DE2842592C2

DE2842592C2 - Kamin zur Ableitung brennbarer Gase in die Atmosphäre

Info

Publication number: DE2842592C2
Application number: DE2842592A
Authority: DE
Inventors: John F. Meadowbrook Pa. Straitz III
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-10-26
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1986-02-20
Also published as: IT1157199B; FR2407005A1; GB2006943B; FR2407005B1; GB2006943A; JPS5769B2; JPS56155313A; JPS5465838A; DE2842592A1; IT7851296A0; US4147495A

Description

Die Erfindung betrifft einen Kamin zur Ableitung brennbarer Gase in die Atmosphäre, mit mindestens ■einem aufrechtstehenden Kaminrohr, das in einem Auslaßkopf endet, der mit mehreren Auslaßdüsen versehen ist, über die das Gas in mehreren getrennten Strömen unter Ansaugung von Umgebungsiuft zu seiner Verdünnung austritt.

Ein derartiger Kamin ist aus der US-PS 40 38 024 bekannt Er kann indessen nur zum Abfackeln der brennbaren Gase benutzt werden, was jedoch in bestimmten Fällen nicht wünschenswert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kamin der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, der eine verbrennungsfreie Ableitung der Gase ermöglicht und hierbei auch das Risiko einer Selbstentzündung oder einer Fremdzündung (z. B. durch atmosphärische Entladungserscheinungen) ausschließt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen angegeben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Abgasdispersionskamins für Landbetrieb,

Fig.2 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Abgasdispersionskamins für Landoder »off-shore«-Betrieb, wobei zur Vereinfachung der Darstellung einige Teile im Schnitt gezeigt sind,

F i g. 3 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Abgasdispersionskamins gemäß der Erfindung für »off-shore«-Betrieb,

Fig.4 einen Schnitt längs der Schnittlinie 4-4 der Fig. 2,

Fig.5 einen Horizontalschnitt etwa längs der Schnittlinie 5-5 der F i g. 2,

Fig.6 eine vergrößerte Seitenansicht mit teilweise weggebrochenen Einzelteilen einer bevorzugten Ausführungsform eines Auslaßkopfes,

Fig.7 eine Draufsicht des in Fig.6 dargestellten Auslaßkopfes,

Fig.8 einen teilweisen Vertikalschnitt gesehen etwa längs der Schnittlinie 8-8 der F i g. 6 und

F i g. 9 ein Schaltbild des Steuergerätes für die Löschmaterialzufuhr, das sich insbesondere auf die Ausführungsformen der F i g. 2,4 und 5 bezieht

Der Abgasdispersionskamin der F i g. 1 besitzt einen Zufuhranschluß 15 für das Abgas, eine an sich bekannte

Abscheidertrommel 16 zur Entfernung von Flüssigkeit und Flüssigkeitströpfchen, die mit dem in die Zufuhrleitung strömenden Abgas mitgerissen werden.

Von der Oberseite der Abscheidertrommel 16 erstreckt sich ein vertikales Kaminrohr 17, an dessen oberem Ende ein Auslaßkopf 18 angeordnet ist

Die Abscheidertrommel 16 ist auf einer Grundplatte 19 und das Kaminrohr 17 sowie der Auslaßkopf 18 sind in einem Turm 20 befestigt, dessen Höhe von der Höhe des Kaminrohres 17 und des Auslaßkopfes 118 abhängt.

Auf verschiedenen Höhenstufen sind Arbeitsplattformen 21 und 22 vorgesehen.

Zum Ableiten der Flüssigkeit aus der Abscheidertrommel 16 ist eine Flüssigkeitsabzugsleitung 23 vorgesehen.

Der in der F i g. 1 dargestellte Kamin ist vorzugsweise für Landbetrieb geeignet er kann jedoch an die Gegebenheiten des »off-shore«-Betriebes, wie in Fig.3 dargestellt, angepaßt werden. In F i g. 3 ist eine Bohrinsel 25 dargestellt die einen geneigten Turm 20a trägt, in dem

ein sich nach oben erstreckendes Rohr 17a angeordnet ist. Das Rohr 17a geht von einer Abscheidertrommel 16a aus, die in der Bohrinsel 25 angeordnet ist und die mit dem zj dispergierenden Abgas beaufschlagt wird. Arn oberen Ende des Rohres i/a ist ein Ausiaßkopf iö angeordnet.

In den Fig.6, 7 und 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Auslaßkopfes 18 dargestellt. Der Auslaßkopf 18 umfaßt einen unteren rohrförmigen Teil 27, der über Flanschen 28 zum Zwecke der Wartung oder des Austausches lösbar mit dem Kaminrohr 17 verbunden ist.

Der rohrförmige Teil 27 enthält auch einen Rückstromverhinderer 29, wie er in dem US-Patent 40 92 908 des Patentinhabers beschrieben ist. Dieser Rückstrom-Verhinderer ermöglicht die freie Auswärtsströmung über Ringe 30, wobei keine statische Elektrizität erzeugt wird, wenn Flüssigkeitspartikel vorhanden sind. Der Rückstromverhindei er stellt jedoch ein Hindernis für eine Rückströmung in dem rohrförmigen Teil 27 und in dem Kaminrohr 17 dar, die beispielsweise infolge von Windgegebenheiten oder infolge einer abkühlungsbedingten Kontraktion des Gasstromes in dem System hervorgerufen werden könnten.
Wenn keine Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß das Gas Flüssigkeitströpfchen enthält, kann ein Rückstromverhinderer, wie er aus der US-PS 37 30 673 bekannt ist, verwendet werden.

Die zu dispergierenden Abgase können bei auf dem Land arbeitenden Einrichtungen aus Brenngasen, cinschließlich Wasserstoff, Methan oder anderen kohlenwasserstoffhaltigen Gasen aus Ölraffinerien oder chemischen Verfahrensanl&gen und bei »off-shore«-Einrichtungen beispielsweise aus Erdgas bestehen.

Der rohrförmjge Teil 27 ist oben durch eine Abschlußplatte 32 abgeschlossen.

An dem rohrförmigen Teil 27 sind mehrere Auslaßdüsen 33 angeordnet, die sich vorzugsweise radial von dem rohrförmigen Teil 27 nach außen erstreeicen. Jede der Ai'slaßdüsen 33 besteht aus vertikalen parallelen Seitenwänden 34, aus einer in radialer Richtung schräg nach oben verlaufenden Grundplatte 35, aus einer äußeren vertikalen Abschlußwand 36 und einer inneren kur-Löschmittelzufuhr. Das Löschmittel wird in Abhängigkeit von der durch die Temperaturfühler in der Nähe der Auslaßdüsen 33 ermittelnden Bedingungen zugeführt

Der Auslaßkopf 18 auf dem Kaminrohr 17 besitzt drei Temperaturfühler TCi. TC 2, TC3, die vorzugsweise am äußeren Rand der Auslaßdüsen 33 gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Befestigungsvorrichtung für zwei Temperaturfühler ist in den F i g. 6 und 7 darge-

zen horizontalen Anschlußwand 38. Die Innenräume io stellt. Die Temperaturfühler 7"Cl, TC2 und 7C3 werder Auslaßdüsen 33 stehen über senkrechte Schlitze 39 den zur Steuerung der Zufuhr des Löschmittels, das in dem Teil 27 mit dessen innenraum in Verbindung. unter hohem Druck aus den Hochdrucklöschmittelquel-

An den oberen Rändern der Seitenwände 34 sind kon- len 66,67 und 68 durch eine Vorrichtung 52 (Leitung) in vergierende Düsenwandplatten 40 angeordnet, die ge- das Rohr 176 gelangt, verwendet neigte Düsen 41 mit Schlitzöffnungen 42 bilden. Die 15

Für jeden der Auslaßköpfe 18 der Kaminrohre 17c, 17c/ und 17e sind zusätzliche Temperaturfühlerpaare TC4 und TC5, TC6 und TCl sowie TCS und 7C9 vorgesehen, die vorzugsweise sich gegenüberliegend, wie in F i g. 7 dargestellt angeordnet sind. Diese zusätz-

Um ein Brennen des Abgases zu verhindern, kann ein 20 liehen Temperaturfühlerpaare dienen zur Steuerung der Löschmittel in das Abgas, das zu den Auslaßdüsen 33 Zufuhr von Niederdrucklöschmittel, das aus den Nie

äußeren Enden der Düsenwandplatten 40 sind durch obere Ansatzstücke der Abschlußwände 36 ur*d die inneren Enden der Düsenwandplatten 40 sind durch Endwandplatten 44 abgeschlossen.

zum Zwecke der Dispersion strömt, eingeführt werden. Dazu ist jedes Löschmittel, wie etwa Kohlendioxyd, eine Trockenlöschchemikalie mit Stickstofftreibgas geeignet.

Das Löschmittel ist in Flaschen 50 in einem kleinen Gehäuse 51 am Fuße des Turmes 20 untergebracht. Die Flaschen 50 sind über eine Vorrichtung 52 mit einem handbetätigbaren Stellglied 53 und von dort mit einem Kaminrohr 17 verbunden.

In den F i g. 2,4 und 5 ist ein Abgasdispersionskamin dargestellt, der mehrere Kaminrohre aufweist und der zum Dispergieren größerer Abgasmengen als der vorstehend beschriebene geeignet ist.

derdrucklöschmittelquellen 70,71 und 73 kommt.

Die Temperaturfühler TC4 und TC5 sind an Relais RL 1 und RL la, die Temperaturfühler TC6 und TC7 an Relais RL 2 und RL 2a, die Temperaturfühler TCS und TC9 an Relais RL 3 und RL 3a und die Temperaturfühler 7"Cl, 7"C2 und 7C3 an Relais RHI, RH2 und RH 3 angeschlossen. Die Relais sind mit einer Stromoder Spannungsquelle S1 verbunden. Die Relais RH1.

RH2 und RH3 steuern Kontakte HCt, HC2 und HC3, die in Ruhestellung geöffnet und bei Ansprechen der zugehörigen Temperaturfühler schließen.

Die Kontakte HCt, HC2 und HC3 schließen Stromkreise, die die Anzeigelampen At, A 2 und A 3 und die

An ein zentrales vertikales Rohr 176, das ähnlich dem 35 Wicklungen der Relais CR 1, CR 2, CR 3 und CR 4 ent-

Kaminrohr 17 ist, ist eine von einer Abscheidertrommel halten. Es sind Parallelüberbrückungen zur Steuerung

166ausgehende Leitung55 angeschlossen.Zur Abschei- ' - -dertrommel 166 führt eine Abgaszuleitung.

der entsprechenden Kontakte CCR 1, CO? 2, CCR 3 und CCR 4 vorgesehen, so daß bei Ansprechen zweier der Temperaturfühler TCl, 7"C2 und 7"C3 ein Signal zu sind unter dem Boden 56 angeordnet. Das Rohr 176 ist 40 den Ventilen HDCVt, HDCV2 oder HDCV3 zu den mit einer Vorrichtung 52 zur Zuführung eines Löschmit- Hochdrucklöschmittelquellen 66,67 und 68 gelangt, dalels verbunden. Mehrere aufrechtstehende Kaminrohre

Die Rohrleitung 55 und die Abscheide:trommel 16i>

17c, 17c/und 17esind rings um das Rohr 176 angeordnet und bilden einen Turm. Die unteren Teile der Kaminrohre 17c, 17c/ und 17e laufen von unten nach oben gehend bis zu einer gewissen Höhe aufeinander zu, wonach sie vertikal weiter verlaufen. Querstreben 58, die jeweils mit dem Rohr 176 verbunden sind, verleihen dem Turm Stabilität. Es sind Arbeitsplattformen 59 mit Verbindungsleitern 60 vorgesehen.

Jedes der Kaminrohre 17c, 17c/ und 17e ist an eine

Abscheidertrommel 16c, 16c/und 16e angeschlossen. Zu den Abscheidertrommeln 16c, 16c/ und 16e führen Ab- * gaszuleitungen, an die jeweils Löschmittelzuleitungen mit Feuerlöschmittel in die Vorrichtung 52 eingeführt wird. Die Ventile besitzen handbetätigbare Bypaßsteuerungen, Zustandsanzeiger 74 und Druckanzeiger 75.

Die Relais RL 1 und RL la, RL 2 und RL 2a, RL 3 und RL 3a sind an eine Stromquelle S 2 angeschlossen und steuern jeweils die Kontakte LCl und LCIa, LC2 und LC2a sowie LC3 und LC3a, die im Arbeitszustand geschlossen sind und die Signallampen Ll, L 2 und L 3 aufleuchten lassen, falls beide Temperaturfühler des sie steuernden Temperaturfühlerpaares ansprechen. Dabei werden die Ventile LDCKl, LDCV2 und LDCV3 der Niederdrucklöschmittelquellen 70, 71 und 73 betätigt, um Feuerlöschmittel in die entsprechenden Löschmit-

52c, 52c/ und 52e angeschlossen sind. 55 telzuleitungen 52c, 52c/ und/oder 52e einzuleiten Diese

Andern Rohr 176 ist ein Auslaßkopf 18 mit Auslaßdü- Ventile besitzen handbetätigbare Bypaßsteuerungen sen wie vorstehend beschrieben befestigt. — -

Jedes der Kaminrohre 17c, 17c/und 17e besitzt einen Auslaßkopf 18, der darauf befestigt und, wie Fig.2 zeigt, nach außen geneigt ist. um das Gas, das um die inneren Auslaßdüsen 33 strömt, nach außen zu verteilen.

Um die bei oder oberhalb der Auslaßdüsen 33 vorherrschenden Bedingungen zu ermitteln, sind mehrere Temperaturfühler vorhanden, die in schützenden Befe-73a, Zustandsanzeiger 74a und Druckanzeiger 75a wie die entsprechenden Hochdruckventile.

Im folgenden wird die Betriebsweise erläutert: Bei den in Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsformen wird Abgas, das dispergiert werden soll, durch den Zufuhranschluß 15 über eine Abscheidertrommel 16 oder 16a geleitet. In der Abscheidertrommel wird Flüssigkeit ausgeschieden, bevor das Abgas in das Kamin-

sligungsrohren 62 mit Sichtöffnungen 63 angeordnet 65 rohr 17 oder das Rohr 17a gelangt. Falls dennoch kleine

sind. Die Befestigungsrohre 62 werden durch Stege 64 Flüssigkeitsteilchen mit dem Abgas fortgerissen werden

und 65 getragen. und in der Abscheidenrommel 16 oder 16a nicht zu-

F i g. 9 zeigt ein Steuersystem zur Steuerung der rückgehalten werden, sorgt der Rückstromverhinderer

29 mit den antistatischen Ringen 30 dafür, daß keine statische Elektrizität entsteht. Der Rückstromverhinderer verhindert ebenfalls, daß Luft über die obere Kaminöffnung in den Kamin eintritt.

Das Abgas strömt in dem rohrförmigen Teil 27 des Auslaßkopfes 18 aufwärts und über die Schlitze 39 in das Innere der Auslaßdüsen 33 und tritt sodann unter einem bestimmten Winkel zur Vertikalen durch die Schlitzöffnungen 42 aus, so daß eine Wirbelbewegung entsteht.

Das durch die Schlitzöffnungen 42 austretende Gas saugt Luft längs den Außenflächen der Auslaßdüsen 33 an und mischt sich mit dieser, wodurch das Abgas bis unter die Brennbarkeits- oder Explosion??renze verdünnt wird. Für den Fall, daß beispielsweise infolge eines Funkens das Abgas am Auslaßende gezündet werden sollte, bevor es vollständig dispergiert ist, kann ein Löschmittel in das Kaminrohr 17 durch Handbetätigung des Stellglieds 53 eingeleitet werden.

Wird bei dem in F i g. 9 im Detail dargestellten Steuersystem das austretende Abgas gezündet, so sprechen die Temperaturfühler durch die verursachte Erwärmung an, wodurch Löschmittel unter Hochdruck von den Hochdrucklöschmittelquellen 66, 67 und 68 oder zusätzlich von den Niederdrucklöschmittelquellen 70, 71 und/oder 73 je nach Ansprechen der entsprechenden Temperaturfühler in das Abgas eingeleitet wird.

Die beschriebenen Geräte sind somit geeignet, um Abgas verdünnt, d. h. nicht brennbar oder nicht explosiv, abzuleiten. Bei den Vorrichtungen wird die Entstehung statischer Elektrizität vermieden, die zu einer Zündung des Abgases (vor der vollständigen Verdünnung) führen könnte. Es sind Vorkehrungen getroffen, um das Abgas nicht brennbar zu machen.

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Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Kamin zur Ableitung brennbarer Gase in die Atmosphäre, mit mindestens einem aufrechtstehenden Kaminrohr, das in einem Auslaßkopf endet, der mit mehreren Auslaßdüsen versehen ist über die das Gas in mehreren getrennten Strömen unter Ansaugung von Umgebungsluft zu seiner Verdünnung austritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kamin zur verbrennungsfreien Abführung der Abgase vorgesehen und mit einer Vorrichtung (52) zum Einleiten eines Löschmittels in den Gasstrom ausgestattet ist

2. Kamin nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet daß die Vorrichtung (52) zum Einleiten des Löschmittels über ein handbetätigbares Stellglied (53) steuerbar ist

3. Kamin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß in der Nähe der Auslaßdüsen (33) Temperaturfühler angeordnet sind, und daß eine mit den Temperaturfühlern verbundene Steuerungsvorrichtung für die Vorrichtung zum Einleiten des Löschmittels vorgesehen ist

4. Kamin nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Einleiten eines Löschmittels Hochdrucklöschmittelquellen (66, 67, 68) und Niederdrucklöschmittelquellen (70,71,73) umfaßt.