DE3625566A1

DE3625566A1 - Daempfungsvorrichtung fuer eine fluessigkeitsstroemung

Info

Publication number: DE3625566A1
Application number: DE19863625566
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dr Ing Schultz
Original assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH; Escher Wyss GmbH
Current assignee: SCHULTZ, HANS-JOACHIM, DR.-ING., 7980 RAVENSBURG,
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1987-01-02

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung für eine Flüssigkeitsströmung in hydraulischen Leitungen mit einer in der Leitung angeordneten, von der Flüssig keit durchströmten, turbulenzerzeugenden Lochplatte.

Solche Dämpfungsvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 26 35 360 oder US 41 46 052 bekannt. Sie dienen dazu, hydraulische und mechanische Schwingungen in flüssigkeitsdurchströmten Rohrleitungen abzubauen und zu dämpfen. Die pulsierend von Förderorganen geforderte Suspensionsströmung wird dadurch beruhigt und es wird ein über die Zeit kontinuierlicher Durchfluss erzeugt, und hydraulische Schwingungen und stochastisch auftre tende Druckstösse werden eliminiert.

Dämpfungsvorrichtungen der genannten Art dienen insbe sondere der Strömungsberuhigung vor Arbeitsaggregaten in verfahrenstechnischen Anlagen. Sie werden insbeson dere in Papiermaschinen benötigt, z.B. vor dem Stoffauflauf einer Papiermaschine. Dabei ist die Beru higung der Suspension eine Grundvoraussetzung, um aus einem Faserbrei ein qualitätsgerechtes Papier zu erzeu gen.

Bei den genannten vorbekannten Dämpfungsvorrichtungen erfolgt die Dämpfung mittels eines Druckluftpolsters oberhalb der Flüssigkeits- bzw. Suspensionsoberfläche. Solche Dämpfungsvorrichtungen sind jedoch nicht für Suspensionen geeignet, die keine Luftberührung aufwei sen sollen. Die Bauhöhe ist wegen des Druckluftraumes erheblich und die freie Flüssigkeitsoberfläche lässt insbesondere für schnell laufende Papiermaschinen keine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchsatz menge zu.

Die Erfindung setzt sich die Aufgabe, die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik zu beseiti gen und insbesondere eine Dämpfungsvorrichtung zu schaffen, welche für geschlossene Leitungen ohne Luft berührung geeignet ist, kleinere Abmessungen aufweist, und grössere Strömungsgeschwindigkeiten bzw. Durchsatz mengen gestattet. Die Vorrichtung soll insbesondere zur Verwendung in Papiermaschinen geeignet sein, wo die durch Pumpen oder die Leitungsführung erzeugten Schwin gungen und Druckstösse zu eliminieren sind, um die Bil dung einer Papierbahn mit einwandfreier Qualität auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten zu erreichen.

Die erfindungsgemässe Dämpfungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung in der Nachbarschaft der Lochplatte wenigstens ein flexibles Wandelement aufweist.

Dieses Wandelement besteht mit Vorteil aus elastisch verformbarem Material.

Die flexiblen Wandelemente können dabei mit Vorteil als der Lochplatte vor- oder nachgeschaltete zylindrische oder konische Leitungsteile ausgebildet sein. Sie kön nen jedoch auch lediglich aus seitlichen Wandelementen der Leitung bestehen.

Mit Vorteil können auf der Aussenseite der Wandelemente Druckluftpolster mit regelbarem Druck zum Ausgleich des inneren Flüssigkeitsdruckes vorgesehen sein.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren wiederge gebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zei gen:

Fig. 1 eine Dämpfungsvorrichtung mit achsenparal leler Zu- und Ableitung bei senkrechter An strömung der Lochplatte,

Fig. 2 eine Dämpfungsvorrichtung mit schräg ange strömter Lochplatte,

Fig. 3 eine Dämpfungsvorrichtung mit konischem Wand element,

Fig. 4 eine Dämpfungsvorrichtung mit rechtwinkliger Umlenkung, und

Fig. 5 eine Dämpfungsvorrichtung mit Druckluftpol ster.

Das in Fig. 1 dargestellte Dämpfungselement 1 ist zwi schen einer Zuleitung 2 und einer Ableitung 3 angeord net und weist eine Lochplatte 4 in der Form eines Stu fendiffusors auf, wie er beispielsweise aus der DE 19 41 424 oder US 37 25 197 bekannt ist. Dieser weist eine Vielzahl von parallelen Verteilkanälen 5 auf, welche wenigstens zwei sich in Strömungsrichtung stufenförmig erweiternde Abschnitte besitzen. Die Kanäle sind hier bei achsenparallel, d.h. in Richtung der Zuleitung und der Ableitung der Flüssigkeitsströmung orientiert. Im dargestellten Beispiel weist die Dämpfungsvorrichtung eine zylindrische Wand 6 auf, welche flexibel ausgebil det ist, beispielsweise aus einem elastisch verform baren Material, wie Kautschuk, elastomerem Kunststoff, oder einem Metall hoher Elastizität besteht. Der fle xible Wandabschnitt 6 ist dabei in Strömungsrichtung der Lochplatte 4 vorgeschaltet.

Bei der dargestellten und beschriebenen Vorrichtung erfolgt die Dämpfung hydraulischer Schwingungen und stachastisch auftretender Druckstösse in der Flüssig keitsströmung sowohl durch Reflexion an der Lochplatte als auch durch Dämpfung infolge Absorption durch die in und nach der Stufendiffusor-Lochplatte erzeugten Mikro turbulenz, sowie durch das hydropneumatische Speicher volumen der flexiblen Wandelemente. Durch das Zusammen wirken der genannten drei Effekte wird eine optimale Dämpfung von Druckschwingungen und Druckstössen er reicht, ohne dass eine Luftberührung der Flüssigkeits suspension eintritt oder erforderlich ist und bei äus serst raumsparender Konstruktion, wobei grosse Durch satzmengen und Strömungsgeschwindigkeiten erreichbar sind, wie sie insbesondere bei der Verwendung in schnell laufenden Papiermaschinen benötigt werden.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführung, bei welcher die Lochplatte 4 schräg zur Strömungsrichtung oder zur Achsenrichtung der Zuleitung 2 und der ein wenig dazu versetzten Ableitung 3 angeordnet ist. Ausserdem ist das flexible Wandelement 6 in Strömungsrichtung gesehen hinter der Lochplatte 4 angeordnet.

Fig. 3 zeigt eine Dämpfungsvorrichtung mit achsenpa ralleler Zuleitung 2 und Ableitung 3, wobei zwischen der Zuleitung 2 und der Lochplatte 4 eine konische Er weiterung 7 nach Art eines Siebdiffusors vorgesehen ist und das flexible Wandelement 6 sich nach der Stufen diffusor-Lochplatte 4 konisch verengt.

Fig. 4 zeigt eine Dämpfungsvorrichtung, bei welcher die Zuleitung 2 mit der Ableitung 3 einen Winkel von 90° bildet, d.h. bei der die Strömung um 90° umgelenkt wird. Zwischen Zuleitung 2 und Lochplatte 4 ist wiede rum eine konische Erweiterung 7 vorgesehen. Das fle xible Wandelement 6 ist hier an der Aussenseite der Umlenkung vorgesehen und weist eine entsprechend ge krümmte Form auf, welche einen relativ hohen inneren Druck in der Flüssigkeitsströmung gestattet.

In Fig. 5 ist eine Dämpfungsvorrichtung 1 mit achsen paralleler Zuleitung 2 und Ableitung 3 dargestellt, bei welcher die der Lochplatte 4 nachgeschaltete Leitung 8 nur an einer Seite 9 flexibel ausgebildet ist. An die ser flexibel ausgebildeten Wandseite 9 ist an der Aus senseite der Leitung ein Druckluftkasten 10 angeordnet, mit welchem der Innendruck der Flüssigkeitssuspension in der Leitung 1 kompensiert werden kann, so dass eine dauernde Verformung des flexiblen Wandelementes 9 ver mieden wird. Dabei kann der Luftdruck im Druckraum 10 mittels eines Regelventils 11 und einer Regeleinrich tung 12 vom Flüssigkeitsdruck in der Leitung 1 nachge regelt werden, so dass eine besonders gute Elimination von Druckschwingungen und Druckstössen erzielt werden kann.

Abgewandelte Ausführungsformen im Rahmen des Erfin dungsgedankens sind möglich. Dabei ist zur Erzielung einer optimalen Wirkung zu beachten, dass die flexiblen Wandelemente in unmittelbarer Nachbarschaft der Loch platte vorzusehen sind, wobei es besonders günstig ist, die Lochplatte als Stufendiffusor auszubilden.

Claims

1. Dämpfungsvorrichtung für eine Flüssigkeitsströmung in hydraulischen Leitungen, insbesondere für Pa piermaschinen, mit einer in der Leitung angeordne ten, von der Flüssigkeit durchströmten, turbulenz erzeugenden Lochplatte, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (1) in der Nachbarschaft der Lochplatte (4) wenigstens ein flexibles Wandelement (6, 9) aufweist.

2. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatte (4) eine Vielzahl von parallelen Verteilkanälen (5) aufweist.

3. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilkanäle (5) wenigstens zwei, sich in Strömungsrichtung stufenförmig erweiternde Abschnitte aufweist.

4. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (5) wenigstens angenähert in Richtung der Zulei tung (2) und/oder der Ableitung (3) der Flüssig keitsströmung orientiert sind.

5. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (5) schräg zur Richtung der Zuleitung (2) und/oder Ablei tung (3) der Flüssigkeitsströmung orientiert sind.

6. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprü che 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Wandelemente (6) aus elastisch verform barem Material bestehen.

7. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprü che 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Wandelemente (6) der Lochplatte (4) in Strömungsrichtung unmittelbar vorgeschaltet sind.

8. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprü che 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Wandelemente (6) der Lochplatte (4) in Strömungsrichtung unmittelbar nachgeschaltet sind.

9. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprü che 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die fle xiblen Wandelemente (6) aus einem zylindrischen Rohrteil bestehen.

10. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprü che 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die fle xiblen Wandelemente (6) aus einem konisch ausge bildeten Teil der Leitung bestehen.

11. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprü che 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Wandelemente (6, 9) von einem seitlichen Teil der Leitungswand (8) gebildet werden.

12. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprü che 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass ausser halb der Leitung (1) an der Stelle der flexiblen Wandelemente (9) ein Druckluftkasten (10) zur Ausübung eines Gegendruckes zum inneren Druck der Flüssigkeitsströmung vorgesehen ist.

13. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelvorrichtung (11, 12) zur Regelung des Luftdruckes im Druckluftkasten (10) in Abhängigkeit vom inneren Druck der Flüssigkeitsströmung vorgesehen ist.