DE1192980B - Vorrichtung zur Sicherung von Behaeltern fuer feuergefaehrliche Fluessigkeiten und Gase - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 65g

Deutsche Kl.: 8Ie-139

Nummer: 1192 980

Aktenzeichen: B 72066 XI/81 e

Anmeldetag: 27. Mai 1963

Auslegetag: 13. Mai 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Sicherung von Behältern für feuergefährliche Flüssigkeiten und Gase gegen Detonationen, die in einem zugehörigen Anschlußrohr auftreten können.

Es genügt bei Detonationen in Rohrleitungen nicht, angeschlossene Behälter durch eine Flammensicherung, z. B. ein engmaschiges sogenanntes Flammenfilter abzuschirmen, um die Zündung des Behälterinhaltes zu verhindern. Um den Durchschlag einer zündfähigen Flamme auch bei besonders heftigen Explosionen und bei Detonationen zu verhindern, muß man der Flammensicherung einen geeigneten sogenannten Stoßfang vorschalten.

Es ist beispielsweise bekannt, die heftigsten Wirkungen von Explosions- und Detonationswellen dadurch vor der Flammensicherung abzufangen, daß dem Eintrittsstutzen eines Sicherungsgehäuses in einem Stoßfangteil der Sicherung eine gekrümmte Reflexionswand gegenübergestellt wird, welche die auftretenden Stoßwellen reflektiert und die eintretende Strömung in zwei Teilströme aufteilt, die dann in einem Ringkanal des Gehäuses weitergeführt werden.

Durch die Erfindung soll die Durchschlagsicherheit derartiger Einrichtungen so verbessert werden, daß auch bei Detonationen keine Durchzündung eintritt, und ihr Anwendungsbereich soll auf verhältnismäßig große Durchmesser des Anschlußrohres, ζ. Β. mehr als 200 mm erweitert werden; dabei soll der Bauaufwand klein gehalten werden, und der Durchflußwiderstand bei normalem Förderbetrieb soll gering sein.

Bei einer der bekannten Sicherungsvorrichtungen werden die erwähnten beiden Teilströme an der vom Eintrittsstutzen abgewandten Seite der Sicherungsvorrichtung in voller Stärke gegeneinandergeführt. Das Aufeinanderprallen zweier Flammenfronten führt oft zu einer kurzzeitigen örtlichen Drucksteigerung. Diese kann sich bei der vorbekannten Anordnung ungehindert in den Innenraum des Sicherungsgehäuses über der empfindlichen Flammensicherung auswirken. Die Teilströme werden zudem an den Enden der Reflexionswand nur um etwa 90° aus tangentialer in eine radiale Richtung umgelenkt, so daß sie ungenügend abgeschwächt werden.

Bei einer anderen bekannten Sicherung mit Reflexionswand und Ringkanalgehäuse liegen zwar die Verbindungsöffnungen in der Ringwand zum Innenraum in einer günstigeren seitlichen Zone; die nach innen zu umgelenkten Teilströme werden jedoch dabei in ungünstiger Weise im Innenraum über der Flammensicherung gegeneinandergeführt, so daß dort ein neues Druckzentrum gebildet wird.

Vorrichtung zur Sicherung von Behältern für
feuergefährliche Flüssigkeiten und Gase

Anmelder:

Braunschweiger Flammenfilter
Leinemann & Co.,
Bienrode, Post Braunschweig

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Sicherung von Behältern für feuergefährliche Flüssigkeiten und Gase gegen in einem Anschlußrohr auftretende Detonationen, bestehend aus einem Stoßfang und einer nachgeschalteten Flammensicherung in einem Gehäuse mit einem liegenden Eintrittsstutzen und einem durch die Flammensicherung abgedeckten, nach unten abgehenden Austrittsstutzen, wobei dem Eintrittsstutzen eine Reflexionswand gegenübersteht, die die Strömung in zwei Teilströme aufteilt und an deren Enden die Teilströme nach

^a5 innen zu dem Raum über der Flammensicherung abgelenkt werden.

Die vorliegende Aufgabe, die Durchschlagsicherheit solcher Vorrichtungen zu erhöhen und ihren Einsatzbereich zu erweitern, wird unter Vermeidung der erwähnten Nachteile gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die nach innen abzulenkenden Teilströme durch Hilfswände gegeneinander abgeschirmt und nach einer Ablenkung um etwa 90° gegen Schutzwände geführt werden, die den Innenraum abschirmen und eine weitere Umlenkung der Teilströme in gleicher Höhenlage vor ihrem Eintritt in den Innenraum erzwingen.

Die Teilströme der Eintrittsströmung werden demnach in scharfer Wendung an den Enden der Reflexionswand zunächst in der gleichen Höhenlage durch Leit- und Schutzwände um 180° umgelenkt, erst dann nach innen in den Raum unmittelbar über der Flammensicherung und anschließend nach unten geleitet. Durch diese Schwächung der Stoßwellen läßt sich auch bei größeren Rohrnennweiten eine gute Durchschlagsicherheit gegen Explosionen und Detonationen erreichen.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird dadurch vorteilhaft ausgestaltet, daß im Sicherungsgehäuse mehrere Erweiterungen des Durchflußquerschnitts hintereinandergeschaltet werden. Ähnliche Erweiterungen sind bei Sicherungsvorrichtungen be-

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reits an sich bekannt, ihre Wirkung scheint jedoch statt dessen als Kreiskegelstumpf auszubilden und noch nicht erkannt worden zu sein, so daß die unstetig an den zylindrischen Teil des Gehäuses 4

systematische Anwendung bisher unterblieben ist. anzuschließen.

Zunächst ist eine erste Erweiterung am Eintritts- Durch die Reflexionswand 8 wird die vom Ein-

stutzen des Gehäuses vorgesehen. Die Umlenkzone 5 trittsstutzen 3 kommende Strömung in zwei Teil-

am Ende der Reflexionswand kann für die beiden ströme 16 aufgeteilt, denen im Bereich der Enden der

erwähnten Teilströme zu einer zweiten Erweiterung Wand 8 die Kanäle 15 zur Verfügung stehen. Von

ausgestaltet sein, und gegebenenfalls wird noch ein deren Querschnitt aus erweitert sich der Raum in

dritter Erweiterungsraum in dem Sicherungsgehäuse beiden Umlenkzonen 17 zu einer zweiten Erweite-

untergebracht. Dadurch wird mit verhältnismäßig io rung, durch die eine weitere Abschwächung etwaiger

einfachen Mitteln auch bei großen Nennweiten und Stoßwellen eintritt.

gefährlichen Gasgemischen eine gute Sicherheit für Beide Teilströme 16 werden in den Erweiterungs-

die zu schützenden Lagerbehälter erreicht, da De- zonen 17 durch die als Schutzwände 10' bezeichneten

tonationswellen bei plötzlicher Erweiterung des Endstücke der Leitwand 10 um etwa 180° umgelenkt,

Querschnitts nicht aufrechterhalten bleiben können 15 wie die ausgezogenen Pfeile zeigen, und behalten

und Stoßwellen wesentlich abgeschwächt werden. während dieser Umlenkung ihre Höhenlage bei. Erst

Die Erfindung wird an Hand von drei Ausfüh- nach vollzogener völliger Umkehrung ihrer Strö-

rungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dar- mungsrichtung können die Teilströme 16 in den

gestellt sind. Dabei zeigt Innenraum 18 des Gehäuses 4 eintreten, der unmittel-

A b b. 1 einen senkrechten Schnitt einer ersten 20 bar über der Flammensicherung 7 liegt. Die Teil-Bauform gemäß der Linie I-I in A b b. 2, ströme 16 werden nun nach unten durch eine Öff-

A b b. 2 einen waagerechten Schnitt II-II zu nung 20 geführt, die zum Teil durch die Leitwand 10

Abb. 1, und zum Teil durch einen waagerechten Wandring

A b b. 3 einen senkrechten Mittelschnitt einer 21 begrenzt wird. Die Öffnung 20 weist den gleichen

zweiten Ausführungsform, 25 oder einen größeren Querschnitt auf als der Eintritts-

A b b. 4 einen waagerechten Schnitt zu A b b. 3 stutzen 3 und der Austrittsstutzen 6.

und Die Kraft der von einer Explosionswelle nach der

Abb. 5 einen waagerechten Schnitt einer dritten ersten Erweiterung und der Reflexion übrigbleiben-

Ausführungsform. den Verbrennung wird durch die zweite Expansion

An eine liegende Rohrleitung 1 ist mittels des An- 30 und die Umlenkung so verringert, daß die Flammenschlußflansches 2 der Eintrittsstutzen 3 einer Siehe- sicherung 7 den Durchschlag einer Flamme in den rungsvorrichtung angeschlossen, deren Gehäuse 4 als Behälter mit Zuverlässigkeit verhindert.
Stoßfang zur Aufnahme der mechanischen Wirkungen Der bereits erwähnte Raum 12 ist von den Umvon Detonationen und Explosionen ausgebildet ist. lenkzonen 17 durch die als Rippen ausgebildeten An das Gehäuse 4 ist ein nach unten führender Aus- 35 Hilfswände 11 getrennt. Beim Auftreten von Explotrittsstutzen 6 angeschlossen, der einen verhältnis- sionswellen können durch den Druckanstieg von den mäßig weiten Teil 5 für eine Flammensicherung 7 Zonen 17 Zweigströme 22 ausgehen, die als geaufweist. Die Flammensicherung ist in bekannter strichelte Pfeile in Abb. 2 eingezeichnet sind. Für Weise als sogenanntes Flammenfilter aus einem oder diese Ströme ergibt sich beim Durchtritt zwischen mehreren Rosten aufgebaut und weist etwa den dop- 40 den Hilfswänden 11 und der Außenwand 14 eine pelten freien Querschnitt wie der Eintrittsstutzen 3 dritte Erweiterung, die eine erneute Expansion be- oder der Austrittsstutzen 6 auf. Der letztere wird an wirkt. Beide Zweigströme 22 werden außerdem im den zu schützenden, nicht dargestellten Lagerbehälter Raum 12 gegeneinandergeführt, so daß ihre Ströfür feuergefährliche Flüssigkeiten oder Gase ange- mungsenergie aufgezehrt wird, ohne sich nach dem schlossen. 45 Innenraum 18 hin schädlich auswirken zu können.

Bei allen drei dargestellten Ausführungsbeispielen Bei dem Ausführungsbeispiel nach A b b. 3 und 4 steht dem Eintrittsstutzen 3 eine zylindrisch gebogene ist ein zylindrischer Eintrittsstutzen 3 unmittelbar an Reflexionswand 8 gegenüber, die Teil eines mittig das Gehäuse 4 angeschlossen, das hier verhältnisvon oben in das Gehäuse 4 eingebauten Einsatzes ist. mäßig hoch ist. Beim Übergang in den Erweiterungs-Die Reflexionswand 8 zeigt mit ihrer Öffnung gegen 50 raum 19 tritt daher eine plötzliche unstetige Querdie öffnung einer inneren Leit- und Schutzwand 10, Schnittsvergrößerung ein, die eine etwa eingetretene 10' des Einsatzes, die ebenfalls zylindrisch, jedoch Explosionswelle weitgehend zerfallen läßt. Teilmit kleinerem Radius gebogen ist und konzentrisch ströme 16 werden in die Kanäle 15 geführt, in den zur Reflexionswand 8 steht. Die Wand 10,10' kann erweiterten Umlenkzonen 17 durch die Schutzwände durch senkrechte Hilfswände 11 in Form von radialen 55 10' und 180° umgelenkt, dann nach innen in den Rippen ergänzt sein, die den Einsatz versteifen und in Raum 18 und schließlich nach unten zur Flammendem vom Eintrittsstutzen 3 abgewandten Teil des sicherung 7 geleitet.
Gehäuses 4 einen besonderen Raum 12 abschirmen. Ebenso wie Abb. 2 zeigt Abb. 4 eine Reflexions-

Nach Abb. 1 und 2 vergrößert sich der Quer- wand 8 mit einem Zentriwinkel von 180°. Der Zentrischnitt vom Eintrittsstutzen 3 aus stetig bis zu dem 60 winkel für die konzentrische Leitwand 10 und die etwa tangentialen Anschluß der aufrechten Wände Schutzwände 10' ist hier jedoch größer als 180°, so 13 an die zylindrische Außenwand 14 des Gehäu- daß zwischen den Endstücken beider Wände eine ses4. Dadurch wird eine erste Erweiterung 9 ge- Überdeckung eintritt, die eine straffe Führung der bildet, in deren Bereich durch den Übergang vom umgelenkten Teilströme bewirkt. Die Reflexions-Kreisquerschnitt des Anschlußflansches 2 auf einen 65 wand 8 kann mit einer senkrechten Rippe 23 verannähernd rechteckigen Querschnitt in der Zeich- steift sein. Die als Rippen an der Leitwand 10 annung nicht dargestellte schräge Verschneidungslinien gesetzten Hilfswände 11 schließen hier einen Zentrientstehen. Es ist möglich, den Erweiterungsraum 9 winkel von 90° ein; der geschlossene dritte Erwei-

terungsraum 12, in dem die Zweigströme 22 gegeneinandergeführt werden, ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine vom Eintrittsstutzen 3 abgewandte Ausbuchtung 24 des Gehäuses 4 vergrößert, um die Expansionswirkung zu verstärken.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel nach A b b. 5 ist der erste Erweiterungsraum 29 besonders groß gestaltet, und der unstetige Übergang vom Eintrittsstutzen 3 aus verhindert zuverlässig den Fortbestand einer etwa aufgetretenen Detonationswelle. Hier sind sowohl die Reflexionswand 8 als auch die Leitwand 10 zusammen mit Schutzwänden 10' mit einem Zentriwinkel von mehr als 180° bemessen, so daß eine erhebliche Uberdeckung beider Wände erreicht wird und verhältnismäßig lange Umlenkkanäle 28 entstehen. Natürlich liegt es im Rahmen der Erfindung, diese Überdeckung noch größer zu wählen, als die Zeichnung es angibt. In dem vom Eintrittsstutzen 3 abgewandten Teil des Sicherungsgehäuses sind sowohl die Rückwand des Gehäuses 4 als auch die Leitwand 10 des Einsatzes mit Rippen 25 versehen, so daß ein Gegeneinanderführen abgezweigter Strömungen verhindert wird. Auch bei dieser Ausführungsform werden jedoch die beiden Teilströme in erweiterten Umlenkzonen 17 um 180° umgelenkt und erst dann in das Innere des Gehäuses geführt.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist der im wesentlichen aus den Wänden 8 und 10 bestehende Einsatz oben mit einer Decke 26 abgeschlossen, die abnehmbar ausgebildet sein kann. Nach A b b. 1 ist über der Decke 26 ein besonderer Gehäusedeckel 27 angeordnet, nach A b b. 3 ist die Decke 26 selbst mit einem entsprechenden Befestigungsflansch versehen. Die Flammensicherung 7 wird durch den unteren Rand des Einsatzes auf ihrem Sitz gehalten und ist nach Herausnehmen des Einsatzes gut zugänglich.

Die beschriebene Sicherung ist vorzugsweise für die Einfüllöffnung von Lagerbehältern bestimmt, kann aber auch für Belüftungsaufgaben dienen.

Claims (6)

40 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Sicherung von Behältern für feuergefährliche Flüssigkeiten und Gase gegen in einem Anschlußrohr auftretende Detonationen, bestehend aus einem Stoßfang und einer nachgeschalteten Flammensicherung in einem Gehäuse mit einem liegenden Eintrittsstutzen und einem durch die Flammensicherung abgedeckten, nach unten abgehenden Austrittsstutzen, wobei dem Eintrittsstutzen eine Reflexionswand gegenübersteht, die die Strömung in zwei Teilströme aufteilt und an deren Enden die Teilströme nach innen zu dem Raum über der Flammensicherung abgelenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen abzulenkenden Teilströme (16) durch Hilfswände (11, 25) gegeneinander abgeschirmt und nach einer Ablenkung um etwa 90° gegen Schutzwände (10') geführt werden, die den Innenraum (18) abschirmen und eine weitere Umlenkung der Teilströme in gleicher Höhenlage vor ihrem Eintritt in den Innenraum (18) erzwingen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsstutzen (3) in einen ersten Erweiterungsraum (9,19, 29) übergeht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei für die Teilströme (16) im Gehäuse (4) vorgesehenen Kanäle (15) an den Enden der Reflexionswand (8) zu Umlenkräumen (17) erweitert sind, so daß dort eine zweite Erweiterung des Durchflußquerschnitts eintritt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Umlenkräume (17) ein dritter Erweiterungsraum (12) angeschlossen ist, der an den Zutrittsöffnungen durch Hilfswände (11) abgeschirmt und im übrigen geschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionswand (8) und eine die Erweiterungsräume (17,12) gegenüber dem Innenraum (18) über der Flammensicherung (7) abschirmende, durch die Schutzwände (10') ergänzte Wand (10) als zur lotrechten Mittelachse des Gehäuses (4) konzentrische Teile zweier Zylinder mit verschiedenem Radius ausgebildet sind, wobei die Öffnungen beider Zylinderschalen (8,10) einander zugewandt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Randzonen der Reflexionswand (8) und der Schutzwände (10') überdecken, so daß Umlenkkanäle (28) gebildet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 483 509, 682 684, 110.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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