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Aktiv-Kohlefilter mit einer Wärmeüberwachungsvorrichtung zur Vermeidung
von Bränden Die Erfindung betrifft einen Aktiv-Kohlefilter mit einer Wärmeüberwachungsvorrichtung
zur Vermeidung von Bränden.
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Es sind selbsttätige Feuermelder bekannt, bei welchen ein Glühlampenfaden
in einem Glaskörper angeordnet ist, der eine durch eine wärmeempfindliche Masse
abgeschlossene Öffnung aufweist. Bei Ausbruch eines Brandes wird die Masse mit zunehmender
Wärme weich und durch den äußeren Luftdruck in den Glaskörper hineingestoßen, so
daß die eintretende Luft eine Verbrennung des Glühlampenfadens bewirkt. Andere bekannte
Feuermelder arbeiten auf der gleichen Grundlage, daß nämlich eine leicht schmelzbare
Substanz bei steigender Hitze infolge zunehmender Weichheit ihre Lage verändert,
so daß ein elektrischer Stromkreis, beispielsweise durch die ausgelöste Bewegung
einer Kontaktbrücke, beeinflußt wird. Dieser Stromkreis dient dann zur Auslösung
einer Signaleinrichtung.
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Es ist auch bekannt, zwischen zwei konzentrischen, elektrischen Leitern
eine in einem wählbaren Temperaturbereich nicht leitende, dagegen bei Temperaturen
oberhalb dieses Bereichs meßbare Ströme zwischen den beiden Leitern überleitende
Glasfüllung vorzusehen.
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Die bekannten Feuermelder haben sich jedoch nicht nicht für eine Wärmeüberwachung
von Aktiv-Kohlefiltern geeignet, da diese einerseits in ihrem Aufbau zu teuer sind
und andererseits nicht den besonderen Verhältnissen, die bei Aktiv-Kohlefiltern
herrschen, angepaßt werden konnten. Eine Überwachung von Aktiv-Kohlefiltern mit
einzelnen Feuermeldern ist infolge der damit in großer Anzahl erforderlichen Einzelfeuermelder
nicht möglich, weil sich eine zu umfangreiche und eine die wirksame Fläche des Aktiv-Kohlefilters
wesentlich vermindernde Anlage ergeben würde. Wenn man auch innerhalb der Filter
zwecks Feststellung des Entstehens von Wärmestauungen bereits Temperaturfühler angeordnet
hat, die über Kontaktgabe oder durch Ablesung außerhalb des Filters ungewöhnliche
Temperatursteigerungen erkennen lassen sollen, so sind diese Einrichtungen Temperaturfühlern
wegen der starken außerordentlich kostspielig und trotz der hohen Kosten keineswegs
betriebssicher. Unter Umständen treten sie lange Zeit nicht in Funktion und werden
daher auch nicht genügend sorgfältig überwacht. Beschädigungen der Anzeigeorgane,
z. B. Thermometer, werden daher häufig nicht festgestellt, so daß die Kontrollanlage
im Ernstfall oft nicht in Funktion tritt. Außerdem ist zur einwandfreien Beobachtung
der zumeist ziemlich ,großen Filterfüllungen, selbst bei Einbau einer ungewöhnlich
großen Zahl von Thermometern, keine Gewähr dafür gegeben, daß zwischen den eigentlithen
derAktiv-Kohlefüllung nicht doch eineÜberhitzung stattfindet. Wenn man eine ausreichende
Kühlung des Adsorbers nur an Hand des in der Luftaustrittsleitung untergebrachten
Temperaturfühlers feststellen wollte, so bestünde immerhin noch die Möglichkeit,
daß sich innerhalb des Kohlebettes Teile der Füllung befinden, die durch größere,
zusätzliche Luftwiderstände infolge Kornzerkleinerung oder Zusetzen des Tragsiebes
nicht ausreichend gekühlt sind und daher beim völligen Abstellen des Kühlluftstromes
Wärmestauungen hervorrufen können.
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Die ungenügende Arbeitsweise der innerhalb der Filter angeordneten
Temperaturfühler hat dazu geführt, daß zusätzlich zu den Temperaturfühlern kostspielige
Berieselungs- und Flutungseinrichtungen an den Adsorbern von vordherein angebracht
wurden, um Wärmestauungen bzw. Brände zu beseitigen. Hierin kann aber auch nur ein
Hilfsmittel zur Behebung bereits eingetretener Störungen (Wärmestauungen) gesehen
werden.
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Es hat sich gezeigt, daß die Brände von Aktiv-Kohlefiltern fast ausschließlich
durch unrichtige Bedienung der Filter hervorgerufen werden. Die fehlerhafte Bedienung
liegt darin, daß die Filter vor dem Stills.etzen der ausgedämpften Anlage nicht
ausreichend gekühlt werden. Durch Selbsterwärmung infolge Reaktion des ungenügend
gekühlten Filters mit dem Luftsauerstoff entstehen an bestimmten Stellen Wärmestauungen,
welche Brände zur Folge haben können.
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Die zahlreichen Brände in Aktiv-Kohleanlagen sind nahezu ohne Ausnahme
darauf zurückzuführen, daß die Bedienungsmannschaft kurz vor Schichtschluß
den
Kühltakt wegen -Ablauf -der Arbeitszeit nicht lange genug ausdehnt. Die vorzeitige
Unterbrechung des Kühltaktes führt zwangläufig zu einer Überhitzung des Filters.
Besonders gefährlich wirkt sich die Abkürzung des Kühltaktes über das Wochenende
aus: Wenn der betreffende Adsorber zu Beginn der neuen Arbeitszeit z. B. am Montag
früh wieder in Betrieb genommen werden soll, weist er oft ein oder mehrere Glühnester
auf, die bei unglücklichem Zusammentreffen schon schwere Explosionen und zahlreiche
Todesopfer verursacht haben.
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Diese- - Glühnester konnten durch die bekannten Überwachungsmittel
von Aktiv-Kohlefiltern nicht mit Sicherheit -im- Bereich des ganzen Filters erfaßt
werden. Im Interesse der Betriebssicherheit ist es daher erforderlich, die Entstehung
von Wärmestauungen von vornherein zu verhindern, so daß auch die Berieselungs- und
Flutungseinrichtungen entbehrlich werden.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß ein an sich bekannter,
elelttris.ch isolierter Schmelzdraht mit einem Schmelzintervall bei etwa 140 bis
150° derart in das Kohlefilter eingelegt ist, daß alle Teile des-Kohlefilters nicht
mehr als etwa 10 bis 15 cm von irgendeinem Punkt des Schmelzdrahtes entfernt sind,
und daß der Funktions- und-,der Schmelzzustand des Drahtes in bekannter Weise z.
B. durch einen optischen oder akustischen Indikator angezeigt wird.
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Bei dem gewählten Schmelzintervall wird der Draht durch die während
des Ausdämpfens in dem Filter herrschende Temperatur von maximal etwa 130° nicht
zum Schmelzen gebracht.
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Durch die Erfindung wird ein Aktiv-Kohlefilter geschaffen, bei welchem
ein Überwachungselement beträchtlicher Länge unmittelbar in das Filter eingebettet
ist, so daß tatsächlich alle Stellen des Filters von.einem einzigen und in seiner
Form anpaßbaren Element überwacht werden.
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Nachdem der elektrisch isolierte Draht in dem Filter untergebracht
ist, wird er an Spannung gelegt, so däß ein schwacher elektrischer Strom fließt.
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Wenn nun in dem Filter ungewöhnliche Wärmestauungen z. B. bei Überschreiten
von etwa 150° auftreten, so schmilzt .der Draht an der oder den überhitzten Stellen,
so daß der elektrische Strom unterbrochen wird. Das Schmelzen kann durch Aufleuchten
eines Lichtsignals, Alarmgabe über ein Relais oder in anderer Weise angezeigt werden.
Der Normalzustand des Schmelzdrahtes, wenn der Draht also intakt ist, kann etwa
durch eine grüne Signallampe angezeigt werden.
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Die Isolation des Drahtes muß den vielfältigen thermischen und chemischen
Beanspruchungen, die durch die Anwesenheit von flüssigen und gasförmigen Lösemitteln
sowie Wasserdampf und Warmluft von etwa 130 bis 140° bedingt sind, sowie den dauernden
mit dem Zyklus der Rückgewinnungsanlagen zusammenhängenden Temperaturänderungen
standhalten.
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Der Schmelzdraht darf nicht bei zu niedriger und auch nicht bei zu
hoher Temperatur ansprechen, weil er sonst »blinden« Alarm gibt bzw. bei zu hohem
Schmelzintervall schon ein verhältnismäßig großes Glühnest entstanden sein könnte.
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Das geeignete Schmelzintervall liegt, wie gesagt, bei etwa 140 bis
150°. Als Werkstoff für den Schmelzdraht stehen leichtflüssigeLegierungen zur Verfügung,
die z. B. aus Blei, Zinn, Cadmium bzw. Wismut bestehen.