DE2444707B1

DE2444707B1 - Entlueftungs- und Sicherheitsventil

Info

Publication number: DE2444707B1
Application number: DE19742444707
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl-Ing Leinemann
Original assignee: LEINEMANN CO FLAMMENFILTER
Current assignee: LEINEMANN CO FLAMMENFILTER
Priority date: 1974-09-19
Filing date: 1974-09-19
Publication date: 1975-04-17
Also published as: DE2444707C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Entlüftungs- und Sicherheitsventil zum Abbau unzulässigen Überdrucks in Behältern oder Apparaturen zur Erzeugung, Beförderung und/oder Lagerung von Flüssigkeiten und Gasen mit einem Verschlußkörper und einem diesem zugeordneten Ventilsitz, der von einer oben offenen, zur Führung der ausströmenden Gase dienenden Haube umgeben ist.

Im Bereich der Petrochemie- und Mineralölindustrie werden bei Erzeugung, Lagerung und Transport von Flüssigkeiten und Gasen erhebliche Produktdampfbzw. Gasmengen in die freie Atmosphäre emittiert, die auf Grund von Giftsubstanzen bzw. Geruchsausstrahlungen die Umwelt belasten. Die behördlicherseits festgelegten bzw. in Vorbereitung befindlichen Emissionsschutzgesetze machen es unter anderem erforderlich, Entlüftungssysteme bzw. Armaturen einzusetzen, die auf Grund ihrer konstruktiven Ausbildung die Umweltbelastung reduzieren oder sogar weitgehend verhindern.

Ein Ventil der eingangs beschriebenen Bauart läßt sich der DT-AS 19 43 001 entnehmen. Hier werden auf Grund der Ventilkonstruktion die ausströmenden Gase senkrecht nach oben in die Atmosphäre abgeführt, ohne daß eine rasche Verdünnung der austretenden Gase zur Erzielung einer unschädlichen Konzentration möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Entlüftungs- und Sicherheitsventil die Gasabführung so zu verbessern, daß die austretenden Gase nur noch in unschädlicher Konzentration, z. B. in den Arbeitsbereich des Bedienungspersonals, zurückströmen können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Haube einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden Strömungsquerschnitt aufweist, in den zumindest ein Ansaugkanal für Frischluft mündet.

Gemäß der Erfindung wird also die kinetische Energie der ausströmenden Gase für eine Injektorwirkung ausgenutzt. Durch entsprechende konstruktive Gestaltung dient das aus dem Ventil ausströmende Gas als Treibstrahl, der zusätzlich Luft ansaugt, die sich durch die hydrodynamischen Strömungsverhältnisse mit den Gasen vermischt und diese damit bereits am Ventilaustritt in der Konzentration und damit in ihrer Gefährlichkeit erheblich vermindert. Darüber hinaus wird die Gasabführung senkrecht in die Atmosphäre noch verbessert, so daß gegenüber bisher bekanntgewordenen Geräten auch bei Gasen mit intensiver Umweltbelastung keine Gasbildungen mit unzulässiger Konzentration im Arbeitsbereich mehr auftreten können.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform kann die Haube in eine Fang- oder Mischdüse ragen und mit dieser einen ringförmigen Ansaugkanal bilden.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Verschlußkörper eine konische Sitzfläche aufweisen, die zusammen mit dem konischen Ventilsitz und der hiermit fluchtenden Wandung der Haube den verjüngten Strömungsquerschnitt sowie mit seinem sich kegelförmig verjüngenden Oberteil zusammen mit der hierzu angenähert parallel verlaufenden Wandung der Haube einen ringförmigen Mischkanal begrenzen. Bei dieser Ausführungsform kann auf eine Haube mit Treibdüse und Fangdüse verzichtet werden. Darüber hinaus kann auch eine Kondensatablaßvorrichtung entfallen, da innerhalb der Haube keine Kondensatbildung möglich ist bzw. eingedrungenes Regenwasser ohne störende Beeinflussung der Ventilfunktion ablaufen kann.

Schließlich ist es auch möglich, daß der Verschlußkörper eine Membran ist, die von einem kegelförmigen Ventilaufsatz abgedeckt ist, der mit der Wandung der Haube den verjüngten Strömungsquerschnitt und den Mischkanal begrenzt.

Bei allen Lösungsvorschlägen ist es zweckmäßig, wenn der Ansprechdruck des Verschlußkörpers so eingestellt ist, daß die Ausströmungsgeschwindigkeit der Gase über der Flammenfortpflanzungsgeschwindigkeit liegt. Dadurch wird ein Schutz gegen Flammendurchschlag erreicht, wobei sich die Injektorwirkung zusätzlich positiv auswirkt, da es bei geringeren Gaskonzentrationen bzw. Produktdampf-Luftgemischen durch Zumischung der Injektorluft zum Teil gar nicht mehr zum Brennen kommen kann bzw. sich zusätzliche Kühleffekte ergeben.

In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung im Längsschnitt dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 ein Entlüftungs- und Sicherheitsventil mit einer Treib- und einer Fangdüse,
F i g. 2 eine abgewandelte Ausführungsform und
F i g. 3 einen Lösungsvorschlag für ein Ventil mit

einer Ventilmembran.

Das in F i g. 1 dargestellte Ventil besteht aus einem Gehäuse t mit einem Ventilsitz 2, der mit einem gewichtsbelasteten Ventilteller 3 zusammenwirkt, der lotrecht verschiebbar in Ventilführungselementen 4 gehalten ist. Das Ventil weist ferner eine Haube 5 auf, die als Treibdüse ausgebildet ist mit einem sich in Strömungsrichtung verjüngenden Strömungsquerschnitt 6. Die Treibdüse ragt in eine Fang- oder Mischdüse 10 und bildet mit dieser einen ringförmigen Ansaugkanal 7 für Frischluft 9.

Zwischen dem Verschlußkörper 3 und der unteren Wandung der als Treibdüse ausgebildeten Haube 5 ist eine Kondensatablaßvorrichtung 11 vorgesehen. Eventuell von oben in die Haube 5 eindringendes Regenwasser bzw. in der Haube gebildetes Kondensat kann somit in einfacher Weise abgelassen werden.

Nach dem öffnen des Ventiltellers 3 wirkt das durch den verjüngten Strömungsquerschnitt 6 ausströmende Gas als Treibstrahl, der Frischluft 9 ansaugt, die sich in der Fangdüse 10 mit dem Gas durch die sich ergebenden hydrodynamischen Turbulenzen vermischt und das Gas somit verdünnt. Das letztlich abströmende Gas-Luft-Gemisch ist mit 8 gekennzeichnet.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 bildet der Verschlußkörper Sa mit seiner konischen Auflagefläche 3a' zusammen mit dem konischen Ventilsitz 2 und der hiermit flüchtenden Wandung der Haube 5a den verjüngten Strömungsquerschnitt 6 und mit seinem sich kegelförmig verjüngenden Oberteil 3a" zusammen mit der hierzu angenähert parallel verlaufenden Wandung der Haube 5a einen ringförmigen Mischkanal 12. Auf Treib- und Fangdüse kann bei dieser Konstruktion verzichtet werden, da durch die besondere Gestaltung dadurch eine Injektorwirkung erreicht wird, daß der sich bei geöffnetem Ventil ausbildende Strömungskegel als Treibstrahl dient, durch dessen Injektorwirkung wiederum Frischluft 9 angesaugt wird.

Eine Kondensatablaßvorrichtung kann entfallen, da eine Kondensatbildung innerhalb der Haube 5a nicht möglich ist und eingedrungenes Regenwasser in einfacher Weise ohne Beeinflussung der Ventilfunktion ablaufen kann.

F i g. 3 zeigt schließlich einen Lösungsvorschlag, bei dem an Stelle eines üblichen Ventilkegels eine Ventilmembran 3b vorgesehen ist. Diese ist von einem kegelförmigen Ventilaufsatz 13 abgedeckt, der mit der Wandung der Haube 5b den verjüngten Strömungsquerschnitt 6 und den Mischkanal 12 bildet. Der untere Rand der Haube 5b bildet mit der Wandung des Gehäuses 1 einen Ansaugkanal 76.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Entlüftungs- und Sicherheitsventil zum Abbau unzulässigen Überdrucks in Behältern oder Apparaturen zur Erzeugung, Beförderung und/oder Lagerung von Flüssigkeiten und Gasen, mit einem Verschlußkörper und einem diesem zugeordneten Ventilsitz, der von einer oben offenen, zur Führung der ausströmenden Gase dienenden Haube umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (5, 5a, 5b) einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden Strömungsquerschnitt (6) aufweist, in den zumindest ein Ansaugkanal (7, 7a, 7b) für Frischluft (9) mündet.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (5) in eine Fang- oder Mischdüse (10) ragt und mit dieser einen ringförmigen Ansaugkanal (7) bildet.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (3a) eine konische Sitzfläche (3a') aufweist, die zusammen mit dem konischen Ventilsitz (2) und der hiermit fluchtenden Wandung der Haube (5a) den verjüngten Strömungsquerschnitt (6) sowie mit seinem sich kegelförmig verjüngenden Oberteil (3a") zusammen mit der hierzu angenähert parallel verlaufenden Wandung der Haube (5a) einen ringförmigen Mischkanal (12) begrenzt.

4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper eine Membran (3b) ist, die von einem kegelförmigen Ventilaufsatz (13) abgedeckt ist, der mit der Wandung der Haube (5b) den verjüngten Strömungsquerschnitt (6) und den Mischkanal (12) begrenzt.

5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansprechdruck des Verschlußkörpers (3,3a, 36) so eingestellt ist, daß die Ausströmungsgeschwindigkeit der Gase über der Flammenfortpflanzungsgeschwindigkeit liegt.