DE1919247C3

DE1919247C3 - Vorrichtung zum Zünden eines dem Hilfsbrenner einer Abfackelvorrichtung zuströmenden brennbaren Gas-Luft-Gemisches

Info

Publication number: DE1919247C3
Application number: DE1919247A
Authority: DE
Inventors: Ernest Walter Harrington; Albert Edward Proctor
Original assignee: FLAREGAS ENGINEERING Ltd WEST DRAYTON MIDDLESEX (VER KOENIGREICH)
Current assignee: FLAREGAS ENGINEERING Ltd WEST DRAYTON MIDDLESEX (VER KOENIGREICH)
Priority date: 1968-12-17
Filing date: 1969-04-16
Publication date: 1980-01-17
Also published as: DE1919247A1; FR2026302A1; GB1227870A; DE1919247B2; ES366796A1; US3583851A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zünden eines unter Druck dem Hilfsbrenner einer Abfackelvorrichtung zuströmenden brennbaren Gas-Luft-Gemisches, die in der zum Hilfsbrenner führenden Leitung für das Gemisch eine Funken erzeugende Zündeinrichtung enthält.

In der ölverarbeitenden und chemischen Industrie werden große Mengen brennbarer Abfallgase in einer Abfackelvorrichtung verbrannt. Da dar Verbrennen von Gasen gewisse Gefahren mit sich bringt, sind die Abfackelvorrichtungen zumeist an einer abgelegenen Stelle des Raffinerie- oder Fabrikgeländes angeordnet. Um überschüssiges Abfallgas bei Bedarf zuverlässig zu zünden, werden gewöhnlich mehrere voneinander getrennte Hilfsbrenner verwendet, denen brennbares Gas-Luft-Gemisch unter einem gewissen Druck zugeführt wird, das gezündet werden muß, damit die Miifsbrenner ihrerseits das der Abfackelvorrichtung zugeleitete Abfallgas in Brand setzen. Gewöhnlich sind drei oder vier Hilfsbrenner um die Abfackelvorrichtung angeordnet, und es ist außerdem ein Verteiler vorgesehen, der das brennbare Gas-Luft-Gemisch den verschiedenen Hilfsbrennern zuführt.

Es ist bekannt, zum Zünden des den Hilfsbrennern zugeführten Gas-Luft-Gemisches eine elektrische Zündkerze in einem Rohr oder einer Kammer

vorzusehen, in das bzw. in die das brennbare Gemisch eingeleitet wird. Betätigt man die Zündkerze, so entsteht ein elektrischer Funke, der das Gas-Luft-Gemisch zündet, so daß am betreffenden Hilfsbrenner eine Flamme gebildet wird.

Auf Grund strenger behördlicher Sicherheitsvorschriften hinsichtlich der Verwendung elektrischer Einrichtungen und Zündeinrichtungen in ölverarbeitendcn und chemischen Anlagen müssen die bekannten Zündvorrichtungen und insbesondere die zugehörigen elektrischen Kabel feuer- und explosionssicher ausgeführt sein, wodurch sich die Kosten für derartige Zündvorrichtungen erheblich erhöhen, weil die Kabel über beträchtliche Entfernungen bis zur Abfackelvor- > richtung geführt werden müssen.

Es ist auch bekannt, zum Zünden von Gas-Luft-Gemischen piezoelektrische Geräte zu verwenden, die jedoch die in sie gesetzten Erwartungen nicht erfüllt und sich deshalb in der Praxis nicht durchgesetzt haben, zumal es sich gezeigt hat, daß Witterungseinflüsse die Zuverlässigkeit derartiger Geräte beeinflussen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Hilfsbrenner einer Abfackelvorrichtung unter Druck zuströmendes Gas-Luft-Gemisch ohne die Verwendung kostspieliger elektrischer Kabel oder unzuverlässiger piezoelektrischer Geräte in einfacher Weise zuverlässig zünden zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung ist mechanisch ausgebildet und arbeitet in einem Bereich, in welchem das zu zündende Gemisch mit verringerter Geschwindigkeit strömt. Dadurch ist eine zuverlässige Zündung möglich, ohne daß kostspielige elektrische Einrichtungen oder wittemngseir-pfindliche Geräte notwendig wären.

Es ist zwar bekannt, unter Druck strömende Gas-Luft-Gemische mechanisch mittels einer eine Reibfläche aufweisenden, gegenüber einem Feuerstein verschiebbaren Stange zu zünden (US-PS 23 94 349 und 25 06 114), jedoch sind diese bekannten Zündvorrichtungen in von Hand zu haltenden Acetylenbrennern vorgesehen, die nicht als Hilfsbrenner für Abfackelvorrichtungen benutzt werden können. Dabei strömt das zu zündende Gemisch im Bereich des Feuersteins mit unverminderter oder sogar erhöhter Geschwindigkeit, so daß ein sicheres Zünden nicht gewährleistet ist

In der Zeichnung ist zur weiteren Erläuterung der Erfindung ein Ausführungsbeispiel der Zündvorrichtung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. I eine Draufsicht auf die Vorrichtung. F i g. 2 einen Längsschnitt nach Linie A-A aus F i g. 1, Fi g. 3einen Querschnitt nach Linie B-Baus Fig. I,

F i g. 4 eine schematische Darstellung der Anordnung der Zündvorrichtung an einem Steuerstand und

F i g. 5 eine schematische Darstellung des Steuerstandes und der an der Abfackelvorrichtung angeordneten Hilfsbrenner.

Gemäß F i g. 1 bis 3 weist die Zündvorrichtung ein zylindrisches Gehäuse IO auf, in das von einem Ende Il eine Stange 12 axial verschiebbar hineinragt Die Stange 12 ist im Gehäuse 10 von Führungsringen 30 und 31 geführt, die im engsten Teil 32 einer das Gehäuse 10 durchsetzenden Öffnung befestigt sind. Auf der Stange 12 ist ein Sprengring 13 als Begrenziingsanschlag gegen

Herausziehen angebracht Am äußeren Ende der Stange 12 befindet sich ein pilzlörmiges Kopfstück 14, das als Handgriff für die Betätigung der Stange 12 dient. Am inneren Ende des Kopfstückes 14 ist ein Anschlagring 33 angeordnet, der die Einwärtsbewegungen der Stange 12 begrenzt. Wie Fi g. 2 zeigt, enthält das Gehäuse IO am äußeren Ende eine erweiterte öffnung 34, in die ein schaftförmiger Ansatz 35 des Kopfstückes 14 eingeschoben werden kann. Der Ansatz 35 ist mit einer umlaufenden Nut 36 versehen, in die ein quer durch das Gehäuse 10 einsteckbarer Sicherungsstift 37 eingreifen kann. Der Sicherungsstift 37 hat ein spitzes Ende 61, in das ein Vorhängeschloß' 63 eingesetzt werden kann, während in das andere Ende des Sicherungsstiftes 37 eine Kette 62 eingesteckt ist, so daß der Sicherungsstift in der eingesteckten Lage gesichert befestigt werden kann.

Auf dem Boden der Öffnung 34 ist eine Platte 38 mit Hilfe von einen inneren Bund 39 des Gehäuses 10 eingeschraubten Schrauben 40 lösbar befestigt, auf der bei vollständig eingeschobener Stange 12 der .unschiagring 33 liegt Hinter der Platte 38 befindet sich eine Ringnut 41, die zur Aufnahme einer Dichtung 42 dient, welche die Stange 12 dicht umschließt.

Am anderen Ende IΓ des Gehäuses 10 befindet sich ein mit Außengewinde versehener Stutzen 15, mit welchem die Vorrichtung in eine mit entsprechendem Innengewinde versehene öffnung einer in Fig. 1 bis 3 nicht dargestellten Kammer eingeschraubt werden kann, in der sich das zu zündende Gas-Luft-Gemisch befindet. Das innere Ende der Stange 12 ist mit einer Reibfläche VX versehen, die beispielsweise von einem Gewinde gebildet sein kann.

Ein hohlzylindrisches Gehäuses 17 mit Längsbohrung 24 ist in eine seitlich im Gehäuse 10 vorgesehene Gewindebohrung 18 eingeschraubt. Ein Dichtungsring 46 liegt zwischen einer Stirnwand 47 des Gehäuses 17 und dem Gehäuse 10. Die Längsachse der Gewindebohrung 18 verläuft im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Stange 12. Das äußere Ende des Gehäuses 17 weist ein Außengewinde 19 auf, auf das eine Kappe 20 aufschraubbar ist. Zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Gehäuses 17 und der Kappe 20 befindet sich ein weiterer Dichtungsring 48. Ein Futikenerzeuger 21 ist an eiiiim Druckstück 45 befestigt. Zwischen diesem und dem geschlossenen Ende 25 der Kappe 20 liegt eine Druckfeder 22, so daß der Funkenerzeuger 21 nachgiebig-federnd gegen die Reibfläche 12'der Stange 12gedrückt wird.

In eine schrägverlaufende öffnung 27 des Gehäuses 10 ist ein h'.ohlstopfen 26 eingeschraubt, der am oberen Ende ein Beobachtungsfenster 28 aufweist. Im mittleren Bereich hat der Hohlstopfen 26 einen Abschnitt 50 mit größerem Durchmesser, der in einer entsprechenden Erweiterung 51 in der Gehäusewand liegt. In der Erweiterung 51 befindet sich ein Dichtungsring 52. Die Längsachse des Hohlstopfens 26 schneidet die Längsachse der Stange 12 etwa dort, wo der Funkenerzeuger 21 an der Reibfläche \2 anliegt. Durch das Beobachtungsfenster 28 kann man die Wirkungsweise der Vorrichtung beobachten.

Die Betätigung dieser Vorrichtung ist außerordentlich einfach. Die Stange 12 wird in Richtung des Pfeiles X (Fig. 2) aus dem Gehäuse 10 bis zum Anschlag herausgezogen. Wenn ein Funken erzeugt werden soll, wird die Stange 12 in Richtung des Pfeiles V schnell in das Gehäuse eingeschoben bzw. eingestoßen. Durch den Kontakt zwischen der Reibfläche 12' und dem Funkenerzeuger 21 werden von letzterem kleinere glühende Teilchen abgetrennt, die das von der angrenzenden Kammer bis in den Bereich der Reibfläche 12' vorgedrungene Gas-Luft-Gemisch zün- ί den. Nachdem die Stange 12 erneut in Richtung des Pfeiles X aus dem Gehäuse 10 herausgezogen worden ist, ist die Vorrichtung für einen neuen Zündvorgang bereit. Wenn eine Bedienungsperson die Stange 12 in das Gehäuse IO schiebt, kann sie durch das Beobach-

I» tungsfcnster 28 beobachten, ob Funken erzeugt werden.

Die Vorrichtung ist wegen strenger Vorschriften

bezüglich Zündeinrichtungen in ölverarbeitenden und chemischen Anlagen gegen unbefugte oder ungewollte Betätigung gesichert. Auch ist gewährleistet, daß die

ι > Vorrichtung nicht als Ganzes von der Leitung 16 abgenommen werden kann, solange der Funkenerzeuger 21 nicht entfernt ist. Als Sicherung gegen unbefugtes Abbauen kann ein Vorsprung an der Leitung 16 oder dem Gehäuse 17 und ein Anschb^ring am jeweils

2» anderen Teil angeordnet werden, so dzä das Gehäuse 10 nicht abgeschraubt werden kann, solange nicht das Gehäuse 17 entfernt worden ist. Die Sicherung gegen unbefugtes Betätigen wurde oben an Hand des gesichert anzubringenden Sicherungsstiftes 37 erläutert.

-'Ί Die in Fig. 1 bis 3 im einzelnen dargestellte Vorrichtung ist in Fig.4 als Zündeinrichtung 80 schematisch angedeutet.

Sie befindet sich in einer Nebenleituig 16, in die das Gehäuse 10 mit seinem Stutzen 15 eingeschraubt ist. Die

id Nebenleitung 16 ist an einer Mischkammer 81 angeordnet, durch welche die Hauptleitung 81' für das Gas-Luft-Gemisch hindurchgeht. Eine Gasleitung 82 ist über ein Absperrventil 82', ein Druckregelventil 83 und ein Manometer 84 an einen Anschluß 85 der

)"> Mischkammer 81 angeschlossen, während eine Luftleitung 86 über ein von Hand zu betätigendes Absperrventil 86', ein Druckregelventil 87 und ein Manometer 88 an einen Anschluß 89 der Mischkammer 81 angeschlossen ist. Durch die Leitungen 82 und 86 wird jeweils nur ein Teil des Gases bzw. der Luft zugeführt.

Damit die durch das Zünden entstehende Flammenfront zuverlässig zu einem Hilfsbrenner getrieben wird, muß die Luft mit etwas höherem Druck wie das Gas zugeführt werden. Luft wird beispielsweise mii einem

4^r> Druck von 1,7 bis 4,5 kg/cm² und Gas mit einem Druck von etwa 135 kg/cm² zugeführt. Das Gas ist beispielsweise Butan. Wegen der Strömungsgeschwindigkeit des Gas-Luft-Gemisches kann dieses nicht zuverlässig mit der in F i g. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung gezündet

Ίΐι werden, weil die Strömungsgeschwindigkeit eine zum Zünden ausreichende örtliche Erhitzung durch die vorn Funkenerzeuger 21 abgetrennten glühenden Teilchen verhindert. Daher muß die Strömungsgeschwindigkeit des Gas-Luft-Gemisches zum Zünden verringert wer-

■ · den. Gemäß F i g. 4 wird dies durch die Nebenleitung 16 erreicht. Das in der Mischkammer 81 erzeugte Gas-Luft-Gemisch strömt teilweise durch die Hauptleitung 8Γ und teil /eise in die Nebenleitung 16. In der Nebenleitung 16 wird die Geschwindigkeit des Gasge-

wi misches so weit verringert, daß hier bei Betätigen der Zündeinrichtung 80 eine Zündung erfolßt. Das in der Nebenleitung 16 gezündete Gas-Luft-Gemisch zündet dann auch das in der Hauptleitung 81 befindliche Gemisch, so daß silIi eine Flammenfront bildet, die sich

fii bis zu einem der Hilfsbrenner der Abfackelvorrichtung fortpflanzt.

Am Ausgang der Mischkammer 81 kann sich ein Verteiler ?0 befinden, der wahlweise eine Verbindung

zu einer der zu den llilfsbrennern führenden Leitungen herstellt.

Die Wirkung der Ncbenleitung läßt sich beispielsweise auch erzielen, wenn man den Funkenerzcuger mit einem sogenannten Gasschild umgibt, der eine Art Kammer für die Zündung bildet.

Aus der schematischen Darstellung von Fig. 5 ist zu erkennen, daß sich an der nach außen führenden Mündung 92 eines senkrecht verlaufenden Abfackelrohres 100 drei Hilfsbrenner 91 befinden. Das abzufackeln de Gas wird durch eine Leitung 101 zugeführt. Jeder Hilfsbrenner 91 steht über eine leitung 97 mit dem Verteiler 90 in Verbindung, der von Hand verstellbar ist, um jeweils eine der Leitungen 97 an die Mischkammer 81 anzuschließen. Auf diese Weise können mit Hilfe des Verteilers 90 die Hilfsbrenner 91 mit einer einzigen Zündeinrichtung 80 gezündet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zünden eines unter Druck dem Hilfsbrenner einer Abfackelvorrichtung zuströmenden brennbaren Gas-Luft-Gemisches, die in der zum Hilfsbrenner führenden Leitung für das Gemisch eine Funken erzeugende Zündeinrichtung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (80) eine axial verschiebbare Stange (12) mit darauf angebrachter Reibfläche (12') und einen von einer Feder (22) gegen diese gedrückten Funkenerzeuger (21) in einem Gehäuse (10, 17) aufweist, das über eine Nebenleitung (16) an die in der Hauptleitung (8Γ) liegende Mischkammer (81) angeschlossen ist, wobei das Gemisch in der Nebenleitung (16) mit verringerter Geschwindigkeit strömt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (!2) vor Hand verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB das Gehäuse (10) der Zündeinrichtung (80) im Bereich der Reibfläche (12') der Stange (12) eine öffnung (27) mit in diese auswechselbare eingeschraubtem Hohlstopfen (26) mit Beobachtungsfenster (28) enthält, deren Achse in einem von 90° abweichenden Winkel zur Längsachse der Stange verläuft

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB der Funkenerzeuger(21)unddie Feder (22) in einein in eine seitliche Gewindebohrung (18) des Gehäuses (10) eingeschraubten zylindrischen Hohlkörper (17) angeordnet sim~

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (12) mi: einer lösbaren Verriegelung (37, 61, 62, 63) festzustellen ist.