DE2334576A1 - Verfahren und einrichtung zum vermindern des laerms stroemender medien in ventilen - Google Patents
Verfahren und einrichtung zum vermindern des laerms stroemender medien in ventilenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
- F16K47/02—Means in valves for absorbing fluid energy for preventing water-hammer or noise
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Description
Verfahren und Einrichtung zum Vermindern des Lärms strömender Medien in Ventilen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Einrichtung
zum Vermindern des durch strömende Medien in Ventilen erzeugten Lärms. Unter strömenden Medien sind vorwiegend Gase
zu verstehen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist es beispielsweise bekannt, strömendes
Gas durch poröse Schichten, z.B. durch Lochscheibenpakete oder durcn Kugelschnittsäulen zu leiten und dadurch die entstehenden
Wirbel geometrisch zu verkleinern. Einschlägige Lösungen sind u.a. in den deutscnen Patenten 1 063 432, 1 067 652 und 1 067 653
üeschrieuen und dargestellt. Durch die bekannte Technik soll der
Wirbelzerfallsprozeß von großen in kleine Wirbel beschleunigt und damit der erzeugte Lärm vermindert werden. Ein wesentlicher Nachteil
dieser Einrichtungen sind die hohen Verluste beim Durchströmen des porösen Materials.
In Regelventilen, die zur Entspannung von Gasen mit hohem Ausgangsdruck
auf niedrige Enddriicke dienen, werden durch Turbulenzen und durch Körperschallanregung der allgemein rohrförmigen Ventilkörper
ziemlich hohe Lärmpegel erzeugt. Das reine Wirbelgeräusch tritt auch beim Ausblasen von Gasen oder Dämpfen unter hohem Druck
in die freie Atmosphäre auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den durch strömende Me-
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dien, insbesondere durch Gase in Ventilen erzeugten Lärm mit relativ
geringem Aufwand bei niedrigem Strömungsverlust zu dämpfen bzw. zu vermindern. Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch,
daß die schnellere Hauptströmung von einer Sekundärströmung niedrigerer
Geschwindigkeit ummantelt wird. Hierdurch werden die nach der sogenannten Lighthill-Theorie für den Turbulenzlärm verantwortlichen
Scherspannungen vermindert und damit die Quelle der Turbulenzerzeugung geschwächt. Dies ergibt weniger Turbulenzlärm,
vermindert aber aucn den durch Wechselwirkung zwischen Hauptströmung und Rohrwandung entstehenden Dipollärm. Der erfindungsgemäß
zu dämpfende Lärm tritt vorwiegend im Ausströmkanal der Ventile auf. Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht daher vor, daß der Ausströmkanal des Ventilkörpers doppelwandig ausgebildet ist, derart, daß der hierdurch gebildete
ringförmige Hohlraum an seinen Längsenden mit dem Innenraum des
Ventilkörpers in Verbindung steht. Hierdurch bildet sich infolge der inneren Druckverhältnisse des Ventils in dem Hohlraum eine
Rückströmung aus, die bei Wiedereintritt in den Innenraum den schnelleren Hauptstraal bzw. die schnellere Hauptströnung im Ausströmkanal
des Ventilkörpers mit einer Sekundärströmung von niedrigerer Geschwindigkeit ummantelt.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß die Oberfläche des Ventilkegels
nicht glatt ausgebildet ist, sondern mehr oder weniger gleicnraäßig über ihren Umfang verteilte Einbuchtungen aufweist.
Hierdurch werden die Turbulenzen im Rahmen der Erfindung verkleinert,
wodurch sich eine Verscniebung der maximalen Abstrahlung in den leichter zu absorbierenden höheren Frequenzbereich und damit
eine weitere Lärmminderung ergibt. Diese Lärmminderung wird erfindungsgemäß noch weiter verbessert ,wenn die Innenv/ände de3 Ventilkörpers
ganz oder teilweise schallschluckend mit Absorptionsmaterial ausgekleidet sind.
Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausfiihrungsform ist vorgesehen,
daß der ringförmige Hohlraum zur Erzeugung der Sekundärströmung durch ein koaxial zum Ausströmkanal angeordnetes Innenrohr
gebildet wird. Dieses Innenrohr ist vorteilhafterweise körper3chall-
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isoliert über elastische Abstandshalter mit der Außenrohrwandung des Ventils verbunden und trägt so durch seinen Schalldämmungseffekt
zusätzlich zur Lärmminderung bei. Diese Lösung hat außerdem
den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Einrichtung auch nachträglich
realisiert werden kann, sofern die betreffende Einführungsöffnung des Ventils hinreichend groß bemessen ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Abbildungsbescnreibung
zu entnenmen.
In den Abbildungen ist die Erfindung zeichnerisch erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ventil, bei dem eine Einrichtung
nach der Erfindung im Ausgangsteil realisiert ist;
Fig. 2 den Querschnitt II-II gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen ausschnittweisen Längsschnitt eines Ventilsitzes und eines Ventilkegels;
Fig. 4 den Querschnitt IV-IV gemäß Fig. 3.
Gemäß der Fig. 1 strömt durch den Eingangskanal 1 des hier gezeigten
Ventils 2 ein Gas in Pfeilrichtung A unter dem Druck p. in
das Ventil ein. In diesem wird das Gas entspannt und zwar über eine Düse 3, die am Eingang zum Ausströmkanal 4 des Ventils 2 angeordnet
ist. Der im Ausgangsbereich des Ventils vorherrschende Entspannungsdruck ist mit p2 bezeichnet. Das Gas strömt hier in
Ricntung des Pfeiles B.
Im unmittelbaren Entspannungsbereich des Ventils 2f d.h. in unmittelbarer
Käne bzw. Umgebung der Düse 3 fällt das Gas durch
die Entspannung auf einen Druck ab, der kleiner ist als der Druck P2- Hierdurcn bildet sich in dem seitlich angeordneten, an beiden
Enden nach innen offenen ringförmigen Hohlraum 5 in der Wand des Ausströmkanals 4 eine Sekundärströmung aus, die im wesentlichen
parallel zur Hauptausströmungsrichtung, jedoch entgegengesetzt zu dieser verläuft. Die Richtung der Sekundärströmung ist durch die
Pfeile C und D angedeutet. Entsprechend den Pfeilen D schiebt sich somit die Sekundärströmung zwischen die Haupts tröirung E und die
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Innenwand des Ausströmkanals 4; auf diese Weise ummantelt die langsamere
Sekundärströmung die schnellere Hauptströmung L iin Ausströmkanal 4 .
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann auf beliebige Weise realisiert
werden. So kann beispielsweise gemäß Fig. 2 ein Innenrohr 6 vorgesenen
sein, welches zentralsymmetrisch zu dem Rohr 7 des Ausströmkanals 4 angeordnet ist. Das Innenrohr 6 kann durch Abstandhalter 8
in seiner Lage fixiert werden. Wenn sich die Abstandhalter 8 über die Gesamtlänge des Innenrohres fa erstrecken, werden zwischen diesen
und dem Rohr 7 Längskanäle 9 anstelle des Hohlraums 5 gebildet.
Schließlich kann es im Rahmen der Erfindung vorteilhaft sein, wenn
die Innenseite des Innenrohrs 6 mit einem geeigneten Absorptionsmaterial
beschichtet ist. 10 bezeicnnet die Innenseite von 6.
Weiternin kann es im Rahmen der Erfindung von Vorteil sein, wenn
die Enden 11 und 12 des Innenrohres gemäß Fig. 1 so ausgebildet sind,
daß sie siel» dem zu erwartenden Strömungsverlauf anpassen.
hie schließlich aus der Fig. 3 hervorgeht, ist der Ventilkegel 13
und die stromabwärts gelegene Hälfte des Ventilsitzes mit gleich mäßig Über den Umfang verteilten Einbuchtungen 14 versehen, dir1
vorwiegend parallel zur Ld'ngsacnse 1b des Venti J kogels ausgerichtet,
sind. Der Ventilsit? ist mit 16 bezeichnet.
/5 Patentansprüche
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Claims (8)
1.<Verfahren zum Vermindern des durcn strömende Medien, insbesondere
durch Gase in Ventilen erzeugten Lärms, dadurch gekennze Lehnet, daß die schnellere Hauptströmung
von einer Sekundärströmung niedrigerer Geschwindigkeit ummantelt
wird.
2. Einrichtung iur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ausströmkanal
(4) des Ventilkörpers (2) doppelwandig ausgebildet ist, derart, daß der hierdurch gebildete ringförmige Hohlraum (5) an seinen
Länysenden (11, 12) mit dem Innenraum des Ventilkörpers (2)
in Verbindung steilt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraum (5) durch ein koaxial zum AusstrÖmkanal (4) angeordnetes Innenrohr (6) gebildet ist.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem AusstrÖmkanal (4) und dem
Innenrohr (6) Abstandhalter (J) vorgesehen sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung von Längs) malen (9) längsparailel zur
MitteLachse des Ausströmkanals (4) verlaufende Abstandhalter (3) vorgesehen sind.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 his 5, dadurch
gekenn ze ich η et, daß die Innenwände des Ventilkörpers
ganz oder teilweise mit einem schallschluckenden Absorptlonsraaterial
ausgekleidet sind.
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7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (13) und/oder der stromabwärts gelegene Bereich des Ventilsitzes
(16) mit gleichmäßig über den Umfang verteilten Einbuchtungen
(14) versehen sind.
8. Einrichtung nach Ansprucn 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Linbuchtungen (14) im wesentlichen parallel zur Mittelachse (15) des Ventilkörpers (13) verlaufen.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732334576 DE2334576A1 (de) | 1973-07-07 | 1973-07-07 | Verfahren und einrichtung zum vermindern des laerms stroemender medien in ventilen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732334576 DE2334576A1 (de) | 1973-07-07 | 1973-07-07 | Verfahren und einrichtung zum vermindern des laerms stroemender medien in ventilen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2334576A1 true DE2334576A1 (de) | 1975-01-30 |
Family
ID=5886198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732334576 Pending DE2334576A1 (de) | 1973-07-07 | 1973-07-07 | Verfahren und einrichtung zum vermindern des laerms stroemender medien in ventilen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2334576A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0035073A1 (de) * | 1980-02-28 | 1981-09-09 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. | Ventil mit einer Einrichtung zur Dämpfung von durch das Arbeitsmedium selbsterregten akustischen Schwingungen |
US4384593A (en) * | 1980-03-10 | 1983-05-24 | Bbc Brown Boveri And Company Limited | Shutoff element for gaseous media with a device for damping self-excited acoustical vibrations in cavities |
US4688755A (en) * | 1984-03-01 | 1987-08-25 | Centre Technique Des Industries Mecaniques | Method for stabilizing the flow of fluids at the time of expansion accompanied by kinetic energy degradation, a valve and a pressure reducer for carrying out said method |
US4735224A (en) * | 1984-03-01 | 1988-04-05 | Centre Technique Des Industries Mecaniques | Method for stabilizing the flow of fluids at the time of expansion accompanied by kinetic energy degradation, a valve and a pressure reducer for carrying out said method |
-
1973
- 1973-07-07 DE DE19732334576 patent/DE2334576A1/de active Pending
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EP0035073A1 (de) * | 1980-02-28 | 1981-09-09 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. | Ventil mit einer Einrichtung zur Dämpfung von durch das Arbeitsmedium selbsterregten akustischen Schwingungen |
US4512548A (en) * | 1980-02-28 | 1985-04-23 | Bbc Brown, Boveri & Company, Limited | Valve with a device for the attenuation of acoustic vibrations self-excited by the working medium |
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