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Die Erfindung betrifft eine Druckentlastungsvorrichtung für explosive Gase, gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
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In vielen explosionsgefährdeten Anlagen wie zum Beispiel Silos, Behältern, Rohren und dergleichen werden häufig geschlossene Entlastungsöffnungen eingebaut, die im Explosionsfall durch den entstehenden Überdruck geöffnet werden. Dabei handelt es sich häufig um Berstscheiben als Sollbruchstellen oder selbstöffnende Ventile, die den Überdruck in die Atmosphäre freigeben, damit das Silo, der Behälter, die Rohre oder die mit diesen verbundenen Anlagenteile nicht beschädigt werden. Allerdings treten bei derartigen Explosionen mit explosiven Gasen, die meist durch ein explosives Staub-Luftgemisch ausgelöst werden, eine große Hitzewirkung auf, die häufig auch eine Flamme erzeugt, die außerhalb der Anlage einen Brand auslösen kann. Deshalb werden derartige Entlastungsöffnungen meist mit einer Umbauung in Form eines gasdurchlässigen Käfigs, eines Korbes oder eines andersartigen Gehäuses umbaut, durch den die Flammen an einem Austreten gehindert werden sollen.
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Eine derartige Vorrichtung zur Druckentlastung für eine mit einer Berstscheibe geschlossene Entlastungsöffnung, ist aus der
EP 1 369 628 B1 bekannt, bei der die Entlastungsöffnung mit einem gasdurchlässigen Korb umbaut ist. Dabei besteht die Berstscheibe aus einer dünnwandigen domförmigen Wölbung, die nach außen zum Inneren des Korbes gerichtet ist und offensichtlich aus einem dünnen Blech besteht. Dabei ist die Berstscheibe zwischen zwei Flanschen eingeklemmt, wobei der ringförmige Rand der Berstscheibe eine Soll-Reißstelle aufweist, die als kreisbogenförmiger Spalt mit beabstandeten Materialbrücken ausgebildet ist und von den Flanschen klemmend abgedeckt wird. Bei einem vorgegebenen explosionsbedingten Überdruck im Inneren der explosionsgefährdeten Anlage reißt der innere Teil der Berstscheibe vom Rand im Bereich der Spalte ab und gibt die Öffnung klappendeckelartig zum Korb als Umbauung und damit zur Atmosphäre frei. Dabei besteht die Umbauung in Form des Korbes aus einem quaderförmigen Gestell, das durch vier rechteckige, hochkant angeordnete Wandelemente und ein abdeckendes Wandelement die Berstscheibe umgibt. Die Wandelemente bestehen dabei aus ebenen beabstandeten gasdurchlässigen Innen- und Außenplatten, wobei mindestens die Außenplatten im Zentrum eine quadratische aussparende Gitterstruktur aufweisen, die innen mit einem offenporigen Metallschaum als Flammensperre hinterlegt ist. Beim Durchströmen des Metallschaums von explosionsbedingten Flammen sollen diesen durch den Metallschaum so viel Wärme entzogen werden, dass die Flammen erlöschen. Derartige Metallschaumplatten sind aufwändig in der Herstellung und stellen wegen ihrer geringen Porenweite ein Druckhindernis dar, so dass für eine schnelle Druckentlastung eine große Plattenfläche benötigt wird. Durch die geringe Porenweite können sich die Metallschaumplatten auch schnell durch die im Explosionsgas enthaltenen Staubpartikel zusetzen, so dass sich die Druckentlastung bei größeren Explosionen schnell verschlechtern kann.
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Aus der
DE 10 2011 112 123 A1 ist eine Druckentlastungsvorrichtung bekannt, bei der das die Entlastungsöffnung verschließende Berstelement durch einen Metallkasten umbaut ist, der aus doppelwandigen Außenwänden besteht, in denen zur Druckentlastung eine Vielzahl versetzt angeordneter Bohrungen enthalten sind. Dabei sind zwischen den parallelen doppelten Wandelementen um die Bohrungen ringförmige Rohrstutzen befestigt, die von den gegenüberliegenden Wandelementen beabstandet sind. Die Rohrstutzen der gegenüberliegenden Wandelemente sind dabei seitlich versetzt angeordnet. Im Explosionsfall werden die Explosionsgase durch die versetzten Rohrstutzen zweimal um 180° umgeleitet und dadurch abgekühlt, um dann nach außen in die Atmosphäre auszutreten. Derartige Umlenkkanäle haben zwar ein relativ großen Durchlassquerschnitt und können sich deshalb kaum durch Staubpartikel zusetzen, dabei ist aber nicht ausschließen, dass noch Staubpartikel nach außen gelangen und sich dort erneut entzünden.
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Aus der
US 4,328,901 A ist eine Druckentlastungsvorrichtung für ein Gehäuse einer elektrischen Vorrichtung bekannt, die vorzugsweise bei Bergbaumaschinen in Kohlebergwerken eingesetzt werden und ein Austreten von heißen Gasen und Flammen verhindern soll. Dazu ist die elektrische Vorrichtung in einem explosionsgeschützten Gehäuse angeordnet, das eine Entlastungsöffnung enthält, die von einer Magnetklappe verschließbar ist. In der Entlastungsöffnung ist zum Innenraum gerichtet zunächst ein mehrlagiges Drahtgeflecht aus Edelstahldraht angeordnet, das als metallisches Sieb mit geringen Maschenweiten und einem Drahtdurchmesser von 0,43 mm ausgebildet ist und als Vorsieb dient. Gleichzeitig soll das mehrlagige Drahtgeflecht bei einer Explosion im Inneren des Gehäuses mögliche heiße Gas-Luftgemische oder Flammen abkühlen und dem Explosionsdruck mechanisch standhalten. Auf diesem mehrlagigen Drahtgeflecht ist eine weitere Schicht aus einem weniger robusten porösen Metallschaum angeordnet, die im Explosionsfall durchströmt werden muss, um die heißen Explosionsgase oder Flammen weiter abzukühlen und dadurch ein Austreten der Flammen nach außen zu verhindern. Da sich insbesondere der poröse Metallschaum und auch das Vorsieb durch die im Explosionsfall austretenden Staubpartikel schnell zusetzen kann, wird die Druckentlastungswirkung dadurch stark eingeschränkt. Dies führt zu einer Druckerhöhung im Gehäuseinnenraum, durch das das Mehrschichtmaterial aus dem Metallsieb und der Metallschaumschicht leicht aus ihrer Einklemmung vor der Entlastungsöffnung herausgedrückt werden kann, wodurch eine sichere Flammensperre nicht mehr gewährleistet wird.
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Aus der
DE 38 22 012 C2 ist eine sogenannte Quenching-Vorrichtung bekannt, mit der Explosions- oder Verbrennungsgase beim Verlassen eines Behälters abgekühlt zur Atmosphäre abgeleitet werden. Dazu wird die Entlastungsöffnung in Form einer freigebaren Berstscheibe mit einem topfartigen Behälter umbaut, dessen Wandungen aus mehreren wellenartig ausgeformten Edelmetallschichten bestehen. Die Edelmetallschichten sind dabei siebartig ausgebildet und mit zahlreichen Löchern versehen durchsetzt. Dadurch können die Explosionsgase nach außen entweichen und werden dabei durch die Metallschichten soweit abgekühlt, dass keine Flammen mehr austreten können. Damit auch noch unverbrannte Staub-Luftgemische nicht nach außen strömen können, sind zwischen den Metallschichten noch Schichten aus Stein- oder Glaswolle angebracht, die als Staubfilter dienen. Da die Stein- oder Glaswolleschichten zwischen den Metallschichten thermisch isolierend wirken, sind relativ viele Metallschichten notwendig, um die Explosions- und Verbrennungsgase hinreichend abzukühlen. Hierdurch erhöht sich aber gleichzeitig der Druckwiderstand, wodurch sich eine schnelle Druckentlastung verschlechtert.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde eine Druckentlastungsvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass möglichst ohne große Druckhindernisse eine schnelle Druckentlastung erfolgt und explosionsbedingte Flammen auch bei kompakter Ausführung zuverlässig gelöscht werden.
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Diese Erfindung wird durch die im Schutzanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch ein einzelnes Druckentlastungsmodul im einfachsten Fall bereits eine vollständige Druckentlastungsvorrichtung gebildet wird, die nicht nur druckentlastend wirkt, sondern gleichzeitig auch die austretenden Explosionsgase soweit abkühlt, dass vorhandene Flammen erlöschen und sich nach deren Austritt in die Atmosphäre auch nicht mehr entzünden können. Dabei haben insbesondere die in den Druckentastungsmodulen eingebrachten Stahlwollfüllungen der Vorteil, dass die jeweils innenliegenden Stahlwollfüllungen mit den dünneren Stahlwollfasern sich bis in den Schmelzbereich erhitzen und dadurch in kürzester Zeit ein Maximum an thermischer Energie aufnehmen, die die Temperatur der explosiven Gase rasch vermindert. Gleichzeitig werden durch die maximale Erhitzung der Stahlwollfasern die entzündbaren organischen und metallischen Staubpartikel verbrannt, wodurch nachfolgend wegen Fehlens der brennbaren Staubbestandteile eine Wiederentzündung weitgehend ausgeschlossen wird. Gleichzeitig hat die Erfindung durch das Verbrennen der organischen und metallischen Staubpartikel den Vorteil, dass ein Zusetzen der Flammsperrkammern vermieden wird, wodurch eine schnelle und ungedämpfte Druckentlastung gewährleistet bleibt.
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Durch die nachfolgende weitere Flammsperrkammer hat die Erfindung mit den dickeren Stahlwollfasern zusätzlich den Vorteil, dass diese sich durch ihre größere Abkühlmasse nicht mehr so schnell erhitzen können und dadurch nicht so rasch in den hochglühenden Schmelzbereich gelangen, wodurch sich die bereits leicht abgekühlten Explosionsgase weiter unter ihre Entzündungstemperatur abkühlen. Dadurch können sich auch noch Restmengen der organischen und metallischen Staubpartikel in den Explosionsgasen nicht mehr selbst entzünden, wodurch ein Austreten von Flammen zusätzlich vermindert wird. Dabei hat die Stahlwollfüllung mit den etwas dickeren Stahlwollfasern gleichzeitig den Vorteil, dass deren gasdurchlässige Zwischenräume stets größer als poröse Filterschichten sind und dadurch sich nicht so leicht zusetzen können, so dass auch bei größeren Explosionsgasmengen eine ungedämpfte Druckentlastungswirkung beibehalten bleibt.
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Die Erfindung mit mehr als nur zwei Flammsperrkammern hat dabei den Vorteil, dass auch bei unterschiedlichen Explosionstemperaturen auch mehr als eine Flammsperrkammer zur Verbrennung der organischen und metallischen Staubanteile zur Verfügung steht und zusätzlich mindestens noch eine Flammsperrkammer zur Temperaturabsenkung unter deren Entzündungstemperatur wirksam bleibt.
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Die Erfindung mit dem Einsatz von Stahlwollfüllungen in den Flammsperrkammern hat weiterhin den Vorteil, dass damit auf einfach Weise eine gasdurchlässige Kühlmasse in einem durchströmbaren Abkühlbereich geschaffen werden kann, wobei durch eine vorgebbare Packdichte und Stahlwollfaserdicke die Explosionsgase hinreichend abkühlbar sind, ohne die notwendige Druckentlastung durch lange umlenkbare Auslasskanäle zu erschweren.
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Die Erfindung hat durch die industriell kostengünstig herstellbaren Druckentlastungsmodule den Vorteil, dass diese durch verschiedene Kombinationsmöglichkeiten als umbauender Metallkasten, Korb oder als stapelbare Modulschichten als optimal nutzbare Druckentlastungsvorrichtungen zusammenstellbar sind, die die erwartbaren Explosionswirkungen maximal entlasten und dessen Entflammtemperatur hinreichen abkühlen können. Dabei sind auch stapelfähige Druckentlastungsmodule ausführbar, die durch unterschiedliche Stahlwollfüllungen mit verschiedenen aufeinander abgestimmten Stahlwollfaserdicken befüllt sind, und die den Vorteil haben, für die verschiedensten explosionsgefährdeten Anlagen mit unterschiedlichen Explosionstemperaturen verwendbar zu sein.
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Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass die Druckentlastungsmodule auch zylinderförmig, scheibenförmig und/oder mehreckig (z. B. drei- oder sechseckig) ausführbar sind, wodurch Druckentlastungsvorrichtungen mit unterschiedlichen Umbauausführungen aufbaubar sind.
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Eine besondere Ausführungsform der Erfindung mit Distanzbolzen oder Abstandshalter zwischen den die Flammsperrkammern abtrennenden Trennwänden hat den Vorteil, dass dadurch im Explosionsfall eine komprimierende Verformung der Flammsperrkammern verhindert wird, so dass die Druckentlastungs- und Flammsperrwirkung über die Explosionsdauer unveränderbar erhalten bleibt.
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Eine weitere besondere Ausführung der Erfindung mit zusätzlichen Staub- und/oder Metallstaubfiltern hat den Vorteil, dass dadurch auch nicht brennbare Staubanteile aus den Explosionsgasen ausscheidbar sind, und so deren Austreten aus der explosionsgefährdeten Anlage in die Atmosphäre verhindert werden kann. Der dabei mit dem Druckentlastungsmodul und den außenliegenden Staub- und/oder Metallstaubfiltern gewählte Schichtaufbau hat dabei zusätzlich den Vorteil, dass nach jedem Explosionsfall die zugesetzten Filterteile oder beschädigte Druckentlastungsmodule einzeln austauschbar sind.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine Seitenansicht eines als Teilschnitt dargestellten Druckentlastungsmodul einer Druckentlastungsvorrichtung;
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2: eine perspektivische Darstellung eines Druckentlastungsmoduls, und
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3: eine Explosionsdarstellung eines Druckentlastungsmoduls mit zusätzlichen Staubfiltervorsätzen.
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In 1 der Zeichnung ist eine Seitenansicht eines als Teilschnitt ersichtlichen Druckentlastungsmodul 1 und in 2 der Zeichnung ein geschlossenes Druckentlastungsmodul 1 einer Druckentlastungsvorrichtung dargestellt, das drei Flammsperrkammern 3, 4, 5 enthält, in denen drei verschiedene Stahlwollfüllungen 8, 9, 10 angeordnet sind, wobei in der zur Entlastungsöffnung 11 gerichteten ersten Flammsperrkammer 3 dünne Stahlwollfasern 15 und dieser benachbarten zweiten Flammsperrkammer 4 dickere Stahlwollfasern 16 und in der zur Atmosphäre 14 ausgerichteten dritten Flammsperrkammer 5 noch eine Stufe dickere Stahlwollfasern 17 eingefüllt sind.
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Das Druckentlastungsmodul 1 enthält ein quaderförmiges Gehäuse 2, in das die drei Flammsperrkammern 3, 4, 5 angeordnet sind. Dabei ist das Gehäuse 2 vorzugsweise aus Stahlblechteilen gefertigt, die an ihren schmalen Seitenwänden 18 geschlossene Blechplatten aufweisen. Die in Durchströmrichtung liegenden Deckplatten 19 besitzen im Zentrum um einen geschlossenen Randbereich ein Lochblech mit Gitterlöchern mit Maschenweiten von ca. 20 × 20 mm, die ein ungehindertes Durchströmen der explosiven Gase 13 ermöglichen. Dabei besitzt ein derartiges Druckentlastungsmodul 1 vorzugweise eine Größe von 500 × 500 × 100 mm und kann damit direkt auf eine Entlastungsöffnung 11 bis zu einer Größe von 500 × 500 mm befestigt werden und stellt dann selbst eine Umbauung 12 einer Entlastungsöffnung 11 dar.
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Derartige Druckentlastungsmodule 1 können aber auch zu mehreren miteinander zu größeren Umbauungen 12 oder einer korbähnlichen Umbauung zusammengesetzt werden. Solche Druckentlastungsmodule 1 können aber auch in ansonsten geschlossenen Gehäuseeinheiten zur Druckentlastung als Teil der Umbauung 12 eingebaut werden, wobei die Abmessungen auch auf andere Größen von Entlastungsöffnungen 11 abgestimmt werden können.
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Innerhalb des Gehäusemoduls 1 sind parallel zu den Deckplatten 19 noch zwei Trennwände 20 angeordnet, die den Gehäuseinnenraum in drei vorzugsweise gleichgroße Flammsperrkammern 3, 4, 5 unterteilen, wobei diese Trennwände 20 eine Vielzahl von Durchströmlöchern aufweisen oder als Lochblech 7 ausgebildet sind. Zur Stabilisierung der Flammsperrkammern 3, 4, 5 in Durchströmrichtung sind zwischen den beiden Deckplatten 19 zusätzlich noch mehrere, vorzugsweise neun Distanzbolzen 6 oder andere Abstandshalter montiert. Dadurch wird der Durchströmabstand der Trennwände 20 und der Deckplatten 19 zueinander auch im Explosionsfall konstant gehalten, damit die darin befindlichen Stahlwollfüllungen 8, 9, 10 nicht komprimiert werden.
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In der ersten Flammsperrkammer 1, die unmittelbar über der Entlastungsöffnung 11 angeordnet ist, ist eine Stahlwollfüllung 8 eingebracht, die verhältnismäßig dünne Stahlwollfasern 15 mit Faserdicken von 0,01 bis 0,2 mm aufweist. In der nächstfolgeden zweiten Flammsperrkammer 4 ist hingegen eine zweite Stahlwollfüllung 9 angeordnet, die eine Stufe dickere Stahlwollfasern 16 einer Dicke von 0,21 bis 0,5 mm enthält. In der dritten Flammsperrkammer 5, die in Durchströmrichtung zur Atmosphäre 14 ausgerichtet ist, ist eine dritte Stahlwollfüllung 10 eingefüllt, dessen Stahlwollfasern 17 noch eine weitere Stufe dicker sind als die in der zweiten Flammsperrkammer 4 mit Faserdicken von vorzugsweise 0,51 bis 1 mm. Dabei sind die Stahlwollfasern 15, 16, 17 in jeder Flammsperrkammer 3, 4, 5 von gleichbleibender Dicke und jeweils auf die zu erwartende Explosionstemperatur abgestimmt. Die einzelnen Stahlwollfüllungen 8, 9, 10 sind dabei in ungeordneten ode geordneten Faserbündeln eingefüllt, die nur soweit komprimiert sind, dass sie den durchströmenden Explosionsgasen 13 kein nennenswertes Druckhindernis entgegenstellen, um eine rasche Druckentlastung zu gewährleisten. Dies setzt gleichzeitig eine grobmaschige Stahlwollfüllung 8, 9, 10 voraus, die die in den Explosionsgasen 13 enthaltenen Staubpartikel nicht nennenswert zusetzen können. Die einzufüllenden Stahlwollfüllungen 8, 9, 10 sind dabei von ihrer Menge und dessen Durchströmquerschnitt von den Druckentlastungsvorgaben der zu schützenden explosionsgefährdeten Anlage abhängig und werden auf diese abgestimmt. Dabei hat sich in der Praxis gezeigt, dass insbesondere kohlenstoffhaltige Staubexplosionen Explosionstemperaturen von 800°C bis 1200°C erzeugen, die in einem oder mehreren Druckentlastungsmodulen 1 auf höchstens 250°C abgesenkt werden müssen, bevor die Explosionsgase 13 in die umgebende Atmosphäre 14 austreten dürfen. Deshalb sind in der ersten Flammsperrkammer 3 relativ dünne Stahlwollfasern 15 von 0,01 bis 0,2 mm angeordnet, dessen Dicke so auf die erwartbare Explosionstemperatur abgestimmt ist, dass diese beim Durchströmen mindestens bis zum Erglühen oder bis zum Schmelzpunkt aufgehitzt werden, wodurch der Explosionsflamme schon ein Großteil der thermischen Energie entzogen wird. Dadurch werden gleichzeitig die in den Explosionsgasen 13 noch vorhandenen unverbrannten organischen und metallischen Staubpartikel entzündet, so dass es in der ersten Flammsperrkammer 3 nicht zu einer Anhäufung von Staubpartikeln kommen kann, die die Druckentlastung behindern würden.
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In der nächst folgenden zweiten Flammsperrkammer 4 mit den eine Stufe dickeren Stahlwollfasern 16 von 0,21 bis 0,5 mm strömt dann eine auf ca. 400°C bis 800°C abgekühlte Explosionsflamme, durch die die dickeren Stahlwollfasern 16 nicht mehr zum Schmelzpunkt erhitzt werden. Damit wird durch die größere Kühlmasse in der zweiten Flammsperrkammer 4 so viel thermische Energie aufgenommen, dass die Flammentemperatur soweit herabgesetzt wird, dass die Explosionsflamme in der Regel erlischt. Sollten hingegen aus der zweiten Flammsperrkammer 4 noch entzündbare oder brennbare Explosionsgase 13 austreten, so gelangen diese in die nächstfolgende dritte Flammsperrkammer 5 mit den nächst dickeren Stahlwollfasern 17 der Stufe drei mit Faserdurchmessern von ca. 0,51 bis 1 mm, die durch ihre nochmals vergrößerte Kühlmasse die Explosionsgase 13 auf höchstens 250°C abkühlen. Dadurch wird die Flammtemperatur der Explosionsgase 13 auf jeden Fall unterschritten und ein Wiederaufflammen von entzündlichen Explosionsgasen 13 verhindert.
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In die jeweiligen Flammsperrkammern 3, 4, 5 wird dabei jeweils so viel Stahlwolle eingelegt, dass die notwendige Kühlwirkung erzeugbar ist und Maschenweiten der Stahlwollfüllung 8, 9, 10 vorgesehen sind, die sich nicht mit noch vorhandenen Staubpartikeln zusetzen können und die Druckentlastung stets gewährleistet bleibt. Dabei werden die Faserdurchmesser insbesondere auf die höchstmögliche erwartbare Explosionstemperatur abgestimmt, wobei für relativ niedrige Explosionstemperaturen relativ dünne Faserdurchmesser, und für relativ hohe Explosionstemperaturen die nächst dickeren Faserdurchmesser in den verschiedenen Flammsperrkammern 3, 4, 5, gewählt werden. Die Abstufung der konstanten Faserdurchmesser in den einzelnen Flammsperrkammern 3, 4, 5 wird immer bezogen auf den dünnsten Faserdurchmesser in der ersten Flammsperrkammer 3 und wird dazu in einem vorgegebenen Verhältnis erhöht, wobei in einem Druckentlastungsmodul 1 mindestens zwei oder auch mehr als drei Flammsperrkammern 3, 4, 5 vorgesehen werden können. Dabei hängt die Größe der einzelnen Flammsperrkammern 3, 4, 5 im Wesentlichen von der abkühlbaren Masse der vorgesehenen Stahlwollfüllung 8, 9, 10 und dessen Durchströmwiderstand ab, wobei die einzelnen Flammsperrkammern 3, 4, 5 vorzugsweise gleich groß sind. Die vorgesehene Stahlwollfüllmasse kann aber auch durch den Einsatz mehrerer Druckentlastungsmodule 1 an einer Entlastungsöffnung 11 erreicht werden.
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In 3 der Zeichnung ist eine Druckentlastungsvorrichtung mit einem Druckentlastungsmodul 1 und zwei zusätzlichen Staubfiltervorsätzen 21, 22 dargestellt. Dabei ist das Druckentlastungsmodul 1 wie in 1 und 2 der Zeichnung beschrieben ausgebildet und direkt über der Entlastungsöffnung 11 angeordnet. Da in diesem Druckentlastungsmodul 1 die Explosionsgase 13 bereits unter 250°C abgekühlt und die leicht entzündbaren Gas-Staub-Gemische mit organischen oder metallischen Stäuben nahezu verbrannt sind, ist nach dessen Austreten eine erneute Entzündbarkeit nahezu ausgeschlossen. Trotzdem können sich in den austretenden Explosionsgasen 13 noch unverbrannte Reststäube aus metallischem oder anorganischem Material befinden, die nicht in die Atmosphäre 14 gelangen sollen, da diese möglicherweise beim Einatmen bei Menschen gesundheitliche Beschwerden hervorrufen können. Deshalb ist in Durchströmrichtung nach dem Druckentlastungsmodul 1 noch ein Staubfilter 21 vorgesehen. Wegen der abgesenkten Temperatur der ausströmenden explosiven Gase 13 von unter 250°C ist dazu vorzugsweise ein Papierfilter als Staubfilter 21 vorgesehen, das hauptsächlich mineralische Staubpartikel aus anorganischen Materialien ausfiltern soll. Dieser Staubfilter 21 besteht vorzugweisen aus einem mehrfach gefalteten Filterpapier mit gasdurchlässigen, porösen Papierlagen und ist in einem Kunststoffrahmen 24 befestigt. Dieser Kunststoffrahmen 24 entspricht in seinen Außenabmessungen (Durchströmquerschnitt) den Maßen des Druckentlastungsmoduls 1 und ist an seinen Durchströmflächen mit einem durchströmbaren Kunststoffgitter 25 abgedeckt. Dabei ist bei dem Filterpapier eine Porösität gewählt, die zwar die mineralischen Stäube zurückhält, aber den weitgehend von organischen und metallischen Staubpartikeln befreiten Explosionsgasen 13 keinen nennenswerten Durchströmwiderstand entgegenstellt. Zur dichten Fixierung des Staubfilters 21 an dem Druckentlastungsmodul 1 ist am Kunststoffrahmen 24 ein Befestigungsrand 26 mit Befestigungslöchern 27 vorgesehen, mit dem dieser am Druckentlastungsmodul 1 angeschraubt wird.
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In Durchströmrichtung nach dem Staubfilter 21 ist zusätzlich noch ein Metallstaubfilter 22 angeordnet, das die in den Explosionsgasen 13 noch befindlichen extrem kleinen nicht brennbaren Metallstäube ausfiltern soll, die ebenfalls nicht in die Atmosphäre 14 gelangen dürfen. Dieses Metallstaubfilter 22 besteht vorzugsweise aus einem porösen Kunststoffschaum oder besonders feinporigen, watteartigen feinsten Metallfäden. Dabei entspricht der Metallstaubfilter 22 in seinen Außenabmessungen (Durchströmquerschnitt) ebenfalls der Größe des Staubfilters 21 und liegt im eingebrauten Zustand fest auf diesem auf.
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Zur Fixierung des Druckentlastungsmoduls 1 und der Staubfilter 21, 22 über der Entlastungsöffnung 11 werden das Druckentlastungsmodul 1 mit seinen Staubfiltern 21, 22 von einer Gehäusehaube 23 umgeben, die als Teil der Umbauung 12 an der explosionsgefährdeten Anlage befestigt wird. Dabei besteht die Gehäusehaube 23 aus einem geschlossenen Blechrahmen 28, der auf seiner äußeren Deckfläche ebenfalls einen durchströmbaren Gitterrost 29 aufweist. Zur Befestigung der Gehäusehaube 23 an der explosionsgefährdeten Anlage enthält dieser ebenfalls einen gelochten Befestigungsrand, der mit der explosionsgefährdeten Anlage verschraubbar ist. Dabei kann die Druckentlastungsvorrichtung sowohl aus einem separat angeordneten Druckentlastungsmodul 1 als auch aus einem in der Gehäusehaube 23 integrierten Druckentlastungsmodul 1 und den beiden Staubfiltern 21, 22 bestehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1369628 B1 [0003]
- DE 102011112123 A1 [0004]
- US 4328901 A [0005]
- DE 3822012 C2 [0006]
