsgrades.

und/oder Abgaskanal einer Gasturbinenanlage für 5 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schiffe, mit einem den Kanal begrenzenden, mit Öff- wirksame Schalldämpfungsvorrichtung der gattungsgenungen versehenen Rohr, das von einem porösen mäßen Bauart derart auszubilden, daß der Schall-Schallschluckstoff umschlossen ist, g e k e η η - schluckstoff gegen Ansaugen oder Ausblasen gesichert zeichnetdurch folgende Merkmale: in den dafür vorgesehenen Kammern verbleibt

10 Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kenn-

a) Auf der Außenwand des Rohres (20) sind in an zeichnup.gsieil des Patentanspruchs 1 angegebenen sich bekannter Weise mit axialem Abstand un- Merkmale a) bis c).

perforierte Blechringe (22) befestigt, die Ring- Das Merkmal a) ist für sich aus der GB-PS 10 89 139

zellen (24) bilden, in die Perforationslöcher (2OaJ bekannt. Jedoch handelt es sich bei dieser bekannten

des Rohres (20) münden, 15 Schalleämpfungsvorrichtung um einen Auspuffschall-

b) die von den Blechringen (22) gebildeten Ring- dämpfer für Kraftfahrzeuge, und nicht für eine Schiffszellen (24) sind im Querschnitt trapezförmig turbinenanlage.

und ihre axiale Länge ist innen etwa doppelt so Durch die erfindungsgemäße Schalldämpfungsvor-

groß wie ihre radiale Höhe, richtung wird eine kompakte wirksame Schalldämpfung

c) der Schallschluckstoff (26) umschließt die 20 gewährleistet, die dauerhaft arbeitet und die Arbeits-Blechringe (22) und die unperforierten Rohrab- weise des Triebwerks nicht beeinträchtigt Dadurch, daß schnitte dazwischen. erfindungsgemäß die Öffnungen des Rohres in Ririgzel-