DE1078051B - Sicherheitsvorrichtung mit Ventil fuer Behaelter zur Aufnahme von feuergefaehrlichenFluessigkeiten - Google Patents

Description

Behälter zur Lagerung oder Beförderung von Flüssigkeiten mit niedrigem Dampfdruck haben in der Regel ein Sicherheitsventil, das bei Erreichen eines bestimmten Druckes das Entweichen der in dem Behälter entstehenden Gase ermöglicht. Soll sich der Druck im Behälter innerhalb bestimmter Grenzen halten, so kann dieses Ventil ein kombiniertes Überdruck- und Unterdruckventil sein.

Das Unterdruckventil sorgt dafür, daß bei Unterschreiten eines festgelegten Druckes von außen Luft in den Behälter nachströmen kann, während das Überdruckventil ein Entweichen von in dem Behälter gebildeten Gasen bei Überschreiten eines bestimmten Druckes in die Atmospäre ermöglicht.

Werden in einem Behälter feuergefährliche Flüssigkeiten befördert, so besteht die Gefahr, daß bei einem Brand oder Explosion die sich plötzlich entwickelnde Gasmenge nicht in ausreichendem Maße durch das Überdruckventil ins Freie entweichen kann, so daß der Behälter durch den in ihm entstehenden Überdruck auseinandergerissen wird. Zur Herabsetzung dieser Gefahr ist eine Konstruktion bekannt, bei der in der öffnung eines Ventils eine Scheibe eingelötet ist. Brennt die in dem Behälter enthaltene Flüssigkeit, so schmelzen die aufsteigenden warmen Gase das Lot und drücken die Scheibe, nachdem das Lot durchgeschmolzen ist, nach außen. Sie können dann durch die gebildete Öffnung frei abströmen. Diese Konstruktion arbeitet demnach erst im Gefahrenfall, d. h. wenn durch einen Brand sich die Temperatur in dem Kessel erhöht, und wirkt nicht wie die obenerwähnten Überdruck- und Unterdruckventile bereits im normalen Betriebsfall druckausgleichend.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe, im Normalbetrieb druckausgleichend zu wirken und im Gefahrenfall den sich bildenden Gasen einen großen Austrittsquerschnitt zu bieten, macht die Erfindung von dem Gedanken Gebrauch, bei einem normalen kombinierten Überdruck- und Unterdruckventil einen Bauteil aus einem bei einer niederen Temperatur schmelzenden Werkstoff auszubilden. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Abdeckhaube eines Überdruck- und Unterdruckventils aus einem thermoplastischen Werkstoff herzustellen. Entsteht in dem Ventil durch plötzlich übermäßig stark ausströmende warme Gase ein Wärmestau, so wird hierdurch die Abdeckhaube abgeschmolzen, und die Gase können frei aus dem Ventil heraustreten und schützen dieses damit vor einer Explosion oder einer möglichen Verbrennung.

Es ist auch bereits bekannt einen inneren, Bauteil des Ventils aus einem in Hitze schmelzenden Werkstoff herzustellen. Hierzu wurde vorgeschlagen, den Ventilkegel hohl auszubilden und in diese Höhlung einen Schmelzkörper einzusetzen. Von der Außenseite des Sicherheitsvorrichtung

mit Ventil für Behälter zur Aufnahme

von feuergefährlichen Flüssigkeiten

Anmelder:
Jacques Wasser -Treiger, Paris

Vertreter: Dr.-Ing. E. Berkenfeld, Patentanwalt,
Köln-Lindenthal, Universitätsstr. 31

Jacques Wasser-Treiger, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

Ventilkegels führen zwei Bohrungen in die Höhlung, die im Normalfall durch den Schmelzkörper abgedichtet werden, aber nach dessen Wegschmelzen das Tnnere des mit dem Ventil verschlossenen Behälters mit der Außenluft verbinden. Diese in dem Ventil vorgesehene Sicherheitsmaßnahme arbeitet aber sehr träge, da der Schmelzkörper nur langsam durch die lediglich an seiner Unterseite vorbeiströmenden Gase erwärmt wird und es deshalb eine Zeit dauert, bis er vollständig weggeschmolzen ist und die Bohrungen freigibt. Durch die Bohrungen können die Gase nur langsam nach außen strömen, so daß bei einer plötzlich auftretenden großen Gasbildung der in dem Behälter entstehende Überdruck nicht schnell genug herabgesetzt wird, um eine Explosion des Behälters mit Sicherheit zu vermeiden.

Durch die Erfindung wird dieser Gedanke weiter ausgebildet, und bei einer Sicherheitsvorrichtung mit üblichem Überdruck- und Unter druckventil für Behalter für feuergefährliche Flüssigkeiten wird ein unmittelbar im Wege etwaiger ausströmender heißer Gase liegender Bauteil, — wie der Einlaßventilkegel, der Auslaßventilkegel oder der Ventilsitz — in seiner Gesamtheit aus einem bei einer niederen Temperatur schmelzenden Werkstoff, z. B. einem plastischen Kunststoff hergestellt, wodurch beim Schmelzen den ausströmenden Gasen sofort ein größerer Austrittsquerschnitt als im Normalbetrieb dargeboten wird. Damit dieser betriebswichtige Bauteil auch gegenüber korrodierendem Behälterinhalt beständig ist, ist der verwendete Werkstoff zweckmäßigerweise gleichzeitig korrosionsfest. Das kombinierte Überdruck- und Unterdruckventil kann — wie bekannt — entweder so ausgebildet sein, daß der Auslaßventilkegel kon-

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zentrisch innerhalb des Einlaßventilkegels liegt, oder so, daß der Einlaßventilkegel konzentrisch innerhalb des Auslaßventilkegels liegt.

Erwärmt sich der Inhalt des Behälters unter Gasbildung, so strömen die entstehenden warmen Gase an dem aus dem schmelzenden Werkstoff hergestellten Bauteil vorbei und bringen diesen auf seine Schmelztemperatur. Die damit durch Konvektion erfolgende Wärmeübertragung von den Gasen auf den betreffenden Bauteil sichert deshalb, daß dieser rechtzeitig seine Schmelztemperatur annimmt und eine Explosion des Behälters verhindert. Im Gegensatz hierzu spielt sich die Wärmeübertragung bei der eingangs beschriebenen Konstruktion, bei der eine Scheibe in ein Ventil eingelötet ist, lediglich durch Wärmeleitung ab. Der Wärmeübergang auf den schmelzenden Bauteil erfolgt deshalb bei der genannten bekannten Konstruktion viel langsamer, und es besteht die Gefahr, daß der Behälter bei einem plötzlichen Druckanstieg auseinanderfliegt, bevor das Lot geschmolzen ist und die Scheibe freigegeben hat.

Bei dem erlindungsgemäßen Ventil ist der über dem Behälter liegende Teil in einem Käfig aus Sieben angeordnet, die zweckmäßigerweise aus einem nicht oxydierenden und temperaturfesten metallischen Werkstoff bestehen. Dieser Käfig bildet einen Flammenschutz, wenn der schmelzbare Teil des Ventils unter der Wirkung der kritischen Temperatur zerstört ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigt die Zeichnung einen Schnitt durch das Sicherheitsventil.

Das Ventil ist mit einem Grundstutzen 1 in dem Behälter 2 befestigt. Der Grundstutzen besteht aus einem Metall, das dem Behälterinhalt widersteht, oder auch aus plastischem Werkstoff. Der Grundstutzen hat einen Anschlußflansch 3, auf dem der Ventilkörper 4 mit Bolzen 5 und Muttern 6 befestigt ist. Dieser Ventilkörper besteht vorteilhafterweise aus plastischem Werkstoff und ist mit einem konischen Ventilsitz? versehen.

Der \^rentilkörper 4 weist eine Schutzglocke 8 auf, die ebenfalls aus plastischem Werkstoff besteht und an deren Innenseite in der Mitte ein rohrförmiger Stutzen 9 angeordnet ist, der als Führung für einen Ventilschaft dient. Der flanschförmige Teil 10 des Ventilkörpers weist Aussparungen für den Durchr tritt von Luft oder Gas auf.

Auf dem Ventilsitz 7 des Ventilkörpers 4 ruht ein Einlaßventilkegel 11 aus plastischem oder einem anderen schmelzbaren Werkstoff, der das Entstehen von Unterdruck im Behälter vermeidet, welcher durch Temperaturabfall der Flüssigkeit im Behälter oder bei Entleerung des Behälters 2 entstehen kann. Der Einlaßventilkegel 11 ist außerdem in seinem Inneren mit einem Ventilsitz 12 für einen Auslaßventilkegel 13 ausgestattet, der das Entstehen von Überdruck im Behälter 2 verhindert, der bei Temperaturanstieg' der Flüssigkeit oder beim Füllen des Behälters entstehen könnte. Eine Feder 14 ist zwischen der Innenwand der Schutzglocke 8 und dem Auslaßventilkegel 13 eingespannt und umschließt den Stutzen 9. Sie ist entsprechend dem Über- und Unterdruck bemessen, der im Inneren des Behälters 2 eingehalten werden soll.

Eine weitere Feder 15 ist zwischen dem Einlaßventilkegel 11 und einem Bund 16 im Grundstutzen 1 eingespannt, die ebenfalls entsprechend dem zugelassenen Über- oder Unterdruck bemessen ist.

Der Einlaß ventilkegel 11 hat eine Ventilstange 17., die in einer Längsbohrung in der Ventilstange 18 des Auslaßventilkegels 13 geführt ist. Die Ventilstange 18 ist ihrerseits in dem Stutzen 9 gelagert.

Das Ventil ist durch ein Gehäuse 19 geschützt, daß ein oder mehrere Metallsiebe 20 aufweist, die die Ausbreitung von Flammen verhindern.

Das Ventil hat den Vorteil, daß es nicht verschmutzt oder verkrustet und zuverlässig gewährleistet, daß der Behälter weder durch unzulässige Über- oder Unterdrücke in seinem Innern zerstört wird, noch sich Unglücksfälle bei unvorhergesehenen Ereignissen ergeben können.

Durch die Verwendung eines nicht korrodierenden und gleichzeitig schmelzbaren, beispielsweise plastischen Werkstoffes für die Herstellung eines oder mehrerer Ventilteile bleibt der Ventilverschluß immer wirksam.

Das Sicherheitsventil wird vorteilhaft bei Kesselwagen verwendet, die zur Beförderung von Rohölen und Rohölderivaten dienen.

Die Unteranspüche sollen nur zusammen mit dem Hauptanspruch gelten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsvorrichtung mit Ventil für Behälter für feuergefährliche Flüssigkeiten, insbesondere für Kesselwagen, wobei das Ventil bei Überschreiten eines bestimmten Überdruckes im Kessel oder bei Unterschreiten eines bestimmten Unterdruckes das Innere des Kessels mit der Außenluft verbindet und einen in Hitze schmelzenden Bauteil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßventilkegel (11), der Auslaßventilkegel (13) oder der Ventilsitz (7), die unmittelbar im Wege etwaiger ausströmender heißer Gase liegen, in ihrer Gesamtheit aus einem korrosionsfesten, bei einer niederen Temperatur schmelzendem Werkstoff, z. B. einem plastischen Kunststoff, beistehen, wodurch beim Schmelzen den ausströmenden Gasen sofort ein größerer Austrittsquerschnitt als im Normalbetrieb dargeboten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßventilkegel (13) konzentrisch innerhalb des Einlaßventilkegels (11) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßventilkegel (11) konzentrisch innerhalb des Auslaßventilkegels (13) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 393 990, 719 775;
USA.-Patentschrift Nr. 2 666 448.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 1 004582, 1 041 871.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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