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EP 0 000 187 A1 |
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EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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Veröffentlichungstag: |
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10.01.1979 Patentblatt 1979/01 |
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Anmeldetag: 23.06.1978 |
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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CH DE FR GB |
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Priorität: |
25.06.1977 DE 2728778
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Anmelder: |
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- BAYER AG
51368 Leverkusen (DE)
- EC ERDÖLCHEMIE GMBH
D-50769 Köln (DE)
- GULDE REGELARMATUREN KG
D-6700 Ludwigshafen (DE)
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Erfinder: |
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- Kolb, Fritz
D-5074 Odenthal (DE)
- Ziegert, Otto, Dr.
D-4047 Dormagen (DE)
- Fehlisch, Silvan
D-4047 Dormagen (DE)
- Bender, Hans
D-6800 Mannheim 71 (DE)
- Schmitt, Manfred
D-6712 Bobenheim-Roxheim 1 (DE)
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Vertreter: Dill, Erwin, Dr. |
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c/o BAYER AG
Zentralbereich Patente
Marken und Lizenzen
Bayerwerk D-5090 Leverkusen 1 D-5090 Leverkusen 1 (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
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Verfahren zur Geräuschminderung bei der Drosselung von Dampf- und Gasströmen |
(57) Verfahren zur Geräuschminderung bei der Drosselung von Dampf- und Gasströmen durch
überkritische Entspannung mit anschließenden geteilten Strömen während der Verlangsamung.
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geräuschminderung bei der Drosselung von
Dampf- und Gass trömen, bei dem aufgeteilte Ströme mit unterschiedlichen Gesehwindigkeiten
fließen.
[0002] Das Entspannen von Gasen oder Dümpfen ist für die Regelung in verfahrens technitschen
Anlagen notwendig. Besonders bei chemiaohen Prozessen kommt ein solcher Verfahrensschritt
oft vor. Dabei entatehen ungewollt Geräusche, die zu Belästigungen am Arbeitsplatz
führen und die Umwelt stören.
[0003] Bekannt ist die Aufspaltung eines Stromes in Teilströme, die einzeln einstufig bis
zum gewünschten Druck entspannt werden.
[0004] Mit diesem Verfahren können Schallpegelminderungen bis zu 15 dB(A) erreicht werden,
die im allgemeinen nicht ausreichen. Der Grund für die geringe Schallpegelminderung
ist durch die geometrischen Abmessungen gegeben. Einerseits können die Bohrungen für
die Teilströme nicht beliebig klein gemacht werden, da dann die Betriebssicherheit
durch Verschmutzungen gefährdet ist. Andererseits werden die Baugrößen bei großen
Mengen unhandlich. Weiter hat sich herausgestellt, daß ein einstufiger Druckabbau
keineswegs zu optimalen Schallpegelminderungen führt.
[0005] Weiter können Drosselungen durch in Reihe geschaltete Stufenwiderstände verwirklicht
werden.
[0006] Die Effektivität der Schallpegelminderung richtet sich entscheidend nach dem Stufendruckgefälle,
Welches durch die Konstruktion der Stufenwiderstände vorgegeben wird. Eine Anpassung
an bestimmte Betriebsverhältnisse ist deshalb nachträglich kaum möglich. Auch Fertigungsfehler
wirken sich ungünstig aus. Weiter sind solche Konstruktionen oft sehr aufwendig, so
daß sie neben hohen Investitionskosten auch viel Wartung erfordern.
[0007] Es ist ein Verfahren zu finden, welches die geräuscharme Entspannung von Gasen und
Dämpfen mit einfachen, wartungsfreundlichen und betriebssicheren Maßnahmen erlaubt,
die ohne Sohwierigkeiten an die ertorderlichen verfahrena- und schalltechnischen Bedingungen
angepaßt werden können.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ströme in einer ersten
Strecke auf kurzem Wege überkritisch entspannt werden, dann in einer unmittelbar anschließenden
zweiten Strecke vielfach aufgeteilt und verlangsamt werden, wobei die Flußquerschnitte
der Kanäle in der zweiten Strecke einzeln kleiner sind als in der ersten Strecke aber
in ihrer Gesamtheit wesentlich größer sind als die Gesamtheit der Querschnitte in
der ersten Strecke.
[0009] Für den Fachmann war es überraschend, daß mit diesem Verfahren eine Pegelsenkung
von 30 dB(A) möglich ist. Das kommt dadurch zustande, daß in der ersten Strecke nach
Aufteilung in Teilströme die potentielle Energie der Strömung entsprechend dem Druckverhältnis
in kinetische Energie umgewandelt wird und daß in der zweiten Strecke die kinetische
Energie durch Reibung in Wärme überführt wird. Wesentlich ist dabei, daß in der zweiten
Strecke durch die relativ engen Abströmr äume die Energieumwandlung intensiviert und
schallarm wird. Außerdem bewirken die engen Abströmungsquersohnitte eine Frequenzerhöhung
des Maximums des abgestrahlten Schallspektrums. Die zweite Strecke soll nicht dazu
dienen, potentielle Energie abzubauen. Weiter ergibt dieses Verfahren eine gute Regelcharakteristik.
[0010] Nach einer besonderen Durohführung des Verfahrens wird der Strömungsquersohnitt in
der zweiten Strecke um das 1,5 - 15 fache Produkt aus dem Quotienten Eingangsdruok
zu Enddruok mal dem Strömungsquerschnitt der ersten Strecke erweitert.
[0011] Durch diese ErweiterUng des Querschnittes werden die Freistrahlen so abgeführt, daß
eine Vereinigung der Freistrahlen und damit eine zusätzliche Schallentstehung vermieden
wird.
[0012] In einer weiteren Durchführung des Verfahrens sind die charakteristischen Abstände
der Begrenzungswände der Flußquerschnitte in der zweiten Strecke kleiner als die mittlere
Wellenlänge des abgestrahlten Schallspektrums. Durch die Einhaltung dieser Bedingung-Wellenlänge
zu charakteristischem Abstand, der u.a. auch in der Strouhal-Zahl enthalten ist -
wird erreicht, daß die damit erzielten Impedanzaprünge zu einer Schalldämmung fuhren.
[0013] Bei einer weiteren Durchführung des Verfahrens wird in der ersten Strecke die Entspannung
in mehrere Stuten aufgeteilt, was sich besonders bei extrem hohem Druokgefälle als
vorteilhaft erwiesen hat.
1. Verfahren zur Geräuscheverminderung bei der Drosselung von Dampf- und Gasströmen,
bei dem aufgeteilte Ströme mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten fließen, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ströme in der ersten Strecke auf kurzem Wege überkritisch
entspannt werden, dann in einer unmittelbar anschliessenden zweiten Strecke vielfach
aufgeteilt und verlangsamt werden, wobei die Flußquerschnitte der Kanäle in der zweiten
Strecke einzeln kleiner sind als in der ersten Strecke aber in ihrer Gesamtheit wesentlich
größer sind als die Gesamtheit der Querschnitte in der ersten Strecke.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das der . gesamte Strömungsquerschnitt
in der zweiten Strecke um das 1,5 - 15 fache Produkt aus dem Quotienten Eingangsdruck
zu Enddruck mal dem gesamten Strömungsquerschnitt der ersten Strecke erweitert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristischen
Abstände der Begrenzungswände der Flußquerschnitte in der zweiten Strecke kleiner
als die mittlere Wellenlänge des abgestrahlten Schallspektrums sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannung in der
ersten Strecke mehrstufig ist.
