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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen Löschen von
glühenden
Feststoffteilchen innerhalb eines durch eine pneumatische Förderleitung
hindurchströmenden
Materialstromes mit einem in die Förderleitung einsetzbaren Zwischenstück, in dem
Prallplatten angeordnet sind.
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Derartige
Materialströme
beinhalten beispielsweise Kakao, Kaffee, Tabak oder andere brennbare
Medien und es ist unvermeidbar, daß sich diese Medien in der
Förderleitung
in Form von Anbackungen ablagern. Diese Anbackungen stellen jedoch
potentielle Brand- bzw. Zündinitiale
dar, durch die Großbrände entstehen
können.
Zur Bekämpfung dieser
Brand- bzw. Zündinitiale
sind Vorrichtungen bekannt, deren Zwischenstücke Einspritzdüsen zum Einspritzen
von Löschwasser
aufweisen. Ausgelöst wird
die Einspritzung dabei über
Melder, mit denen die glühenden
Feststoffteilchen detektierbar sind. Nachteile der bekannten Vorrichtungen
bestehen jedoch darin, daß mit
dem Löschwasser
in die Förderleitung
integrierte Filter dichtgesetzt werden können und daß in Abhängigkeit der geförderten
Medien mit Löschwasser
konfrontierte Teilmengen des Materialstromes entweder Ausschuß sind oder
einer kostenintensiven Trocknung unterzogen werden müssen.
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Eine
Vorrichtung nach der vorbezeichneten Gattung ist aus der
US 3,885,631 bekannt. Dieser Stand
der Technik zeigt Prallplatten, die in einer pneumatischen Förderleitung
angeordnet sind. Aus der
EP
1 422 675 A1 ist noch eine Vorrichtung zur Entkopplung
von staubbelasteten Anlagen mit Explosionsgefahr bekannt. Dort ist
ein Entkopplungsfenster in einer Wand der Anlage angeordnet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
beschriebenen Gattung aufzuzeigen, mit der die Einspritzung von
Löschungswasser
weitgehend vermieden wird.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den auf den Patentanspruch
1 rückbezogenen
Unteransprüchen
angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zeichnet sich dadurch aus, daß das
Zwischenstück
im Bereich der Prallplatten wenigstens eine kammerartige Erweiterung
aufweist, wobei mit den Prallplatten wenigstens eine in der kammerartigen
Erweiterung angeordnete Strömungsscheide
und eine Strömungszusammenführung ausgebildet
sind und wobei sich die Strömungsscheide
und die Strömungszusammenführung über die
gesamte Höhe
oder die gesamte Breite der kammerartigen Erweiterung erstrecken. Beim
Aufprallen geben die Feststoffteilchen schlagartig Bewegungsenergie
an die Prallplatten ab, so daß möglicherweise
im Materialstrom enthaltene glühende
Feststoffteilchen aufgrund ihres Energieverlustes erlöschen. Die
kammerartige Erweiterung ermöglicht
den Einbau der Prallplatten, ohne den Strömungsquerschnitt der pneumatischen
Förderleitung im
Bereich des Zwischenstückes
zu verkleinern.
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Erfindungsgemäß ist mit
den Prallplatten wenigstens eine in der kammerartigen Erweiterung
angeordnete Strömungsscheide
ausgebildet. Damit fungieren die Prallplatten gleichzeitig als Leitorgane zum
Umlenken des Materialstromes. Aufgrund der Massenträgheit werden
die einzelnen Feststoffteilchen während ihrer Umlenkung innerhalb
ihres Massenstromes an die Strömungsscheide
herangetragen, wobei insbesondere aus Anbackungen resultierende,
schwer löschbare
Glutnester derart an der Strömungsscheide
anschlagen, daß sie
aufbrechen und dabei in löschbare
Einheiten zerfallen.
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Nach
einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist die Strömungsscheide
als vierseitiges Prisma mit symmetrisch drachenförmigem Querschnitt ausgebildet,
dessen Symmetrieachse in Strömungsrichtung
ausgerichtet ist. Eine derartig ausgebildete Strömungsscheide hat den Vorteil,
daß es
in Strömungsrichtung
hinter der Strömungsscheide
zu keinen Strömungsabrissen
und Verwirbelungen kommt, welche die Förderleistung der pneumatischen
Förderleitung
erheblich beeinträchtigen
würden.
Alle vier Seitenflächen
der prismatisch ausgebildeten Strömungsscheide fungieren damit
als Führungsflächen zur
möglichst
verlustarmen Führung
des Materialstromes. Von diesen vier Seitenflächen bilden jedoch maßgeblich
nur die gegen den Materialstrom ausgerichteten Führungsflächen die Prallplatten aus.
Ein weiterer Vorteil der prismatischen Ausbildung der Strömungsscheide
liegt in der Verwendung planflächiger
Bleche bzw. Platten, die den konstruktiven Aufwand und damit die
Herstellungskosten der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft
gering halten. Es ist jedoch im Einzelfall ebenso möglich, die
Führungs-
und/oder Prallflächen
mittels Krümmungen und
Wölbungen
unter strömungstechnischen
Gesichtspunkten zu optimieren, wenn eine derartige Ausbildung in
einem vertretbaren Kosten-/Nutzenverhältnis steht.
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Um
den durch die Strömungsscheide
geteilten Materialstrom in die Förderleitung
rückführen zu können, ist
mit den Prallplatten nach der Erfindung außerdem wenigstens eine in der
kammerartigen Erweiterung angeordnete Strömungszusammenführung ausgebildet.
Auch hierbei ermöglicht
die kammerartige Erweiterung den Einbau der Prallplatten, ohne den
Strömungsquerschnitt
der pneumatischen Förderleitung
im Bereich des Zwischenstückes
zu verkleinern. Ein über
die gesamte Länge
der pneumatischen Förderleitung
gleichbleibender Strömungsquerschnitt
hat den Vorteil, daß auch
die Geschwindigkeit der im Materialstrom enthaltenen Feststoffteilchen
gleich bleibt und die einzelnen Feststoffteilchen damit keine beschleunigungsbedingte
Anhebung ihres Energieniveaus erfahren. Die Prallplatten der Strömungszusammenführung fungieren
ebenfalls als Leitorgane zum Umlenken des Materialstromes. Während dieser
Umlenkung werden die einzelnen Feststoffteilchen aufgrund ihrer
Massenträgheit an
die Strömungszusammenführung herangetragen, so
daß zuvor
an der Strömungsscheide
möglicherweise
noch ungelöscht
vorbei gelangte Feststoffteilchen oder aus aufgebrochenen Glutnestern
resultierende glühende
Einheiten auf die Prallplatten der Strömungszusammenführung aufprallen
können. Durch
die nochmalige Abgabe von Bewegungsenergie können alle oder zumindest weitere
glühende Feststoffteilchen
erlöschen.
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Es
wird vorgeschlagen, die Strömungszusammenführung durch
zwei Winkelprofile herzustellen, zwischen deren knieartig in die
kammerartige Erweiterung hineinstehenden Gratkanten ein Durchlaßspalt ausgebildet
ist. Die dabei der Strömung
jeweils entgegen gestellten Schenkeln der Winkelprofile fungieren
als Prallplatten, wobei die jeweils im Strömungsschatten liegenden Schenkel
der Winkelprofile zur verlustarmen Weiterführung des Materialstromes dienen.
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Nach
der Erfindung erstrecken sich die Strömungsscheide und die Strömungszusammenführung über die
gesamte Höhe
der kammerartigen Erweiterung.
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Damit
findet eine optimale Teilung des Materialstromes in zwei Teilströme sowie
eine nachfolgende optimale Zusammenführung der beiden Teilströme zu einem
Gesamtstrom unabhängig
davon statt, ob die Dichte der Feststoffteilchen über die
Höhe des Materialstromes
gleichmäßig verteilt
ist oder nicht. Grundsätzlich
ist es jedoch ebenso denkbar, daß sich die Strömungsscheide
und die Strömungszusammenführung jeweils über die
gesamte Breite der kammerartigen Erweiterung erstrecken. Die Erstreckungsrichtung
kann möglicherweise
jedoch auch durch die Einbaulage der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in die pneumatische Förderleitung
festgelegt werden.
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Damit
die Leistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bei der Bekämpfung
von Bränden
gegenüber
den bekannten Löschwassereinrichtungen
in jedem Fall verbessert ist, kann das Zwischenstück wenigstens
einen den Prallplatten in Strömungsrichtung nachgeordneten
Funkenmelder aufweisen. Um zu gewährleisten, daß dieser
Funkenmelder ausschließlich
diejenigen glühenden
Feststoffteilchen detektiert, die an sämtlichen Prallplatten der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ungelöscht
vorbeigelangt sind, ist zwischen den Prallplatten und dem Funkenmelder wenigstens
eine den Überwachungsbereich
des Funkenmelders einschränkende
Sichtfeldblende angeordnet. Der Funkenmelder kann beispielsweise
Teil einer handelsverfügbaren
Löschkammer
sein, die der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nachgeschaltet ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, mit
dem Zwischenstück
zusätzlich
einen den Prallplatten in Strömungsrichtung
nachgeordneten und dem Funkenmelder zugeordneten Löschwasserraum
auszubilden.
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Zur
Ausbildung der kammerartigen Erweiterung ist ein diese begrenzendes
quaderförmiges
Gehäuse
vorgesehen, das Basis für
den Einbau der Prallplatten ist. Mit der quaderförmigen Gestalt des Gehäuses weist
die erfindungsgemäße Vorrichtung einen maßgeblich
vereinfachten konstruktiven Aufbau auf. Für spezielle Anwendungsfälle ist
es jedoch ebenso möglich,
zylindrische Gehäuse
vorzusehen, in welche dann Prallbleche mit abgerundeten Geometrien
einzusetzen wären.
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Da
die Prallbleche durch den Materialstrom einer ständigen Abnutzung unterliegen,
die insbesondere bei Kakao Probleme bereitet, sind die Prallplatten
als austauschbare Wechselbleche ausgebildet. Auf diese Weise können verschlissene
Prallplatten problemlos gegen neue Prallplatten ausgetauscht werden.
Um die erfindungsgemäße Vorrichtung
für den
Einsatz mit unterschiedlichen Medien geeignet zu machen, kann das
Zwischenstück
Prallplatten mit voneinander abweichenden Winkelanstellungen aufweisen.
Für das
Bereitstellen verschiedener Winkel sind keine mechanisch beweglichen
Bauteile erforderlich, so daß eine
Gefahr der Funkenbildung ausgeschlossen ist. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in staubexplosionsgefährdeten
Bereichen ist damit möglich.
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Um
das Erlöschen
glühender
Feststoffteilchen beim Aufprall auf die Prallplatten weiter zu verbessern,
sind die Prallplatten kühlbar,
beispielsweise über
einen Kälteträger an ein
Kühlaggregat
angeschlossen. Dadurch ist mit Vorteil eine durch das Aufprallen
der einzelnen Feststoffteilchen bedingte Erwärmung der Prallplatten verhindert.
Grundsätzlich ist
es jedoch ebenso denkbar, die Prallplatten unter die Umgebungstemperatur
bzw. unter die Temperatur des Materialstromes herunter zu kühlen.
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Nach
einer besonders zweckmäßigen Weiterbildung
der Erfindung weist das Zwischenstück wenigstens eine Revisionsklappe
zum Öffnen
seiner kammerartigen Erweiterung auf. Damit besteht vorteilhaft
die Möglichkeit,
die Prallbleche in regelmäßigen Abständen durchzusehen,
zu überprüfen und gegebenenfalls
auszutauschen. Grundsätzlich
ist die Revisionsklappe jedoch für
sämtliche
Reinigungs- und Wartungsarbeiten innerhalb der pneumatischen Förderleitung
geeignet. Damit die Revisionsklappe kein zusätzliches Gefahrenpotential
darstellt, ist dem Zwischenstück
ein das Öffnen
beziehungsweise Schließen
der Revisionsklappe detektierender Sicherheitskontakt zugeordnet.
Der Sicherheitskontakt verhindert, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung versehentlich
mit geöffneter
Revisionsklappe betrieben wird, wenn dieser Kontakt in die Maschinensicherheitskette
einer Betreiberanlage integriert wird. Um einen besonders komfortablen
Zugang in die kammerartige Erweiterung zu ermöglichen, weist die Revisionsklappe
mit Vorteil eine etwa der gesamten Grundfläche des quaderförmigen Gehäuses entsprechende
Größe auf.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist
in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
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1:
eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Horizontalschnitt
gemäß Line A-A
in 2; und
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2:
eine Vorderansicht der in 1 dargestellten
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die 1 zeigt
eine horizontalgeschnittene Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Löschen
von glühenden
Feststoffteilchen 1 und Glutnestern 1' eines durch
eine pneumatische Förderleitung
hindurchströmenden
Materialstromes mit einem in die Förderleitung einsetzbaren Zwischenstück 2.
Dieses weist eine von einem quaderförmigen Gehäuse 3 begrenzte kammerartige
Erweiterung auf, in welcher Prallplatten 4, 5, 6, 7 angeordnet
sind. Mit den Prallplatten 4, 5 ist eine in dem quaderförmigen Gehäuse 3 angeordnete
Strömungsscheide 8 ausgebildet,
die als vierseitiges Prisma mit symmetrisch drachenförmigem Querschnitt
ausgeformt ist. Die Symmetrieachse des drachen-förmigen Querschnittes ist in
Strömungsrichtung
gemäß Pfeil 9 ausgerichtet.
Mit den Prallplatten 6, 7 ist eine in dem quaderförmigen Gehäuse 3 angeordnete
Strömungszusammenführung 10 ausgebildet,
die durch zwei Winkelprofile 11, 12 hergestellt
ist. Dazu sind die Winkelprofile 11, 12 derart
in dem quaderförmigen
Gehäuse 3 angeordnet,
daß zwischen
ihren Gratkanten 13, 14 ein Durchlaßspalt 15 ausgebildet
ist. Außerdem
weist das Zwischenstück 2 einen
den Prallplatten 4, 5, 6, 7 in
Strömungsrichtung
gemäß Pfeil 9 nachgeordneten Funkenmelder 16 auf.
Diesen ist eine Sichtfeldblende 17 zugeordnet ist, die
zwischen den Prallplatten 4, 5, 6, 7 und
dem Funkenmelder 16 angeordnet ist. Das quaderförmige Gehäuse 3 hat
zwei einander gegenüberliegende
Rohrleitungsanschlüsse 18, 19.
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Die 2 zeigt
eine Vorderansicht der in 1 dargestellten
erfindungsgemäßen Vorrichtung. Aus
dieser Ansicht wird deutlich, daß die kammerartige Erweiterung
des Zwischenstückes 2 durch
ein quaderförmiges
Gehäuse 3 begrenzt
ist, durch dessen eintrittseitig ausgebildeten Rohleitungsanschluß 19 hindurch
die Strömungsscheide 8 mit
ihren Prallplatten 4, 5 sowie die Strömungszusammenführung 10 mit
ihren Prallplatten 6, 7 erkennbar ist. Gleiche Bauteile
sind mit gleichen Bezugszahlen versehen.