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RüekseMagsichcruHg für Gasleitungen.
Zur Verhinderung einer Fortpflanzung von Flammenrückschlägen in Gasleitungen wurden Metallsiebe oder Metallgewebe pfropfenartig in die Leitung zwischengeschaltet oder aber auch zwischen derartigen Platten oder Gittern lose, durchlässige und feuersichere bzw. unbrennbare Stoffe, wie Asbest, Eisenspäne od. dgl., zwischengeschaltet.
Die Verwendung von Metall in irgendeiner Form, sei es als Siebplatte, Gewebeplatte oder auch in Spannform ist jedoch zur wirksamen Verhinderung von Zündruckschlägen auf die Dauer nicht geeignet ; praktische Versuche haben ergeben, dass bereits selbst bei den ersten Metallpackungen nach 3-5 Rück- schlägen der Zündflamme ein Durchschlagen des Sicherungspfropfens eintritt.
Der Grund für diese Minderwertigkeit der metallischen Paekungsmittel Hegt darin, dass auch bei Übereinanderlagerung mehrere Siebe oder Gewebeplatten die zwischen ihnen verbleibenden Durchgangsöffnungen (Kapillaren) zu wenig fein sind, wobei ausserdem durch die gute Wärmeleitfähigkeit bzw. schlechte Wärmekapazität des Metalls eine derartige Erhitzung der Metallpackung durch die Rückschläge stattfindet, dass der Durchschlag
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nicht verhindert werden kann. Ausserdem sind die Wände der verbleibenden Durchgangsöffnungen naturgemäss glatt und erleichtern auch aus diesem Grunde ein Durchzünden der Rückschlagflamme durch den Pfropfen.
Die Verwendung von nichtmetallischem Paekungsmaterial, wie. z. B. Asbest, hat den Nachteil, dass durch die erforderliche Zusammenpressung des Pfropfens beim Einbau in die Gasleitung eine Festpackung des betreffenden Fasermaterials unvermeidlich ist, welche entweder den Gasdurchtritt überhaupt ausschliesst oder aber in der Leitung einen derartigen Druckverlust zur Folge hat, dass die Verwendung dieser Sicherungseinrichtung aus diesem Grunde ausgeschlossen ist.
Erfindungsgemäss wird als Packungseinlage ein Gewebe aus Fasermaterial verwendet, welches entweder unbrennbar bzw. feuersicher ist oder aber durch Imprägnierung unbrennbar bzw. feuersicher gemacht wird. Erforderlichenfalls können die genannten Gewebe durch mitgewirkte Drahtfäden widerstandsfähiger gemacht werden.
Die Verwendung von Geweben aus Fasermaterial für die Packung von Rückschlagsicherungen besitzt gegenüber der Verwendung desselben Materials in Faserform als Packungsmittel besondere Vorteile. Zunächst wird ähnlich wie bei den Metallsieben auch bei längerer Verwendung und der durch Rückschlag hervorgerufenen stossweisen Beanspruchung dem durchzuführenden Gas immer der gleiche Durchgangsquerschnitt freigegeben, wogegen bei den in Faserform nicht geordneten, in die Sicherungspatrone eingebrachten Füllmaterialien sich die Zwischenräume zwischen den einzelnen Füllstücken im Verlauf der Benützungsdauer verlegen und dadurch eine feste kompakte Masse bilden, welche dem Gasdurchtritt einen praktisch unmöglich hohen Widerstand entgegensetzt.
So kann beispielsweise selbst flockiger Asbest durch den Pressdruck beim Schliessen der Sicherungspatrone derart fest gepackt werden, dass entweder ein Gasdurchlass überhaupt ausgeschlossen ist oder die Verstopfung nach kurzer Verwendungsdauer der Sicherungspatrone, namentlich bei Gasen mit Ablagerungsprodukten, wie Staub, Teer, Wasser od. dgl., eintritt.
Bei Verwendung von Geweben aus Faserstoffen, z. B. Asbestgeweben, verbleiben jedoch an den Kreuzungsstellen von Ketten-und Schussfäden kleine Öffnungen, deren Grösse nur von der Dichte des Gewebes abhängt und welche ausserdem in ihrer gegenseitigen Lage nicht beeinflusst werden können. Wird das Asbestgewebe in vielen Lagen übereinandergelegt, so bilden diese feinen Öffnungen Kanäle
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Anordnung gewährleistet daher wirksamen Schutz gegen Rückzündung, ohne jedoch dem Gasdruck einen zu grossen Widerstand entgegenzusetzen.
Diese kleinen, durch das Gewebe gebildeten Kanäle zerlegen den Gasstrom in viele Einzelströme, wodurch verhindert wird, dass die Wärmemenge eines in Explosion begriffenen Teilstromes ein zulässiges Höchstmass überschreitet. Ausserdem wird durch die grosse Oberfläche der Kanäle eine innige Berührung mit den einzelnen Gasteilchen hervorgerufen, so dass im Falle einer Explosion eine kräftige Kühlwirkung auf den Gasstrom ausgeübt wird, welche ausreicht, das Gas nach kurzer Wegstrecke unter die Zündtemperatur zu kühlen und so die Flamme verlässlich zum Verlöschen zu bringen. Das Weiterschreiten der Explosion durch den Pfropfen hinhurch ist daher ausgeschlossen.
Die Erklärung dieser praktisch leicht nachweisbaren Wirksamkeit liegt offenbar darin, dass von den Fäden des Gewebes feine Härchen oder Fädchen in das Lichtraumprofil der Kanälchen ragen, wodurch neben der Aufrauhung der Flächen der Durchgangskanäle auch eine grössere Oberfläche und damit eine wirksamere Abkühlung erzielt wird, wobei noch hinzukommt, dass durch die Verwendung von Geweben aus Faserstoff, d. h. schlechten Wärmeleitern, eine hohe Wärmekapazität für die Aufnahme der in den Rückschlaggasen enthaltenen Wärmemengen zur Verfügung steht und daher Durchschläge des Pfropfens ausgeschlossen sind.
Auf der Zeichnung ist ein Ausfühlungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in Fig. 1 im Längsschnitt und in Fig. 2 in Draufsicht und in teilweisem Querschnitt dargestellt.
In einer Büchse b, deren Boden o und Deckel e als Metallsieb ausgebildet ist, wird faseriges Asbestmaterial a in Form von Geweben schichtenweise eingepresst, wobei zur Erhöhung der Pfropfenwirkung in bekannter Art auch Metallsiebe 81 und 82 in der Büchse dicht zwischengeschaltet sein können. Diese Metallsiebe haben die Aufgabe, im Falle des Zündschlages die auftretende hohe Temperatur möglichst rasch abzuleiten und dadurch ein Übergreifen der Zündflamme mit Sicherheit auszuschliessen. Die Büchse b wird in einer topfartigen Erweiterung t der Rohrleitung l'dicht eingeschaltet. Die Strömungsrichtung des Gases ist durch den Pfeil p bezeichnet.
Diese Ausbildung der Rückschlagsicherung gewährt auch schon bei einer verhältnismässig geringen Anzahl von Asbestgewebeschichten einen verlässlichen Schutz gegen Zünddurchschlag, so dass bei dieser Anordnung auch die sonst gebräuchlichen, mit ähnlichen Rückschlagsicherungen meist kombinierten
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auf der Ausströmseite der Gasleitung, bei Rückschlägen hoch erhitzen und verbrennen, so dass sie bald unwirksam werden und dadurch nur eine Störungsquelle für den Betrieb der Einrichtung bilden.
Das bei Zündschlägen entgegen der Strömungsrichtung p rückbrennende Mischgas wird bereits in der ersten oder zweiten Asbestgewebesehicht gelöscht, so dass etwa bereits fünf Gewebeschichten hinreichen, um den Durchschlag zu verhindern, Zweckmässigerweise wird aber aus Sicherheitsgründen ein Vielfaches von Gewebeschichten in der gemeinsamen Büchse b angeordnet, was um so leichter geschehen kann, als der durch die Gewebe bedingte Druckverlust praktisch ohne Einfluss bleibt.
An Stelle von Asbest kann auch ein anderes Fasermaterial zur Herstellung des Gewebes verwendet
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gemacht wird. Es kann etwa Leinengewebe mit Wasserglas oder einer andern Imprägnierungsmasse getränkt und damit feuerbeständig gemacht werden. Zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit des Gewebes sowohl für mechanische Beanspruchungen als auch zur besseren Ableitung der Wärme können Drahtfäden mit den Gewebefäden mitgewebt werden.
Mit den bekannten Einrichtungen gleicher Zweckaufgabe, bestehend aus Metallsieben, hat demnach der Erfindungsgegenstand den Vorzug gemeinsam, dem durchtretenden Frischgas möglichst geringen Widerstand zu bieten, diesen Einrichtungen gegenüber jedoch den Vorzug, die Rückschlagflamme im Gewebepfropfen selbst mit Sicherheit zu löschen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Rückschlagsicherung für Gasleitungen unter Verwendung eines im Gasleitungsrohr eingeschalteten Pfropfens aus unbrennbarem und gasdurchlässigem Material, dadurch gekennzeichnet, dass die Packungeinlagen des Rückschlagpfropfens aus Geweben von Fasermaterial bestehen.