DE20215501U1 - Pressure release device comprises a pressure release component which covers an opening and in the case of an explosion is brought into a position where it partially or completely frees the opening - Google Patents
Pressure release device comprises a pressure release component which covers an opening and in the case of an explosion is brought into a position where it partially or completely frees the openingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckentlastungsvorrichtung für Anlagenkomponenten, beispielsweise für Behälter, mit einem im Explosionsfall eine Öffnung freigebenden Druckentlastungskörper.The invention relates to a pressure relief device for system components, for example for containers, with a pressure relief body that releases an opening in the event of an explosion.
Die Explosionsdruckentlastung soll die Druckwirkung im Inneren von zu schützenden Anlagenkomponenten auf ein ungefährliches Maß begrenzen. Unter Explosionsdruckentlastungen werden dabei alle Maßnahmen verstanden, die im Falle einer Explosion den ursprünglich geschlossenen Apparat oder Behälter in eine ungefährliche Richtung öffnen.Explosion pressure relief is intended to limit the pressure effect inside the system components to be protected to a safe level. Explosion pressure relief refers to all measures that open the originally closed apparatus or container in a safe direction in the event of an explosion.
Nach einer Explosionsdruckentlastung verbleibt in der zu schützenden Anlagenkomponente ein reduzierter maximaler Explosionsdruck. Dieses ist der maximale Unterdruck, der sich trotz der Schutzmaßnahmen einstellen kann.After an explosion pressure relief, a reduced maximum explosion pressure remains in the system component to be protected. This is the maximum negative pressure that can occur despite the protective measures.
Es sind verschiedene Varianten baumustergeprüfter und zertifizierter Druckent-There are various variants of type-tested and certified pressure
lastungsvorrichtungen meist in Gestalt von Explosionsklappen oder auch Berstscheiben bekannt. Berstscheiben müssen nach einer Aktivierung ausgetauscht werden, Explosionsklappen sind für den wiederholten Einsatz geeignet.Explosion protection devices are usually known in the form of explosion flaps or rupture discs. Rupture discs must be replaced after activation, explosion flaps are suitable for repeated use.
Selbstschließende Explosionsklappen bieten den Vorteil, daß der Luftsauerstoffzutritt nach einer Explosion begrenzt wird und Folgebrände damit erschwert wären. Bei Einsatz von selbstschließenden Explosionsklappen müssen zusätzliche Unterdrucksicherungen berücksichtigt werden.Self-closing explosion flaps offer the advantage that the access of atmospheric oxygen after an explosion is limited, making subsequent fires more difficult. When using self-closing explosion flaps, additional negative pressure protection must be taken into account.
Für die Auslegung werden die Explosionseigenschaften von Stäuben, der maximale Explosionsdruck und die maximale Druckanstiegsgeschwindigkeit während der Explosion benötigt, die stark vom Zustand der jeweiligen Substanz abhängen können (z.B. Feuchtegrad, Fettgehalt, Korngröße und dergleichen). Die Angaben von Überschlagswerten erfordert daher bereits die Betrachtung des Einzelfalls. Mit den Berechnungsmethoden nach VDI 3673 kann bei Vorgabe einer Behältergeometrie und -festigkeit sowie bei Wahl des geringstmöglichen Ansprechdruckes für eine bestimmte Entlastungseinheit die notwendige Druckentlastungsfläche ermittelt werden. Bei Ansprechen einer Druckentlastungsseinrichtung wird jedoch zunächst unverbrannter Staub ausgestoßen und als Wolke verteilt. Die Flamme folgt dann wenige Sekunden später und zündet die Wolke außerhalb des geschützten Apparateteils unter Bildung eines Feuerballs. Hieraus resultiert die Anforderung, daß von den Verbrennungsgasen keine Gefährdung der Umgebung ausgehen darf. Es darf deshalb nicht in Bereiche hin entlastet werden, die vom Personal begangen werden dürfen. Die betroffenen Bereiche (z.B. Dächer, Arbeitsbühnen und dergleichen) dürfen daher nur zu Inspektions-, Wartungs- oder Reinigungszwecken bei Anlagenstillstand betreten werden. Demzufolge ist Nachteil bei herkömmlichen Druckentlastungsvorrichtungen, daß die Stichflamme ungehindert austreten kann. Klappen haben zudem den Nachteil, daß sie mehr Masse haben und daher eine FilteranlageThe design requires the explosion properties of dust, the maximum explosion pressure and the maximum rate of pressure rise during the explosion, which can depend heavily on the state of the substance in question (e.g. moisture content, fat content, grain size and the like). The specification of rough values therefore requires consideration of the individual case. Using the calculation methods according to VDI 3673, the necessary pressure relief area can be determined by specifying a container geometry and strength and selecting the lowest possible response pressure for a specific relief unit. However, when a pressure relief device is activated, unburned dust is initially ejected and distributed as a cloud. The flame then follows a few seconds later and ignites the cloud outside the protected part of the apparatus, forming a fireball. This results in the requirement that the combustion gases must not pose a danger to the surrounding area. Pressure relief must therefore not be carried out in areas that personnel are allowed to enter. The affected areas (e.g. roofs, work platforms and the like) may therefore only be entered for inspection, maintenance or cleaning purposes when the system is shut down. The disadvantage of conventional pressure relief devices is that the jet of flame can escape unhindered. Flaps also have the disadvantage that they have more mass and therefore require a filter system.
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einem höheren reduzierten Explosionsdruck standhalten muß. Außerdem besteht bei Explosionsklappen immer die Gefahr, daß Metallteile wegfliegen und Personenoder Sachschaden verursachen.must withstand a higher reduced explosion pressure. In addition, with explosion flaps there is always the danger that metal parts will fly away and cause personal injury or property damage.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckentlastungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der zum einen eine sichere Explosionsdruckentlastung ermöglicht ist, die aber auch zum anderen eine Beherrschung von auftretenden Stichflammen ermöglicht.It is an object of the present invention to provide a pressure relief device of the type mentioned at the outset, which on the one hand enables safe explosion pressure relief, but which on the other hand also enables control of any flash flames that may occur.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Druckentlastungsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch aus, daß der Druckentlastungskörper über an diesem angreifende Führungselemente im Explosionsfall in eine die Öffnung ganz oder teilweise freigebende Offenstellung überführbar ist. Damit kann über den Druckentlastungskörper, der an den Führungselementen gehalten ist, zum einen eine Stichflamme z.B. schräg nach oben abgelenkt werden, ohne daß es weiterer Bauteile bedarf. Dazu bedarf es auch keiner Verstärkung z.B. eines besonderen Filtergehäuses. Dabei wird verhindert, daß sich eine Person, die sich unterhalb der Öffnung aufhalten, der Stichflamme direkt ausgesetzt ist.To solve this problem, the pressure relief device of the type mentioned at the beginning is characterized in that the pressure relief body can be moved into an open position that completely or partially releases the opening in the event of an explosion via guide elements that engage with it. This means that a jet of flame can be diverted, e.g. diagonally upwards, via the pressure relief body, which is held on the guide elements, without the need for additional components. This also does not require any reinforcement, e.g. a special filter housing. This prevents a person standing below the opening from being directly exposed to the jet of flame.
Bevorzugtermaßen sind die Führungselemente als Faltenbalg und der Druckentlastungskörper als Berstscheibe ausgebildet, die so ausgeführt sind, daß sie oben z.B. mittels einer Perforation auf mindestens 30° und maximal 90°, vorzugsweise 45°, öffnet und so den benötigten Entlastungsquerschnitt freigibt. Durch den Einsatz hitzebeständiger Materialien hält die Berstscheibe mit Faltenbalg dem Flammenstrahl stand und lenkt ihn um, vorzugsweise nach oben.Preferably, the guide elements are designed as bellows and the pressure relief body as a bursting disc, which are designed in such a way that they open at the top, e.g. by means of a perforation, to at least 30° and a maximum of 90°, preferably 45°, thus releasing the required relief cross-section. By using heat-resistant materials, the bursting disc with bellows withstands the flame jet and redirects it, preferably upwards.
Die Berstscheibe wird vorzugsweise aus hitzebeständigen und mindestens schwer entflammbaren Materialkombinationen hergestellt, z.B. aus Stahlbech, Kevlar, No-The rupture disc is preferably made of heat-resistant and at least flame-retardant material combinations, e.g. sheet steel, Kevlar, No-
mex, Glasfasergewebe.mex, glass fibre fabric.
Zur weiteren Erläuterung wird auf die Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigen jeweilsFor further explanation, please refer to the drawing. The drawing shows
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung im geschlossenen Zustand des Druckentlastungskörpers,Fig. 1 is a perspective view of an embodiment according to the invention in the closed state of the pressure relief body,
Fig. 2 eine Seitenansicht auf das Ausführungsbeispiel von Fig. 1,Fig. 2 is a side view of the embodiment of Fig. 1,
Fig. 3 eine analoge Darstellung zu Fig. 1 in geöffnetem Zustand des Druckentlastungskörpers, Fig. 3 is an analogous representation to Fig. 1 in the opened state of the pressure relief body,
Fig. 4 eine Seitenansicht auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3.Fig. 4 is a side view of the embodiment according to Fig. 3.
In der Zeichnung sind allgemein gleichwirkende Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die allgemein mit 1 bezifferte Druckentlastungsvorrichtung hat in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Berstscheibe 2 als Druckentlastungskörper, an der seitlich jeweils Faltenbalge 3 und 4 angreifen. Im geöffneten Zustand kann die Berstscheibe 3 über die Faltenbalge 3 und 4 in eine Position überführt werden, in der sie beispielsweise die Druckentlastungsöffnung ca. 45° (Fig. 4) öffnet, so daß auch eine Flamme unter 45° und damit geleitet abgeführt werden kann.In the drawing, parts that generally function in the same way are given the same reference numbers. In the embodiment shown, the pressure relief device, generally numbered 1, has a bursting disk 2 as a pressure relief body, to which bellows 3 and 4 engage at the sides. In the open state, the bursting disk 3 can be moved via the bellows 3 and 4 into a position in which it opens the pressure relief opening by approximately 45° (Fig. 4), for example, so that a flame can also be discharged at an angle of less than 45° and thus in a guided manner.
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