DE1191314B

DE1191314B - Flashback protection, especially for oxy-fuel systems

Info

Publication number: DE1191314B
Application number: DED25499A
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1957-04-27
Filing date: 1957-04-27
Publication date: 1965-04-22

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int. α.: F21f FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY Int. α .: F21f

DEUTSCHES ^TC^ PATENTAMTGERMAN ^ TC ^ PATENT OFFICE

ifrlw Deutsche Kl.: 4 c -18ifrlw German class: 4 c -18

AUSLEGESCHRIFT »—=EDITORIAL »- =

Aktenzeichen; D 25499 X/4 cFile number; D 25499 X / 4 c

1 191 314 Anmeldetag: 27. April 19571 191 314 filing date: April 27, 1957

Auslegetag: 22. April 1965Opening day: April 22, 1965

Flammenrückschlagsicherungen dienen in Auto- Flammenrückschlagsicherung, insbesondere fürFlashback arresters are used in auto flashback arresters, especially for

genanlagen dazu, Gerätteile, wie Gasflaschen, Druck- Autogenanlagen
minderer und sonstige Armaturen, bei Störungen desgene systems for this, device parts such as gas bottles, pressure oxy-fuel systems
inferior and other fittings, in the event of malfunctions in the

angeschlossenen Arbeitsgerätes vor dem Flammen- ■ ^: ■ connected equipment in front of the flame ■ ^: ■

rückschlag bzw. dem Gasrücktritt zu schützen. Die 5 Anmelder:to protect kickback or the gas backflow. The 5 applicants:

Flammenrückschlagsicherungen sind im allgemeinen _ .. , „ . „ _, , _„Flashback arresters are generally _ .., “. "_,, _"

mit einem Ventil unterschiedlicher Bauart ausgerü- Dragerwerk, Hemr. ÄBernh.Dräger, equipped with a valve of different design Dragerwerk, Hemr. ÄBernh.Dräger,

stet, das einen Gasstrom nur in einer Richtung durch- Lübeck, Moishnger Allee 53steady, that a gas flow only in one direction- Lübeck, Moishnger Allee 53

läßt. Weiterhin enthalten die Rückschlagsicherungen _„ leaves. The kickback protection devices also contain _ "

häufig Flammensperren in Form eines porösen Kör- iooften flame arresters in the form of a porous body

pers aus Keramik oder Sintermetall. Die bekannten 2made of ceramic or sintered metal. The well-known 2

Sicherungen haben mehrere Nachteile. Die Rück- lauferhitzer enthaltene warme Gas wird abgeleitetBackups have several disadvantages. The warm gas contained in the return heater is diverted

zündung kann zu einem anhaltenden Verbrennen des _und _{an emer} anderen Austrittsstelle in den umgeben-Ignition can lead to persistent burning of the _and _at another point of escape in the surrounding

Gasgemisches an der Abströmseite der Flammen- den Raum gelassen. In den Weg dieses Gases ist einGas mixture left on the downstream side of the flames - the room. In the way of this gas is a

sperre führen. Dadurch wird die Flammensperre stark 15 weiterer Bimetallthermostat eingebaut, der bei seinerlock. As a result, the flame arrester is built in 15 more bimetal thermostat, which is at his

erwärmt, so daß unter Umständen die Flammen- Erwärmung über ein bestimmtes Maß den Gaszuflußheated, so that under certain circumstances the flame heating over a certain amount the gas flow

sperre nicht mehr die Weiterzündung verhindert. _zurn Brenner absperrt.lock no longer prevents further ignition. _to n burner shut off.

Weiterhin sind Rückschlagautomaten vorgeschla- Es ist weiterhin eine trockene RückschlagsicherungFurthermore, automatic kickback devices are suggested. A dry kickback protection device is still used

gen worden, die bei jedem Gasrückschlag ein Ventil mit Verzögerung der Detonationswelle und Auslösunggen that with each gas backlash a valve with delay of the detonation wave and triggering

schließen lassen, so daß die weitere Gaszufuhr und »o durch deren thermische Wirkung bekannt, bei der dielet close so that the further gas supply and »o known by their thermal effect, in which the

der Gasrücktritt gesperrt werden. Bei diesen Geräten Verbindung zwischen wärmeempfindlichen Organenthe gas return can be blocked. In these devices connection between heat-sensitive organs

wird bei jedem Rückschlagen die Gaszufuhr abge- und Ventil außerhalb der Verzögerungseinrichtungthe gas supply is cut off with each backlash and the valve outside the delay device

sperrt, gleichgültig ob eine Rückzündung eingetreten angeordnet ist. Dabei ist das wärmeempfindliche Or-blocks, regardless of whether a flashback has occurred. The heat-sensitive or-

war oder nicht. Diese Verriegelungen haben den gan in Strömungsrichtung des ständig zuströmendenwas or not. These interlocks have the gan in the direction of flow of the constantly flowing

Nachteil, daß sie später von Hand wieder geöffnet as Gases im Gasraum hinter der Verzögerungseinrich-Disadvantage that it is opened again later by hand as the gas in the gas space behind the delay device.

werden müssen. Dadurch wird das Arbeiten mit dem tung und das Betätigungsorgan für das Ventil außer-Need to become. This makes working with the device and the actuator for the valve

Gerät erschwert. halb dieses Gasraumes angeordnet.Device difficult. arranged half of this gas space.

Es ist ein Sicherheitsventil zum Einbau in Gas- Das wärmeempfindliche Organ ist als Schmelzleitungen bekanntgeworden, das vor einem Gasmesser draht oder als Detonator ausgebildet. Bei der beeingeschaltet wird. Dies Sicherheitsventil dient dazu, 30 kannten Vorrichtung wird im Falle eines Flammendie Gasleitung automatisch abzuschließn im Fall, daß rückschlages die Detonationswelle durch eine Rohrdie Gasleitung zu stark erwärmt wird. Die bekannte führung im Gasraum vor der Verzögerungseinrich-Sicherung besteht aus einem in der Gasleitung an- tung auf den Schmelzdraht bzw. den Detonator gegeordneten konischen Ventilsitz und einer vor diesem leitet. Nach dem Abschmelzen des Schmelzdrahtes Ventilsitz angeordneten Kugel. Dies wird einmal 35 bzw. der Explosion des Detonators schließt sich das durch eine gespannte Feder in Richtung zum Ventil- in der Gaszuleitung angeordnete Ventil, so daß die sitz gezogen und zum anderen durch einen Metall- Detonationswelle, nachdem sie die Verzögerungsstab in einem bestimmten Abstand vom Ventilsitz masse durchlaufen hat, durch das Ventil versperrt gehalten. Wenn die Temperatur der Umgebung ein wird. Diese bekannte Bauform hat den Nachteil, daß bestimmtes Maß überschreitet, schmilzt der Metall- 40 bei jedem Flammenrückschlag das Ventil geschlossen stab, so daß nunmehr die Ventilkugel gegen den Sitz wird, so daß jedesmal die Flammenrückschlagsichegezogen wird und das Ventil gesperrt wird. rung wiederum in Bereitschaftsstellung gebracht wer-It is a safety valve for installation in gas. The heat-sensitive organ is as melting lines became known, the wire in front of a gas knife or designed as a detonator. When switched on will. This safety valve is used to shut off the known device in the event of a flame Automatically shut off the gas line in the event that the detonation wave flashes back through a pipe Gas line is heated too much. The well-known leadership in the gas space in front of the delay device fuse consists of a device arranged in the gas line on the fuse wire or the detonator conical valve seat and one in front of it. After the fuse wire has melted Valve seat arranged ball. This becomes 35 or the explosion of the detonator closes that by a tensioned spring in the direction of the valve in the gas supply line arranged valve so that the seat pulled and on the other hand by a metal detonation wave, after it has passed through the delay rod at a certain distance from the valve seat mass, blocked by the valve held. When the temperature of the environment becomes a. This known design has the disadvantage that exceeds a certain level, the metal 40 melts with each flashback, the valve closed rod, so that now the valve ball is against the seat, so that each time the flashback is pulled and the valve is blocked. in turn to be brought into readiness

Es ist weiterhin ein Gasdurchlauferhitzer bekannt, den muß. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei dem in die Abzugsöffnung des Erhitzers eine Er- dabei die Sicherung jedesmal auseinandergenommen hitzerklappe eingebaut ist, die durch einen Bimetall- 45 werden muß, um einen neuen Schmelzdraht bzw. bogen gesteuert wird. Wenn der Gasbrenner in dem einen neuen Detonator einzusetzen und das Absperr-Durchlauferhitzer ordnungsgemäß brennt, wird die ventil wieder in die Offenstellung zu bringen.
Klappe im Abzug des Durchlauferhitzers durch die Die Erfindung erstrebt, die Nachteile der bekannentstehende Wärme geöffnet. Wenn jedoch die Gas- ten Flammenrückschlagsicherungen zu vermeiden, zufuhr zum Brenner abgestellt ist oder der Brenner 5° Die Erfindung betrifft eine Flammenrückschlagsicheaus anderen Gründen erlischt, schließt das sich ab- rung mit Flammensperre und mit vom Flammenkühlende Bimetall die Abzugsklappe. Das im Durch- rückschlag durch ein wärmeempfindliches Steuer-There is also a gas water heater known that must. Another disadvantage is that a heater flap is built into the outlet opening of the heater and the fuse is dismantled each time, which must be controlled by a bimetallic 45 to create a new fusible wire or arc. When the gas burner is inserted into the new detonator and the shut-off water heater is burning properly, the valve will be brought back to the open position.
The invention seeks to open up the disadvantages of the known heat produced by opening the flap in the vent of the water heater. However, if the gas flame flashback arresters are to be avoided, the supply to the burner is switched off or the burner goes out for other reasons, the flue flap closes with a flame arrester and with the flame-cooling bimetal. The kickback caused by a heat-sensitive control

mittel gesteuertem Gasabsperrventil. Die Erfindung besteht darin, daß das wärmeempfindliche Steuer mittel aus Bimetall besteht. Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Rückschlagsicherung nach Aufhören des Rückschlags bzw. nach Abkühlen der Sicherung sich selbsttätig wieder öffnet oder ohne weiteres ge öffnet werden kann, ohne daß es notwendig ist, die Sicherung nach jedem Rückschlag auseinanderzuneh men, um ein neues wärmeempfindliches Steuermittel einzusetzen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei einer Rückzündung die weitere Gaszufuhr nur ab gesperrt wird, wenn die Flammensperre selbst die Explosionsfront nicht löscht, sondern in eine statio näre Flammenfront umwandelt. In diesem Falle wird die thermische Sicherung ausgelöst. medium controlled gas shut-off valve. The invention consists in that the heat-sensitive control medium consists of bimetal. The invention has the advantage that the kickback protection after the recoil or after cooling the fuse automatically opens again or can be opened easily ge without it being necessary to separate the fuse after each kickback men to a new heat-sensitive control means to use. Another advantage is that in a flashback, the further gas supply is only blocked from when the flame arrester itself does not extinguish the explosion front, but converts it into a stationary flame front. In this case the thermal fuse is triggered.

IJei der Verwendung von Flammenrückschlag- sicherungen mit einem Gasrücktrittsventil bzw. einer porösen Flammensperre kann das erfindungsgemäße Absperrventil auf der Abströmseite angeordnet sein. Es ist aber auch unter Umständen zweckmäßig, das so temperaturgesteuerte Absperrventil zuströmseitig an der Flammensperre anzuordnen. Auch kann die Flammenrückschlagsicherung so ausgebildet sein, daß das Gasrücktrittsventil der bekannten Flammenrück- schlagsicherungen gleichzeitig mit einer Temperatursteuerung versehen ist. When using non-return flames with a gas return valve or a porous flame barrier, the shut-off valve according to the invention can be arranged on the outflow side. Under certain circumstances , however, it is also expedient to arrange the shut-off valve, which is temperature-controlled in this way, on the inflow side of the flame arrester. The flashback arrestor can also be designed in such a way that the gas non-return valve of the known flashback arrestors is simultaneously provided with a temperature control.

Zur Temperatursteuerung wird Bimetall verwendet.Bimetal is used for temperature control.

Das temperaturgesteuerte Absperrventil kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Eine ein- fache Bauform besteht darin, daß der bewegliche Ventilbauteil des Absperrventils derart an einem Bimetall angeordnet ist, daß er bei einer Temperatur erhöhung vorzugsweise in Strömungsrichtung des Gases auf den Ventilsitz gedrückt wird. The temperature-controlled shut-off valve can be designed in different ways . A simple design consists in that the movable valve component of the shut-off valve is arranged on a bimetal in such a way that when the temperature increases , it is pressed onto the valve seat, preferably in the direction of flow of the gas.

Eine andere zweckmäßige Bauform besteht darin, daß das ständig im Schließsinne beeinflußte Ventil durch ein temperaturgesteuertes Absperrglied bei normaler Temperatur in Offenstellung gehalten wird, wobei die Sperre bei einer Temperaturerhöhung das Ventil zum Schließen freigibt. Dabei kann der be wegliche Ventilbauteil mit einer von außen zugänglichen Einstelleinrichtung, wie einer Membran, einem Stößel od. dgl., verbunden sein, durch die das Ventil von Hand in die Sperrstellung gedrückt werden kann. Another useful design is that the valve, which is constantly influenced in the closing direction, is held in the open position by a temperature-controlled shut-off element at normal temperature, the lock releasing the valve to close when the temperature rises. The movable valve component can be connected to an externally accessible setting device, such as a membrane, a plunger or the like, through which the valve can be pushed into the blocking position by hand.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsformen der Erfindung schematisch jeweils als Schnitt dargestellt. Bei der Ausführungsform nach A b b. 1 mündet in das Gehäuse 1 die Gaszuführungsleitung 2. Auf der gegenüberliegenden Seite ist die Gasableitung 3 an- geschlossen. Das Gehäuse enthält zunächst eine Membran 4 mit einer inneren öffnung, die zusammen mit dem Bauteil 5 als Rücktrittventil wirkt. Wenn ein Gasrückschlag in Richtung des Pfeiles 6 erfolgt, wird die Membran 4 nach oben gedruckt, wobei ihre öffnung durch den Bauteil 5 abgeschlossen wird. Weiterhin enthält das Gehäuse die Flammensperre 7, beispielsweise aus poröser Keramik. In the drawing, three embodiments of the invention are shown schematically each as a section. In the embodiment according to A b b. 1, the gas supply line 2 opens into the housing 1. The gas discharge line 3 is connected on the opposite side. The housing initially contains a membrane 4 with an inner opening which, together with the component 5, acts as a back-pedal valve. When a gas return occurs in the direction of the arrow 6, the membrane 4 is pressed upwards , with its opening being closed by the component 5. Furthermore, the housing contains the flame arrester 7, for example made of porous ceramic.

In dem Gehäuse ist ein Bimetallstreifen 8 angeordnet, der an seinem freien Ende eine Ventilscheibe 9 trägt, die sich bei einer Erwärmung des Bimetalls 8 bei einer Rückzündung auf den Ventilsitz 10 legt und damit die Gaszufuhr unterbricht. Das Ventil 9 schließt in Strömungsrichtung 11 des zuströmenden Gases. In the housing, a bimetal strip 8 is arranged, which at its free end carries a valve disc 9 which, when the bimetal 8 is heated, rests on the valve seat 10 when it is ignited back and thus interrupts the gas supply. The valve 9 closes in the flow direction 11 of the inflowing gas.

Die Ausführungsform nach A b b. 2 unterscheidet sich von der nach A b b. 1 nur dadurch, daß an Stelle eines Bimetallstreifens 8 eine mit Löchern versehene Bimetallplatte 12 tritt. The embodiment according to A b b. 2 differs from that according to A b b. 1 only in that a bimetal plate 12 provided with holes occurs in place of a bimetal strip 8.

Die Ausführungsform nach A b b. 3 unterscheidet sich von den vorhergehenden zunächst dadurch, daß die Ventilscheibe 13 über eine Zugstange 14 mit einer Membran 15 verbunden ist, die den Gasraum gegen die Außenluft absperrend befestigt ist. Die Membran übt ständig auf das Ventil einen Zug im Schließsinne aus. Seitlich an der Ventilscheibe greift die aus einem Bimetall bestehende Sperre 16 an, die das Ventil bei normaler Temperatur am Schließen hindert. Wenn bei einer Rückzündung der Bimetallstreifen 16 erwärmt wird, biegt er in die in gestrichelter Linienführung gezeichnete Lage, so daß das Ventil 13 freigegeben wird und sich auf den Ventilsitz 17 legt. Dadurch wird die Flamme unterbrochen. Die Rückschlagsicherung kühlt nach einiger Zeit ab, wobei die Bimetallfeder 16 wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückzukehren sucht. Sie legt sich dabei zunächst dem Rand der Ventilscheibe 13 an. Die Membran 15 ist von außen zugänglich. Durch Druck auf die Membran 15 kann das Ventil in die dargestellte Lage zurückgedrückt werden, wobei sich dann die Sperre wieder einschaltet.The embodiment according to A b b. 3 differs from the previous first in that the valve disc 13 via a pull rod 14 with a Membrane 15 is connected, which is attached to shut off the gas space from the outside air. The membrane constantly pulls the valve in the closing direction. The one on the side of the valve disc engages Bimetal existing lock 16, which prevents the valve from closing at normal temperature. if When the bimetallic strip 16 is heated during a reignition, it bends into the dashed line Drawn position, so that the valve 13 is released and lies on the valve seat 17. Through this the flame is interrupted. The kickback protection cools down after a while, whereby the Bimetal spring 16 seeks to return to its original position. She lies down first the edge of the valve disc 13. The membrane 15 is accessible from the outside. By applying pressure to the membrane 15, the valve can be pushed back into the position shown, in which case the lock turns on again.

Claims

Patent claims:

1. Flashback arrestor with a flame arrester and with a flashback through a heat-sensitive control means controlled gas shut-off valve, characterized in that, that the heat-sensitive control means (8,12,16) consists of bimetal.

2. Flashback device according to claim 1, characterized in that the movable Valve component (9) of the shut-off valve (9, 10) is arranged on a bimetal (8) in such a way that that when the temperature rises, preferably in the direction of flow of the gas on the Valve seat (10) is pressed (Fig. 1 and 2).

3. Flashback device according to claim 1, characterized in that the constantly movable valve component (13) influenced in the closing direction by a bimetal lock (16) normal temperature is kept in the open position and when the temperature increases to Closing is released (Fig. 3).

4. Flashback device according to claim 3, characterized in that the movable Valve component (13) with an externally accessible adjusting device (14, 15), such as one Diaphragm, a plunger or the like. Is connected, through which the movable valve component (13) of Hand can be pushed into the open position (Fig. 3).

Considered publications:
German Patent No. 545 322;
British Patent No. 437 OH;
U.S. Patent No. 1,028,627.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings