DD259439A1

DD259439A1 - DEVICE FOR PROTECTION AGAINST INADMISSIBLE PRESSURE

Info

Publication number: DD259439A1
Application number: DD30126787A
Authority: DD
Inventors: Franz Thiede; Klaus Schauer; Horst Zanotelli
Original assignee: Elektroprojekt Anlagenbau Veb
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1988-08-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherung gegen eine unzulaessige Druckerhoehung in einem Behaelter, mit einem eine Ausstroemoeffnung einer Behaelterwand hermetisch abschliessenden Berstteil. Die erfindungsgemaesse Loesung findet insbesondere in gekapselten, elektrischen, gasisolierten Anlagen Anwendung. Erfindungsgemaess ist ueber eine loesbare Verbindung, das mit einer definierten Kerblinie auszurichtende Berstteil zwischen einem zulaufseitigen Halteglied angeordnet, wobei eine der Innenkanten der jeweiligen zulauf- sowie ablaufseitigen Halteglieder, mit einer eine Kerbwirkung ausuebenden Materialerhoehung ausgebildet sind. Bei Erreichen eines vorgegebenen Ansprechdruckes in einem Behaelter, reisst das Berstteil an der definierten Kerblinie auf und gibt die Ausstroemoeffnung vollstaendig frei.The invention relates to a device for securing against an inadmissible increase in pressure in a container, with a hermetically closing a Ausstroemoeffnung a container wall bursting. The solution according to the invention is used in particular in encapsulated, electrical, gas-insulated installations. According to the invention, a releasable connection, the bursting member to be aligned with a defined score line, is arranged between an inlet-side holding member, wherein one of the inner edges of the respective inlet and outlet-side holding members are formed with a material elevation exerting a notch effect. Upon reaching a predetermined set pressure in a container, the bursting part ruptures on the defined score line and releases the Ausstroemoeffnung completely free.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet der Erfindung Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherung gegen eine unzulässige Drückerhöhung in einem Behälter, mit einem eine Ausströmöffnung einer Behälterwand hermetisch abschließenden Berstteil. Die erfindungsgemäß Lösung findet insbesondere in gekapselten, elektrischen, gasisolierten Anlagen Anwendung.The invention relates to a device for securing against an inadmissible increase in pressure in a container, with a discharge opening of a container wall hermetically sealing bursting part. The solution according to the invention is used in particular in encapsulated, electrical, gas-insulated installations.

Characteristic of the known technical state of the art

Es ist bekannt, daß Berstscheibenanordnungen und Druckentlastungseinrichtungen Berstscheiben als Sicherheitsorgan gegen die Überschreitung von zulässigen Drücken bei Druckbehältern, die Flüssigkeiten, Dämpfe oder Gase enthalten, verwenden. Diese Berstscheiben sind im allgemeinen aus Metall, wie rostfreiem Stahl, Metallfolie oder einer Aluminiumlegierung hergestellt und besitzen unterschiedliche Ausgestaltungen, die jeweils für besonders, individuelle Anwendungen geeignet oder solchen angepaßt sind. - It is known that rupture disk assemblies and pressure relief devices use rupture disks as a safety device against the exceeding of allowable pressures in pressure vessels containing liquids, vapors or gases. These rupture disks are generally made of metal, such as stainless steel, metal foil or aluminum alloy, and have different configurations, each of which is suitable for or adapted to particular, individual applications. -

Die Lösungen (DE-OS 3339250, DE-OS 3244233, DE-OS 3431 795, DE-PS 3310782) der beschriebenen Art weisen bei unzulässigem Druck aufreißende Dünnstellen auf, sind mit ebenen oder konkav-rkonvexen Berstscheiben ausgerüstet und besitzen weiterhin Schneideinrichtungen.The solutions (DE-OS 3339250, DE-OS 3244233, DE-OS 3431 795, DE-PS 3310782) of the type described have at impermissible pressure rupturing thin areas, are equipped with flat or concave-convex rupture discs and continue to have cutting devices.

Die Lage der Berstscheibe zwischen den Haltegliedern, die spezielle Ausbildung der Halteglieder und die Anordnung der Halteglieder gegeneinander ist jeweils den hohen Anforderungen hinsichtlich der Betriebssicherheit unterschiedlich gestaltet. Bei der Benutzung bekannter Lösungen treten nachteilige Auswirkungen bezüglich der falschen Ausrichtung der Berstscheibe innerhalb der Halteglieder, sowie eine ungenügende"Ausrichtung der Halteglieder gegeneinander und der entweder zu hohen, zu niedrigen sowie ungleichmäßigen Belastung der Berstscheibe auf. Weiterhin vermindert sich die vorgegebene Betriebssicherheit durch ein nicht vollständiges Aufreißen gekerbter Berstscheiben speziell bei dem Einsatz für einen geringen Ansprechdruck. Andere bekannte Lösungen, die ein vollständiges Aufreißen der Berstscheibe garantieren, erfordern einen erhöhten technischen Aufwand.The position of the rupture disk between the holding members, the special design of the holding members and the arrangement of the holding members against each other is designed differently depending on the high requirements in terms of reliability. The use of known solutions has adverse effects on the misalignment of the rupture disk within the support members, as well as insufficient alignment of the support members against one another and either too high, too low, or uneven loading of the rupture disk Complete rupture of notched rupture discs especially when used for a low set pressure Other known solutions which guarantee complete rupture of the rupture disc require increased technical effort.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist, in hermetisch abgeschlossenen Behältern, insbesondere in gekapselten elektrischen gasisolierten Anlagen eine hohe Betriebssicherheit zu gewährleisten.The aim of the invention is to ensure a high degree of operational reliability in hermetically sealed containers, in particular in encapsulated electrical gas-insulated installations.

- 2 -Darlegung des Wesens der Erfindung- 2 - Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und präzise Vorrichtung zur Sicherung gegen eine unzulässige Druckerhöhung in einem Behälter, mit einem eine Ausströmöffnung einer Behälterwand hermetisch abschließenden Berstteil, zu entwickeln.The invention has for its object to develop a simple and accurate device for securing against an inadmissible pressure increase in a container, with a discharge opening of a container wall hermetically sealing bursting part.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß über eine lösbare Verbindung das, mit einer definierten Kerblinie auszurichtende Berstteil zwischen einem zulaufseitigen Halteglied, das sich auf der vom Innendruck des Behälters beaufschlagten Seite des Berstteils befindet, und einem ablaufseitigen Halteglied, das sich auf der dem Innendruck des Behälters entgegengesetzten Seite des Berstteils befindet, angeordnet ist. Zur erfindungsgemäßen Ausrichtung des Berstteils sind die jeweiligen Innenkanten der ablaufseitigen und zulaufseitigen Halteglieder, mit einer eine Kerbwirkung ausübenden Materialerhöhung ausgebildet.According to the invention the object is achieved in that a releasable connection to be aligned with a defined score line bursting between an inlet-side holding member which is located on the acted upon by the internal pressure of the container side of the bursting part, and a drain-side holding member, which is based on the internal pressure the container opposite side of the bursting part is arranged. For the alignment of the bursting part according to the invention, the respective inner edges of the outlet-side and inlet-side holding members are formed with a material increase exerting a notch effect.

In vorteilhafterweise läßt sich das Berstteil, das aus weichem Metallblech besteht mit einer definierten Kerblinie ausrichten. Die eine Materialerhöhung aufweisenden Innenkanten der jeweiligen Halteglieder drücken sich beim Verschrauben in das Material des Berstteils ein und verursachen damit eine bevorzugt ringförmige Schwächung des Berstteils. Um eine definierte Schwächung zu erreichen, besteht einerseits die Möglichkeit, die Halteglieder soweit zusammenzudrücken, daß sie mit ihrer vollen Fläche auf dem Berstteil aufliegen oder andererseits einen Distanzring aus hartem Metall zwischen die Halteglieder einzusetzen, der das Zusammendrücken der Halteglieder auf einen vorgegebenen Abstand begrenzt. Durch das Zusammendrücken des weichen Metallbleches des Berstteils entsteht die definierte Kerblinie, an der das Metallblech spröde wird. Dadurch wird eine vorteilhafte technische Wirkung erreicht. Bei einer dauernden Druckbeanspruchung innerhalb des vorgegebenen Ansprechdruckes kann daher das Material nicht fließen. Das Berstteil reißt in diesem Fall nicht unterhalb des AnsprechdruckesIn an advantageous manner, the bursting part, which consists of soft metal sheet, can be aligned with a defined score line. The increase in material having inner edges of the respective holding members press when screwing into the material of the bursting part and thus cause a preferably annular weakening of the bursting part. In order to achieve a defined weakening, on the one hand there is the possibility of compressing the holding members so far that they rest with their full surface on the bursting part or on the other hand to use a spacer ring made of hard metal between the holding members, which limits the compression of the holding members to a predetermined distance. By compressing the soft metal sheet of the bursting creates the defined score line, where the metal sheet is brittle. As a result, an advantageous technical effect is achieved. With a continuous compressive stress within the predetermined set pressure, therefore, the material can not flow. The bursting part in this case does not tear below the response pressure

Wirkungsweise: Mode of action:

Die Vorrichtung bleibt unterhalb des vorgegebenen Ansprechdruckes in Ruhe. Sobald der Ansprechdruck in einem Behälter erreicht ist, übernimmt das Berstteil die Sicherung gegen die unzulässige Druckerhöhung. Das Berstteil reißt an der definierten Kerblinie auf und ein kreisförmiger Teil, der unterhalb des Innendurchmessers des Haltegliedes liegt, löst sich, so daß die Ausströmöffnung vollständig freigegeben wird. Das Druckmedium strömt solange aus der Öffnung bis sich ein Druckausgleich einstellt.The device remains below the predetermined set pressure at rest. As soon as the set pressure in a container has been reached, the bursting element takes over the protection against the inadmissible pressure increase. The bursting part ruptures at the defined score line and a circular part, which lies below the inner diameter of the holding member, dissolves, so that the outflow opening is completely released. The pressure medium flows out of the opening until a pressure equalization occurs.

embodiments

Die Erfindung soll nachstehend anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 zeigen Längsquerschnitte von günstigen Formen der konkreten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung.The invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3 show longitudinal cross-sections of favorable forms of concrete realization of the solution according to the invention.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen wird jeweils das Berstteil 3 zwischen den zulauf- und ablaufseitigen Haltegliedern 2,In the illustrated embodiments, each of the bursting part 3 between the inlet and outlet side holding members 2,

1 eingeklemmt, so daß sich erfindungsgemäß die Materialerhöhungen der Innenkanten der jeweiligen Halteglieder 1,2 durch das Anziehen der Schrauben 4 in vorteilhafterweise in das weiche Metallblech des Berstteils 3 einkerben. In Ausgestaltung des zulaufseitigen Haltegliedes 2 ist die Behälterwand zu verwenden.1 clamped so that according to the invention, the material increases the inner edges of the respective holding members 1,2 by tightening the screws 4 advantageously in the soft metal sheet of the bursting part 3. In an embodiment of the inlet-side holding member 2, the container wall is to be used.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zeigt, daß die zulauf- und ablaufseitigen Halteglieder 2,1 mit gleichgroßen kreisförmigen Ausströmöffnungen zusammengedrückt werden, um vollständig an dem Berstteil 3 anzuliegen. Die Innenkante des zulaufseitigen Haltegliedes 2 weist eine Kerbwirkung ausübende Materialerhöhung, die als rechtwinkliges Dreieck ausgebildet ist auf. Die Kerblinie befindet sich auf der vom Innendruck des Behälters beaufschlagten Seite des Berstteils 3. Ein zweites Ausführungsbeispiel nach Fig.2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 einerseits dadurch, daß die Schrauben 4 durch das Berstteil 3 verlaufen. Damit vergrößert sich in vorteilhafterweise die Auflagefläche der Halteglieder 1,2 auf das Berstteil 3 und ein zu weites Zusammendrücken des Berstteilmaterials wird verhindert. Andererseits ist die kreisförmige Ausströmöffnung des ablaufseitigen Haltegliedes 1 größer als die des zulaufseitigen Haltegliedes 2. Dadurch drückt die eine Kerbwirkung ausübende Materialerhöhung an der Innenkante des ablaufseitigen Haltegliedes 1 auch bei einer geringeren Verschiebung der Achsen der Halteglieder 1,2 das Berstteil im Gegensatz zur Fig. 1 immer gegen eine ebene Fläche des zulaufseitigen Haltegliedes 2. Vorteilhaft erfolgt damit eine gleichmäßige Schwächung des Berstteils 3. Die Materialerhöhung ist als Halbkreisform ausgebildet. In dem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 umschließt zwischen den beiden Haltegliedern 1,The embodiment of FIG. 1 shows that the inlet and outlet side holding members 2.1 are compressed with the same size circular outflow openings to fully abut the bursting part 3. The inner edge of the inlet-side holding member 2 has a notch effect exerting increase in material, which is designed as a right-angled triangle. The score line is located on the acted upon by the internal pressure of the container side of the bursting part 3. A second embodiment of Figure 2 differs from that of FIG. 1 on the one hand, characterized in that the screws 4 extend through the bursting part 3. This advantageously increases the bearing surface of the holding members 1, 2 on the bursting part 3 and too far compression of the bursting part material is prevented. On the other hand, the circular outflow opening of the drain-side holding member 1 is greater than that of the inlet-side holding member 2. As a result, the material exerting a notch effect material pressure on the inner edge of the drain-side holding member 1 even with a smaller displacement of the axes of the holding members 1.2, the bursting in contrast to FIG. 1 always against a flat surface of the inlet-side holding member 2. Advantageously, thus a uniform weakening of the bursting part 3. The material increase is formed as a semicircular shape. In the third embodiment of FIG. 3 encloses between the two holding members 1,

2 ein Distanzring 5 aus hartem Material jeweils die Schrauben 4. Der Distanzring 5 bestimmt den Abstand der Halteglieder 1,2 zueinander und gewährleistet damit unabhängig von Dickenschwankungen des Berstteils 3 eine definierte Schwächung des Berstteils 3. Im Unterschied zu den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Innenkante des zulauf- und die Innenkante des ablaufseitigen Haltegliedes 2,1 mit einer eine Kerbwirkung ausübenden Materialerhöhung ausgebildet. Die Formen der Materialerhöhung weisen gleichschenklige Dreiecke auf.2, a spacer ring 5 of hard material in each case the screws 4. The spacer ring 5 determines the distance between the holding members 1,2 to each other and thus ensures independent of thickness variations of the bursting part 3 a defined weakening of the bursting part 3. In contrast to the in Figs. 1 and 2 illustrated embodiments, the inner edge of the inlet and the inner edge of the drain-side holding member 2.1 is formed with a notch effect exerting increase in material. The forms of material increase have isosceles triangles.

Claims

claims:

1. A device for securing against an inadmissible pressure increase in a container, with a discharge opening of a container wall hermetically sealed Berstte.il, characterized in that via a releasable connection (4) to be aligned with a defined score line bursting part (3) between an inlet side Holding member (2) located on the side of the bursting member (3) acted upon by the internal pressure of the container, and a drain-side holding member (1) located on the side of the bursting member (3) opposite the internal pressure of the container; wherein both an inner edge of the inlet-side holding member (2) and an inner edge of the drain-side holding member (1) or the inner edge of the inlet side or the drain-side holding member (2; 1) for aligning the bursting member (3) formed with a notch effect exaggerating material increase is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the notch effect exerting increase in material is formed as a semicircular shape.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the notch effect exerting increase in material is formed as a right triangle.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the notch effect exerting increase in material is formed as an isosceles triangle.

5. Apparatus according to claim!, Characterized in that the outflow opening of the inlet-side Haitegliedes (2) and the drain-side holding member (1) is the same size.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outflow opening of the drain-side holding member (1) is greater than that of the inlet-side holding member (2).

7. The device according to claim 1, characterized in that for further alignment of the bursting part (3) a spacer ring (5) made of hard material, the releasable connection (4) between the holding members (1, 2) encloses.

8. Apparatus according to claim 1, characterized in that the bursting part (3) consists of sheet-metal material, in particular soft metal.

9. Apparatus according to claim!, Characterized in that the defined score line of the aligned breaking part (3) is not limited to the circular shape.