DE102008012739A1

DE102008012739A1 - Vacuum exhaust system

Info

Publication number: DE102008012739A1
Application number: DE200810012739
Authority: DE
Inventors: Clive Tunna
Original assignee: Oerlikon Leybold Vacuum GmbH
Current assignee: Leybold GmbH
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2009-09-10
Also published as: WO2009109551A1

Abstract

Ein Vakuum-Abgasleitungssystem zum Abführen von toxischen und/oder brennbaren Gasen weist einen ersten Leitungsabschnitt (10), mindestens einen mittleren Leitungsabschnitt (12) und einen letzten Leitungsabschnitt (14) auf. Flanschverbindungen (28) weisen zwei ringförmige Dichtelemente (32, 34) auf, zwischen denen eine Dichtkammer (36) ausgebildet ist. Die Dichtkammer ist über Rohrleitungen (38, 48, 50, 52, 54) mit einer Druckeinrichtung (40) zur Zuleitung von Stickstoff oder einem anderen Intertgas verbunden. Mittels einer Überwachungseinrichtung, die vorzugsweise einen Drucksensor (58) sowie einen Durchflussmesser (60) aufweist, kann das Über- oder Unterschreiten von Grenzwerten des Drucks und/oder des Durchflusses detektiert werden. Über eine Steuereinrichtung (64) erfolgt das Erzeugen eines Warnsignals und/oder ein Abschalten der Anlage.A vacuum exhaust system for removing toxic and / or combustible gases has a first line section (10), at least one middle line section (12) and a last line section (14). Flange connections (28) have two annular sealing elements (32, 34), between which a sealing chamber (36) is formed. The sealing chamber is connected via pipes (38, 48, 50, 52, 54) to a pressure device (40) for supplying nitrogen or another inert gas. By means of a monitoring device, which preferably has a pressure sensor (58) and a flow meter (60), the exceeding or falling below of limit values of the pressure and / or the flow can be detected. A control device (64) generates a warning signal and / or shuts down the system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vakuum-Abgasleitungssystem zum Abführen von toxischen und/oder brennbaren Gasen.The The invention relates to a vacuum exhaust pipe system for discharging toxic and / or flammable gases.

Mit Hilfe von Vakuumpumpen werden Gase aus Behandlungskammern abgesaugt. Je nach Behandlungsprozess können hierbei toxische und/oder brennbare Gase vorhanden sein bzw. entstehen, die abgesaugt werden und durch ein entsprechendes Vakuum-Abgasleitungssystem zu einer Abgasanlage gefördert werden. In der Abgasanlage erfolgt beispielsweise ein Reinigen und/oder Verbrennen der Gase. Derartige toxische und/oder brennbare Gase treten beispielsweise bei der Herstellung von Kristallinen, Halb-Kristallinen oder Dünnfilmsolarzellen auf. Da die Gase nicht unmittelbar in die Atmosphäre ausgestoßen werden können, ist es erforderlich diese zu einer Abgasanlage zu fördern. Beim Fördern von brennbaren Gasen besteht die Gefahr, dass bei einer entsprechenden Anreicherung von Sauerstoff ein ggf. hochexplosives Gas entsteht. Dies kann durch Austreten des brennbaren Gases aus dem Abgasleitungssystem entstehen, aber auch durch das Eindringen von Sauerstoff in das Abgasleitungssystem. Das selbe Problem besteht bei selbstentzündbaren Stoffen, bzw. Gasgemischen, die bei Kontakt mit der Atmosphäre reagieren, insbesondere explodieren können.With With the aid of vacuum pumps, gases are extracted from treatment chambers. Depending on the treatment process can Toxic and / or flammable gases are present or arise, which are sucked off and by a corresponding vacuum exhaust pipe system promoted to an exhaust system become. In the exhaust system, for example, a cleaning and / or Burning the gases. Such toxic and / or combustible gases occur for example, in the production of crystalline, semi-crystalline or thin-film solar cells on. Since the gases are not emitted directly into the atmosphere can, It is necessary to promote this to an exhaust system. At the Promote of combustible gases there is a risk that at a corresponding Enrichment of oxygen creates a potentially explosive gas. This can be done by leaking the combustible gas out of the exhaust pipe system arise, but also by the penetration of oxygen into the Exhaust system. The same problem exists with self-ignitable substances, or gas mixtures that react when in contact with the atmosphere, especially can explode.

Um ein Entzünden, Selbstentzünden oder Explodieren des Gases zu vermeiden, ist es bekannt, in das Abgasleitungssystem ein Inertgas zuzuführen, so dass ein Gasgemisch entsteht, dass in Verbindung mit Sauerstoff nicht mehr brennbar ist. Üblicherweise wird dem Abgasleitsystem als Inertgas Stickstoff zugeführt. Das Zuführen von Inertgas hat jedoch den Nachteil, dass relativ große Mengen an Inertgas zugeführt werden müssen, so dass sich die Betriebskosten erhöhen. Ferner muss das zugeführte Inertgas zusätzlich zu dem aus der Behandlungskammer abgesaugten Gas von der Vakuumpumpe gefördert werden, so dass es erforderlich ist, größere und leistungsstärkere Vakuumpumpen einzusetzen.Around an ignition, spontaneous combustion or to avoid exploding the gas, it is known in the Supply an inert gas to the exhaust pipe system, so that a gas mixture arises that in combination with oxygen no longer combustible is. Usually nitrogen is fed to the exhaust gas guidance system as inert gas. The Respectively However, inert gas has the disadvantage that relatively large quantities fed to inert gas Need to become, so that the operating costs increase. Furthermore, the supplied inert gas additionally to the extracted from the treatment chamber gas from the vacuum pump be promoted, so that it is required, larger and more powerful Use vacuum pumps.

Ferner besteht bei derartigen Vakuum-Abgasleitungssystemen die Problematik, dass der in dem Abgasleitungssystem herrschende Druck in kurzen Zeiträumen stark schwanken kann, so dass in dem Abgasleitungssystem zeitweise Unterdruck und zeitweise Überdruck bezogen auf den Atmosphärendruck herrscht. Bei derartigen Prozessen schwankt der Druck in dem Vakuum-Abgasleitungssystem üblicherweise zwischen 900 mbar und 1200 mbar. Die Anforderung an ein Dichtelement ist daher äußerst hoch, da sowohl ein Austreten von toxischen und/oder brennbaren Gas aus dem Abgasleitungssystem sowie ein Eindringen von Luft bzw. Sauerstoff in das Abgasleitungssystem vermieden sein muss. Da diese Anforderung in jedem Betriebszustand stets gewährleistet sein muss, ist es nicht ausreichend in vorgegebenen Zeitintervallen, beispielsweise mit geeigneten Lecksuchegeräten, die Dichtigkeit der Dichtelemente zu überprüfen.Further exists with such vacuum exhaust gas piping systems the problem that prevailing in the exhaust pipe system pressure in short periods can vary greatly, so that in the exhaust pipe system at times Negative pressure and temporary overpressure based on the atmospheric pressure prevails. In such processes, the pressure in the vacuum exhaust pipe system usually varies between 900 mbar and 1200 mbar. The requirement for a sealing element is therefore extremely high, as both leakage of toxic and / or flammable gas the exhaust pipe system and an ingress of air or oxygen in the exhaust pipe system must be avoided. As this requirement It must always be guaranteed in every operating condition not sufficiently at predetermined time intervals, for example with suitable leak detectors, Check the tightness of the sealing elements.

Ferner ist zu berücksichtigen, dass Vakuum-Abgasleitungssysteme häufig eine Länge von mehreren Metern, bisweilen mehr als 30 Metern aufweisen. Dies hat zur Folge, dass die einzelnen Leitungsabschnitte des Abgasleitungssystems über Flanschverbindungen miteinander verbunden werden müssen. Die Flanschverbindungen, die üblicherweise zwei scheibenförmige Flanschelemente aufweisen, zwischen denen die Dichtelemente angeordnet sind, müssen somit eine hohe Dichtigkeit aufweisen, wobei bei bekannten Systemen aufgrund der hohen Sicherheitsanforderungen dennoch ein Vermischen des toxischen und/oder brennbaren Gases mit inertem Gas erfolgt.Further is taken into account, that vacuum exhaust pipe systems often have a length of several meters, sometimes more than 30 meters. As a result, the individual Line sections of the exhaust pipe system via flange with each other need to be connected. The flange connections, usually two disc-shaped Have flange, between which arranged the sealing elements are, must thus have a high density, with known systems nevertheless a mixing due to the high safety requirements of the toxic and / or combustible gas with inert gas.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Vakuum-Abgasleitungssystem zu schaffen, mit dem der Transport von toxischen und/oder brennbaren Gasen bei hoher Sicherheit möglich ist, ohne dem abzuführenden Gas ein Inertgas oder dergleichen zuzuführen.task the invention is to provide a vacuum exhaust pipe system, with the transport of toxic and / or combustible gases high security possible is without the payable Gas to supply an inert gas or the like.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Vakuum-Abgasleitungssystem nach Anspruch 1.The solution The object is achieved according to the invention by a vacuum exhaust pipe system Claim 1.

Das erfindungsgemäße Vakuum-Abgasleitungssystem, das insbesondere zum Abführen von toxischen und/oder brennbaren Gasen geeignet ist, weist einen ersten Leitungsabschnitt auf, dessen Einlass mit einer Behandlungskammer verbindbar bzw. verbunden ist. Bei der Behandlungskammer handelt es sich um eine Kammer, in der über eine Vakuumpumpe Unterdruck erzeugt wird. Hierbei werden aus der Behandlungskammer toxische und/oder brennbare Gase abgepumpt. Da toxische und/oder brennbare Gase nicht in die Atmosphäre geleitet werden dürfen, ist ein letzter Leitungsabschnitt des Vakuum-Abgasleitungssystems über einen Auslass mit einer Abgasanlage verbindbar bzw. verbunden. In der Abgasanlage erfolgt beispielsweise ein Reinigen und/oder Verbrennen der geförderten Gase. Zwischen dem ersten Leitungsabschnitt und dem letzten Leitungsabschnitt ist mindestens ein mittlerer Leitungsabschnitt angeordnet. Je nach Gesamtlänge des Abgasleitungssystems sind mehrere mittlere Leitungsabschnitte vorgesehen. Die mittleren Leitungsabschnitte sind mit den beiden benachbarten Leitungsabschnitten über eine Flanschverbindung verbunden. Bei einem Abgasleitungssystem aus drei Leitungsabschnitten ist der eine mittlere Leitungsabschnitt auf der einen Seite mit dem ersten Leitungsabschnitt und auf der anderen Seite mit dem letzten Leitungsabschnitt verbunden. Die Flanschverbindung weist zwei üblicherweise scheibenförmige Flanschelemente auf. Beim Vorsehen von scheibenförmigen Flanschelementen liegen diese einander gegenüber, wobei zwischen den beiden Flanschelementen Dichtelemente angeordnet sind. Erfindungsgemäß bilden die Dichtelemente eine Dichtkammer aus. In bevorzugter Ausführungsform ist die Dichtkammer dadurch ausgebildet, dass je Flanschelement zwei Dichtelemente vorgesehen sind. Hierbei kann es sich bei den Dichtelementen insbesondere um O-Ringe handeln, die im Wesentlichen konzentrisch zueinander um die Abgasleitung zwischen den beiden Flanschelementen angeordnet sind. In radialer Richtung, zwischen den beiden Dichtelementen, ist somit in bevorzugter Ausführungsform eine ringförmige, die Abgasleitung vollständig umgebende Dichtkammer zwischen den beiden Flanschelementen ausgebildet.The vacuum exhaust pipe system according to the invention, which is particularly suitable for the discharge of toxic and / or combustible gases, has a first line section, the inlet of which is connectable or connected to a treatment chamber. The treatment chamber is a chamber in which a vacuum is generated by a vacuum pump. In this case, toxic and / or combustible gases are pumped out of the treatment chamber. Since toxic and / or combustible gases must not be conducted into the atmosphere, a last line section of the vacuum exhaust gas system can be connected or connected to an exhaust system via an outlet. In the exhaust system, for example, a cleaning and / or burning of the pumped gases. At least one middle line section is arranged between the first line section and the last line section. Depending on the total length of the exhaust pipe system several middle line sections are provided. The middle line sections are connected to the two adjacent line sections via a flange connection. In an exhaust pipe system of three pipe sections, the one middle pipe section is connected on one side to the first pipe section and on the other side to the last pipe section. The flange connection Formation has two usually disc-shaped flange elements. When disc-shaped flange elements are provided, they are opposite one another, wherein sealing elements are arranged between the two flange elements. According to the invention, the sealing elements form a sealing chamber. In a preferred embodiment, the sealing chamber is formed in that two sealing elements are provided per flange element. In this case, the sealing elements may in particular be O-rings, which are arranged substantially concentrically with each other around the exhaust pipe between the two flange elements. In the radial direction, between the two sealing elements, an annular, the exhaust pipe completely surrounding sealing chamber between the two flange elements is thus formed in a preferred embodiment.

Erfindungsgemäß weist das Vakuum-Abgasleitungssystem mindestens drei Leitungsabschnitte auf, so dass mindestens zwei Flanschverbindungen vorgesehen sind. Dementsprechend sind erfindungsgemäß auch mindestens zwei Dichtkammern vorgesehen. Die mindestens zwei Dichtkammern sind über Rohrleitungen mit einer Druckeinrichtung verbunden. Mit Hilfe der Druckeinrichtung wird in den Dichtkammern ein Gasdruck erzeugt. Ferner ist zur Überwachung des in den Druckkammern herrschenden Drucks und/oder zur Überwachung des Gasdurchflusses durch die Druckkammern bzw. die Rohrleitungen eine Überwachungseinrichtung vorgesehen. Erfindungsgemäß überprüft die Überwachungseinrichtung zeitlich ununterbrochen den Druck und/oder den herrschenden Durchfluss. Bei Über- oder Unterschreiten eines Grenzwertes wird ein Warnsignal erzeugt und ggf. unmittelbar der Prozess unterbrochen. Eine signifikanten Änderung des Drucks und/oder des Durchflusses kann ausschließlich durch eine Undichtigkeit in dem die mindestens zwei Druckkammern verbindenden Rohrleitungssystemen hervorgerufen werden. Dies bedeutet jedoch, dass die die Druckkammern abdichtenden Dichtelemente schadhaft sind. Insofern besteht das Risiko, dass aus dem Abgasleitungssystem über die Flanschdichtungen toxisches und/oder brennbares Gas austritt, bzw. sauerstoffhaltige Luft in das Abgasleitungssystem eindringt. Aus Sicherheitsgründen ist ein unmittelbares Abschalten des Prozesses oder zumindest ein Erzeugen einer Warnung erforderlich. Nach dem Abschalten des Prozesses kann sodann beispielsweise mit Lecksuchgeräten überprüft werden, welche der Flanschverbindungen schadhaft ist.According to the invention the vacuum exhaust pipe system has at least three pipe sections, so that at least two flange connections are provided. Accordingly are also at least according to the invention provided two sealing chambers. The at least two sealing chambers are above pipelines connected to a printing device. With the help of the printing device a gas pressure is generated in the sealing chambers. It is also for monitoring of the pressure prevailing in the pressure chambers and / or for monitoring the gas flow through the pressure chambers and the pipes a monitoring device intended. According to the invention, the monitoring device checks without interruption the pressure and / or the prevailing flow. In case of or falling below a threshold, a warning signal is generated and possibly the process is interrupted immediately. A significant change The pressure and / or the flow can be controlled exclusively by a leak in which the at least two pressure chambers connecting Piping systems are caused. However, this means that the sealing chambers sealing the pressure chambers are defective. In this respect, there is the risk that from the exhaust pipe system over the Flange gaskets toxic and / or flammable gas escapes, or oxygen-containing air enters the exhaust pipe system. Out security is an immediate shutdown of the process or at least one Generating a warning required. After switching off the process can then be checked, for example, with leak detectors, which of the flange connections is defective.

Besonders bevorzugt ist es, dass mehrere, insbesondere alle Druckkammern gemeinsam mit einer einzigen Druckeinrichtung verbunden sind. In bevorzugter Ausführungsform ist es ausreichend, eine Druckeinrichtung vorzusehen, da es zunächst ausreichend ist, festzustellen, dass eine der Flanschverbindungen undicht ist und der Prozess unterbrochen werden muss. Zur Gewährleistung der Sicherheit ist es zunächst nicht erforderlich, unmittelbar zu erkennen, welche der Flanschverbindungen schadhaft ist.Especially it is preferred that several, in particular all pressure chambers together connected to a single printing device. In preferred embodiment it is sufficient to provide a printing device, since it is sufficient at first is to determine that one of the flange connections is leaking and the process must be interrupted. To guarantee It is safety first not necessary to immediately recognize which of the flange connections is defective.

Die einzelnen Druckkammern sind vorzugsweise seriell miteinander verbunden, wobei es besonders bevorzugt ist, dass sämtliche Druckkammern des Abgasleitungssystem seriell miteinander verbunden sind. Die Druckeinrichtung, durch die ein Gasdruck in den Rohrleitungen sowie in den Druckkammern erzeugt wird, weist vorzugsweise einen Gas-Vorratsbehälter auf. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von inertem Gas, insbesondere Stickstoff. Über die Druckeinrichtung wird das Gas aus dem Vorratsbehälter in die Rohrleitungen und somit zu den Druckkammern gepumpt. Hierbei ist es besonders bevorzugt, dass das durch die Rohrleitungen und die Druckkammern gepumpte Gas wieder in den Gas-Vorratsbehälter zurückgeführt wird.The individual pressure chambers are preferably connected in series, wherein it is particularly preferred that all pressure chambers of the exhaust pipe system connected in series. The printing device, through the a gas pressure in the pipes as well as in the pressure chambers is generated, preferably has a gas reservoir. Particularly preferred is the use of inert gas, in particular Nitrogen. about The pressure device is the gas from the reservoir in the pipes and thus pumped to the pressure chambers. in this connection it is particularly preferred that through the piping and the pressure chambers pumped gas is returned to the gas reservoir.

An Stelle des Zurückführens des Gases durch eine weitere Rohrleitung zurück in den Gas-Vorratsbehälter, ist es auch möglich, die Rohrleitung in Strömungsrichtung nach der letzten Druckkammer zu verschließen. Ausgehend von der Druckeinrichtung, wie einer Pumpe, wird das Gas somit in die einzelnen, insbesondere seriell angeordneten Druckkammern gepumpt und ein Gasdruck aufrecht erhalten. Es erfolgt bei dieser Ausführungsform kein Pumpen des Gases im Kreis. Vielmehr ist das Rohrleitungssystem entsprechend einer Sackgasse ausgebildet. Hierbei kann die Rohrleitung in Strömungsrichtung nach der letzten Druckkammer verschlossen werden. Ferner ist es möglich, dass das Rohrleitungssystem durch die letzte Druckkammer verschlossen ist. Die letzte Druckkammer weist somit nur einen Gaseinlass, jedoch keinen Gasauslass auf.At Place of returning the Gas through another pipeline back into the gas reservoir, is it also possible the pipeline in the direction of flow to close after the last pressure chamber. Starting from the printing device, As a pump, the gas is thus in the individual, in particular pumped serially arranged pressure chambers and maintained a gas pressure. It is done in this embodiment no pumping of the gas in a circle. Rather, the piping system designed according to a dead end. This can be the pipeline in the flow direction be closed after the last pressure chamber. It is further possible, that the piping system closed by the last pressure chamber is. The last pressure chamber thus has only one gas inlet, however no gas outlet.

Durch das erfindungsgemäße Vakuum-Abgasleitungssystem kann sichergestellt werden, dass insbesondere toxische und/oder brennbare und/oder selbstentzündbare Gase an den Flanschdichtungen nicht austreten, bzw. ein Austreten zeitnah detektiert wird und der Prozess abgeschaltet werden kann. Dies gilt auch für Gase wie Luft, die durch schadhafte Dichtungen in das Abgasleitsystem eindringt, da hierdurch ebenfalls eine Undichtigkeit der Dichtelemente bestehen würde, die unmittelbar detektiert werden kann. Da die Druckkammern in bevorzugter Ausführungsform im Bereich der Flanschverbindung das Leitungssystem umgeben und die Druckkammer vorzugsweise mit Inertgas gefüllt sind, wäre ferner die durch eine Undichtigkeit des inneren Dichtelements bestehende Gefahr verringert, da zunächst nur Inertgas in das Leitungssystem strömt und das Einströmen von Sauerstoff somit zusätzlich verhindert ist.By the vacuum exhaust pipe system according to the invention can be ensured that in particular toxic and / or combustible and / or self-ignitable Gases on the flange seals do not escape or escape is detected promptly and the process can be switched off. This applies to Gases such as air, caused by defective seals in the exhaust system penetrates, as this also a leak of the sealing elements exist would, which can be detected immediately. Since the pressure chambers in preferred embodiment surrounded in the region of the flange connection the line system and the pressure chamber are preferably filled with inert gas, which would be further by a leak the inner sealing element existing risk reduced, since initially only Inert gas flows into the pipe system and the inflow of Oxygen thus additionally is prevented.

Mit dem erfindungsgemäßen Vakuum-Abgasleitsystem würden somit unmittelbar Fehlmontagen an den Flanschverbindungen detektiert. Auch das Lösen von Flanschverbindungen durch Vibration oder thermische Beanspruchungen würde unmittelbar durch die Überwachungseinrichtung festgestellt. Dies gilt ebenso für die Beschädigung einer Dichtung oder einen unsachgemäßen Einbau einer Dichtung.With the vacuum exhaust gas guidance system according to the invention, faulty mounting on the flange connections would thus be detected directly. Also the loosening of flange joints by vibration or thermal stresses would be detected directly by the monitoring device. This also applies to the damage of a seal or improper installation of a seal.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert.following the invention will be described with reference to a preferred embodiment closer to the adjacent drawing explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vakuum-Abgasleitungssystems und 1 a schematic representation of a preferred embodiment of the vacuum exhaust pipe system according to the invention and

2 eine schematische Darstellung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vakuum-Abgasleitungssystems. 2 a schematic representation of a second preferred embodiment of the vacuum exhaust pipe system according to the invention.

Im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel (1) handelt es sich um ein Vakuum-Abgasleitungssystem mit drei Leitungsabschnitten, einem ersten Leitungsabschnitt 10, einem mittlerem Leitungsabschnitt 12, sowie einem letzten Leitungsabschnitt 14. Selbstverständlich können bei längeren Systemen mehrere mittlere Leitungsabschnitte 12 vorgesehen sein.In the illustrated first embodiment ( 1 ) is a vacuum exhaust pipe system having three pipe sections, a first pipe section 10 , a middle line section 12 , as well as a last line section 14 , Of course, in longer systems several middle line sections 12 be provided.

Der erste Leitungsabschnitt 10 weist einen Einlass 16 auf, der mit einer nicht dargestellten Behandlungskammer verbunden ist. Ferner ist in der Verbindungsleitung mit der Behandlungskammer mindestens eine Vakuumpumpe vorgesehen, die Gas aus der Behandlungskammer absaugt und in eine Abgasleitung 18 pumpt.The first line section 10 has an inlet 16 on, which is connected to a treatment chamber, not shown. Furthermore, at least one vacuum pump is provided in the connecting line with the treatment chamber, which sucks gas out of the treatment chamber and into an exhaust gas line 18 inflated.

Der letzte Leitungsabschnitt 14 weist einen Auslass 20 auf, der mit einer nicht dargestellten Abgasanlage verbindbar ist. In der Abgasanlage erfolgt beispielweise ein Reinigen oder Verbrennen der durch das Abgasleitungssystem geförderten, insbesondere toxischen und/oder brennbaren Gase.The last line section 14 has an outlet 20 on, which is connectable to an exhaust system, not shown. In the exhaust system, for example, carried out a cleaning or burning promoted by the exhaust pipe system, in particular toxic and / or combustible gases.

Das toxische und/oder brennbare und/oder selbstentzündbare Gas wird über eine Vakuumpumpe aus der Behandlungskammer abgesaugt und in Richtung der Pfeile 22 durch eine Rohrleitung 18 des ersten Leitungsabschnitts, in eine Rohrleitung 24 des mittleren Leitungsabschnitts 12 und sodann in eine Rohrleitung 26 des letzten Leitungsabschnitts 14 gefördert, um einer Abgasanlage zugeführt zu werden.The toxic and / or combustible and / or self-ignitable gas is sucked out of the treatment chamber via a vacuum pump and in the direction of the arrows 22 through a pipeline 18 of the first line section, into a pipeline 24 of the middle line section 12 and then into a pipeline 26 of the last line section 14 promoted to be supplied to an exhaust system.

Die einzelnen Leitungsabschnitte 10, 12, 14 sind über Flanschverbindungen 28 miteinander verbunden. Jede Flanschverbindung 28 weist zwei im dargestellten Ausführungsbeispiel als kreisringsförmige Scheibe ausgebildete Flanschelemente 30 auf. Die Flanschelemente 30 sind in einem Abstand zueinander und zueinander parallel angeordnet. Die beiden Flanschelemente 30, die eine Flanschverbindung bilden, sind über nicht dargestellte Schrauben, Bolzen oder dergleichen, fest miteinander verbunden. Zwischen den beiden Flanschelementen 30 sind zwei Dichtelemente angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um zwei O-Ringe, wobei ein inneres Dichtelement 32 einen geringeren Durchmesser als das äußere Dichtelement 34 aufweist. Die beiden O-Ringe 32, 34 sind konzentrisch zueinander angeordnet und umgeben die Abgasleitungen 18, 24, 26. In radialer Richtung zwischen den beiden O-Ringen 32, 34 ist eine Dichtkammer 36 ausgebildet. Die Dichtkammer 36 ist ringförmig und umgibt entsprechend den beiden Dichtungen 32, 34 die Leitungen 18, 24, 26.The individual line sections 10 . 12 . 14 are via flange connections 28 connected with each other. Each flange connection 28 has two in the illustrated embodiment formed as a circular ring-shaped disc flange elements 30 on. The flange elements 30 are arranged at a distance from each other and parallel to each other. The two flange elements 30 , which form a flange, are connected via not shown screws, bolts or the like, firmly together. Between the two flange elements 30 two sealing elements are arranged. In the illustrated embodiment, there are two O-rings, wherein an inner sealing element 32 a smaller diameter than the outer sealing element 34 having. The two O-rings 32 . 34 are arranged concentrically to each other and surround the exhaust pipes 18 . 24 . 26 , In the radial direction between the two O-rings 32 . 34 is a sealing chamber 36 educated. The sealing chamber 36 is annular and surrounds the two seals accordingly 32 . 34 the wires 18 . 24 . 26 ,

Die Dichtkammer 36 der ersten Flanschverbindung, die zwischen dem ersten Leitungsabschnitt 10 und dem mittleren Leitungsabschnitt 12 angeordnet ist, ist über eine Rohrleitung 38 mit einer Druckeinrichtung, wie einer Pumpe 40 verbunden. Die Pumpe 40 ist in der Rohrleitung 38 angeordnet und pumpt in bevorzugter Ausführungsform ein Inertgas wie Stickstoff aus einem Gas-Vorratsbehälter 42 in Richtung der ersten Dichtkammer 36. Die in 1 erste bzw. linke Dichtkammer 36 weist somit ein Gaseinlass 44 auf, dem im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Gasauslass 46 gegenüberliegend angeordnet ist. Mit dem Gasauslass 46 ist eine weitere Rohrleitung 48 verbunden, durch die das Inertgas in die nächste in 1 rechte Druckkammer 36 geleitet wird, die in der Flanschverbindung 28 zwischen dem mittleren Leitungsabschnitt 12 und dem letzten Leitungsabschnitt 14 angeordnet.The sealing chamber 36 the first flange connection between the first line section 10 and the middle line section 12 is arranged over a pipeline 38 with a pressure device, such as a pump 40 connected. The pump 40 is in the pipeline 38 arranged and pumps in a preferred embodiment, an inert gas such as nitrogen from a gas storage tank 42 in the direction of the first sealing chamber 36 , In the 1 first or left sealing chamber 36 thus has a gas inlet 44 on, in the illustrated embodiment, a gas outlet 46 is arranged opposite. With the gas outlet 46 is another pipeline 48 connected by which the inert gas in the next in 1 right pressure chamber 36 which is conducted in the flange connection 28 between the middle line section 12 and the last line section 14 arranged.

Über eine Rohrleitung 50 wird das Inertgas in den Gasvorratsbehälter 42 zurückgeführt. Hierbei ist in der Rückführleitung 50 eine Drossel 56 angeordnet, um in dem Rohrleitungssystem 38, 48, 50 einen Druck von beispielsweise 1300 bis 1400 mbar zu erzeugen.About a pipeline 50 the inert gas gets into the gas reservoir 42 recycled. Here is in the return line 50 a throttle 56 arranged to be in the piping system 38 . 48 . 50 to produce a pressure of, for example, 1300 to 1400 mbar.

Um eine Undichtigkeit der Flanschdichtungen 32, 34 zeitnah detektieren zu können, ist eine Überwachungseinrichtung vorgesehen. Diese umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Drucksensor 58, sowie einen Durchflussmesser 60. Beide Sensoren sind über elektrische Leitungen 62 mit einer Steuer- bzw. Auswerteeinrichtung 64 verbunden. Bei Über- oder Unterschreiten eines definierten Grenzwertes des Drucks und/oder des Durchflusses erfolgt durch die Auswerte- bzw. Steuereinrichtung 64 das Erzeugen eines Alarmsignals und/oder das unmittelbare Abschalten der Anlage.To a leak in the flange gaskets 32 . 34 to be able to detect promptly, a monitoring device is provided. This includes in the illustrated embodiment, a pressure sensor 58 , as well as a flow meter 60 , Both sensors are via electrical lines 62 with a control or evaluation device 64 connected. When exceeding or falling below a defined limit value of the pressure and / or the flow through the evaluation or control device 64 the generation of an alarm signal and / or the immediate shutdown of the system.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Überwachungseinrichtung 58, 60, 64 ist es somit möglich, Undichtigkeiten der Flanschdichtungen 32 und/oder 34 zeitnah zu detektieren und somit die Gefahr des Austretens größerer Mengen an toxischem und/oder brennbarem Gas zu vermeiden. Dies gilt auch für das Eindringen von Luft bzw. Sauerstoff in das Leitungssystem 18, 24, 26.By the inventively provided monitoring device 58 . 60 . 64 It is thus possible, leaks in the flange seals 32 and or 34 to detect promptly and thus the risk of leakage of large amounts of toxic and / or flammable gas. This also applies to the penetration of air or oxygen into the pipe system 18 . 24 . 26 ,

Bei der in 2 dargestellten zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind identische Bauteile mit den selben Bezugszeichen wie in 1 gekennzeichnet.At the in 2 illustrated second preferred embodiment of the invention are identical components with the same reference numerals as in 1 characterized.

Der einzige Unterschied der beiden Ausführungsformen besteht darin, dass die letzte in 2 rechte Druckkammer 36 keinen Gasauslass 46 aufweist. Vielmehr enden die Rohrleitungen 38, 48 in der in Strömungsrichtung letzten Druckkammer 36. Die Rohrleitung 38, 48 ist somit entsprechend einer Sackgase ausgebildet, so dass durch die Druckeinrichtung bzw. Pumpe 40 bei intakten Dichtungen 32, 34 ein konstanter Druck in den Rohrleitungen 38, 48 sowie in den Druckkammern 36 erzeugt wird. Undichtigkeiten können entsprechend der in 1 dargestellten Ausführungsform durch die Überwachungseinrichtungen 58, 60, 64 festgestellt werden.The only difference between the two embodiments is that the last one in 2 right pressure chamber 36 no gas outlet 46 having. Rather, the pipes end 38 . 48 in the direction of flow last pressure chamber 36 , The pipeline 38 . 48 is thus formed according to a dead gas, so that by the pressure device or pump 40 with intact seals 32 . 34 a constant pressure in the pipes 38 . 48 as well as in the pressure chambers 36 is produced. Leakage can be done according to the in 1 illustrated embodiment by the monitoring devices 58 . 60 . 64 be determined.

Claims

Vacuum-exhaust system for removing toxic and / or combustible gases, having a first line section ( 10 ) whose inlet ( 16 ) is connectable to a treatment chamber, a last line section ( 14 ) whose outlet ( 20 ) is connectable to an exhaust system, at least one middle line section ( 12 ) with the two adjacent line sections ( 10 . 14 ) via a two flange elements ( 30 ) having flange connection ( 28 ), and between the two flange elements ( 30 ) arranged sealing elements ( 32 . 34 ), which has a sealing chamber ( 36 ), characterized in that at least two sealing chambers ( 36 ) via pipelines ( 38 . 48 . 50 ) with a printing device ( 40 ) for generating a gas pressure in the pressure chambers ( 36 ) and that a monitoring device ( 58 . 60 . 64 ) for monitoring in the pressure chambers ( 36 ) prevailing pressure and / or flow is provided.

Vacuum-exhaust pipe system according to claim 1, characterized in that several, in particular all pressure chambers ( 36 ) together with a single printing device ( 40 ) are connected.

Vacuum-exhaust pipe system according to claim 1 or 2, characterized in that several, in particular all pressure chambers ( 36 ) are connected in series.

Vacuum-exhaust system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure device ( 40 ) with a gas storage container ( 42 ), which is preferably filled with inert gas, in particular nitrogen.

Vacuum-exhaust system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the monitoring device with one of the pipes ( 38 ) connected pressure sensor ( 58 ) and / or a flow meter ( 60 ) having.

Vacuum-exhaust pipe system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pressure chambers ( 36 ) are annular.

Vacuum-exhaust pipe system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing elements ( 32 . 34 ) one in the direction of the exhaust pipe ( 18 . 24 . 26 ) sealing inner sealing element ( 32 ) and an outwardly sealing outer sealing element ( 34 ) exhibit.

Vacuum-exhaust pipe system according to one of claims 1 to 7, characterized in that each pressure chamber ( 36 ) at least one gas inlet ( 44 ) and at least one gas outlet ( 46 ) are provided.

Vacuum-exhaust system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pipeline ( 38 . 48 . 50 ) preferably in the flow direction behind the last pressure chamber ( 36 ) a throttle device ( 56 ) having.

Vacuum-exhaust system according to one of claims 4 to 9, characterized in that the pipeline ( 38 . 48 . 50 ) to the gas reservoir ( 42 ), in particular according to a ring line is returned.

Vacuum-exhaust system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pipeline ( 38 . 48 ) starting from the gas reservoir ( 42 ) to or through the last pressure chamber ( 36 ) is closed.