DE7339824U - SILENCER WITH DIFFUSER - Google Patents

SILENCER WITH DIFFUSER

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Description

Kennzeichen 2553 DRegistration number 2553 D

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenigsberger - Dipl. Phys. R. Holzbauer Dr. F. Zumstein Sr. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenigsberger - Dipl. Phys. R. Holzbauer

Dr. F. Zumstein jun.Dr. F. Zumstein jun.

PatentanwaltPatent attorney

8 München 2, Bräuhausstrcßc 4/III8 Munich 2, Bräuhausstrasse 4 / III

STAMICARBON B.V., GELEEN (Niederlande)STAMICARBON B.V., GELEEN (Netherlands) Schalldampfer mit DiffusorSilencer with diffuser

Die Erneuerung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung des Geräusches in einer Leitung fUr strömende Gase und zur Herabsetzung der Gasgeschwindigkeit, welche Vorrichtung aus einem Gefäss besteht, dessen Innenfläche mit ^ioer Schicht eines schallschluckenden Werkstoffs ausgekleidet ist und das an der einen Seite mil*; einer Gaszufuhr und an der anderen Seite mit einer Gasabfuhr und ferner mit Mitteln zur Fuhrung des Gasstroms in Gefäss versehen ist.The renewal concerns a device for damping the noise in a line for flowing gases and to reduce the gas velocity, which device consists of a vessel, the inner surface of which is lined with a layer of a sound-absorbing material and that on one side mil *; one gas supply and on the other side with one Gas discharge and also provided with means for guiding the gas flow into the vessel is.

Schalldämpfer dieser Art werden u.a. hinter Ventilen zur Druckminderung strömender Gase eingesetzt. Das Druckminderungsventil und die angeschlossenen Leitungen können eine starke Geräuschquelle bilden.Silencers of this type are used, among other things, behind valves for pressure reduction flowing gases are used. The pressure reducing valve and the connected lines can form a strong source of noise.

In den Fällen, wo das Verhältnis des Gasdrucks vor und hinter dem Ventil nur wenig grosser oder geringer ist als das sog. 'kritische Druckverhältnis' (d.h. das Druckverhältnis, bei dem die Durchflussgeschwindigkeit des Gases durch das Ventil ihren Höchstwert erreicht, soll der Druckverlust im Schalldämpfer möglichst niedrig gehalten werden, damit die Kapazität des Druckminderventils vollständig benutzt werden kann. Um dabei zugleich die Gasgeschwindigkeit auf den gewünschten Wert herabsetzen zu können, muss der Schalldämpfer diffusorförmig ausgebildet sein. Der Nachteil dieser Diffusorei und somit auch der Schalldämpfer ist die grosse BAulänge. Der ÖffnungswinkelIn those cases where the ratio of the gas pressure upstream and downstream of the valve is only slightly higher or lower than the so-called 'critical pressure ratio' (i.e. the pressure ratio at which the flow rate of the gas through the valve reaches its maximum value, the pressure loss in the silencer should be kept as low as possible so that the capacity of the Pressure reducing valve can be fully used. In order to be able to reduce the gas velocity to the desired value at the same time, the Be designed diffuser-shaped silencer. The disadvantage of this diffuser and thus also the silencer is the large overall length. The opening angle

beträgt meistens, je nach der Art des Gases, weniger als 10°.is mostly less than 10 °, depending on the type of gas.

Aus der offengelegten niederländischen Patentanmeldung 7010486 ist eine diffusorähnliche schalldämpfende Konstruktion bekannt, welche aus einem Leitungsteil besteht, in dem zwei verschiedene schallschluckende Massen angeordnet sind. Die Oberfläche einer dieser Massen dient zur Führung des Gases im Gefäss und zwar so, dass Geschwindigkeit und Druck des eintretenden Gases auf niedrigere Werte herabgesetzt werden. Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist, dass die andere Masse, welche von der erstgenannten Masse umgeben ist, keine Reglung gestattet.From laid-open Dutch patent application 7010486 is a diffuser-like sound-absorbing construction known, which consists of a Line part consists in which two different sound-absorbing masses are arranged. The surface of one of these masses is used to guide the Gas in the vessel in such a way that the speed and pressure of the entering gas are reduced to lower values. A disadvantage of this device is that the other mass, which is surrounded by the first-mentioned mass is, no regulation is permitted.

Auch ist bekannt, Leitungsabschnitte mit einer schalldampfenden Auskleidung und mit FUhrungsplatten zu versehen, wie in der offengelegten niederländischen Patentanmeldung 271427 angegeben ist. Diese Vorrichtung kann, wie sich aus Figur 8 ergibt, auch als Diffusor dienen. Nachteil dieser Vorrichtung ist nach wie vor die grosse Baulange.It is also known to have pipe sections with a sound-absorbing Lining and to be provided with guide plates, as indicated in laid-open Dutch patent application 271427. This device can, As can be seen from FIG. 8, they can also be used as a diffuser. The disadvantage of this device is still the great overall length.

Aufgabe der vorliegenden Erneuerung ist die Konstruktion eines Schalldämpfers, in dem die Geschwindigkeit des einströmenden Gases auf den gewünschten Wert beim Austritt herabgesetzt wird, ohne dass sich dabei ein nennenswertes Druckgefalle einstellt, welches Gerat eine kurze Baulänge zeigt und eine schalldämpfende Wirkung hat, welche besser ist als die eines ausgekleideten Rohrteils.The task of the present renewal is the construction of a silencer, in which the velocity of the inflowing gas is on the desired one Value at the exit is reduced without a significant pressure drop occurring, which device shows a short overall length and a Has a sound-absorbing effect, which is better than that of a lined pipe part.

Dazu bestehen erneuerungsgemHss die Mittel zur Führung des Gasstromes aus einem sich an die Gaszufuhr anschliessenden, in der Strömungsrichtung des Gases divergierenden Rohr, dessen Achse etwa mit der Achse des Gefässes zusammenfallt, und aus einer am einen Ende verschlossenen Buchse, deren Innenflache zumindest zum Teile mit einem schallschluckenden Material versehen ist, welche Buchse unter Beibehaltung eines gewissen Zwischenraums das divergierende Rohr umschliesst und zwar so, dass das divergierende Rohr nach dem verschlossenen Ende der Buchse gerichtet ist und die Querschnittsflache des Gasdurchflusskanals, gebildet durch das divergierende Rohr und den Raum zwischen der Aussenflache des divergierenden Rohres und der Innenflache der Büchse in Richtung des Gasstroms stets grosser wird.For this purpose, according to the renewal, the means for guiding the gas flow exist from a connecting to the gas supply, in the flow direction of the Gas diverging pipe, the axis of which coincides approximately with the axis of the vessel, and a socket closed at one end, the inner surface of which is at least partially provided with a sound-absorbing material, which bushing encloses the diverging tube while maintaining a certain gap in such a way that the diverging tube after the closed end of the socket is directed and the cross-sectional area of the Gas flow channel, formed by the diverging pipe and the space between the outer surface of the diverging pipe and the inner surface of the Bushing is always larger in the direction of the gas flow.

Die Vorrichtung wird vorzugsweise im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt; Gefass und Buchse sind vorzugsweise zylindrisch ausgebildet.The device is preferably essentially rotationally symmetrical executed; The vessel and socket are preferably cylindrical.

Als schallschluckendes Material können samtliche als solches bekannten Materialien verwendet werden. Sehr geeignet sind u.a. Stoffe wie Glaswolle, Stein- und Schlackenwolle, Textil, rostfreie Stahlwolle, korkännliche Stoffe oder Blähpolymerisate.All known as such can be used as sound-absorbing material Materials are used. Materials such as glass wool, rock and slag wool, textiles, stainless steel wool, cork-like materials are very suitable or expandable polymers.

Der richtige Wert fur den Öffnungswinkel des divergierenden R< hres wird bedingt durch die Art des Gases und die jeweiligen Betriebsbedingungen. uer Öffnungswinkel kann zwischen 1 und 10° liegen.The correct value for the opening angle of the diverging tube depends on the type of gas and the respective operating conditions. The opening angle can be between 1 and 10 °.

Die Erneuerung wird anhand der Zeichnung in Form eines nicht einschränkenden Beispiels erläutert. Es zeigen:The renewal is explained using the drawing in the form of a non-limiting example. Show it:

Figur 1 einen schematischen Langeschnitt einer Ausfuhrungsform der erneuerungsgemässen Vorrichtung; undFIG. 1 shows a schematic long section of an embodiment of the device according to the renewal; and

Figur 2 einen schematischen Längsschnitt einer anderen AusfUhrungsform der erneuerungsgemässen Vorrichtung.FIG. 2 shows a schematic longitudinal section of another embodiment of the Renewable device.

Ein zylindrisches Druckgefäss 1 ist mit einer axialen Gaszufuhr 2 und einer axialen Gasabfuhr 3 versehen. An die Gaszufuhr schliesst sich ein divergierendes Rohr 4 an, dessen Achse mit der Achse des Gefasses 1 zusammenfallt. Die Erzeugenden der konischen Innenfläche des divergierenden Rohres und die Richtung der Achse bilden oinon Winkel a/2, in dem α der Öffnungswinkel des divergierenden Rohres ist. An der Innenwand des Gefasses ist eine Schicht eines schallschluckenden Materials 5, z.B. Glaswolle, angebracht, welche von einem Korb 6, z.B. aus gelöchertem Stahlblech oder Gewebe, an ihreas Platz gehalten wird. Ein Glasgewebe 7 verhindert, dass die Glaswolle durch die Locher des Korbs 6 hinaustritt.A cylindrical pressure vessel 1 is provided with an axial gas supply 2 and an axial gas discharge 3 is provided. A diverging pipe 4 connects to the gas supply, the axis of which coincides with the axis of the vessel 1. The generatrices of the conical inner surface of the diverging tube and the direction of the axis form oinon angle a / 2, in which α is the opening angle of the diverging tube. There is one on the inside wall of the vessel Layer of a sound-absorbing material 5, e.g. glass wool, attached, which is held in its place by a basket 6, e.g. made of perforated sheet steel or fabric. A glass fabric 7 prevents the glass wool exits through the holes of the basket 6.

Um das divergierende Rohr 4 befindet sich eine zylindrische, am einen Ende verschlossene Buchse 8. In 'diesem Beispiel besteht die Buchse 8 aus einem aus Blechstahl hergestellten Aussenmantel 9 und einem aus demselben Stoff angefertigten Innenmantel 10. Zwischen den beiden Mänteln 9 und 10 befindet sich eine Schicht eines schallschluckenden Materials 11, z.B. wiederum Glaswolle. Der zylindrische Teil des Innenmantels 10 ist vom offenen Ende der Buchse 8 an etwa Über die Lange des divergierenden Rohrs 4 mit Lochern versehen; dieser gelöcherte Teil ist mit 13 bezeichnet, "wischen diesem Teil 13 des Innenmantels 10 und dem schallschluckenden Werkstoff 11 ist wiederum Glasgewebe 12 vorgesehen .Around the diverging tube 4 there is a cylindrical one on one End closed socket 8. In 'this example, the socket 8 consists of a Outer jacket 9 made of sheet steel and one made of the same material manufactured inner jacket 10. Located between the two jackets 9 and 10 a layer of a sound-absorbing material 11, e.g. again glass wool. The cylindrical part of the inner jacket 10 is from the open end of the socket 8 on Provided with holes approximately over the length of the diverging tube 4; this perforated part is designated by 13, "wipe this part 13 of the inner jacket 10 and the sound-absorbing material 11, in turn, glass fabric 12 is provided.

Das Gas strömt mit grosser Geschwindigkeit, z.B. 300 m/sec bei 2 hinein. Am Ende des divergierenden Rohres 4 ist diese Geschwindigkeit bereits auf etwa 1OO bis 15O m/sec zurückgegangen. Der Gasstrom kehrt hier um und das Gas fliesst zwischen der Aussenseite des divergierenden Rohres 4 und der Innenfläche der Büchse 8 zum offenen Ende der Buchse 8. Auch aber diese Strecke wird die Querschnittsflache des Durchströmungskanals, der fur den Gasstrom verfugbar ist, stets grosser, so dass das Gas, nachdem es das offene Ende der BUchse erreicht hat, eine Geschwindigkeit von etwa 50 m/sec hat. MitThe gas flows at high speed, e.g. 300 m / sec at 2 into it. At the end of the diverging pipe 4, this speed has already decreased to about 100 to 150 m / sec. The gas flow reverses here and that Gas flows between the outside of the diverging pipe 4 and the Inner surface of the sleeve 8 to the open end of the sleeve 8. But this too The cross-sectional area of the through-flow channel, which is available for the gas flow, is always larger, so that the gas after it is open Has reached the end of the Rifle, has a speed of about 50 m / sec. With

dieser Geschwindigkeit strömt das Gas zwischen der Aussenseite der Büchse 8 und der Innenseite des Gefässes 1 in die Abfuhr 3 und die daran angeschlossene Niederdruckgasleitung.At this speed, the gas flows between the outside of the sleeve 8 and the inside of the vessel 1 into the outlet 3 and the low-pressure gas line connected to it.

•Weil auf diese Weise der Diffusorteil des Schalldämpfers in zwei Teilen unterteilt ist. wobei dar Teil mit den Kleinsten Querschnitts!lachen innerhalb des Teils mit den grösseren Querschnittsflachen liegt, wird eine kurze Baulange möglich, wobei das Gas trotzdem eine lange Strecke am schallschluckenden Material entlang zurücklegt. Ausserdem liegt der Abschnitt, wo das stärkste Geräusch erzeugt wird, innerhalb von zwei Schichten (5 und 11) eines schallschluckenden Materials, wodurch im Vergleich zu anderen schon bekannten Vorrichtungen eine gute Schalldämpfung erzielt wird.• Because in this way the diffuser part of the muffler in two Divide is divided. where the part with the smallest cross section laugh! lies within the part with the larger cross-sectional areas, a short overall length is possible, whereby the gas nevertheless travels a long distance along the sound-absorbing material. In addition, there is the section where the strongest noise is generated within two layers (5 and 11) a sound-absorbing material, whereby a good sound absorption is achieved in comparison to other already known devices.

Wie in Figur 2 dargestellt, in der dieselben Einzelteile wie in Fig. 1 mit denselben Ziffern bezeichnet sind, kann die Zufuhr 2 und/oder die Abfuhr 3 seitlich statt axial an den Enden des Gefässes 1 angebracht sein; eine an der Seite angebrachte Zufuhr 1 geht Über einen Rohrkrümmer 2 in das divergierende Rohr Über.As shown in Figure 2, in which the same items as in Fig. 1 are denoted by the same numerals, the feeder 2 and / or the Discharge 3 be attached laterally instead of axially at the ends of the vessel 1; a side-mounted feed 1 goes through a pipe bend 2 into the diverging tube about.

α Es sind mehrere Ausführungenoriüen des dargestellten Beispiels möglich* In manchen Fällen h?t- es sich als wünschenewei*+· ergeben, das divergierende Rohr 4 ; -.Pi alwandig auszuführen, wobei zwischen Innen- und Außenwand ein Hohlraum ist. Die Innenwand besteht dabei vorzugsweise aus mit Löchern versehener Metallplatte. Bei größeren Schalldämpfern sind Vorkehrungen zu treffen, damit das Gefäß 1 nicht selbst in Resonanz gerät. Dazu wird die Wand des Gefäßes 1 örtlich derart versteift oder gedämpft, z.B. mit einem äußeren oder inneren Ring, daß störende Resonanzen nicht entstehen. Weiter kann das verschlossene Ende des Innenmantels 10 zur Erreichung einer besseren Führung des Gasstroms, wie in Fig. 2 eingezeichnet, muldenförmig oder in einer anderen gerundeten Form ausgebildet sein, die Büchse 8 oder wenigstens der Außenmantel 9 kann in der Weise konisch ausgebildet sein, daß die Querschnittsfläche am offenen Ende der Büchse 8 größer ist als am verschlossenen Ende, so daß auch der Teil zwischen der Außenseite der Büchse 8 und der Innenseite des Gefäßes 1 als Diffusor wirkt, es kann auch an anderen als den eingezeichneten Stellen ein schallschluckendes oder schalldämmendes Material angebracht sind, namentlich kannα There are several versions of the example shown possible * In some cases it is desirable white * + · result, the diverging tube 4; -.Pi alwandig to run, with there is a cavity between the inner and outer wall. The inner wall preferably consists of a metal plate provided with holes. In the case of larger silencers, precautions must be taken so that the vessel 1 does not itself get into resonance. In addition the wall of the vessel 1 is locally stiffened or dampened in such a way, for example with an outer or inner ring, that disturbing resonances do not arise. Next, the closed end of the inner jacket 10 to achieve a better Guide the gas flow, as shown in Fig. 2, be trough-shaped or in another rounded shape, the Sleeve 8 or at least the outer jacket 9 can be conical in such a way that the cross-sectional area at the open The end of the sleeve 8 is larger than the closed end, so that the part between the outside of the sleeve 8 and the Inside of the vessel 1 acts as a diffuser, it can also be a sound-absorbing in places other than those shown or sound-absorbing material are attached, in particular can

t * I ·t * I

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der ganze Schalldämpfer auswendig mit derartigem Material verkleidet sein.the whole muffler is covered with such material by heart being.

und iih.niinhf» ÄiJsführungBn ηπΠβπ innfirhHib denand iih.niinhf »ÄiJsführungBn ηπΠβπ innfirhHib den

Rahmens der vorliegenden Erfindung fallen. Ein Vorteil der Ausführung gemäß dem Beispiel ist aber die einfache Konstruktion, wodurch niedrige Herstellungskosten möglich sind.Fall within the scope of the present invention. An advantage of the execution but according to the example is the simple construction, whereby low manufacturing costs are possible.

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Claims (4)

SCHUTZANSPRUCHEPROTECTION CLAIMS 1. Vorrichtung zur Dämpfung des Geräusches in einer Leitung ftlr strömende Gase und zur Verringerung der Gasgeschwindigkeit, welche Vorrichtung aus einem'Gefäss 1 besteht, dessen Innenfläche mit einer Schicht eines schallschluckenden Materials (5) ausgekleidet ist und das mit einer Gaszufuhr (2) am einen äusseren Ende und einer Gasabfuhr (3) am anderen Ende und ferner mit Mitteln zur Fuhr-ung des Gasstroms im Gefäss versehen ist, dadurch gekennzeichet, dass die Mittel zur Führung des Gasstroms aus einem sich an die Gaszufuhr anschliessenden, in der Strömungsrichtung des pases divergierenden Rohr (4) bestehen, dessen Achse etwa mit der Achse des Gefässes (1) zusammenfällt, und aus einer am einen Ende verschlossenen Büchse (8), deren Innenfläche wenigstens zum Teile mit einem schallschluckenden Material (11) versehen ist, weiche Büchse (8) unter Beibehaltung eines gewissen Zwischenraums das divergierende Rohr (4) umschliesst und zwar so, dass das divergierende Rohr (4) nach dem verschlossenen Ende der Büchse (8) gerichtet ist und die Querschnittsfläche des Gasdurchflusskajnals, gebildet durch das divergierende Rohr (4) und den Raum zwischen der Aussentläche des divergierenden Rohrs (4) und durch die Innenfläche der Buchse (8), in der Richtung des Gasstroms stets grosser wird.1. Device for attenuating the noise in a line for flowing Gases and to reduce the gas velocity which device consists of a 'vessel 1, the inner surface of which is covered with a layer of a sound-absorbing material (5) is lined with a gas inlet (2) at one outer end and a gas outlet (3) at the other End and also provided with means for guiding the gas flow in the vessel is, characterized in that the means for guiding the gas flow from a gas supply adjoining, in the flow direction of the pases diverging tube (4), the axis of which is approximately with the Axis of the vessel (1) coincides, and from a closed at one end Bushing (8), the inner surface of which is at least partially provided with a sound-absorbing material (11), soft bushing (8) underneath Maintaining a certain gap, the diverging tube (4) encloses in such a way that the diverging tube (4) is directed towards the closed end of the sleeve (8) and the cross-sectional area of the gas flow channel, formed by the diverging pipe (4) and the space between the outer surface of the diverging pipe (4) and by the inner surface the socket (8), in the direction of the gas flow is always greater. 2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die BUchse (8) aus einem Aussenmantel (9) und einem Innenmantel (·0) zusammensetzt, zwischen welchen beiden Mänteln sich ein schallschluckendes Material (11) befindet, und dass der Innenmantel (10) vom offenen Endes der BUchse (8) an etwa über die Länge des divergierenden Rohrs (4) mit Löchern versehen ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the Bushing (8) composed of an outer jacket (9) and an inner jacket (· 0), between which two jackets there is a sound-absorbing material (11), and that the inner jacket (10) from the open end of the bushing (8) is provided with holes on approximately the length of the diverging tube (4). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das divergierende Rohr (4) doppelwandig ausgeführt ist, wobei zwischen Innen- und Außenwand ein Hohlraum ist und wo° bei die Innenwand aus mit Löchern versehener Metallplatte besteht. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the diverging tube (4) is double-walled, where there is a cavity between the inner and outer wall and where ° the inner wall consists of a metal plate provided with holes. 4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Y/and des Gefaßtes (1) örtlich versteift oder gedämpft ist mit einem außen oder innen angebrachten Ring.4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the Y / and of the vessel (1) locally stiffened or dampened has a ring attached to the outside or inside.
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