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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Absaugen von Stäuben,
insbesondere von brennbaren und/oder explosiven Stäuben.
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Das Bearbeiten von brennbaren Metallstäuben, insbesondere
von Stäuben
aus Aluminium, Magnesium, Titan etc. und deren Legierungen, bringt Gefahren
mit sich, die aus der Explosionsfähigkeit dieser Materialien
resultieren. Für
Betriebe, in denen Materialien mit pyrophoren (selbstentzündlich,
in feinster Verteilung an der Luft aufglühend) Eigenschaften bearbeitet
werden, ist es deshalb unabdingbar, geeignete Absauganlagen, zum
Schutz von Personen und Immobilien einzusetzen. Aus diesem Grund
werden zu diesem Zweck spezielle Absauganlagen eingesetzt, die der
Gefahr der Staubexplosion entgegenwirken sollen.
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Die Richtlinien zur Vermeidung der
Gefahren von Staubbränden
und Staubexplosionen beispielsweise beim Schleifen, Bürsten und
Polieren von Aluminium und seinen Legierungen sehen dazu folgende
Möglichkeiten
vor.
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- 1. Trockenverfahren mit Trockenabscheidung
des Staubes Dabei muß sichergestellt
sein, dass der anfallende trockene Staub an der Entstehungsstelle
möglichst
vollständig
abgesaugt und einem Trockenabscheider zugeführt wird. Der Abscheider soll
dabei möglichst
außerhalb
der Arbeitsräume
aufgestellt werden. Die Trockenabscheider müssen mit Explosions-Druckentlastungseinrichtungen
ausgerüstet
und für
den reduzierten Explosionsdruck explosionsdruckstoßfest gebaut sein.
- 2. Trockenverfahren mit Nassabscheidung durch sofortiges Benetzen
des freiwerdenden Staubes
Hierbei muß sichergestellt sein, dass
der Staub unmittelbar hinter der Entstehungsstelle – in der Haube – durch
Wasser oder anderen geeigneten Flüssigkeiten so benetzt wird,
dass er möglichst vollständig gebunden
wird und als Schlamm anfällt.
Die Bearbeitungsmaschine und die Flüssigkeitszugabe müssen dabei
so miteinander verriegelt sein, dass ein Trockenbetrieb nicht möglich ist.
- 3. Trockenverfahren mit Nassabscheidung im Nassabscheider Hier
muß sichergestellt
sein, dass der anfallende trockene Staub an der Entstehungsstelle
möglichst
vollständig
abgesaugt und einem Nassabscheider zugeführt wird. Bearbeitungsmaschinen,
an denen neben Aluminium und Aluminiumlegierungen auch funkenreißende Werkstoffe
bearbeitet werden, müssen
mit getrennten Absaugeinrichtungen ausgerüstet sein. Es muss weiter sichergestellt
sein, dass mit Beginn der Arbeiten die jeweils zu bearbeitende Werkstoffgruppe
vor der Berarbeitungsstelle erkannt wird und der Ventilator der
zugehörigen
Absaugeinrichtung selbstätig
wirksam wird. Dies wird z.B. dadurch erreicht, wenn Sensoren zwischen
funkenreißenden
und Aluminium-Werkstoffen unterscheiden können und die entsprechenden
Signale für
das Ein- bzw. Ausschaltender Ventilatoren geben. Die Bearbeitungsmaschinen dürfen nur
betrieben werden, wenn die Nassabscheidung und Absaugung gemeinsam
wirksam sind. Bei unzureichenden Wassermengen schalten sich die
Bearbeitungsmaschinen selbsttätig ab,
wobei die Überwachung
z.B. über
einen Druckwächter
erfolgt.
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Ein Nassabscheider zum Reinigen von
mit Partikeln verunreinigter Abluft aus einem Arbeitsraum ist beispielsweise
aus der
DE 44 31 892
C3 bekannt. Hiermit soll die mit Lackpartikeln beaufschlagte
Abluft aus einer Lackierspritzkabine gereinigt werden.
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Ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Reinigung von aluminiumhaltiger Abluft in einem Staubwäscher werden
in der
DE 196 21 238
A1 beschrieben.
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In der
DE 199 38 903 A1 wird eine
Vorrichtung beschrieben, mit der Feststoffe aus einem gasförmigen Medium
abgeschieden werden können. Solche
Stoffe sind hier u.a. brennbare bzw. explosive Stäube. Derartige
Stäube
entstehen in Produktionsverfahren. Um zu verhindern, dass sich diese
Gasströme
beim Reinigungsvorgang entzünden
werden diesen Gasströmen
im Zusammenhang mit dem Abscheidevorgang feine, staubförmige Partikel
(Additive) zugegeben. Die gasförmigen
Schadstoffe werden von den Additiven absorbiert und damit neutralisiert. Die
Vorrichtung umfasst ein Filterelement mit einem Behälter zum
Auffangen der Feststoffe. Eine Nassabscheidung der Feststoffe ist
dabei nicht vorgesehen.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung der vorstehend
genannten Art anzugeben, die ein möglichst einfaches aber dennoch
wirtschaftliches und wirkungsvolles Abscheiden von Feststoffen aus
einem gasförmigen,
insbesondere brennbaren bzw. explosiven Medium erlaubt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der zugehörigen Ansprüche 2 bis
10.
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Demnach beinhaltet die Erfindung
eine Vorrichtung zum Absaugen von Stäuben, insbesondere von brennbaren
und/oder explosiven Stäuben,
die aus einem Gehäuse
mit einem Einlass und einem Filterraum, sowie einem Ventilator zur
Erzeugung einer Zwangsströmung
der abzusaugenden Stäube
vom Einlass durch das Gehäuse
in den Filterraum besteht, wobei der Einlass in ein Verlöschungsmodul mündet, welches
sich zwischen dem Ventilator und dem Filterraum befindet und der
Filterraum auf einem Löschmittelvorratsmodul
angeordnet ist, wobei das Löschmittelvorratsmodul
strömungstechnisch
mit dem Verlöschungsmodul
verbunden ist.
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Nach einem bevorzugten Merkmal der
Erfindung ist das Gehäuse
modulartig aufgebaut, wobei der Ventilator in einem Ventilatormodul
untergebracht ist, wobei der Ausblasestutzen des Ventilators nach oben
angeordnet ist und für
Schalldämmsysteme und/oder
einen Fortluftanschluss vorgerichtet ist.
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Zwischen dem Ventilatormodul und
dem Verlöschungsmodul
ist nach einem weiteren Merkmal ein Tröpfchenabscheider vorgesehen.
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In besonders vorteilhafterweise weist
das Verlöschungsmodul
einen Zyklon mit einem Sprühdüsensystem
auf und ist strömungstechnisch
zur Beaufschlagung mit Löschmittel
mit dem Löschmittelvorratsmodul
verbunden. Der Filterraum weist nach einem weiteren Merkmal mindestens
einen Separator mit Materialspeicher auf, der beispielsweise ein Filtersack
ist. Vorteihaft ist der Zyklon dabei mit einer Aufnahme für den Separator
versehen.
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Nach einem besonderen Merkmal weist
der Filterraum mindestens einen Schlammfilter und/oder Feinfilter
auf.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist
das Löschmittelvorratsmodul
einen Löschmittelvorratstank
auf , wobei das Löschmittel über eine Pumpe
und einen Löschmittelkreislauf
zum Verlöschungsmodul
pumpbar ist. Der Löschmittelkreislauf und
der Füllstand
des Löschmitteltanks
sind dabei elektronisch überwachbar.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand
des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben
und erläutert.
In der Zeichnung zeigen
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1:
eine erfindungsgemäße Vorrichtung in
Explosionsdarstellung mit teilweiser Schnittdarstellung des Verlöschungsmoduls,
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2:
eine erfindungsgemäße Vorrichtung im
zusammengebauten Zustand mit teilweiser Schnittdarstellung des Verlöschungsmoduls,
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3:
eine weitere Variante der Vorrichtung.
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Wie aus 1 ersichtlich,
besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung
aus einem Gehäuse 1 mit einem
Einlass 1.1 und einem Filterraum 4, sowie einem
Ventilator 2.1 zur Erzeugung einer Zwangsströmung der
abzusaugenden Stäube
vom Einlass 1.1 durch das Gehäuse 1 in den Filterraum 4.
Der Einlass 1.1 mündet
in ein Verlöschungsmodul 3,
welches sich zwischen dem Ventilator 2.1 und dem Filterraum 4 befindet
und der Filterraum 4 ist auf einem Löschmittelvorratsmodul 5 angeordnet,
wobei das Löschmittelvorratsmodul 5 strömungstechnisch
mit dem Verlöschungsmodul 3 verbunden
ist.
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Das Gehäuse 1 ist modulartig
aufgebaut, wobei der Ventilator 2.1 in einem Ventilatormodul 2 untergebracht
ist und der Ausblasestutzen des Ventilators 2.1 nach oben
angeordnet ist und für
Schalldämmsysteme
und/oder einen Fortluftanschluss vorgerichtet ist. Das Ventilatormodul 2 besteht
aus einem Mitteldruckventilator, der statisch und dynamisch gewuchtet
ist. Durch eine spezielle Anordnung der Schaufeln ist das Laufrad
sehr geräuscharm.
Zur Vermeidung von Kavernen ist der Ventilatoraufbau horizontal
ausgelegt, eventuelle Gase können
frei entweichen. Am Blasestutzen kann ein Schalldämpfer montiert
werden.
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Zwischen dem Ventilatormodul 2 und
dem Verlöschungsmodul 3 ist
ein Tröpfchenabscheider 2.2 vorgesehen.
Ein wirkungsvoller Tröpfchenabscheider
(Abscheidegrad von 100% gegenüber
Wassertropfen größer 4 My)
dient zum Schutz des Ventilators.
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Das Verlöschungsmodul mit beliebig wählbarer
Saugseite, besteht aus einem Edelstahlgehäuse mit integriertem Zyklon.
Das Verlöschungsmodul 3 weist
einen Zyklon 3.1 mit einem Sprühdüsensystem auf und ist strömungstechnisch
zur Beaufschlagung mit Löschmittel
mit dem Löschmittelvorratsmodul 5 verbunden.
Eintretende brennbare Stäube
werden sofort über
das Sprühdüsensystem
mit beispielsweise Wasser gebunden und zum Filterraum 4 gespült. Im Ansaugbereich
benetzen dazu mehrere Sprühdüsen das
zündfähige Staubluftgemisch.
Der Wasserdruck dafür
wird über
die zum Löschmittelkreislauf gehörende Industriepumpe
erzeugt. Dadurch ist eine sichere Löschmittelvermischung und verlöschende Wirkungsweise
gewährleistet.
Das benetzt Staubluftgemisch gelangt so über den Zyklon 3.1 in
den Separator 4.3.
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Der Filterraum 4 ist auch
aus Edelstahl gefertigt und enthält
mindestens einen Separator 4.3 mit Materialspeicher z.
B. einen Filtersack (nicht dargestellt). Der Filtersack kann durch
einen Schnellverschluss nach Ventilator- und Pumpenstillstand besonders
vorteilhaft gewechselt bzw. ausgeleert und wiederverwendet werden.
Dazu ist der Zyklon (3.1) mit einer Aufnahme für den Separator 4.3 versehen. Zusätzlich ist
der Filterraum 4 mit einem Schlammfilter und Feinfilter 4.1 versehen.
Das verschmutzte Wasser durchläuft
drei Filterstufen (Filtersack, Schalmmfilter und Feinfilter), wo
es effektiv gefiltert wird. Eine Wartungstür 4.2 ermöglicht das
einfache Kontrollieren und Wechseln des Materialfiltersacks, sowie
des Schlamm- und Feinfilters. Schlamm- und Feinfilter können ebenfalls
entnommen und gereinigt und/oder ausgetauscht werden.
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Das Löschmittelvorratsmodul 5 verfügt über einen
Löschmittelvorratstank,
wobei das Löschmittel über eine
Pumpe und einen Löschmittelkreislauf
zum Verlöschungsmodul 3 gepumpt
wird. Der Löschmittelkreislauf
und der Füllstand
des Löschmitteltanks werden
elektronisch überwacht
und schalten bei einem Fehler die Vorrichtung automatisch ab. Die
angeschlossenen Bearbeitungsmaschinen können über diese Sicherungsautomatik
mit gesteuert werden. Als Löschmittel
ist bevorzugt Wasser vorgesehen. Es sind natürlich auch andere Löschmittel
denkbar. Der Löschmittelvorratstank
dient gleichzeitig als Grundkonstruktion der Vorrichtung und ist
wie fast alle Baugruppen der Vorrichtung aus Edelstahl gefertigt.
Das Löschmittel
wird kontinuierlich in das Verlöschungsmodul
gepumpt.
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Die 2 zeigt
eine besondere Variante der Erfindung mit doppelter Ausführung der
Anlagenkomponenten.