DE19536292A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abschwächen einer Detonation in einem Behälter- bzw. Rohrleitungssystem - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Abschwächen einer Detonation in einem Behälter- bzw. RohrleitungssystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschwächen einer Deton
ation in einem Behälter- bzw. Rohrleitungssystem, bei dem eine
anlaufende Detonationsfront aufgeteilt und in einem Expansionsraum
wieder zusammengeführt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Abschwächen
einer Detonation in einem Behälter- bzw. Rohrleitungssystem mit
einer im Fortpflanzungsweg der Detonationsfront liegenden Wandan
ordnung zum Aufteilen und Umlenken der Detonationsfront und mit
einem Expansionsraum, in dem die aufgeteilte Detonationsfront wie
der zusammengeführt wird.
Die Ausbreitung einer Explosion eines zündfähigen Gasgemisches in
einem Behälter- bzw. Rohrleitungssystem kann als Detonation oder
als Deflagration erfolgen. Bei der Detonation überlagern sich die
Flammenfront und die durch die Druckwelle der Explosion gebildete
Stoßfront, während bei der Deflagration die Stoßwellen der Flam
menfront vorauseilen. Die Flammenfortpflanzungsgeschwindigkeit von
Deflagrationen liegen bei einigen 100 m/sec. und die Verbrennungs
drücke in Stoßrichtung bei bis zu 10 bar (bei einem Ausgangsdruck
der Gemische von 1 bar), während bei Detonationen Flammenfort
pflanzungsgeschwindigkeiten von mehreren 1.000 m/sec. und Drücke
in Stoßrichtung von bis zu 100 bar auftreten können.
Es ist bekannt, die zerstörerische Wirkung von Detonationen durch
Abschwächung bzw. Beendigung der Detonation zu vermeiden und vor
zugsweise dabei die Flammen der Flammenfront der Detonation zum
Erlöschen zu bringen. Häufig werden daher sogenannte "Detonations
bremsen" bzw. "Detonationsstoßfänger" mit einer Flammensperre kom
biniert, die eine Vielzahl enger und langer Spalte aufweist, in
denen die Flamme so stark abgekühlt wird, daß sie zum Erlöschen
kommt.
Eine Detonationssicherung bestehend aus einer Detonationsbremse
und einer Flammensperre ist durch die DE-PS 11 92 980 bekannt. Die
sich durch eine Rohrleitung fortpflanzende Detonationsfront wird
bei der bekannten Vorrichtung durch die konvexe Außenseite einer
kreiszylindrisch ausgebildeten Wand aufgeteilt und gelangt in ei
nen Expansionsraum mit einem gegenüber der Rohrleitung vergrößer
ten Volumen. Die aufgeteilte Detonationsfront kann erst nach meh
reren Umlenkungen gegen die Flammensperre laufen, die in einem
Ausgangsstutzen befestigt ist, der um 90° gegenüber der Rohrleitung
abgewinkelt ist, in der sich die Detonation ursprünglich ausge
breitet hat. Die mehreren Umlenkungen werden dadurch erforderlich,
daß eine zweite halbkreiszylindrische Wand mit einem kleineren
Durchmesser vorgesehen ist, wobei die zueinander zeigenden Fein
wandstücke einander überlappend angeordnet sind und dadurch eine
Art Labyrinth bilden. Bei diesen bekannten Vorrichtungen können
die aufeinander zulaufenden Teil-Detonationsfronten eine Nachde
tonation auslösen, insbesondere, wenn ungünstige Gemischbedingun
gen vorliegen. Es ist daher erforderlich, die Flammensperre so zu
dimensionieren, daß sie auch in diesem Fall eine sichere flammen
löschende Wirkung aufweist. Die flammenlöschenden Spalte der Flam
mensperre müssen ausreichend lang und ausreichend eng dimensio
niert sein, wodurch jedoch für den Normalbetrieb bei der Durch
strömung des Betriebsmediums ein relativ hoher Druckverlust in
Kauf genommen werden muß. Darüberhinaus entsteht durch enge und
lange Durchtrittspalte ein erhöhter Wartungsaufwand.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
ein Vorrichtung anzugeben, durch die die Abschwächung einer Deto
nation in einem Behälter- bzw. Rohrleitungssystem verbessert wer
den kann.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs erwähnten Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufteilung der
Detonationsfront in eine Hauptfront und eine Nebenfront erfolgt,
und daß die Hauptfront mit einer längeren Laufzeit in den Expan
sionsraum geleitet wird, so daß beim Eintritt der Hauptfront in
den Expansionsraum dieser Verbrennungsgase der Nebenfront enthält.
Während die Wirkungsweise der bekannten Vorrichtungen zur Deto
nationsabschwächung darauf beruhten, daß die Detonationsfront mög
lichst effektiv und häufig umgelenkt wird, um so die Fort
pflanzungsgeschwindigkeit herabzusetzen und Energie zu
verbrauchen, beruht die erfindungsgemäße Lösung darauf, daß ein
vorzugsweise kleinerer Teil der Detonationsfront als Nebenfront in
den Expansionsraum geleitet wird und dort, vorzugsweise in Form
einer Deflagration, abbrennt, so daß die Hauptfront beim Eintritt
in den Expansionsraum im wesentlichen Abgase vorfindet, wodurch
die Fortpflanzung der Detonation behindert wird, so daß diese re
gelmäßig zerfällt. Dies wird sichergestellt, wenn die Laufzeit der
Hauptfront relativ zur Nebenfront so dimensioniert wird, daß die
Nebenfront in dem Expansionsraum bereits vollständig zerfallen
ist, wenn die Hauptfront in den Expansionsraum eintritt.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in allen Behälter- bzw.
Rohrleitungssystemen einsetzen, um Detonationen zu vernichten bzw.
zumindest abzuschwächen. Für Verbindungsstellen in andere Systeme
oder in den Außenbereich wird zweckmäßigerweise eine Kombination
mit einer herkömmlichen Flammensperre vorgenommen, wobei die ver
besserte Wirkung der erfindungsgemäßen Detonationsabschwächung
dazu führt, daß die Flammensperre weniger enge und/oder wenige
lange Flammen löschende Spalte aufweisen muß, so daß der durch die
Flammensperre bewirkte Druckabfall für den normalen Betriebs zu
stand verringert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders wirksam, wenn die
Nebenfront in den ausgangsseitigen Teil des Expansionsraum gelei
tet wird, also beispielsweise bis kurz vor eine dort angeordnete
Flammensperre, bevor sie in den Expansionsraum eintreten kann. Das
dadurch bewirkte gegenläufige Abbrennen der Nebenfront und Eintre
ten der Hauptfront in die Expansionskammer führt zu einer noch
verbesserten und noch sichereren Abschwächung der Detonation.
Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren funktionierende Vorrich
tung der eingangs erwähnten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Wandanordnung einen ersten Leitungsweg für die Hauptfront und
einen zweiten Leitungsweg für die Nebenfront der Detonationsfront
bildet, wobei die Leitungswege so dimensioniert sind, daß die
Hauptfront gegenüber der Nebenfront verzögert in den Expansions
raum eintritt. Dabei ist vorzugsweise der Gesamtquerschnitt des
ersten Leitungswegs wesentlich größer, vorzugsweise mindestens
vier mal so groß, als der Gesamtquerschnitt des zweiten Leitungs
wegs.
Um sicherzustellen, daß die Detonation der Nebenfront beim Ein
tritt in die Expansionskammer in eine Deflagration übergegangen
ist, ist der zweite Leitungsweg in einer bevorzugten Ausführungs
form aus wenigstens einer Öffnung oder wenigstens einem Leitungs
stück gebildet, dessen Durchmesser jeweils unterhalb des
kritischen Durchmessers liegt. Der Begriff "kritischer Durchmes
ser" legt die Erkenntnis zugrunde, daß unterhalb eines bestimmten
Durchmessers eines Leitungsstücks Stoßfront und Flammenfront nicht
mehr gemeinsam voranschreiten können und daher getrennt werden.
Erläuterungen des Begriffes "kritischer Rohrdurchmesser" finden
sich in dem Artikel von Lee, J.H.S. Dynamic Parameters of Gaseous
Detonations, Ann.Rev.Fluid.Mech. 16 (1984), Seiten 311 bis 336.
Aus den oben erwähnten Gründen kann der Expansionsraum am bezüg
lich der Wandanordnung strömungsmäßig anderen Ende durch eine
Flammensperre mit flammenlöschenden Spalten abgeschlossen sein.
Für einen kompakten Aufbau der Vorrichtung, die unnötig lange Ver
zögerungen der Hauptfront vermeidet, ist es zweckmäßig, wenn der
zweite Leitungsweg den direkten Durchtritt der Nebenfront in den
Expansionsraum im wesentlichen ohne Umlenkung erlaubt. Dies ist
insbesondere dann zweckmäßig, wenn bereits durch die Unterschrei
tung des kritischen Durchmessers für eine Trennung von Flammen
front und Stoßfront gesorgt wird, so daß energiezehrende Umlenkun
gen für die Nebenfront nicht mehr erforderlich sind. Da die Neben
front im wesentlichen unverzögert fortschreitet, ist die für die
Hauptfront benötigte Verzögerung minimiert.
Der zweite Leitungsweg kann in einer einfachen Ausführungsform
durch wenigstens eine in Fortpflanzungsrichtung der Detonations
front liegende Öffnung der Wandanordnung gebildet sein. Alternativ
hierzu ist der zweite Leitungsweg durch wenigstens ein in Fort
pflanzungsrichtung der Detonationsfront liegendes Leitungsstück
gebildet. Das Leitungsstück kann zweckmäßigerweise kurz vor der
Flammensperre enden, um die Gegenläufigkeit des Abbrennens der
Flamme der Nebenfront und des Eintritts der Hauptfront in den Ex
pansionsraum zu gewährleisten. Bei einer in einem abgewinkelten
Rohrstück angeordneten Flammensperre ist das Leitungsstück zweck
mäßigerweise entsprechend gebogen. Die Wandanordnung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in an sich bekannter Weise ei
nen kreiszylindrischen Wandabschnitt aufweisen, der die
Detonationsfront in zwei Hauptfronten aufteilt und umlenkt und der
wenigstens eine Öffnung bzw. ein Leitungsstück für den Durchtritt
der Nebenfront aufweist.
In einer alternativen konstruktiven Ausführungsform weist die
Wandanordnung eine eine anlaufende Detonationsfront umfassende
becherförmige Wand auf, in deren Boden sich wenigstens eine Öff
nung bzw. ein Leitungsstück als zweiter Leitungsweg für den Durch
tritt der Nebenfront befindet, wobei der erste Leitungsweg an der
Außenseite der zylindrischen Abschnitte der becherförmigen Wand
verläuft.
Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung darge
stellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 - einen Vertikalschnitt durch ein erstes, als Winkelstück
ausgeführtes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 - einen Horizontalschnitt durch das erste Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 1,
Fig. 3 - einen Vertikalschnitt durch ein als Winkelstück ausge
bildetes zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 - einen Horizontalschnitt durch das Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 3,
Fig. 5 - einen Vertikalschnitt durch ein drittes, als Winkelstück
ausgeführtes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 6 - einen Horizontalschnitt durch das Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 5,
Fig. 7 - einen Vertikalschnitt durch ein linear aus gebildetes
viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 8 - einen Vertikalschnitt durch ein linear aus gebildetes
fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 9 - einen Vertikalschnitt durch ein linear ausgeführtes
sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung weist ein als
Winkelstück ausgebildetes Gehäuse 1 mit einem bezüglich der mögli
chen Detonation eingangsseitigen Anschlußflansch 2 und einem dazu
um 90° abgewinkelten ausgangsseitigen Anschlußflansch 3 auf. Beide
Anschlußflansche 2, 3 weisen Wandungen 4, 5 auf, die sich zum Inne
ren des Gehäuses 1 hin konisch erweitern. In dem erweiterten Teil
der Wandung 5 des ausgangsseitigen Anschlußflansches 3 befindet
sich eine Stufe 6, auf die eine übliche Flammensperre 7 aufgelegt
ist. Die Flammensperre 7 wird mit Hilfe eines Einsatzes 8 des Ge
häuses 1 an ihrem Ort gehalten. Der Einsatz 8 weist eine im wesent
lichen kreiszylindrische Wandung 9 auf, die durch ein Übergangs
stück 10 in einen unteren freien Rand 11 erweitert ist, der an der
Flammensperre 7 anliegt.
Die kreiszylindrische Wandung 9 weist an der dem eingangsseitigen
Flansch 2 gegenüberliegenden Seite eine schlitzförmige Öffnung 12
auf und ist auf der dem ausgangsseitigen Anschlußflansch 3 gegen
überliegenden Seite durch eine flache Platte 13 abgeschlossen. Der
Einsatz 8 wird insgesamt durch einen auf das Gehäuse 1 aufge
schraubten Deckel 14 an Ort und Stelle abgedichtet gehalten.
Im Übergangsstück 10 befindet sich in der vertikalen Mittelebene
des eingangsseitigen Anschlußflansches 2 eine Öffnung 15 mit einem
Durchmesser, der weniger als 1/4 des Durchmessers des eingangssei
tigen Anschlußflansches 2 beträgt und einen noch wesentlich gerin
geren Teil des erweiterten Querschnitts des Gehäuses 1 vor der
kreiszylindrischen Wandung 9 einnimmt.
Die kreiszylindrische Wandung 9 weist ferner in dem dem Eingangs
flansch 2 gegenüberliegenden Bereich seitlich von der Öffnung 12
radiale Verstärkungsrippen 16 auf, die sich radial bis zur Höhe
des freien Randes 11 erstrecken.
Eine durch den eingangsseitigen Anschlußflansch 2 des Gehäuses 1
einlaufende Detonationsfront gelangt auf die kreiszylindrische
Wandung 9 und wird dort aufgeteilt. Wegen der Symmetrie der Anord
nung werden zwei Hauptfronten gebildet, die um die kreiszylindri
sche Wandung 9 und die Verstärkungsrippen 16 herumlaufen und durch
die Öffnung 12 in den einen Expansionsraum 17 bildenden Innenraum
der kreiszylindrischen Wandung 9 eintreten. Die Hauptfronten ge
langen somit über den beschriebenen ersten Leitungsweg in den Ex
pansionsraum 17 und zur Flammensperre 7.
Ein kleiner Teil der anlaufenden Detonationsfront tritt durch die
Öffnung 15 als Nebenfront hindurch und gelangt direkt in den Ex
pansionsraum 17, und zwar dicht vor der Flammensperre 7. Die Öff
nung 15 bildet somit einen zweiten Leitungsweg, auf dem eine Ne
benfront der Detonationsfront in den Expansionsraum 17 gelangt.
Da die Hauptfronten über den ersten Leitungsweg einen längeren Weg
in den Expansionsraum 17 als die Nebenfront zurücklegen müssen,
gelangt die Nebenfront zeitlich vor den Hauptfronten in den Expan
sionsraum 17. Die Nebenfront zerfällt im Expansionsraum 17 und
brennt als Deflagration ab. Wenn die Hauptfronten in den
Expansionsraum eintreten, ist dieser somit - zumindest teilweise,
vorzugsweise vollständig - mit Abgasen gefüllt, so daß die Haupt
fronten im Expansionsraum 17 keine brennbaren Gase mehr oder nur
noch geringe Mengen davon vorfinden und keine ausreichende Energie
zur Fortpflanzung aufnehmen können. Auch die Hauptfronten zerfal
len daher in dem Expansionsraum 17, bevor sie zur Flammensperre 7
gelangen.
Die Flammensperre 7 braucht somit nur noch für die wesentlich we
niger gefährlichen Deflagrationen ausgelegt zu sein, kann also
wesentlich weniger enge und/oder weniger lange Spalte aufweisen.
Dadurch wird ein geringerer Strömungswiderstand gebildet und die
Wartung der Flammensperre 7 erleichtert.
Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
bildet der Einsatz 8′ zugleich den Deckel 14 des Längsgehäuses 1
die kreiszylindrische Wandung 9′ weist einen Durchmesser auf, der
dem Außendurchmesser der Flammensperre 7 entspricht. Mit der Öff
nung 12 auf der dem eingangsseitigen Anschlußflansch gegenüberlie
genden Seite fluchtet ein weiterer kreiszylindrischer Wandab
schnitt 18, der konzentrisch zu der kreiszylindrischen Wand 9′,
jedoch mit kleinerem Durchmesser angeordnet ist. Eine Öffnung 19
des kreiszylindrischen Wandabschnitts 18 zeigt zum eingangsseiti
gen Anschlußflansch 2, so daß die durch die kreiszylindrische Wand
9′ gebildeten Teil- Hauptfronten durch ein durch die Öffnung 12,
19 gebildetes Labyrinth in den Expansionsraum 17′ oberhalb der
Flammensperre 7 gelangen.
In der Achse des eingangsseitigen Anschlußflansches 2 befindet
sich in der kreiszylindrischen Wand 9′ ein in den Expansionsraum
17′ ragendes Leitungsstück 20, das mit einem Durchmesser unterhalb
des kritischen Rohrdurchmessers eine Nebenfront ohne Umlenkung in
den Expansionsraum 17′ leitet, während die Hauptfront mehrfach
umgelenkt und verzögert in den Expansionsraum 17′ gelangen.
Bei dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten dritten Ausführungs
beispiel ist gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fig.
3 und 4 das Leitungsstück 20′ nach unten abgewinkelt, um die Ne
benfront in einer größeren näher zur Flammensperre 7 in den Expan
sionsraum 17′ einzuleiten. Darüber hinaus ist die kreiszylindrische
Wandung 9′′ als halbkreisförmiger Abschnitt ausgebildet. Der zwei
te kreiszylindrische Wandabschnitt 18 ist mit radialen Rippen 16′
versehen, die zusammen mit den Enden des kreisförmigen Wandab
schnitts 9′′ Eintrittsöffnungen 12′ bilden, die sich seitlich an
der Wandanordnung befinden und zusammen mit der Öffnung 19 die
mehrfachen Umlenkungen der Hauptfronten bewirken. Bei diesem Aus
führungsbeispiel wird der Einsatz 8′′ - wie bei dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel - eine separaten Deckel 14 befestigt.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel weist
ein Gehäuse 21 einen in einer gemeinsamen Achse liegenden ein
gangsseitigen Anschlußflansch 22 und ausgangsseitigen Anschluß
flansch 23 auf. Der eingangsseitige Anschlußflansch 22 mündet mit
einem zylindrischen Rohrstück 24 in den Innenraum des Gehäuses 21
und wird dort von einer becherförmigen Wand 25 überlappend über
griffen. Die becherförmige Wand 25 besteht aus einer zylindrischen
Mantelwand 26 und einem vom eingangsseitigen Anschlußflansch 22
weggewölbten Boden 27. Zwischen dem rohrförmigen Leitungsstück 24
des eingangsseitigen Anschlußflansches 22 und der zylindrischen
Wand 26 der becherförmigen Wand 25 einerseits wie zwischen der
zylindrischen Wand 26 und dem Gehäuse 21 andererseits, sind Rings
palte 28, 29 ausgebildet, die ein Labyrinth für eine in die becher
förmige Wand 25 einlaufende Detonationsfront bilden, die aus der
becherförmigen Wand 25 über den inneren Ringspalt 28 reflektiert
austritt und nach Umlenkung um 180° durch den äußeren Ringspalt 29
in eine Expansionskammer 30 eintritt, die durch eine Flammensperre
7 abgeschlossen ist. Die Flammensperre 7 ist zwischen zwei als
Befestigungsflansche 31 abgeschlossene Teile des Gehäuses 21 ein
gelegt und durch Verschraubung der Befestigungsflansche 31 ver
spannt, wobei das nicht den Expansionsraum 30 enthaltende Teil des
Gehäuses 21 lediglich die Verjüngung auf den ausgangsseitigen An
schlußflansch 23 enthält.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Nebenfront durch eine in
der Achse des eingangsseitigen Anschlußflansches 22 liegende Öff
nung 32 in den Expansionsraum 30 ohne Umlenkung geleitet.
Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel, das im we
sentlichen mit dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel
übereinstimmt, sind im Boden 27 der becherförmigen Wand 25 mehrere
Öffnungen 32 symmetrisch zur Achse des eingangsseitigen Anschluß
flansches 22 angeordnet, von denen in der vertikalen Schnittachse
3 Öffnung 32 zu sehen sind.
Das in Fig. 9 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht dem in
Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, daß
statt der Öffnung 32 ein Leitungsstück 32′ vorgesehen ist, durch
das die Nebenfront in größerer Nähe zur Flammensperre 7 in den
Expansionsraum 30 eingeleitet wird.
Alle dargestellten Ausführungsbeispiele erlauben eine wirksame
Schwächung bzw. Beendigung der Detonation und daher eine geringe
Belastung der in diesen Ausführungsbeispielen vorgesehenen Flam
mensperren 7.
Claims (19)
1. Verfahren zum Abschwächen einer Detonation in einem Behälter- bzw.
Rohrleitungssystem, bei dem eine anlaufende Detonations
front aufgeteilt und in einem Expansionsraum (17, 17′, 30) wie
der zusammengeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
Aufteilung der Detonationsfront in eine Hauptfront und eine
Nebenfront erfolgt und das die Hauptfront mit einer längeren
Laufzeit in den Expansionsraum (17, 17′, 30) geleitet wird, so
daß beim Eintritt der Hauptfront in den Expansionsraum
(17, 17′, 30) dieser Verbrennungsgase der Nebenfront enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Nebenfront wesentlich kleiner als die Hauptfront ausgebildet
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Laufzeit der Hauptfront relativ zur Nebenfront so dimen
sioniert wird, daß die Nebenfront in dem Expansionsraum
(17, 17′, 30) bereits vollständig zerfallen ist, wenn die
Hauptfront in den Expansionsraum (17, 17′, 30) eintritt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß nach dem Zerfallen der Detonation das Gas zum
Löschen einer etwaig noch bestehenden Flamme durch ein flam
menlöschende Spalte aufweisende Flammensperre (7) geleitet
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Nebenfront bezüglich der Hauptfront an ei
nem gegenüberliegenden Ende in den Expansionsraum (17, 17′, 30)
geleitet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Nebenfront bis kurz vor die Flammensperre (7) geleitet
wird, bevor sie in den Expansionsraum (17, 17′, 30) eintritt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich die Hauptfront gegenläufig zur Nebenfront
im Expansionsraum (17, 17′, 30) ausbreitet.
8. Vorrichtung zum Abschwächen einer Detonation in einem Behäl
ter- bzw. Rohrleitungssystem mit einer im Fortpflanzungsweg
der Detonationsfront liegenden Wandanordnung zum Aufteilen
und Umlenken der Detonationsfront und mit einem Expansions
raum (17, 17′, 30) in dem die aufgeteilte Detonationsfront wie
der zusammengeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wandanordnung (9, 16; 9′, 18; 9′′, 16′, 18; 24, 25) einen ersten
Leitungsweg für Hauptfront und einen zweiten Leitungsweg für
eine Nebenfront der Detonationsfront bildet, wobei die Lei
tungswege so dimensioniert sind, daß die Hauptfront gegenüber
der Nebenfront verzögernd in den Expansionsraum (17, 17′, 30)
eintritt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gesamtquerschnitt des ersten Leitungswegs wesentlich größer
ist als der Gesamtquerschnitt des zweiten Leitungswegs.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gesamtquerschnitt des zweiten Leitungswegs weniger als 1/4
des Gesamtquerschnitts des ersten Leitungswegs beträgt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zweite Leitungsweg aus wenigstens einer
Öffnung (15, 32) bzw. wenigstens einem Leitungsstück
(20, 20′, 32′) gebildet ist, dessen Durchmesser jeweils unter
halb des kritischen Rohrdurchmessers liegt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Expansionsraum (17, 17′, 30) am bezüglich
der Wandanordnung strömungsmäßig anderen Ende durch eine
Flammensperre (7) mit flammenlöschenden Spalten abgeschlossen
ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zweite Leitungsweg den direkten Durch
tritt der Nebenfront in den Expansionsraum (17, 17′, 30) im
wesentlichen ohne Umlenkung erlaubt.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zweite Leitungsweg durch wenigstens
eine in Fortpflanzungsrichtung der Detonationsfront liegende
Öffnung (15, 32) gebildet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zweite Leitungsweg durch wenigstens ein
in Fortpflanzungsrichtung der Detonationsfront liegendes Lei
tungsstück (20, 20′, 32′) gebildet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das
Leitungsstück (20, 20′, 32′) kurz vor der Flammensperre (7)
endet.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß das Leitungsstück (20′) auf die in einem abgewinkelten
Rohrstück angeordnete Flammensperre (7) abgebogen ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Wandanordnung in an sich bekannter Wei
se kreiszylindrische Wand (9, 9′) aufweist, die die Deto
nationsfront in zwei Hauptfronten aufteilt und umlenkt und
wenigstens eine Öffnung (15) bzw. ein Leitungsstück (20, 20′)
für den Durchtritt der Nebenfront aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Wandanordnung eine die anlaufende De
tonationsfront umfassende becherförmige Wand (25) aufweist,
in deren Boden (27) wenigstens eine Öffnung (32) bzw. ein
Leitungsstück (32′) ein zweiter Leitungsweg für den Durch
tritt der Nebenfront befindet, und daß der erste Leitungsweg
(28, 29) an der Außenseite der zylindrischen Abschnitte (26)
der becherförmigen Wand (25) entlang verläuft.
Priority Applications (19)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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