WO2013152793A1 - Reflection silencer - Google Patents

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WO2013152793A1
WO2013152793A1 PCT/EP2012/056684 EP2012056684W WO2013152793A1 WO 2013152793 A1 WO2013152793 A1 WO 2013152793A1 EP 2012056684 W EP2012056684 W EP 2012056684W WO 2013152793 A1 WO2013152793 A1 WO 2013152793A1
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reflection
silencer
cavities
axial
turbocompressor
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PCT/EP2012/056684
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Wolfgang Freund
Sven KÖNIG
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/12Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
    • F02M35/1205Flow throttling or guiding
    • F02M35/1211Flow throttling or guiding by using inserts in the air intake flow path, e.g. baffles, throttles or orifices; Flow guides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/045Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for noise suppression
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78Other construction of jet pipes
    • F02K1/82Jet pipe walls, e.g. liners
    • F02K1/827Sound absorbing structures or liners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/12Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
    • F02M35/1205Flow throttling or guiding
    • F02M35/1216Flow throttling or guiding by using a plurality of holes, slits, protrusions, perforations, ribs or the like; Surface structures; Turbulence generators
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/663Sound attenuation
    • F04D29/665Sound attenuation by means of resonance chambers or interference

Definitions

  • Reflection silencer The invention relates to a reflection silencer, in particular for a turbocompressor.
  • Turbo compressors i. in general compressor or
  • Fluid compressing devices are used in various industries for various applications involving compression of fluids, in particular
  • Turbo compressors in mobile industrial applications such as in exhaust gas turbochargers or in jet engines, or in stationary industrial applications, such as stationary steam or gas turbines, or process gas compressors.
  • Compressor stage increase pressure and temperature of the fluid, while the relative (flow) speed of the fluid in the impeller decreases.
  • a plurality of such compressor stages can be connected in series.
  • turbocompressors As types of turbocompressors, a distinction is made between radial and axial compressors.
  • the fluid to be compressed for example, a process gas flows mainly in a direction parallel to the axis (axial direction) through the compressor.
  • the gas flows axially into the impeller of the compressor stage and then becomes outwardly (radially,
  • turbocompressors cause relatively high sound emissions or noise levels, which represent a (noise) impairment of an environment of the turbocompressor.
  • these sound emissions can trigger vibrations and structure-related malfunctions.
  • Turbocompressor typically generated at the location of the impeller and the diffuser inlet or any Diffusorschaufein due to a high speed of the fluids flowing through these regions fluids.
  • turbocompressors at an exit from the turbocompressor i. one
  • Noise reduction techniques can be relatively expensive, especially when offered as a "later" add-on product.
  • Mufflers in general are devices for
  • An absorption silencer contains porous (absorbent) material, typically rock wool, glass wool or glass fiber, which partially absorbs sound energy, that is, converts it to heat.
  • Absorption mufflers have the disadvantage that they are usually unsuitable for high pressures, as - combined with the high pressures - high energy inputs to the
  • Absorption material act or high heat inputs are absorbed by the absorbent material, resulting in damage to the porous material, such as a resolution of the
  • Absorption material can lead.
  • Reflection silencer which is the principle of a
  • Reflection silencer known for a turbocharger.
  • This reflection muffler has one of a
  • tubular reflection body on wherein a plurality of disks are arranged in the axial direction, thereby forming circumferential reflection cavities in the disks.
  • the invention has the object, a
  • Specify silencer which improves the disadvantages of the prior art, easy to implement and also easy - in a sound-emitting system or device - is installed and which is particularly suitable for attenuation of sound emissions in a turbocompressor.
  • the object is achieved by the reflection muffler with the features according to the independent claim.
  • This reflection muffler has one of a
  • Reflection body on.
  • cavities arranged in the circumferential direction of the reflection body are formed in a plurality of radial planes arranged in the circumferential direction of the reflection body relative to the axial flow direction.
  • fixes mainly to be damped frequency of the flow medium can, as a bore, in particular in the radial direction of the tubular reflection body and with in
  • Reflecting body varying (hole) depth, or be designed as (radial) Schiitz.
  • this cavity as a chamber or as a combination of connected chambers, in particular as a chamber - with varying in the reflection body three-dimensional
  • Reflection recesses or cavities form a lambda / 2 resonator and / or a lambda / 4 resonator and / or a Helmholtz resonator.
  • Reflection recesses or cavities according to the lambda / 2 principle or according to the lambda / 4 principle are based on a reflection of sound waves at openings of the - in particular chamber-like - reflection recesses.
  • Reflection recesses or cavities according to the Helmholtz principle are realized by a special one
  • the cavities arranged in an axial plane can be arranged uniformly over the circumference of the reflection body.
  • Reflection recesses in an axial plane may depend on a number of over the circumference of the
  • Reflection body to be distributed in the axial plane
  • Reflection wells especially 28 or more
  • Chambers such as 2 to 10 chambers or 4 to 8
  • Frequencies for example two or three or four
  • Cavities or reflection depressions in an axial plane have the same geometry and are thus designed for the attenuation of a specific frequency.
  • each axial plane for the Damping a particular frequency can be interpreted can be a broadband attenuation of the introduced
  • the reflection body made of metal, in particular steel, formed what
  • the reflection body is formed in one piece, for example as a solid component, in particular made of steel.
  • Such a configuration of the reflection body may preferably have a plurality of disc-shaped and / or annular elements, wherein such a disc and / or such a ring each one of
  • Reflection body in each case a plurality of first and second discs, which are arranged alternately.
  • These first disks can be so-called resonator rings or resonator disks;
  • These second discs can be called
  • Intermediate rings or intermediate discs represent. It is particularly advantageous if such a first disk or such a resonator disk has sectors which are distributed over the disk circumference, in particular evenly distributed sectors separated by radial webs. Corresponding can be provided for such a second disc or for such a washer. That is, even one
  • Washer has over the disk circumference, in particular evenly, distributed, separated by radial webs sectors.
  • such a first and / or second disc have or have a central bore, in particular for receiving a substantially cylindrical carrier.
  • first and / or second disc have or have one or more centering bores, whereby they can be centered relative to one another and / or with respect to a housing and / or a sheathing. If such first and second discs - each arranged alternately and centered and aligned, i. the sectors of the disks form a continuous axial
  • this can be a highly efficient reflection muffler can be realized.
  • Resonator disc in particular evenly, distributed, in the radial direction inwardly open first recesses
  • the openings of the first and the second recesses or cavities can be oriented toward one another in the radial direction
  • Disc a part of a second disc a recess, in particular a chamber-shaped cavity, the first
  • This composite can with a
  • Disk axially bounded on both sides by the second disks.
  • the second disks Disk axially bounded on both sides by the second disks.
  • Reflection body has a substantially cylindrical core for receiving, in particular to a centered recording, the first and / or second discs.
  • the first and / or second discs may each have center holes, by means of which the discs on the core
  • Reflection body can be increased thereby; An assembly of the reflection body can be simplified. Furthermore, this reduces a flow cross-section or
  • the reflection muffler has at least two connection elements, between which the reflection body is held, in particular is kept clamped. Simplified, the tension can be realized by a screw connection of the two connection elements.
  • Such an arrangement or such a system has in particular the advantage that it or it is easy and quick to assemble and disassemble, as well as that used between the connection elements
  • Reflection body is easy and quick to replace. Also, such a system proves to be highly flexible, since by different designed reflection body - in the sense of various uses - the reflection muffler can be easily adapted to different, predetermined conditions of use and / or changed.
  • connection elements each have a flange with at least one bore, with the use of which the screw is realized (flanged reflection body).
  • the discs also with bottle and / or
  • Holes are formed, via which a screw connection - in particular centered clamping - or clamping can be realized.
  • the reflection body in particular disks of the reflection body, is or are received in a tubular casing, in particular in a liner.
  • a tubular casing in particular in a liner.
  • here can be one
  • the reflection body has at least five axial planes, in particular at least 10, 12 or 14 axial planes or even more axial planes, each with reflection recesses arranged in the circumferential direction. This can be preferably realized by a corresponding number of slices.
  • the reflection recesses of an axial plane can be formed substantially identical, so that the respective axial plane (or disc) is designed for the damping of a (completely) certain frequency.
  • Axial planes each designed differently, so can thereby achieve a broadband attenuation of noise emissions of the turbocompressor.
  • Cavities are formed such that such a broadband attenuation of the acoustic emissions over a range of rempligelradumlauffrequenz ("blade passing frequency") of the turbocompressor extends to at least a second harmonic and / or third harmonic and / or fourth harmonic to the wellgelradumlauffrequenz.
  • Speed range of e.g. 50% to 105% of a rated speed of the turbocompressor is designed.
  • the turbo compressor can be any turbo compressor having at least 100 bar, is.
  • the turbo compressor can be any turbo compressor having at least 100 bar, is.
  • the reflection muffler is directly on a pressure side of the turbocompressor, for example at a local pressure port at the outlet or outlet of the turbocompressor, or directly to a suction side of the Turbo compressor, for example, at a local suction at the entrance or entry of the turbocompressor arranged.
  • the reflection muffler can also be arranged further downstream or upstream-with regard to the turbocompressor-in a pipeline system.
  • Reflection body and thus the reflection silencer allows an easy-to-implement installation at said locations, i. to the nozzle of the turbo compressor or in piping of the piping system.
  • the reflection muffler according to the invention in a high-pressure region, such as turbocompressors and turbocompressors produced and in subsequent
  • Figure 2 is a sketch of a sectional view of a
  • FIG. 3 shows a sketch of a sectional view of a
  • FIG. 6 Schematic diagram of a reflection body of a
  • Reflection muffler based on the principle of a Labda / 4 resonator
  • Figure 7 schematic diagram of a reflection body of a
  • Reflection silencer based on the principle of a Lambda / 2 resonator
  • FIG. 8 shows a schematic diagram of a reflection body of a
  • Reflection silencer based on the principle of a Helmholtz resonator.
  • a reflection muffler 1 is connected directly to an outlet 101 or to the pressure side 101 of the turbocompressor 100, i. at a pressure outlet there, and thus directly at the entrance of the subsequent
  • Noise protection measures can be omitted hereby.
  • Reflection silencer 1 shown.
  • Figures 4 and 5 show details of such reflection muffler 1, in particular parts of the internal structure.
  • FIGS. 6 to 8 illustrate various reflection or resonator principles in connection with their design
  • Fig.l shows a reflection muffler 1 in
  • Sandwich construction comprising a plurality of discs 30, 31 having reflection body 10th
  • connection elements 50, 51 each have one
  • Flange 53 with holes 54 through which the composite is clamped by means of screw 52.
  • the disk composite forming the reflection body 10 has alternating resonator disks 30 and, as compared to the resonator disks 30, substantially narrower washers or intermediate seals 31, wherein as illustrated a total of seven resonator disks 30 and eight intermediate seals 31 are used alternately.
  • Connection elements 50, 51 are preferably made of steel and have a central, axial central bore 35, which has an open to both axial sides and the process gas 2 of
  • each resonator disk 30 - in this case 28 - uniformly distributed over the circumference 12, radially inwardly or to the central bore 35 toward open reflection recesses 20.
  • Each intermediate seal 31 has - apart from the
  • the main to be damped frequency is set. In this case, all reflection recesses 20 a
  • Resonator 30 has the same geometry, so that this resonator 30 is designed for a frequency to be damped.
  • connection element 50, 51 each have a flange 53 with holes 54, via which the
  • Reflection body 10 on both sides by means of axial
  • Screws 52 is held.
  • the reflection body 10 as well as the two
  • Connection elements 50, 51 have a central, axial
  • Central bore 35 which form an open axially to both axial sides and the process gas 2 of the turbocompressor, flowed through in the flow direction 3 flow channel 6.
  • the main to be damped frequency is set.
  • all reflection depressions 20 of an axial plane 11 have the same geometry, so that this axial plane 11 is designed for a frequency to be damped.
  • This reflection muffler 1 has - similar to
  • 16 resonator disks 30 and 17 intermediate disks 31 are here
  • the resonator discs 30 as well as the intermediate seals each have a central, axial center bore 35 and from there radially outward, over the
  • each sector 34 has four "outer” and one "inner” reflection indentations 20, each of which in the
  • Opening 24 to the respective sector 34 has an inlet 25 forming a constriction.
  • Each intermediate seal 31 has - apart from the
  • FIGS. 6 to 8 illustrate different reflection or resonator principles in connection with their structural conversions in the reflection sound absorbers 1.
  • FIG. 6 shows a schematic diagram of a lambda / 4 resonator
  • FIG. 7 shows a schematic diagram of a lambda / 2 resonator.
  • Lambda / 2 - principle or according to the Lambda / 4 - principle are based on a reflection of sound waves at openings 24 of - in particular chamber-like - reflection recesses 20, which is usually a narrow opening 24, 25 to the outside, which also as a channel 21
  • the resonance frequencies - standing waves occur with a pressure node in the vicinity of the openings 24 of the reflection recesses 20, wherein in the respective reflection recess 20 - in the case of a lambda / 2 resonator - an approximately half wavelength or - in the case of a lambda / 4 - resonator, an approximately quarter wavelength at the resonant frequency of the respective reflection recesses 20 - in the case of a lambda / 2 resonator - an approximately half wavelength or - in the case of a lambda / 4 - resonator, an approximately quarter wavelength at the resonant frequency of the respective
  • Reflection pit 20 forms. This will be the
  • Reflection pit 20 corresponds, thrown back and muted.
  • FIG. 6 shows a special design for a lambda / 4 resonator, according to which the signals associated with a frequency
  • Reflection muffler 1 and the reflection body 10 - in total 9 illustrated axial planes 11) are each arranged as a bore of different radial length over the circumference 12.
  • FIG. 7 shows, for a lambda / 2 resonator, like the individual chambers 20 associated with a frequency (an axial plane 11 of the reflection silencer 1 or of the reflection body 10 - with a total of 9 axial planes 11 shown) via a respective channel 21 with the flow cross section 6
  • FIG. 8 shows a schematic diagram of a Helmholtz resonator.
  • Special chamber-like reflection recess 20 (main volume) with a narrow opening 24, 25 to the outside, which may also be formed as a channel 21.
  • Fig. 8 shows such large main volumes 20 in several, i. Nine, axial planes 11 of the reflection muffler 1 or reflection body 10, which via such channels 21st
  • Resonant frequency of the reflective recess 20 corresponds, reflected and damped.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The invention relates to a reflection silencer for a turbocompressor. The reflection silencer (1) has a tubular or (circularly) annular reflection body (10), through which a flow medium (2) flows axially (5) in a flow direction (3). In the reflection body (10), cavities (20) which are arranged in each case in the circumferential direction of the reflection body (10) are formed in a plurality of planes (11) which are radial with respect to the axial flow direction (3, 5).

Description

Beschreibung description
Reflektionsschalldämpfer Die Erfindung betrifft einen Reflektionsschalldämpfer, insbesondere für einen Turboverdichter. Reflection silencer The invention relates to a reflection silencer, in particular for a turbocompressor.
Turboverdichter, d.h. im Allgemeinen Verdichter bzw. Turbo compressors, i. in general compressor or
fluidekomprimierende Vorrichtungen, werden in verschiedenen Industriebereichen für verschiedene Anwendungen genutzt, bei denen es um eine Kompression von Fluiden, im Speziellen Fluid compressing devices are used in various industries for various applications involving compression of fluids, in particular
(Prozess- ) Gasen, geht. Bekannte Beispiele hierfür sind  (Process) gases, goes. Well-known examples of this are
Turboverdichter in mobilen industriellen Anwendungen, wie in Abgasturboladern oder in Strahltriebwerken, oder auch in stationären industriellen Anwendungen, wie stationäre Dampfoder Gasturbinen, oder Prozessgasverdichter. Turbo compressors in mobile industrial applications, such as in exhaust gas turbochargers or in jet engines, or in stationary industrial applications, such as stationary steam or gas turbines, or process gas compressors.
Bei einem solchen - in seiner Arbeitsweise kontinuierlich arbeitenden - Turboverdichter wird die Druckerhöhung In such a - in his way of working continuously - turbo compressor is the pressure increase
(Verdichtung) des Fluids dadurch bewirkt, dass der Drehimpuls des Fluids von Eintritt zu Austritt durch die Rotation der Schaufeln erhöht wird. Hier, d.h. in einer solchen  (Compression) of the fluid caused by the fact that the angular momentum of the fluid is increased from inlet to outlet by the rotation of the blades. Here, i. in such a
Verdichterstufe, steigen Druck und Temperatur des Fluids, während die relative ( Strömungs- ) Geschwindigkeit des Fluids im Laufrad sinkt. Um eine möglichst hohe Druckerhöhung bzw. Verdichtung des Fluids zu erreichen, können mehrere solcher Verdichterstufen hintereinander geschaltet werden. Compressor stage, increase pressure and temperature of the fluid, while the relative (flow) speed of the fluid in the impeller decreases. In order to achieve the highest possible pressure increase or compression of the fluid, a plurality of such compressor stages can be connected in series.
Als Bauformen von Turboverdichtern unterscheidet man zwischen Radial- und Axialverdichtern. As types of turbocompressors, a distinction is made between radial and axial compressors.
Bei dem Axialverdichter strömt das zu komprimierende Fluid, beispielsweise ein Prozessgas, hauptsächlich in paralleler Richtung zur Achse (Axialrichtung) durch den Verdichter. Bei dem Radialverdichter strömt das Gas axial in das Laufrad der Verdichterstufe und wird dann nach außen (radial, In the axial compressor, the fluid to be compressed, for example, a process gas flows mainly in a direction parallel to the axis (axial direction) through the compressor. In the centrifugal compressor, the gas flows axially into the impeller of the compressor stage and then becomes outwardly (radially,
Radialrichtung) abgelenkt. Bei mehrstufigen Radialverdichtern wird damit hinter jeder Stufe eine Strömungsumlenkung notwendig. Auch „gemischte" Ausführungen von Verdichtern, wie halbaxiale Verdichter, sind bekannt. Radial direction) deflected. With multistage centrifugal compressors, this means there is a flow deflection behind each stage necessary. Also, "mixed" versions of compressors, such as semi-axial compressors, are known.
Ferner ist bekannt, dass solche Turboverdichter relativ hohe Schallemissionen bzw. Geräuschpegel verursachen, die eine (Lärm- ) Beeinträchtigung einer Umgebung des Turboverdichters darstellen. Diese Schallemissionen können darüber hinaus auch Vibrationen und strukturrelevante Fehlfunktionen auslösen. Furthermore, it is known that such turbocompressors cause relatively high sound emissions or noise levels, which represent a (noise) impairment of an environment of the turbocompressor. In addition, these sound emissions can trigger vibrations and structure-related malfunctions.
Beispielsweise werden dominante Schallquellen in einem For example, dominant sound sources in one
Turboverdichter typischerweise am Ort des Flügelrades und des Diffusoreingangs oder etwaiger Diffusorschaufein bedingt durch eine hohe Geschwindigkeit der durch diese Regionen hindurchströmenden Fluide erzeugt. Turbocompressor typically generated at the location of the impeller and the diffuser inlet or any Diffusorschaufein due to a high speed of the fluids flowing through these regions fluids.
Insbesondere ist es hier bekannt, dass Turboverdichter an einem Austritt aus dem Turboverdichter, d.h. einer In particular, it is known here that turbocompressors at an exit from the turbocompressor, i. one
Druckseite, oder auch an einem Eintritt, d.h. einer Pressure side, or at an entrance, i. one
Saugseite, komplexe dreidimensionale, rotierende und/oder pulsierende Druckfelder bzw. Schallfelder erzeugen, deren Dämpfung technisch schwierig ist. Produce suction side, complex three-dimensional, rotating and / or pulsating pressure fields or sound fields whose attenuation is technically difficult.
Ausgehend davon sind effiziente Schalldämpfungsmaßnahmen für solche schallemissionserzeugende Turboverdichter nötig. On the basis of this, efficient soundproofing measures are necessary for such sound-emitting turbocompressors.
Verschiedene schallemissionsbegrenzende Maßnahmen, wie Various noise emission limiting measures, such as
Gehäuse oder Umhüllungen sind bekannt. Diese Housing or enclosures are known. These
Geräuschreduktionstechniken können relativ teuer sein, insbesondere wenn sie als „späteres" Zusatzprodukt angeboten werden . Noise reduction techniques can be relatively expensive, especially when offered as a "later" add-on product.
Weiterhin sind Schalldämpfer zur Begrenzung von Furthermore, silencers for limiting
Schallemissionen bei ( Turbo- ) Verdichtern bekannt. Noise emissions in (turbo) compressors known.
Schalldämpfer im Allgemeinen sind Vorrichtungen zur Mufflers in general are devices for
Verminderung von Schallemissionen. Es werden verschiedene Bauarten von Schalldämpfern unterschieden, die aufgrund verschiedener Wirkungsmechanismen eine erzeugte Schallleistung verringern. Man unterscheidet beispielsweise Absorptions- und Reflektionsschalldämpfer . Reduction of noise emissions. Different types of silencers are distinguished, which produced one due to different mechanisms of action Reduce sound power. For example, a distinction is made between absorption and reflection silencers.
Schallleistung verringern. Man unterscheidet beispielsweise Absorptions- und Reflektionsschalldämpfer . Reduce sound power. For example, a distinction is made between absorption and reflection silencers.
Ein Absorptionsschalldämpfer enthält poröses (Absorptions-) Material, im Regelfall Steinwolle, Glaswolle oder Glasfaser, das Schallenergie teilweise absorbiert, das heißt, in Wärme umwandelt. Durch Absorption werden im Schalldämpfer An absorption silencer contains porous (absorbent) material, typically rock wool, glass wool or glass fiber, which partially absorbs sound energy, that is, converts it to heat. By absorption, in the muffler
hauptsächlich obere Frequenzen des Schallmediums gedämpft. mainly upper frequencies of the sound medium are damped.
Absorptionsschalldämpfer weisen den Nachteil auf, dass sie in der Regel für hohe Drücke ungeeignet sind, da - verbunden mit den hohen Drücken - hohe Energieeinträge auf das Absorption mufflers have the disadvantage that they are usually unsuitable for high pressures, as - combined with the high pressures - high energy inputs to the
Absorptionsmaterial einwirken bzw. hohe Wärmeeinträge von dem Absorptionsmaterial aufzunehmen sind, was zu Schäden am porösen Material, wie zu einer Auflösung des  Absorption material act or high heat inputs are absorbed by the absorbent material, resulting in damage to the porous material, such as a resolution of the
Absorptionsmaterials, führen kann. Absorption material, can lead.
Reflektionsschalldämpfer, welche das Prinzip einer Reflection silencer, which is the principle of a
Schallreflektion nutzen, enthalten dazu in der Regel mehrere Hohlräume bzw. Kammern, an denen das Schallmedium Use sound reflection, this usually contain several cavities or chambers, where the sound medium
vorbeiläuft, wobei es zu Reflektionen kommt. Beim mehrfachen Vorbeilaufen an Innenräumen der Kammern durch das passes by, where it comes to reflections. When passing several passages of interiors of the chambers through the
Schallmedium kommt es zu einer Reduzierung von Sound medium it comes to a reduction of
Schalldruckspitzen verschiedener Frequenz. Diese Reflektionen werden - konstruktiv - durch Prallwände,  Sound pressure peaks of different frequency. These reflections are - constructively - by baffles,
Querschnittserweiterungen und -Verengungen erzeugt. Durch Reflektion können im Schalldämpfer beliebige Frequenzen des Schallmediums gedämpft werden.  Cross-sectional extensions and constrictions generated. By reflection, any frequencies of the sound medium can be damped in the muffler.
Aus der EP 1 291 570 A2 ist ein modular aufgebauter From EP 1 291 570 A2 is a modular structure
Reflexionsschalldämpfer für einen Turbolader bekannt. Reflection silencer known for a turbocharger.
Dieser Reflexionsschalldämpfer weist einen von einem This reflection muffler has one of a
Strömungsmedium in einer Strömungsrichtung axial Flow medium in a flow direction axially
durchströmten, rohrförmigen Reflektionskörper auf, bei welchem mehrere Scheiben in der axialen Richtung angeordnet sind, wodurch sich umlaufende Reflexionshohlräume in den Scheiben ausbilden. flowed through, tubular reflection body on wherein a plurality of disks are arranged in the axial direction, thereby forming circumferential reflection cavities in the disks.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen  Thus, the invention has the object, a
Schalldämpfer anzugeben, welcher die Nachteile aus dem Stand der Technik verbessert, einfach zu realisieren und auch einfach - in eine schallemittierende Anlage bzw. Vorrichtung - einzubauen ist sowie welcher insbesondere für eine Dämpfung von Schallemissionen bei einem Turboverdichter geeignet ist. Specify silencer, which improves the disadvantages of the prior art, easy to implement and also easy - in a sound-emitting system or device - is installed and which is particularly suitable for attenuation of sound emissions in a turbocompressor.
Die Aufgabe wird durch den Reflektionsschalldämpfer mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. The object is achieved by the reflection muffler with the features according to the independent claim.
Dieser Reflektionsschalldämpfer weist einen von einem This reflection muffler has one of a
Strömungsmedium in einer Strömungsrichtung axial Flow medium in a flow direction axially
durchströmten, rohr- oder ( kreis- ) ringförmigen flowed through, tubular or (circular) annular
Reflektionskörper auf. Bei dem Reflektionskörper sind in mehreren, zu der axialen Strömungsrichtung, radialen Ebenen jeweils in Umfangsrichtung des Reflektionskörpers angeordnete Hohlräume (Reflektionsvertiefungen oder im Folgenden auch Kavitäten bezeichnet) ausgebildet. Reflection body on. In the reflection body, cavities arranged in the circumferential direction of the reflection body (reflection depressions or also cavities hereinafter) are formed in a plurality of radial planes arranged in the circumferential direction of the reflection body relative to the axial flow direction.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Preferred developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Eine solche Reflektionsvertiefung bzw. ein solcher Hohlraum, dessen Geometrie - über eine geometrisch bedingte Such a reflection depression or such a cavity whose geometry - via a geometrically caused
Resonanzfrequenz der Reflektionsvertiefung - eine Resonant frequency of the reflection well - a
hauptsächlich zu dämpfende Frequenz des Strömungsmediums festlegt, kann als Bohrung, insbesondere in Radialrichtung des rohrförmigen Reflektionskörpers und mit im fixes mainly to be damped frequency of the flow medium can, as a bore, in particular in the radial direction of the tubular reflection body and with in
Reflektionskörper variierender (Bohrungs- ) Tiefe, oder als (Radial- ) Schiitz ausgebildet sein. Reflecting body varying (hole) depth, or be designed as (radial) Schiitz.
Es ist auch möglich, diesen Hohlraum als Kammer oder als Kombination verbundener Kammern, insbesondere als Kammer - mit im Reflektionskörper variierender dreidimensionaler It is also possible, this cavity as a chamber or as a combination of connected chambers, in particular as a chamber - with varying in the reflection body three-dimensional
Erstreckung - mit einem radialen Zuführkanal und/oder mit einer speziell ausgebildeten, insbesondere engen, (Kammer- ) Öffnung, auszubilden. Extension - with a radial feed channel and / or with a specially trained, in particular narrow, (chamber) opening to train.
Insbesondere kann hier vorgesehen sein, dass die In particular, it can be provided here that the
Reflektionsvertiefungen bzw. Hohlräume einen Lambda/2 - Resonator und/oder einen Lambda/4 - Resonator und/oder einen Helmholtz - Resonator ausbilden. Reflection recesses or cavities form a lambda / 2 resonator and / or a lambda / 4 resonator and / or a Helmholtz resonator.
Reflektionsvertiefungen bzw. Hohlräume nach dem Lambda/2 - Prinzip bzw. nach dem Lambda/4 - Prinzip beruhen auf einer Reflektion von Schallwellen an Öffnungen der - im Speziellen kammerartig ausgebildeten - Reflektionsvertiefungen . Reflection recesses or cavities according to the lambda / 2 principle or according to the lambda / 4 principle are based on a reflection of sound waves at openings of the - in particular chamber-like - reflection recesses.
Innerhalb dieser Kavitäten kommt es für bestimmte FrequenzenWithin these cavities there are certain frequencies
- den Resonanzfrequenzen - zu stehenden Wellen mit einem Druckknoten in der Nähe der Öffnungen der - the resonance frequencies - to standing waves with a pressure node in the vicinity of the openings of
Reflektionsvertiefungen, wobei sich in der jeweiligen  Reflection wells, being in the respective
Reflektionsvertiefung - im Falle eines Lambda/2 - Resonators Reflection pit - in the case of a lambda / 2 resonator
- näherungsweise eine halbe Wellenlänge bzw. - im Falle eines Lambda/4 - Resonators näherungsweise eine viertel Wellenlänge bei der Resonanzfrequenz der jeweiligen Reflektionsvertiefung ausbildet. Dadurch werden die Schallwellen, deren Frequenz der Resonanzfrequenz der Reflektionsvertiefung entspricht, zurückgeworfen und gedämpft. approximately half a wavelength or, in the case of a lambda / 4 resonator, approximately one-quarter wavelength at the resonant frequency of the respective reflection depression. As a result, the sound waves whose frequency corresponds to the resonant frequency of the reflection well, thrown back and attenuated.
Reflektionsvertiefungen bzw. Hohlräume nach dem Helmholtz - Prinzip werden realisiert durch eine im Speziellen Reflection recesses or cavities according to the Helmholtz principle are realized by a special one
kammerartig ausgebildete Reflektionsvertiefung mit einer oder mehreren engen Öffnung zum Strömungskanal. Durch eine chamber-like reflection recess with one or more narrow opening to the flow channel. By a
Elastizität des Fluidvolumens im Inneren der kammerartig ausgebildeten Reflektionsvertiefung in Kombination mit einer trägen Masse des in der Öffnung der kammerartig ausgebildeten Reflektionsvertiefung befindlichen Fluids entsteht ein mechanisches Masse-Feder-System mit einer ausgeprägten Elasticity of the fluid volume in the interior of the chamber-like reflection recess in combination with an inertial mass of the fluid located in the opening of the chamber-like reflection depression results in a mechanical mass-spring system with a pronounced
Eigenresonanz bzw. Resonanzfrequenz. Dadurch werden die Eigenresonance or resonance frequency. This will be the
Schallwellen, deren Frequenz der Resonanzfrequenz der Sound waves whose frequency is the resonance frequency of
Reflektionsvertiefung entspricht, zurückgeworfen und Reflection well corresponds, thrown back and
gedämpft . Um eine effiziente Dämpfung zu erzielen, können die - ]ewei in einer Axialebene (oder auch im Folgenden nur kurz Ebene) angeordneten - Hohlräume gleichmäßig über den Umfang des Reflektionskörpers angeordnet werden. Eine Teilung der steamed. In order to achieve efficient damping, the cavities arranged in an axial plane (or also only briefly in the following) can be arranged uniformly over the circumference of the reflection body. A division of
Reflektionsvertiefungen in einer Axialebene kann dabei abhängig sein von einer Anzahl von über den Umfang des Reflection recesses in an axial plane may depend on a number of over the circumference of the
Reflektionskörpers in der Axialebene zu verteilenden Reflection body to be distributed in the axial plane
Reflektionsvertiefungen und/oder von einer Geometrie der Reflektionsvertiefungen und/oder von einem Querschnitt bzw. einer Querschnittsgröße des Reflektionskörpers in der Reflection recesses and / or of a geometry of the reflection recesses and / or of a cross section or a cross-sectional size of the reflection body in the
Axialebene . Axial plane.
So ist es beispielsweise möglich mindestes 16 oder 20 oder 24For example, it is possible to have at least 16 or 20 or 24
Reflektionsvertiefungen, insbesondere 28 oder mehr Reflection wells, especially 28 or more
Reflektionsvertiefungen, in einer Axialebene des  Reflection pits, in an axial plane of the
Reflektionskörpers vorzusehen. Je nach zu dämpfender Frequenz bzw. Größe der Kammern können aber auch deutlich weniger Provide reflection body. Depending on the frequency to be damped or the size of the chambers but can also significantly less
Kammern, wie beispielsweise 2 bis 10 Kammern oder 4 bis 8Chambers such as 2 to 10 chambers or 4 to 8
Kammern, vorgesehen werden. Chambers to be provided.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die jeweils in einer Axialebene angeordneten Hohlräume für eine Dämpfung Furthermore, it can be provided that each arranged in an axial plane cavities for damping
mindestens einer bestimmten Frequenz oder mehrerer at least one particular frequency or more
Frequenzen, beispielsweise zwei oder drei oder vier Frequencies, for example two or three or four
bestimmten Frequenzen, ausgelegt sind. Dies lässt sich dadurch realisieren, dass jeweils eine bestimmte Anzahl der in der Axialebene liegenden Hohlräume dieselbe Geometrie - und damit dieselbe Resonanzfrequenz und zu dämpfende Frequenz - aufweisen. certain frequencies are designed. This can be realized in that in each case a certain number of lying in the axial plane cavities have the same geometry - and thus the same resonant frequency and frequency to be damped.
Bevorzugt - auf Grund einer hohen Effizienz der Preferably - due to a high efficiency of
Dämpfungswirkung - kann aber vorgesehen sein, dass alle Damping effect - but can be provided that all
Hohlräume bzw. Reflektionsvertiefungen in einer Axialebene dieselbe Geometrie aufweisen und damit für die Dämpfung einer ganz bestimmten Frequenz ausgelegt sind. Cavities or reflection depressions in an axial plane have the same geometry and are thus designed for the attenuation of a specific frequency.
Wird dies für jede der Reflektionsvertiefungen aufweisenden Axialebenen so vorgesehen, wobei dann jede Axialebene für die Dämpfung einer bestimmten Frequenz ausgelegt werden kann, kann eine breitbandige Dämpfung der eingebrachten If so provided for each of the reflection depressions having axial planes, in which case each axial plane for the Damping a particular frequency can be interpreted, can be a broadband attenuation of the introduced
Schallemission erreicht werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Reflektionskörper aus Metall, insbesondere aus Stahl, ausgebildet, was Sound emission can be achieved. In a preferred embodiment, the reflection body made of metal, in particular steel, formed what
insbesondere bei hohen Drücken des Strömungsmediums bzw. des Prozessgases von Vorteil ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Reflektionskörper einstückig, beispielsweise als Massivbauteil, insbesondere aus Stahl, ausgebildet ist. Especially at high pressures of the flow medium and the process gas is advantageous. Furthermore, it can be provided that the reflection body is formed in one piece, for example as a solid component, in particular made of steel.
Auch kann vorgesehen sein, dass der Reflektionskörper It can also be provided that the reflection body
mehrstückig ausgebildet ist. Eine solche Ausgestaltung des Reflektionskörpers kann bevorzugt mehrere scheibenförmige und/oder ringförmige Elemente aufweisen, wobei eine solche Scheibe und/oder ein solcher Ring jeweils einer der is formed in several pieces. Such a configuration of the reflection body may preferably have a plurality of disc-shaped and / or annular elements, wherein such a disc and / or such a ring each one of
Axialebenen des Reflektionskörpers mit den dortigen in Axial levels of the reflection body with the local in
Umfangsrichtung des Reflektionskörpers angeordneten Circumferentially arranged the reflection body
Hohlräumen entspricht. Cavities corresponds.
D.h., an einem solchen scheibenförmigen und/oder ringförmigen Element sind die dieser Axialebene zugeordneten That is, on such a disc-shaped and / or annular element which are assigned to this axial plane
Reflektionsvertiefungen angeordnet. Reflection wells arranged.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der In a preferred embodiment, the
Reflektionskörper jeweils mehrere erste und zweite Scheiben auf, welche wechselnd angeordnet sind. Diese ersten Scheiben können sogenannte Resonatorringe bzw. Resonatorscheiben darstellen; diese zweiten Scheiben können sogenannte Reflection body in each case a plurality of first and second discs, which are arranged alternately. These first disks can be so-called resonator rings or resonator disks; These second discs can be called
Zwischenringe bzw. Zwischenscheiben (auch Dichtscheiben) darstellen . Von besonderem Vorteil ist es, wenn eine solche erste Scheibe bzw. eine solche Resonatorscheibe über den Scheibenumfang, insbesondere gleichmäßig, verteilte, durch radiale Stege voneinander getrennte Sektoren aufweist. Entsprechendes kann auch für eine solche zweite Scheibe bzw. für eine solche Zwischenscheibe vorgesehen sein. D.h., auch eine solche Intermediate rings or intermediate discs (also sealing washers) represent. It is particularly advantageous if such a first disk or such a resonator disk has sectors which are distributed over the disk circumference, in particular evenly distributed sectors separated by radial webs. Corresponding can be provided for such a second disc or for such a washer. That is, even one
Zwischenscheibe weist über den Scheibenumfang, insbesondere gleichmäßig, verteilte, durch radiale Stege voneinander getrennte Sektoren auf. Washer has over the disk circumference, in particular evenly, distributed, separated by radial webs sectors.
Weiterhin kann vorgesehen werden, dass eine solche erste und/oder zweite Scheibe eine Mittelbohrung, insbesondere zur Aufnahme eines im Wesentlichen zylinderförmigen Trägers, aufweisen bzw. aufweist. Dadurch wird eine Zentrierung der Scheiben - zur Ausbildung des Reflektionskörpers - vereinfacht . Furthermore, it can be provided that such a first and / or second disc have or have a central bore, in particular for receiving a substantially cylindrical carrier. As a result, a centering of the discs - to form the reflection body - simplified.
Auch kann vorgesehen werden, dass eine solche erste und/oder zweite Scheibe eine oder mehrere Zentrierbohrungen aufweisen bzw. aufweist, wodurch diese zueinander und/oder bezüglich eines Gehäuses und/oder einer Ummantelung zentriert werden können . Werden solche ersten und zweiten Scheiben - jeweils wechselnd und zentriert angeordnet und ausgerichtet, d.h. die Sektoren der Scheiben bilden einen durchgehenden axialen It can also be provided that such a first and / or second disc have or have one or more centering bores, whereby they can be centered relative to one another and / or with respect to a housing and / or a sheathing. If such first and second discs - each arranged alternately and centered and aligned, i. the sectors of the disks form a continuous axial
Strömungskanal aus - zu einem sandwichartigen Verbund gereiht und dadurch der rohrartige Reflektionskörper gebildet, so kann dadurch ein hoch effizienter Reflektionsschalldämpfer realisiert werden. Insbesondere ist es mit einem solchen Reflektionsschalldämpfer möglich, komplexe dreidimensionale, rotierende und/oder pulsierende Druckfelder bzw. Schallfelder auf Felder mit näherungsweise ebenen Wellen zu reduzieren, welche einfacher und effizienter zu dämpfen sind. Flow channel from - lined up in a sandwich-like composite and thereby formed the tubular reflection body, this can be a highly efficient reflection muffler can be realized. In particular, it is possible with such a reflection muffler to reduce complex three-dimensional, rotating and / or pulsating pressure fields or sound fields to fields with approximately plane waves, which are easier and more efficient to damp.
Die Effizienz eines solchen Reflektionskörpers kann weiter erhöht werden, wenn über den Scheibenumfang einer The efficiency of such a reflection body can be further increased if over the disk circumference of a
Resonatorscheibe, insbesondere gleichmäßig, verteilte, in Radialrichtung nach innen offene erste Aussparungen, Resonator disc, in particular evenly, distributed, in the radial direction inwardly open first recesses,
insbesondere kammerförmige Hohlräume, und/oder über den in particular chamber-shaped cavities, and / or over the
Scheibenumfang der Resonatorscheiben, insbesondere Disc circumference of the resonator discs, in particular
gleichmäßig, verteilte, in Radialrichtung nach außen offene zweite Aussparungen, insbesondere kammerförmige Hohlräume, angeordnet sind. even, distributed, radially outward open second recesses, in particular chamber-shaped cavities, are arranged.
Die Öffnungen der ersten und der zweiten Aussparungen bzw. Hohlräume können dabei einander in Radialrichtung zuweisend orientiert sein The openings of the first and the second recesses or cavities can be oriented toward one another in the radial direction
In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen werden, dass bei einem Verbund aus einer ersten Scheibe und einer zu der ersten Scheibe (axial) benachbart angeordneten zweiten In a further embodiment it can be provided that in a composite of a first disc and a second disc (axially) adjacent to the first disc
Scheibe ein Teil einer zweiten Scheibe eine Aussparung, insbesondere einen kammerförmigen Hohlraum, der ersten Disc a part of a second disc a recess, in particular a chamber-shaped cavity, the first
Scheibe axial begrenzt. Dieser Verbund kann mit einer Disc axially limited. This composite can with a
weiteren zweiten Scheibe entsprechend ergänzt werden derart, dass axial zwischen den beiden zweiten Scheiben die erste Scheibe angeordnet ist, wobei die Aussparung der ersten be complemented accordingly further second disc such that axially between the two second discs, the first disc is arranged, wherein the recess of the first
Scheibe axial beidseitig durch die zweite Scheiben begrenzt wird . Bevorzugt kann weiterhin vorgesehen werden, dass der Disk axially bounded on both sides by the second disks. Preferably, it can further be provided that the
Reflektionskörper einen im Wesentlichen zylinderförmigen Kern zur Aufnahme, insbesondere zu einer zentrierten Aufnahme, der ersten und/oder zweiten Scheiben aufweist. Dazu können die ersten und/oder zweiten Scheiben jeweils Mittelbohrungen aufweisen, mittels welcher die Scheiben auf dem Kern  Reflection body has a substantially cylindrical core for receiving, in particular to a centered recording, the first and / or second discs. For this purpose, the first and / or second discs may each have center holes, by means of which the discs on the core
angeordnet werden können. Eine Stabilität des can be arranged. A stability of
Reflektionskörpers kann dadurch erhöht werden; eine Montage des Reflektionskörpers kann vereinfacht werden. Des Weiteren verkleinert sich dadurch ein Strömungsquerschnitt bzw. Reflection body can be increased thereby; An assembly of the reflection body can be simplified. Furthermore, this reduces a flow cross-section or
Strömungsdurchmesser des Reflektionskörpers , was zur Flow diameter of the reflection body, resulting in
Verbesserung des Schallfeldes und damit zur Effizienzerhöhung des Reflektionsschalldämpfers beiträgt.  Improvement of the sound field and thus contributes to the increase in efficiency of the reflection silencer.
Auch kann vorgesehen sein, dass der Reflektionsschalldämpfer zumindest zwei Anschlusselemente aufweist, zwischen welchen der Reflektionskörper gehalten wird, insbesondere verspannt gehalten wird. Vereinfacht kann die Verspannung durch eine Verschraubung der beiden Anschlusselemente realisiert sein. It can also be provided that the reflection muffler has at least two connection elements, between which the reflection body is held, in particular is kept clamped. Simplified, the tension can be realized by a screw connection of the two connection elements.
Eine derartige Anordnung bzw. ein derartiges System weist insbesondere den Vorteil auf, dass sie bzw. es einfach und schnell montierbar und demontierbar ist, sowie dass ein zwischen den Anschlusselementen eingesetzter  Such an arrangement or such a system has in particular the advantage that it or it is easy and quick to assemble and disassemble, as well as that used between the connection elements
Reflektionskörper einfach und schnell austauschbar ist. Auch erweist sich ein solches System als hoch flexibel, da durch verschieden ausgestaltete Reflektionskörper - im Sinne verschiedener Einsätze - der Reflektionsschalldämpfer sehr einfach an unterschiedliche, vorgegebene Einsatzbedingungen angepasst und/oder verändert werden kann.  Reflection body is easy and quick to replace. Also, such a system proves to be highly flexible, since by different designed reflection body - in the sense of various uses - the reflection muffler can be easily adapted to different, predetermined conditions of use and / or changed.
Dazu kann es zweckmäßig sein, dass die Anschlusselemente jeweils einen Flansch mit mindestens einer Bohrung aufweisen, unter Verwendungen derer die Verschraubung realisiert wird (eingeflanschter Reflektionskörper ) . For this purpose, it may be expedient that the connection elements each have a flange with at least one bore, with the use of which the screw is realized (flanged reflection body).
Insbesondere bei mit ersten und zweiten Scheiben Especially with first and second discs
ausgebildeten Reflektionskörpern kann es weiter zweckmäßig sein, dass die Scheiben ebenfalls mit Flasche und/oder trained reflection bodies, it may also be appropriate that the discs also with bottle and / or
Bohrungen ausgebildet sind, über welche eine Verschraubung - insbesondere zentrierte Verspannung - oder auch Verspannung realisiert werden kann. Holes are formed, via which a screw connection - in particular centered clamping - or clamping can be realized.
Bevorzugt ist es auch möglich, dass der Reflektionskörper, insbesondere Scheiben des Reflektionskörpers , in einer rohrförmigen Ummantelung, insbesondere in einem Liner, aufgenommen ist bzw. sind. Unter anderem kann hier eine Preferably, it is also possible that the reflection body, in particular disks of the reflection body, is or are received in a tubular casing, in particular in a liner. Among other things, here can be one
Montage des Reflektionskörpers vereinfacht werden. Assembly of the reflection body can be simplified.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Reflektionskörper zumindest fünf Axialebenen, insbesondere mindestens 10, 12 oder 14 Axialebenen oder noch mehr Axialebenen mit jeweils in Umfangsrichtung angeordneten Reflektionsvertiefungen aufweist. Dieses lässt sich bevorzugt durch eine entsprechende Anzahl von Scheiben realisieren. Die Reflektionsvertiefungen einer Axialebene können dabei im Wesentlichen identisch ausgebildet sein, sodass die jeweilige Axialebene (bzw. Scheibe) für die Dämpfung einer (ganz) bestimmten Frequenz ausgelegt ist. In a further preferred embodiment, it is provided that the reflection body has at least five axial planes, in particular at least 10, 12 or 14 axial planes or even more axial planes, each with reflection recesses arranged in the circumferential direction. This can be preferably realized by a corresponding number of slices. The reflection recesses of an axial plane can be formed substantially identical, so that the respective axial plane (or disc) is designed for the damping of a (completely) certain frequency.
Sind die Reflektionsvertiefungen unterschiedlicher Are the reflection pits different
Axialebenen jeweils unterschiedlich ausgestaltet, so lässt sich dadurch eine breitbandige Dämpfung von Schallemissionen des Turboverdichters erreichen. Axial planes each designed differently, so can thereby achieve a broadband attenuation of noise emissions of the turbocompressor.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die In a further development it can be provided that the
Hohlräume derart ausgebildet sind, dass sich eine solche breitbandige Dämpfung der Schallemissionen über einen Bereich einer Flügelradumlauffrequenz („blade passing frequency") des Turboverdichters bis zumindest einer zweiten Harmonischen und/oder dritten Harmonischen und/oder vierten Harmonischen zu der Flügelradumlauffrequenz erstreckt. Cavities are formed such that such a broadband attenuation of the acoustic emissions over a range of Flügelradumlauffrequenz ("blade passing frequency") of the turbocompressor extends to at least a second harmonic and / or third harmonic and / or fourth harmonic to the Flügelradumlauffrequenz.
Auch kann vorgesehen sein, dass die Hohlräume derart It can also be provided that the cavities in such a way
ausgebildet sind, dass eine Dämpfung für einen großen are designed that damping for a large
Drehzahlbereich von z.B. 50% bis 105% einer Nenndrehzahl des Turboverdichters ausgelegt ist.  Speed range of e.g. 50% to 105% of a rated speed of the turbocompressor is designed.
Beispielsweise kann ein zu dämpfendes Frequenzband von For example, a frequency band to be attenuated by
700 Hertz - 2000 Hertz, 700 Hertz - 4000 Hertz oder 700 Hertz700 hertz - 2000 hertz, 700 hertz - 4000 hertz or 700 hertz
- 6000 Hertz realisiert werden. - 6000 Hertz be realized.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Strömungsmedium einFurthermore, it can be provided that the flow medium
- verdichtetes oder zu verdichtendes - Prozessgas, - compressed or compressed process gas,
beispielsweise mit einem Druck von mindestens 20 bar oder von mindestens 50 bar oder von mindestens 75 bar oder von for example, with a pressure of at least 20 bar or at least 50 bar or at least 75 bar or of
mindestens 100 bar, ist. Der Turboverdichter kann ein at least 100 bar, is. The turbo compressor can
Axialturboverdichter oder ein Radialturboverdichter sein. Bevorzugt ist der Reflektionsschalldämpfer unmittelbar an einer Druckseite des Turboverdichters, beispielsweise an einem dortigen Druckstutzen am Ausgang bzw. Austritt des Turboverdichters, oder unmittelbar an einer Saugseite des Turboverdichters, beispielsweise an einem dortigen Saugstutzen am Eingang bzw. Eintritt des Turboverdichters, angeordnet. Alternativ kann der Reflektionsschalldämpfer aber auch weiter stromabwärts oder stromaufwärts - bezüglich des Turboverdichters - in einem Rohrleitungssystem angeordnet sein . Axial turbo-compressor or a radial turbo-compressor. Preferably, the reflection muffler is directly on a pressure side of the turbocompressor, for example at a local pressure port at the outlet or outlet of the turbocompressor, or directly to a suction side of the Turbo compressor, for example, at a local suction at the entrance or entry of the turbocompressor arranged. Alternatively, however, the reflection muffler can also be arranged further downstream or upstream-with regard to the turbocompressor-in a pipeline system.
Insbesondere die rohrförmige Ausbildung des In particular, the tubular formation of the
Reflektionskörpers und damit des Reflektionsschalldämpfers ermöglicht einen leicht zu realisierenden Einbau an den genannten Orten, d.h. an den Stutzen des Turboverdichters bzw. in Rohrleitungen des Rohrleitungssystems. Reflection body and thus the reflection silencer allows an easy-to-implement installation at said locations, i. to the nozzle of the turbo compressor or in piping of the piping system.
Der Einbau des Reflektionsschalldämpfers unmittelbar am The installation of the reflection silencer directly on
Turboverdichter erweist sich deshalb von Vorteil, weil dadurch keine weiteren Schallschutzmaßnahmen stromabwärts des Strömungsmediums bzw. für dortige Prozessgasleitungen mehr notwendig sein müssen. Turbo compressor proves to be advantageous because no further soundproofing measures downstream of the flow medium or for local process gas lines must be more necessary.
Weiterhin erweist sich bei der Erfindung von großem Vorteil, dass - bei entsprechend ausgelegten Reflektionsvertiefungen in den mehreren Axialebenen - eine breitbandige Dämpfung des eingebrachten Schalls erreicht werden kann. Furthermore, it proves in the invention of great advantage that - with appropriately designed reflection depressions in the multiple axial planes - a broadband attenuation of the introduced sound can be achieved.
Weiterhin erweist sich bei der Erfindung auch von Vorteil, dass der erfindungsgemäße Reflektionsschalldämpfer in einem Hochdruckbereich, wie beispielsweise bei Turboverdichtern und bei von Turboverdichtern erzeugten und in anschließende Furthermore, it proves to be advantageous in the invention that the reflection muffler according to the invention in a high-pressure region, such as turbocompressors and turbocompressors produced and in subsequent
Prozessgasleitungen eingespeisten Schallemissionen, Process gas lines fed sound emissions,
einsetzbar ist. can be used.
In Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung In figures, embodiments of the invention
dargestellt, welche im Weiteren näher erläutert werden. illustrated, which are explained in more detail below.
Es zeigen Show it
Figur 1 Skizze einer Schnittdarstellung eines Figure 1 Sketch of a sectional view of a
Reflektionsschalldämpfers in Sandwichbauweise aus einzelnen Resonatorscheiben mit Zwischenscheiben (Zwischenabdichtung) ; Reflection silencer in sandwich construction individual resonator discs with intermediate discs (intermediate seal);
Figur 2 Skizze einer Schnittdarstellung eines Figure 2 is a sketch of a sectional view of a
eingeflanschten Reflektionsschalldämpfers in  Flanged reflection muffler in
Massivbauweise ;  Solid construction;
Figur 3 Skizze einer Schnittdarstellung eines 3 shows a sketch of a sectional view of a
eingeflanschten Reflektionsschalldämpfers aus einzelnen Resonatorscheiben mit Zwischenscheiben mit Innenteil und Druck tragendem Liner;  Flanged reflection silencer from individual resonator discs with washers with inner part and pressure-bearing liner;
Figur 4a, b Skizzen bzw. Ansichten einer Resonatorscheibe; Figure 4a, b sketches and views of a Resonatorscheibe;
Figur 5a, b Skizzen bzw. Ansichten einer Zwischenscheibe Figure 5a, b sketches and views of a washer
(Zwischenabdichtung) ;  (Intermediate seal);
Figur 6 Prinzipskizze eines Reflektionskörpers eines FIG. 6 Schematic diagram of a reflection body of a
Reflektionsschalldämpfers nach dem Prinzip eines Labda/4 - Resonators;  Reflection muffler based on the principle of a Labda / 4 resonator;
Figur 7 Prinzipskizze eines Reflektionskörpers eines Figure 7 schematic diagram of a reflection body of a
Reflektionsschalldämpfers nach dem Prinzip eines Lambda/2 - Resonators;  Reflection silencer based on the principle of a Lambda / 2 resonator;
Figur 8 Prinzipskizze eines Reflektionskörpers eines 8 shows a schematic diagram of a reflection body of a
Reflektionsschalldämpfers nach dem Prinzip eines Helmholtz - Resonators.  Reflection silencer based on the principle of a Helmholtz resonator.
Ausführungsbeispiele: Reflektionsschalldämpfer in Exemplary embodiments: reflection muffler in
Rohrleitungen bei Turboverdichtern Pipelines in turbocompressors
Die von einem Turboverdichter 100 erzeugten und in The generated by a turbocompressor 100 and in
anschließende Prozessgasleitungen 103 über das Prozessgas eingespeisten Schallemissionen unterliegen hohen subsequent process gas lines 103 via the process gas fed sound emissions are subject to high
Betriebsdrücken, beispielsweise ca. 100 bar. Diese erfordern geeignete Schallschutzmaßnahmen, wie einen Operating pressures, for example, about 100 bar. These require appropriate soundproofing measures, such as a
Reflektionsschalldämpfer 1. Reflection silencer 1.
Zur Vermeidung aufwendiger Schallschutzmaßnahmen, To avoid complex soundproofing measures,
insbesondere für das gesamte Rohrleitungssystem 103 des Turboverdichters 100, wird ein Reflektionsschalldämpfer 1 direkt an einem Ausgang 101 bzw. an der Druckseite 101 des Turboverdichters 100, d.h. an einem dortigen Druckstutzen, und damit unmittelbar am Eintritt der anschließenden In particular for the entire pipeline system 103 of the turbocompressor 100, a reflection muffler 1 is connected directly to an outlet 101 or to the pressure side 101 of the turbocompressor 100, i. at a pressure outlet there, and thus directly at the entrance of the subsequent
Prozessgasleitung 103 angebracht. Weitere Process gas line 103 attached. Further
Schallschutzmaßnahmen können hierdurch entfallen.  Noise protection measures can be omitted hereby.
In Figuren 1 bis 3 sind grundsätzliche konstruktive In Figures 1 to 3 are fundamental constructive
Ausführungen eines solchermaßen einsetzbaren Embodiments of such usable
Reflektionsschalldämpfers 1 dargestellt. Figuren 4 und 5 zeigen nähere Details für solche Reflektionsschalldämpfer 1, insbesondere Teile von deren inneren Aufbau. Figuren 6 bis 8 verdeutlichen verschiedene Reflektions- bzw. Resonator- Prinzipien im Zusammenhang mit deren konstruktiven Reflection silencer 1 shown. Figures 4 and 5 show details of such reflection muffler 1, in particular parts of the internal structure. FIGS. 6 to 8 illustrate various reflection or resonator principles in connection with their design
Umsetzungen bei den Reflektionsschalldämpfern 1. Implementation of the reflection silencers 1.
Fig.l zeigt einen Reflektionsschalldämpfer 1 in Fig.l shows a reflection muffler 1 in
Sandwichbauweise umfassend einen mehrere Scheiben 30, 31 aufweisenden Reflektionskörper 10. Sandwich construction comprising a plurality of discs 30, 31 having reflection body 10th
Der Verbund aus den Scheiben 30, 31 wird axial beidseitig von jeweils einem Anschlusselement 50, 51 verspannt gehalten. Dazu weisen die Anschlusselemente 50, 51 jeweils einen The composite of the discs 30, 31 is held axially on both sides by a respective connecting element 50, 51 braced. For this purpose, the connection elements 50, 51 each have one
Flansch 53 mit Bohrungen 54 auf, über welche der Verbund mittels Verschraubungen 52 verspannt wird. Flange 53 with holes 54 through which the composite is clamped by means of screw 52.
Der den Reflektionskörper 10 bildende Scheibenverbund weist jeweils wechselnde so genannte Resonatorscheiben 30 und - im Vergleich zu den Resonatorscheiben 30 wesentlich schmälere - Zwischenscheiben bzw. Zwischenabdichtungen 31 auf, wobei wie dargestellt insgesamt sieben Resonatorscheiben 30 und acht Zwischenabdichtungen 31 - sich jeweils abwechselnd - verwendet werden. Jede Resonatorscheibe 30 wie auch die beiden The disk composite forming the reflection body 10 has alternating resonator disks 30 and, as compared to the resonator disks 30, substantially narrower washers or intermediate seals 31, wherein as illustrated a total of seven resonator disks 30 and eight intermediate seals 31 are used alternately. Each resonator disc 30 as well as the two
Anschlusselemente 50, 51 sind bevorzugt aus Stahl und weisen eine zentrale, axiale Mittelbohrung 35 auf, welche einen nach beiden axialen Seiten offenen und vom Prozessgas 2 des  Connection elements 50, 51 are preferably made of steel and have a central, axial central bore 35, which has an open to both axial sides and the process gas 2 of
Turboverdichters axial, in Strömungsrichtung 3 durchströmten Strömungskanal 6 bilden.  Turbo compressor axially, flowing in the flow direction 3 flow channel 6 form.
Weiter weist jede Resonatorscheibe 30 - in diesem Fall 28 - gleichmäßig über den Umfang 12 verteilte, radial nach innen bzw. zur Mittelbohrung 35 hin offene Reflektionsvertiefungen 20 auf. Furthermore, each resonator disk 30 - in this case 28 - uniformly distributed over the circumference 12, radially inwardly or to the central bore 35 toward open reflection recesses 20.
Jede Zwischenabdichtung 31 weist - abgesehen von deren Each intermediate seal 31 has - apart from the
Mittelbohrung 35 - im Weiteren Vollmaterial auf. Bei Center hole 35 - further solid material on. at
Anordnung einer Resonatorscheibe 30 zwischen jeweils zwei solchen Zwischenabdichtungen 31 werden die  Arrangement of a resonator 30 between each two such intermediate seals 31 are the
Reflektionsvertiefungen 20 einer Resonatorscheibe 30 axial beidseitig durch (Voll- ) Material der Zwischenabdichtungen 31 begrenzt, wodurch sich - aus den Reflektionsvertiefungen 20 - entsprechende nur zum Strömungskanal 6 hin offene  Reflection recesses 20 a Resonatorscheibe 30 axially on both sides by (full) material of the intermediate seals 31 limited, resulting - from the reflection wells 20 - corresponding only to the flow channel 6 through open
(schalldämpfende) Kammern 20 bilden.  form (sound-absorbing) chambers 20.
Über die geometrische Ausführung der Reflektionsvertiefungen 20 wird die hauptsächlich zu dämpfende Frequenz festgelegt. Dabei weisen alle Reflektionsvertiefungen 20 einer About the geometric design of the reflection pits 20, the main to be damped frequency is set. In this case, all reflection recesses 20 a
Resonatorscheibe 30 die gleiche Geometrie auf, sodass diese Resonatorscheibe 30 für eine zu dämpfende Frequenz ausgelegt ist . Resonator 30 has the same geometry, so that this resonator 30 is designed for a frequency to be damped.
Je mehr unterschiedliche Reihen bzw. Resonatorscheiben 30 mit unterschiedlichen Reflektionsvertiefungen 20 vorhanden sind, desto breitbandiger können die Schallemissionen des The more different rows or resonator disks 30 with different reflection recesses 20 are present, the broader the sound emissions of the
Turboverdichters 1 gedämpft werden. Turbo compressor 1 are damped.
Fig.2 zeigt einen eingeflanschten Reflektionsschalldämpfer 1 in Massivbauweise aus Metall umfassend einen einstückigen rohrförmigen Reflektionskörper 10. Der einstückige rohrförmige Reflektionskörper 10 wird auch hier axial beidseitig von jeweils einem Anschlusselement 50, 51 gehalten. Dazu weisen die Anschlusselemente 50, 51 jeweils einen Flansch 53 mit Bohrungen 54 auf, über welche der 2 shows a flanged reflection muffler 1 in solid construction of metal comprising a one-piece tubular reflection body 10th The one-piece tubular reflection body 10 is also held axially on both sides by a respective connection element 50, 51. For this purpose, the connecting elements 50, 51 each have a flange 53 with holes 54, via which the
Reflektionskörper 10 beidseitig mittels axialer Reflection body 10 on both sides by means of axial
Verschraubungen 52 gehalten wird. Screws 52 is held.
Der Reflektionskörper 10 wie auch die beiden The reflection body 10 as well as the two
Anschlusselemente 50, 51 weisen eine zentrale, axiale Connection elements 50, 51 have a central, axial
Mittelbohrung 35 auf, welche einen nach beiden axialen Seiten offenen und vom Prozessgas 2 des Turboverdichters axial, in Strömungsrichtung 3 durchströmten Strömungskanal 6 bilden.  Central bore 35, which form an open axially to both axial sides and the process gas 2 of the turbocompressor, flowed through in the flow direction 3 flow channel 6.
Weiter weist der Reflektionskörper 10 in insgesamt vier Next, the reflection body 10 in four
Axialebenen 11 gleichmäßig über den Umfang 12 verteilte, radial nach innen bzw. zur Mittelbohrung 35 hin offene kammerförmige (schalldämpfende) Reflektionsvertiefungen 20 auf . Axialbenen 11 evenly distributed over the circumference 12, radially inwardly or to the central bore 35 toward open chamber-like (sound-absorbing) reflection depressions 20.
Über die geometrische Ausführung der Reflektionsvertiefungen 20 wird die hauptsächlich zu dämpfende Frequenz festgelegt. Dabei weisen alle Reflektionsvertiefungen 20 einer Axialebene 11 die gleiche Geometrie auf, sodass diese Axialebene 11 für eine zu dämpfende Frequenz ausgelegt ist. About the geometric design of the reflection pits 20, the main to be damped frequency is set. In this case, all reflection depressions 20 of an axial plane 11 have the same geometry, so that this axial plane 11 is designed for a frequency to be damped.
Je mehr unterschiedliche Axialebenen 11 mit unterschiedlichen Reflektionsvertiefungen 20 vorhanden sind, desto The more different axial planes 11 with different reflection recesses 20, the more
breitbandiger können die Schallemissionen des wideband, the sound emissions of the
Turboverdichters 1 gedämpft werden. Turbo compressor 1 are damped.
Fig.3 zeigt einen eingeflanschten Reflektionsschalldämpfer 1 mit Innenteil 40 und drucktragendem Liner 60. Dieser Reflektionsschalldämpfer 1 weist - ähnlich dem 3 shows a flanged reflection muffler 1 with inner part 40 and pressure-bearing liner 60. This reflection muffler 1 has - similar to
Reflektionsschalldämpfer gemäß Figur 1 - ebenfalls einen Reflection silencer according to Figure 1 - also one
Reflektionskörper 10 aus einem Verbund von sich abwechselndenReflection body 10 of a composite of alternating
Resonatorscheiben 30 und - im Vergleich zu den Resonatorscheiben 30 wesentlich schmälere - Zwischenscheiben bzw. Zwischenabdichtungen 31 auf. So sind beispielsweise hier 16 Resonatorscheiben 30 und 17 Zwischenscheiben 31 Resonator discs 30 and - compared to the Resonator discs 30 much narrower - intermediate discs or intermediate seals 31 on. For example, 16 resonator disks 30 and 17 intermediate disks 31 are here
angeordnet, welche in den Figuren 4a, b und 5a, b im Detail dargestellt sind. arranged, which are shown in Figures 4a, b and 5a, b in detail.
Die Resonatorscheiben 30 wie auch die Zwischenabdichtungen weisen jeweils eine zentrale, axiale Mittelbohrung 35 auf sowie von dort radial nach außen gehende, über den The resonator discs 30 as well as the intermediate seals each have a central, axial center bore 35 and from there radially outward, over the
Scheibenumfang gleichmäßig verteilte, Sektoren 34 bildende, sieben Stege 33 auf. Bei entsprechender zentrierter axialer Anordnung und Ausrichtung der Scheiben 30, 31 bilden sich dadurch sieben sektorale Strömungskanäle 6 für das Prozessgas aus . Disk circumference evenly distributed, forming sectors 34, seven webs 33 on. With a corresponding centered axial arrangement and orientation of the disks 30, 31, this results in the formation of seven sectoral flow channels 6 for the process gas.
Die Anordnung und Zentrierung der Scheiben 30, 31 erfolgt einerseits durch einen inneren, zylinderförmigen Träger 40, das Innenteil 40, auf welchem die Resonatorscheiben 30 und die Zwischenabdichtungen 31 mit ihrer Mittelbohrung 35 in ihrer wechselseitigen Anordnung sitzen, sowie andererseits durch eine äußere, rohrförmige Ummantelung 60, den Liner, in welchem die Scheiben 30, 31 aufgenommen und über Flansche 53 - zusammen mit entsprechenden axiale Endstücke bildenden Anschlusselementen 50, 51 - und Bohrungen 36 gehalten und verschraubt sind 52. The arrangement and centering of the discs 30, 31 on the one hand by an inner, cylindrical support 40, the inner part 40, on which the Resonatorscheiben 30 and the intermediate seals 31 sit with their central bore 35 in their mutual arrangement, and on the other hand by an outer, tubular sheath 60, the liner, in which the discs 30, 31 and held by flanges 53 - together with corresponding axial end pieces forming connecting elements 50, 51 - and bores 36 are held and screwed 52.
Bei Verwendung eines solchen inneren Kerns 40 sowie der sektoralen Aufteilung 34 des Strömungsquerschnitts durch die sektorale Gestaltung 34 der Scheiben 30, 31 wird der When using such an inner core 40 and the sectoral distribution 34 of the flow cross section through the sectoral design 34 of the discs 30, 31 of the
Strömungsfluss durch Führung und Aufteilung verstetigt. Flow flow through guidance and distribution is steady.
Insbesondere ist dadurch möglich, das komplexe In particular, this is possible, the complex
dreidimensionale, rotierende und/oder pulsierende Druckfeld bzw. Schallfeld des Turboverdichters 100 auf Felder mit näherungsweise ebenen Wellen zu reduzieren. Beides trägt zu einer Verbesserung des Schallfeldes und damit zur three-dimensional, rotating and / or pulsating pressure field or sound field of the turbocompressor 100 to reduce fields with approximately plane waves. Both contribute to an improvement of the sound field and thus to
Effizienzerhöhung des Reflektionsschalldämpfers 1 bei. Weiter weist jede Resonatorscheibe 30 - in diesem Fall 28 - gleichmäßig über den Umfang 12 verteilte, radial nach innen bzw. zum jeweiligen Sektor 34 hin offene (äußere) Increase in efficiency of the reflection muffler 1. Further, each resonator disc 30 - in this case 28 - evenly distributed over the circumference 12, radially inward or to the respective sector 34 open towards (outer)
Reflektionsvertiefungen 20 auf. Auch weist jede Reflection wells 20 on. Also, each assigns
Resonatorscheibe 30 - in diesem Fall 7 - gleichmäßig über den Umfang 12 der Mittelbohrung 35 verteilte, radial nach außen bzw. ebenfalls zum jeweiligen Sektor 34 hin offene weitere (innere) Reflektionsvertiefungen 20 auf. Bei vorhandenen sieben Sektoren 34 pro Resonatorscheibe 30 weist demzufolge jeder Sektor 34 vier „äußere" sowie eine „innere" Reflektionsvertiefung 20 auf, deren jede im Resonator 30 - in this case 7 - evenly distributed over the circumference 12 of the central bore 35, radially outward or also to the respective sector 34 open towards further (inner) reflection depressions 20. As a result, if there are seven sectors 34 per resonator disk 30, each sector 34 has four "outer" and one "inner" reflection indentations 20, each of which in the
Wesentlichen quaderförmig gestaltet ist sowie an ihrer Essentially cuboid shaped as well as on her
Öffnung 24 zum jeweiligen Sektor 34 eine einen Einlass bildende Verengung 25 aufweist. Opening 24 to the respective sector 34 has an inlet 25 forming a constriction.
Jede Zwischenabdichtung 31 weist - abgesehen von deren Each intermediate seal 31 has - apart from the
Mittelbohrung 35 und den sieben Sektoren 34 - im Weiteren Vollmaterial auf. Bei Anordnung einer Resonatorscheibe 30 zwischen jeweils zwei solchen Zwischenabdichtungen 31 werden die äußeren und inneren Reflektionsvertiefungen 20 einer Resonatorscheibe 30 axial beidseitig durch (Voll- ) Material der Zwischenabdichtungen 31 begrenzt, wodurch sich - aus den Reflektionsvertiefungen 20 - entsprechende zum jeweiligen Strömungskanal 6 hin offene (schalldämpfende) Kammern 20 bilden . Center hole 35 and the seven sectors 34 - further on solid material. When a resonator disk 30 is arranged between each two such intermediate seals 31, the outer and inner reflection depressions 20 of a resonator disk 30 are bounded on both sides by (full) material of the intermediate seals 31, resulting in - corresponding to the respective flow channel 6 - out of the reflection depressions 20 (FIG. sound-absorbing) chambers 20 form.
Über die geometrische Ausführung der Reflektionsvertiefungen 20, wie beispielsweise deren Volumen, Form, Breite oder About the geometric design of the reflective recesses 20, such as their volume, shape, width or
Tiefe, wird die hauptsächlich zu dämpfende Frequenz Depth, becomes the main frequency to be damped
festgelegt. Dabei weisen alle Reflektionsvertiefungen 20 einer Resonatorscheibe 30 die gleiche Geometrie auf, sodass diese Resonatorscheibe 30 für eine zu dämpfende Frequenz ausgelegt ist. established. In this case, all reflection depressions 20 of a resonator disk 30 have the same geometry, so that this resonator disk 30 is designed for a frequency to be damped.
Je mehr unterschiedliche Reihen bzw. Resonatorscheiben 30 mit unterschiedlichen Reflektionsvertiefungen 20 vorhanden sind, desto breitbandiger können die Schallemissionen des The more different rows or resonator disks 30 with different reflection recesses 20 are present, the broader the sound emissions of the
Turboverdichters 1 gedämpft werden. Turbo compressor 1 are damped.
Figuren 6 bis 8 verdeutlichen verschiedene Reflektions- bzw. Resonator- Prinzipien im Zusammenhang mit deren konstruktiven Umsetzungen bei den Reflektionsschalldämpfern 1. FIGS. 6 to 8 illustrate different reflection or resonator principles in connection with their structural conversions in the reflection sound absorbers 1.
Fig. 6 zeigt eine Prinzipskizze eines Lambda/4 - Resonators; Fig. 7 zeigt eine Prinzipskizze eines Lambda/2 - Resonators. 6 shows a schematic diagram of a lambda / 4 resonator; FIG. 7 shows a schematic diagram of a lambda / 2 resonator.
Reflektionsvertiefungen 20 bzw. Hohlräume 20 nach dem Reflection recesses 20 or cavities 20 after the
Lambda/2 - Prinzip bzw. nach dem Lambda/4 - Prinzip beruhen auf einer Reflektion von Schallwellen an Öffnungen 24 von - im Speziellen kammerartig ausgebildeten - Reflektionsvertiefungen 20, welche in der Regel eine enge Öffnung 24, 25 nach außen, welche auch als Kanal 21 Lambda / 2 - principle or according to the Lambda / 4 - principle are based on a reflection of sound waves at openings 24 of - in particular chamber-like - reflection recesses 20, which is usually a narrow opening 24, 25 to the outside, which also as a channel 21
ausgebildet sein kann, aufweisen. may be formed.
Innerhalb dieser Reflektionsvertiefungen 20 kommt es für bestimmte Frequenzen - den Resonanzfrequenzen - zu stehenden Wellen mit einem Druckknoten in der Nähe der Öffnungen 24 der Reflektionsvertiefungen 20 , wobei sich in der jeweiligen Reflektionsvertiefung 20 - im Falle eines Lambda/2 - Resonators - eine näherungsweise halbe Wellenlänge bzw. - im Falle eines Lambda/4 - Resonators eine näherungsweise viertel Wellenlänge bei der Resonanzfrequenz der jeweiligen Within these reflection recesses 20, for certain frequencies - the resonance frequencies - standing waves occur with a pressure node in the vicinity of the openings 24 of the reflection recesses 20, wherein in the respective reflection recess 20 - in the case of a lambda / 2 resonator - an approximately half wavelength or - in the case of a lambda / 4 - resonator, an approximately quarter wavelength at the resonant frequency of the respective
Reflektionsvertiefung 20 ausbildet. Dadurch werden die Reflection pit 20 forms. This will be the
Schallwellen, deren Frequenz der Resonanzfrequenz der Sound waves whose frequency is the resonance frequency of
Reflektionsvertiefung 20 entspricht, zurückgeworfen und gedämpft. Reflection pit 20 corresponds, thrown back and muted.
Fig. 6 zeigt für einen Lambda/4 - Resonator eine spezielle Bauform, nach der die zu einer Frequenz zugehörigen FIG. 6 shows a special design for a lambda / 4 resonator, according to which the signals associated with a frequency
Einzelkammern 20 (einer Axialebene 11 des Single chambers 20 (an axial plane 11 of the
Reflektionsschalldämpfers 1 bzw. des Reflektionskörpers 10 - bei dargestellten insgesamt 9 Axialebenen 11) jeweils als Bohrung unterschiedlicher radialer Länge über dem Umfang 12 angeordnet werden. Fig. 7 zeigt für einen Lambda/2 - Resonator wie die zu einer Frequenz zugehörigen Einzelkammern 20 (einer Axialebene 11 des Reflektionsschalldämpfers 1 bzw. des Reflektionskörpers 10 - bei dargestellten insgesamt 9 Axialebenen 11) über jeweils einen Kanal 21 mit dem Strömungsquerschnitt 6 Reflection muffler 1 and the reflection body 10 - in total 9 illustrated axial planes 11) are each arranged as a bore of different radial length over the circumference 12. FIG. 7 shows, for a lambda / 2 resonator, like the individual chambers 20 associated with a frequency (an axial plane 11 of the reflection silencer 1 or of the reflection body 10 - with a total of 9 axial planes 11 shown) via a respective channel 21 with the flow cross section 6
verbunden sind. are connected.
Fig. 8 zeigt eine Prinzipskizze eines Helmholtz - Resonators. 8 shows a schematic diagram of a Helmholtz resonator.
Reflektionsvertiefungen 20 bzw. Hohlräume 20 nach dem Reflection recesses 20 or cavities 20 after the
Helmholtz - Prinzip werden realisiert durch eine im Helmholtz - principle are realized by an im
Speziellen kammerartig ausgebildete Reflektionsvertiefung 20 (Hauptvolumen) mit einer engen Öffnung 24, 25 nach außen, welche auch als Kanal 21 ausgebildet sein kann. Special chamber-like reflection recess 20 (main volume) with a narrow opening 24, 25 to the outside, which may also be formed as a channel 21.
Fig. 8 zeigt solche großen Hauptvolumina 20 in mehreren, d.h. neun, Axialebenen 11 des Reflektionsschalldämpfers 1 bzw. Reflektionskörpers 10, welche über solche Kanäle 21 Fig. 8 shows such large main volumes 20 in several, i. Nine, axial planes 11 of the reflection muffler 1 or reflection body 10, which via such channels 21st
unterschiedlicher Länge mit dem Strömungsquerschnitt 6 verbunden sind. different length are connected to the flow cross-section 6.
Durch eine Elastizität des Fluidvolumens im Inneren der kammerartig ausgebildeten Reflektionsvertiefung 20 in By an elasticity of the fluid volume in the interior of the chamber-like reflection recess 20 in FIG
Kombination mit einer trägen Masse des in der Öffnung 24, 25 der kammerartig ausgebildeten Reflektionsvertiefung 20 befindlichen Fluids entsteht ein mechanisches Masse-Feder- System mit einer ausgeprägten Eigenresonanz bzw. Combined with an inertial mass of the fluid contained in the opening 24, 25 of the chamber-like reflection recess 20, a mechanical mass-spring system with a pronounced self-resonance or
Resonanzfrequenz . Resonant frequency.
Dadurch werden die Schallwellen, deren Frequenz der As a result, the sound waves whose frequency of the
Resonanzfrequenz der Reflektionsvertiefung 20 entspricht, zurückgeworfen und gedämpft. Resonant frequency of the reflective recess 20 corresponds, reflected and damped.

Claims

Patentansprüche claims
1. Reflektionsschalldämpfer (1), insbesondere für einen 1. Reflection silencer (1), in particular for a
Turboverdichter (100), mit einem von einem Strömungsmedium (2) in einer Strömungsrichtung (3) axial (5) durchströmten, rohrförmigen Reflektionskörper (10), Turbo-compressor (100) with a tubular reflection body (10) through which a flow medium (2) flows axially (5) in a flow direction (3),
wobei bei dem Reflektionskörper (10) jeweils mehrere erste und zweite Scheiben jeweils abwechselnd in der axialen wherein in the reflection body (10) in each case a plurality of first and second disks each alternately in the axial
Richtung (5) angeordnet sind und die ersten Scheiben (30) jeweils über den Scheibenumfang (12) verteilte, in Direction (5) are arranged and the first discs (30) each distributed over the disc periphery (12), in
Radialrichtung (4) nach innen offene erste Aussparungen (22) aufweisen,  Radial direction (4) have inwardly open first recesses (22),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
- bei einem Verbund aus einer ersten Scheibe (30) und den zu der ersten Scheibe (30) in der axialen Richtung (5)  in a composite of a first disc (30) and the first disc (30) in the axial direction (5)
benachbart angeordneten zweiten Scheiben (31) jeweils Teile der in der axialen Richtung (5) benachbart angeordneten zweiten Scheiben (31) die nach innen offenen ersten Parts of the second disks (31) arranged adjacent to one another in the axial direction (5) are adjacent to the second disks (31) arranged adjacent to one another
Aussparungen (22) der ersten Scheibe (30) axial (5) Recesses (22) of the first disc (30) axially (5)
begrenzen, limit,
- sodass bei dem Reflektionskörper (10) in mehreren, zu der axialen Strömungsrichtung (3, 5) radialen Ebenen (11) jeweils in Umfangsrichtung (12) des Reflektionskörpers (10)  in the reflection body (10) in a plurality of planes (11) which are radial with respect to the axial flow direction (3, 5) in the circumferential direction (12) of the reflection body (10)
angeordnete Hohlräume (20) durch die begrenzten Aussparungen (22) ausgebildet sind. arranged cavities (20) through the limited recesses (22) are formed.
2. Reflektionsschalldämpfer (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, 2. reflection silencer (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Hohlräume (20) als Bohrungen und/oder Kammern, the cavities (20) as bores and / or chambers,
insbesondere als Kammern mit radialen Zuführkanälen (21), ausgebildet sind. in particular as chambers with radial feed channels (21) are formed.
3. Reflektionsschalldämpfer (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, 3. reflection silencer (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die jeweils in einer Axialebene (11) angeordneten Hohlräume (20) für eine Dämpfung mindestens einer bestimmten Frequenz, insbesondere für die Dämpfung einer bestimmten Frequenz, ausgelegt sind. each arranged in an axial plane (11) cavities (20) for attenuation of at least one specific frequency, in particular for the attenuation of a specific frequency, are designed.
4. Reflektionsschalldämpfer (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, 4. reflection silencer (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die ersten Scheiben (30) jeweils über den Scheibenumfang (12), insbesondere gleichmäßig, verteilte, durch radiale Stege (33) voneinander getrennte Sektoren (34) und/oder eine Mittelbohrung (35), insbesondere zur Aufnahme eines im the first discs (30) in each case over the disc periphery (12), in particular evenly distributed, by radial webs (33) separated sectors (34) and / or a central bore (35), in particular for receiving a in
Wesentlichen zylinderförmigen Trägers (40), und/oder Substantially cylindrical support (40), and / or
zumindest eine Zentrierbohrung (36) und/oder über den at least one centering bore (36) and / or over the
Scheibenumfang (12), insbesondere gleichmäßig, verteilte, in Radialrichtung (4) nach außen offenen zweite Aussparungen (23), insbesondere kammerförmige Hohlräume, aufweisen, wobei insbesondere die Öffnungen (24) der ersten und der zweiten Aussparungen (22, 23) einander in Radialrichtung (4) zuweisend orientiert sind. Disk periphery (12), in particular uniformly distributed, in the radial direction (4) outwardly open second recesses (23), in particular chamber-shaped cavities, in particular the openings (24) of the first and second recesses (22, 23) in each other Radial direction (4) facing oriented.
5. Reflektionsschalldämpfer (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, 5. reflection silencer (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die zweiten Scheiben (31) jeweils über den Scheibenumfang (12), insbesondere gleichmäßig, verteilte, durch radiale Stege (33) voneinander getrennte Sektoren (34) und/oder eine Mittelbohrung (35), insbesondere zur Aufnahme eines im the second discs (31) in each case over the disc periphery (12), in particular evenly distributed, by radial webs (33) separated sectors (34) and / or a central bore (35), in particular for receiving a in
Wesentlichen zylinderförmigen Trägers (40), und/oder Substantially cylindrical support (40), and / or
zumindest eine Zentrierbohrung (36) aufweisen. have at least one center hole (36).
6. Reflektionsschalldämpfer (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, 6. reflection silencer (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Reflektionskörper (10) einen im Wesentlichen the reflection body (10) is a substantially
zylinderförmigen Kern (40) zur Aufnahme der ersten und/oder zweiten Scheiben (30, 31) aufweist. cylindrical core (40) for receiving the first and / or second discs (30, 31).
7. Reflektionsschalldämpfer (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, 7. reflection silencer (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Reflektionsschalldämpfer (1) zumindest zwei the reflection muffler (1) at least two
Anschlusselemente (50, 51) aufweist, zwischen welchen der Reflektionskörper (10) gehalten wird, insbesondere verspannt gehalten wird, und dass insbesondere die Verspannung durch eine, insbesondere über Flanschelemente (53) realisierte, Verschraubung (52) realisiert ist. Connection elements (50, 51), between which the reflection body (10) is held, is held in particular braced, and that in particular the tension is realized by a, in particular via flange elements (53) realized, screw (52).
8. Reflektionsschalldämpfer (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, 8. reflection silencer (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Reflektionskörper (10), insbesondere die Scheiben (30, 31) des Reflektionskörpers (10), in einer rohrförmigen the reflection body (10), in particular the discs (30, 31) of the reflection body (10), in a tubular
Ummantelung (60), insbesondere in einem Liner (60), Sheath (60), in particular in a liner (60),
aufgenommen ist bzw. sind. is included or are.
9. Reflektionsschalldämpfer (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, 9. reflection silencer (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
zumindest in fünf Axialebenen (11), insbesondere mindestens in 10, 12 oder 14 Axialebenen (11) des Reflektionskörpersat least in five axial planes (11), in particular at least in 10, 12 or 14 axial planes (11) of the reflection body
(10) , jeweils in der Umfangsrichtung (12) des (10), respectively in the circumferential direction (12) of
Reflektionskörpers (10) angeordnete Hohlräume (20)  Reflection body (10) arranged cavities (20)
ausgebildet sind und/oder die Hohlräume (20) der Axialebenenare formed and / or the cavities (20) of the axial planes
(11) jeweils derart unterschiedlich ausgebildet sind, dass eine breitbandige Dämpfung von Schallemissionen des (11) are each formed so differently that a broadband attenuation of sound emissions of the
Turboverdichters (100) erfolgt. Turbo compressor (100) takes place.
10. Reflektionsschalldämpfer (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, 10. reflection muffler (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Hohlräume (20) derart ausgebildet sind, dass eine the cavities (20) are formed such that a
Dämpfung in einem Bereich einer FlügelradumlauffrequenzDamping in a range of a Flügelradumlauffrequenz
(„blade passing frequency") des Turboverdichters (100) und zumindest einer zweiten Harmonischen und/oder dritten ("Blade passing frequency") of the turbocompressor (100) and at least one second harmonic and / or third
Harmonischen und/oder vierten Harmonischen zu der Harmonic and / or fourth harmonic to the
Flügelradumlauffrequenz des Turboverdichters (100) erfolgt. Impeller rotational frequency of the turbo compressor (100) takes place.
11. Reflektionsschalldämpfer (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, 11. reflection silencer (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Hohlräume (20) derart ausgebildet sind, dass eine the cavities (20) are formed such that a
Dämpfung für einen Drehzahlbereich von 50% bis 105% einer Nenndrehzahl des Turboverdichters (100) ausgelegt ist. Damping is designed for a speed range of 50% to 105% of a rated speed of the turbocompressor (100).
12. Reflektionsschalldämpfer (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, 12. reflection muffler (1) according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Turboverdichter (100) ein Axialturboverdichter oder ein Radialturboverdichter ist und/oder dass der the turbocompressor (100) is an axial turbocompressor or a radial turbocompressor and / or that the
Reflektionsschalldämpfer (1) unmittelbar an einer Druckseite (101) des Turboverdichters (100) oder unmittelbar an einer Saugseite (102) des Turboverdichters (100) angeordnet ist.  Reflection muffler (1) directly on a pressure side (101) of the turbo compressor (100) or directly on a suction side (102) of the turbocompressor (100) is arranged.
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