DE2623080A1 - THROTTLE WITH DIVIDED FLOW - Google Patents

Description

Bayer AG
5090 LeverkusenBayer AG
5090 Leverkusen

Erdölchemie GmbH
5OOO Köln 71Erdölchemie GmbH
5OOO Cologne 71

Guide Regelarmaturen KG
6700 Ludwigshafen-OggersheimGuide control armatures KG
6700 Ludwigshafen-Oggersheim

2 1. Mai 19762 May 1, 1976

Kr /bc Drosselstrecke mit aufgeteilter StrömungKr / bc throttle section with split flow

Die Erfindung betrifft eine Drosselstrecke mit aufgeteilter Strömung nach Patentanmeldung P 24 48 295.9, wobei das Fluid durch in Distanz zueinander und in Schichten angeordneten Begrenzungswänden von innen nach außen hindurch geleitet wird.The invention relates to a throttle section with split flow according to patent application P 24 48 295.9, wherein the fluid from the inside to the outside through boundary walls arranged at a distance from one another and in layers is passed through.

Bei chemischen Prozessen werden heute immer mehr Drosselarmaturen zum Regeln von Prozeßgrößen eingesetzt. Insbesondere bei großen Mengenströmen und hohen Druckverhältnissen entstehen beim Entspannen Strömungsgeräusche, die zu einem unterwünscht hohen Lärmpegel führen.In chemical processes, more and more throttle valves are used today to regulate process variables. In particular in the case of large volume flows and high pressure conditions, flow noises occur when relaxing, which lead to an undesirably high noise level.

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Es ist bekannt, daß instationäre Strömungen Lärm erzeugen, der durch Reduzierung der Geschwindigkeit vermindert werden kann.It is known that unsteady currents generate noise which is reduced by reducing the speed can be.

Ein Nachteil dieser Maßnahme ist, daß große Baugrößen erforderlich sind, die bei hohem Druckgefälle und großem Durchsatz kaum verwirklicht werden können.A disadvantage of this measure is that large sizes are required, with a high pressure drop and large Throughput can hardly be achieved.

Deshalb wird heute vielfach das Prinzip der Strahlaufteilung verwendet. Es werden Widerstände eingesetzt, die in Parallel- oder Reihenschaltung den Strahl aufteilen. Dadurch werden die Wirbelgrößen und damit die Schallquellen verkleinert. Gleichzeitig wird das Maximum des Frequenzspektrums zu höheren Frequenzen verschoben, die teilweise nicht mehr für das menschliche Ohr hörbar sind oder mindestens schneller als niederfrequenter Schall von der Umgebung gedämpft werden.Therefore, the principle of beam splitting is often used today. Resistors are used which split the beam in parallel or in series. As a result, the vortex sizes and thus the Sound sources reduced in size. At the same time, the maximum of the frequency spectrum is shifted to higher frequencies, some of which are no longer audible to the human ear or at least faster than lower frequencies Sound will be attenuated by the environment.

Die bekannten Konstruktionen bauen die bei der Drosselung entstehende Energie nur über einen langen Weg ab, der nur für eine bestimmte Drosselung optimal ausgelegt werden kann. Außerdem sind diese Armaturen oft kompliziert aufgebaut, so daß die Instandhaltung schwierig ist.The known constructions only dissipate the energy generated during throttling over a long path, the can only be optimally designed for a certain throttling. In addition, these fittings are often complicated constructed so that maintenance is difficult.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine einfache, betriebssichere Drosselstrecke zu finden, die bei geringer Schalleistung eine hohe Drosselung mit evtl. vorzugebender Drosselkennlinie ermöglicht.The invention is based on the object of finding a simple, operationally reliable throttle section that can be operated at low Sound power enables high throttling with a throttle characteristic that may have to be specified.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Fluid durch Ausnehmungen in einer Wand eines unter einem bestimmten Winkel, vorzugsweise 90° durchstoßenen Hohlkörpers fließt.This object is achieved in that the Fluid through recesses in a wall at a certain angle, preferably 90 ° pierced hollow body flows.

bestimmten Winkel, vorzugsweise 90°, die Begrenzungswändecertain angle, preferably 90 °, the boundary walls

Es ist überraschend, daß auch eine hohe Absenkung der Schalleistung dadurch möglich ist, daß der Druckabbau im wesentlichen durch den Hohlkörper und die Beeinflussung des Freistrahls durch die nachfolgenden Begrenzungswände erfolgt.Ferner wird die Auslegung erleichtert und der günstige Einsatzbereich vergrößert. Weiter hat es sich als nützlich erwiesen, den Freistrahl unter einem Winkel auf die Begrenzungswände auftreffen zu lassen. Besonders gute Ergebnisse wurden bei einer Neigung der Hohlraumachse zu den Begrenzungswänden von 5-15° erzielt. Außerdem hat sich gezeigt, daß mit zunehmender Länge der Ausnehmungen in Strömungsrichtungen der Freistrahl verkürzt wird, was den Abbau dieser Störgröße erleichtert. Gleichzeitig kann dann eine Fase angebracht werden, mit der evtl. vorhandener Wirbel erzeugender Grat beseitigt wird. Auch ist die Konstruktion einfach im Aufbau und deshalb wartungsfreundlieh.It is surprising that a high reduction in the sound power is also possible by virtue of the pressure reduction essentially takes place through the hollow body and the influence of the free jet through the subsequent boundary walls. Furthermore, the design is facilitated and the favorable area of application is enlarged. It has also proven useful to take the free jet below to hit the boundary walls at an angle. Particularly good results were achieved with one Inclination of the cavity axis to the boundary walls of 5-15 ° achieved. It has also been shown that with increasing length of the recesses in flow directions the free jet is shortened, which facilitates the reduction of this disturbance variable. At the same time, a bevel can then be made be attached, with the possibly existing eddy burr is removed. Also is the construction easy to assemble and therefore easy to maintain.

In einer besonderen Durchführung des Verfahrens wird der Zufluß in einem zylindrisch ausgebildeten Hohlkörper über einen Kolben geregelt.In a particular implementation of the method, the inflow is in a cylindrically shaped hollow body regulated by a piston.

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Durch den Kolben ist möglich, die Zuflußmenge zur Drossel zu regeln. Gleichzeitig kann der Kolben am unteren Ende als Ventilkegel ausgebildet sein, der beim Aufsetzen auf dem an der Zuflußstelle vorgesehenen Ventilsitz die Drosselarmatur dicht schließt.The piston can be used to regulate the flow rate to the throttle. At the same time, the piston can be at the lower end be designed as a valve cone, which when placed on the valve seat provided at the inflow point the The throttle valve closes tightly.

In einer weiteren Durchführung ändert sich der Zufluß durch die Ausnehmungen unterschiedlicher Größe entlang der Hohlkörperachse.In a further implementation, the inflow changes along the recesses of different sizes the hollow body axis.

Durch die Größe der Ausnehmungen kann beim Bewegen des Kolbens eine bestimmte Drosselkennlinie erzeugt werden.Due to the size of the recesses, a specific throttle characteristic can be generated when the piston is moved.

In einer anderen Durchführungfließt das Fluid durch Begrenzungswände,deren Distanz zueinander geringer als die in Richtung der Hohlkörperachse vorhandene Stoffstrahldicke ist und deren AbfLußquerschnitt im Verhältnis zur Summe der Ausnehmungsquerschnitte größer ist.In another passage the fluid flows through Boundary walls whose distance from one another is less than that existing in the direction of the hollow body axis The material jet thickness is and its drainage cross-section in relation to the sum of the recess cross-sections is bigger.

Durch die geringe Distanz der Begrenzungswände wird der Stoffstrahl durch Reibung und evtl. Teilung der Wirbelfelder stark beruhigt. Weiter vermindert die radiale Ausbreitungsmöglichkeit nach außen den Aufbau neuer Drucke und damit Schallquellen.Due to the small distance between the boundary walls, the jet of material is caused by friction and possible division of the Vortex fields strongly calmed. Furthermore, the possibility of radial expansion to the outside reduces the build-up new prints and thus sound sources.

In einer gebräuchlichen Durchführung fließt die Strömung zwischen den kreisringförmigen Begrenzungswänden gleichmäßig nach allen Seiten ab.In a common implementation, the flow flows between the annular boundary walls evenly on all sides.

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Diese einfache Konstruktion ermöglicht entsprechend der Volumenvergrößerung eine fast optimale Verteilung, so daß der Druckaufbau und damit die Entstehung von Schall weitgehend vermieden wird.This simple construction enables an almost optimal distribution according to the volume increase, see above that the pressure build-up and thus the generation of sound is largely avoided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Die Figur zeigt einen Schnitt durch eine Drosselarmatur. The figure shows a section through a throttle fitting.

In einem Ventilgehäuse 1 ist nach dem Zuflußbereich 2 ein Ventilsitz 3 angeordnet, den der Kolben 4 mit Ventilkegel 5 über Spindel 6 durch Antrieb 7 schließen kann. Der Kolben 4 bewegt sich in einem mit Ausnehmungen 8 versehenen zylindrischen Hohlkörper 9, der wiederum von den bogenförmig angeordneten Begrenzungswänden 10 umgeben ist, die in den Abflußbereich 11 münden. In a valve housing 1, a valve seat 3 is arranged after the inflow area 2, which the piston 4 with Valve cone 5 can close via spindle 6 by drive 7. The piston 4 moves in a recess 8 provided cylindrical hollow body 9, which in turn is surrounded by the arcuate boundary walls 10 which open into the drainage area 11.

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Claims (5)

PatentansprücheClaims 1)} Drosselstrecke mit aufgeteilter Strömung nach Patentanmeldung P 24 48 295.9, wobei das Fluid durch in Distanz zueinander in Schichten angeordneten Begrenzungswänden von innen nach außen hindurchgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid durch Ausnehmungen in einer Wand eines unter einem bestimmten Winkel, vorzugsweise 90°, die ]
stoßenen Hohlkörpers fließt.1 )} Throttle section with split flow according to patent application P 24 48 295.9, wherein the fluid is passed through boundary walls arranged in layers at a distance from the inside to the outside, characterized in that the fluid is passed through recesses in a wall at a certain angle, preferably 90 °, the]
butt hollow body flows. Winkel, vorzugsweise 90°, die Begrenzungswände durch-Angle, preferably 90 °, through the boundary walls 2) Drosselstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufluß in einem zylindrisch ausgebildeten Hohlkörper über einen Kolben geregelt wird.2) throttle point according to claim 1, characterized in that the inflow in a cylindrically shaped hollow body is regulated by a piston. 3) Drosselstelle nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufluß durch Ausnehmungen unterschiedlicher Größe_%entlang der Hohlkörperachse sich ändert.3) throttle point according to claim 1-2, characterized in that the inflow changes through recesses of different sizes _% along the axis of the hollow body. 4) Drosselstrecke nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid durch Begrenzungswände fließt, deren Distanz zueinander geringer als die. in Richtung der Hohlkörperachse vorhandene Stoffstrahldicke ist und deren Abflußquer schnitt im Verhältnis zur Summe der Ausnehmungsquerschnitte größer ist.4) throttle section according to claims 1-3, characterized in that the fluid flows through boundary walls, whose distance to each other is less than that. is the material jet thickness present in the direction of the hollow body axis and whose discharge cross-section is larger in relation to the sum of the recess cross-sections. 5) Drosselstrecke nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung zwischen den ringförmigen Begrenzungswänden gleichmäßig nach allen Seiten abfließt,5) throttle section according to claims 1-4, characterized in that the flow between the annular boundary walls flows evenly on all sides, Le A 17 250 / EC 85Le A 17 250 / EC 85 7098 U9/01897098 U 9/0189