DE2916087C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Löschvorrichtung für einen zur pneumatischen Förderung von brennbarem Schüttgut be­ stimmten Kanal gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Löschvorrichtung ist beispielsweise aus dem Prospekt 10-10/12.02.09.3-63932 818 "Minimax Frühwarn­ system" Minimax GmbH, 206 Bad Oldesloe, 1973 bekannt. Bei der bekannten Löschvorrichtung weist die Löschdüse mit ihrem Abgabeende in Strömungsrichtung des Luftstroms. Dabei wird das Löschmittel mittels der Löschdüse als möglichst feiner Wassernebel versprüht. Diese Anordnung erschien bei der bekannten Lösung erforderlich zu sein, um zu erreichen, daß das von der Löschdüse abgegebene Löschmittel von dem Luftstrom mitgenommen wird und sich mit diesem innig vermischen kann, um so alle Volumenbe­ reiche zu erreichen und auch einzelne Funken mit Sicher­ heit zu löschen. Tatsächlich hat sich jedoch gezeigt, daß bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Luftstroms, wie sie im Interesse eines geringen Kanalquerschnittes angestrebt werden, das ausströmende Löschmittel so schnell von der Löschdüse fortgerissen wird, daß es nicht mehr mit Sicherheit die Wandung des Kanals in vertretbar kur­ zem Abstand von der Löschdüse erreicht. Daher wird bei der bekannten Lösung nicht der gesamte Querschnitt des Kanals dem Löschmittel ausgesetzt, so daß einzelne Funken, die nahe der Außenwandung des Kanals entlangfliegen, nicht mit Sicherheit gelöscht werden. Dies gilt um so mehr, je feiner die Zerstäubung des Löschwassers ist, da dann die kinetische Energie der Flüssigkeitströpfchen um so weniger ausreicht, diese Tröpfchen in einem schnellströ­ menden Luftstrom bis zur Kanalwandung zu tragen. Es hat sich gezeigt, daß diese Grenze der Löschwirkung in schnellen Luftströmen weder durch eine noch feinere Ver­ sprühung des Löschmittels noch durch eine Variation des Kegelwinkels beim Austritt aus der Löschdüse noch durch ungewöhnlich hohe Drücke bei der Zuführung des Lösch­ mittels überwunden werden kann.

Aus der französischen Patentschrift 20 82 094 ist es ferner bekannt, zum Löschen von brennbaren Flüssigkeiten, insbe­ sondere Erdöl, die durch einen Kanal hindurch gefördert werden, am Außenumfang des Kanals radial nach innen ge­ richtete Düsen vorzusehen und durch diese Düsen ein Löschmittel, z. B. Wasser in den im allgemeinen außerhalb dieses Kanals brennenden Flüssigkeitsstrom einzubringen. Dabei sind in der Kanalwandung zwei Gruppen von Düsen vorgesehen. Die eine Gruppe erzeugt gebündelte Strahlen, die bis zur Mitte des Kanals in die zu löschende Flüssig­ keit eindringen sollen, während die andere Gruppe zweck­ mäßig stumpfwinklig-kegelmantelförmige Strahlen erzeugt, die in den Flüssigkeitsstrom nur in geringem Maß eindrin­ gen. Diese Maßnahmen sind zum Löschen von Funken in einem Kanal, in dem brennbares Schüttgut mittels eines Luftstro­ mes gefördert wird, nicht sinnvoll. Während die in der französischen Patentschrift dargestellten Düsen ausreichen mögen, im gesamten Volumen eines Flüssigkeitsstromes ge­ nügend viel Löschmittel einzubringen, um eine Verbrennung der Flüssigkeit beim Austritt aus dem Kanal zu verhindern, könnten die radial nach innen gerichteten Düsen in einem Luftstrom jedoch nicht verhindern, daß nahe der Außenwan­ dung des Kanals entlangfliegende und an den Düsenmündungen vorbeifliegende Funken ungelöscht blieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Löschvor­ richtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so auszubilden, daß in einfacher Weise eine Löschung von Funken auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Luft­ stromes und auch dann sichergestellt ist, wenn die Funken nahe der Außenwand des Kanals entlangfliegen, in dem die Löschdüse eingebaut ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet, daß der Lösch­ mittelstrahl mit einer der Richtung des Luftstromes ent­ gegengesetzten Richtungskomponente aus der Löschdüse aus­ tritt, wobei bei entsprechenden Löschmitteldruck das Löschmittel nach Umlenkung durch den Luftstrom in einem der Löschdüse benachbarten Bereich auch die Kanalinnen­ seite erreicht. Das Löschmittel bildet nach dem Austritt aus der Löschdüse gleichsam einen sich über den gesamten Kanalquerschnitt erstreckenden Löschmittelschirm, so daß eine innige Vermischung des Förderstromes mit dem Lösch­ mittel und damit auch eine zuverlässige Funkenlöschung gewährleistet ist. Diese Wirkung läßt sich zumindest bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Schüttgutes im För­ derstrom nicht erreichen, wenn das Löschmittel gleich­ gerichtet mit dem Förderstrom aus der Löschdüse austritt, wie es bei der in dem eingangs genannten Prospekt darge­ stellten Lösung geschieht. Da sich der vorstehend ge­ nannte Löschmittelschirm über den gesamten Kanalquer­ schnitt, d. h. bis zur Kanalwand hin erstreckt, werden auch solche Funken mit Sicherheit gelöscht, die sich nahe der Kanalwand bewegen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigt

Fig. 1 einen Abschnitt eines Förderkanals mit einer darin angeordneten Löschvorrichtung;

Fig. 2 die Löschdüse der Löschvorrichtung gemäß Fig. 1 im Längsschnitt.

In Fig. 1 ist der zur Förderung eines brennbaren Schüttguts mittels eines Luftstroms dienende Kanal das Rohr 10 einer Sägespan-Absaugvorrichtung, in dem in Richtung des Pfeiles 12 der Förderluftstrom geführt ist, der an einer Holzbear­ beitungsmaschine abgesaugt wird und bei der Bearbeitung von Werkstücken Sägespäne mit sich führt. Funkenbildung an Holzbearbeitungsmaschinen kann nie ganz ausgeschlossen wer­ den; am häufigsten sind Nägel, Geschosse und andere Metall­ gegenstände die Ursache. Auch lose Äste können sich lösen und, da sie konisch geformt sind, als Keil an die Säge­ blätter angedrückt werden und sich dort aufgrund der hohen Reibungswärme entzünden. Es ist daher wichtig, zündfähige Funken oder bereits brennende Partikel sofort zu erkennen und abzulöschen, bevor sie in eine nachge­ schaltete Entstaubungsanlage, in Filtereinrichtungen oder Silos gelangen. Zur Erkennung und Meldung ist stromauf der Löscheinrichtung im oder am Rohr 10 ein geeigneter Sensor angeordnet, der mit einer geeigneten, kurzen Zeitverzögerung ein nicht gezeigtes Löschventil derart steuert, daß der in Fig. 1 dargestellten Löschvorrichtung von dem Zeitpunkt an über ein Rohr 14 Löschmittel, Wasser mit Löschzusätzen, zugeführt wird, zu dem der erkannte Funke oder die sonstige Feuererscheinung sich im Rohr 10 in einem kurzen Abstand stromauf der Löschvorrichtung befindet.

Die Löschvorrichtung umfaßt eine mit ihrem stromabwärts liegenden Ende an das Rohr 14 angeschlossene Löschdüse 16, die in der Mitte des Rohres 10 derart angeordnet ist, daß ihre Längsachse mit der Mittelachse des Rohres 10 überein­ stimmt. Zur Halterung der Löschdüse 16 erstreckt sich dia­ gonal durch das Innere des Rohres 10 ein Steg 18, der von der Löschdüse 16 durchsetzt ist und an dem sie mittels auf ihre Außenseite aufgeschraubter, beiderseits am Steg 18 anliegender Schraubenmuttern 20 gehalten ist; abweichend hiervon kann auch das in einer Durchtrittsöffnung 22 der Wandung des Rohres 10 mittels eines außenseitig anliegen­ den Flansches 24 gehaltene Rohr 14 genügend starr ausge­ bildet sein, um die Löschdüse 16 in der gewünschten Stellung zu halten.

Wie weiter aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Löschdüse 16 mit ihrem Abgabeende 26 der Strömungsrichtung (Pfeil 12) des Luftstromes entgegengerichtet. Bei Löschmittelzufuhr er­ zeugt sie einen hohlkegelförmig aus ihr austretenden Lösch­ mittelstrahl 29, der beim Austritt eine der Strömungsrich­ tung (Pfeil 12) des Luftstromes entgegengesetzte Richtungs­ komponente aufweist, dann im Bereich zwischen der Löschdüse 16 und der Innenseite des Rohres 10 durch die Strömung des Luftstromes in eine radiale Richtung umgelenkt wird und schließlich teilweise auf die Innenseite des Rohres 10 auf­ trifft, während auch ein weiterer Teil des Löschmittels in kürzeren Bögen in den verbleibenden Innenquerschnitt des Rohres 10 umgelenkt wird. Hierdurch erreicht das Löschmittel den gesamten Innenquerschnitt des Rohres 10 in einem der Löschdüse 16 eng benachbarten Längenbereich, und alle durch den so gebildeten Löschmittelvorhang hindurchtretenden Fest­ stoffpartikel einschließlich Funken werden vom Löschmittel erfaßt.

Die Löschdüse 16 ist in Fig. 2 näher dargestellt. Sie trägt an ihrem Mantelende 28 einen kegelförmigen Verschlußkopf 30, der sich von seiner Spitze ausgehend in Strömungsrichtung (Pfeil 12 in Fig. 1) erweitert und der an seiner Grundseite, die in der Ebene seines Außenrands 32 liegt, einen dem Außenquerschnitt des ihm benachbarten Abschnitts der Lösch­ düse 16 gleichen Querschnitt aufweist. Der Verschlußkopf 30 schützt die noch zu beschreibende Austrittsöffnung des Löschmittels (Fig. 1) vor Verschmutzung und bewirkt, daß der Luftstrom mit den darin geförderten Schüttgutpartikeln gleichmäßig um die Löschdüse 16 herumströmt. Zweckmäßig schließen die Man­ tellinien des Verschlußkopfes 30, wie in Fig. 2 angedeutet, einen Spitzenwinkel von zumindest annähernd 90° ein.

Der kegelförmige Verschlußkopf 30 ist von einer Stange 34 getragen, die innerhalb eines rohrförmigen Düsenmantels 36 der Löschdüse 16 liegt, einen gegenüber dem Innendurchmesser dieses Düsenmantels 36 geringeren Außendurchmesser aufweist und durch Füh­ rungsmittel 38 längsverschiebbar geführt ist. Hierdurch wird bei vom Düsenmantel 36 fortverschobenem kegelförmigen Verschluß­ kopf 30 zwischen dem dem Düsenmantel 36 zugewandten Außenrand 32 des Verschlußkopfes 30 und der ihm zugewandten Stirnfläche 40 des Düsenmantels 36 eine kreisringförmige Austrittsöffnung für das Löschmittel gebildet. Weiter sind Federmittel in Gestalt einer Schraubendruckfeder 42 vorgesehen, die die Stange 34 in Richtung eines Verschließens der Austrittsöffnung durch den kegelförmigen Verschlußkopf 30 belasten. Bei Nichtgebrauch der Löschdüse 16 bleibt daher die Austrittsöffnung ver­ schlossen und kann nicht durch Sägespäne oder andere Ver­ unreinigungen zugesetzt werden, so daß bei der Zufuhr des Löschmittels unter entsprechendem Überdruck der dann zu­ sammen mit der Stange 34 entgegen der Wirkung der Schrauben­ druckfeder 42 verschobene kegelförmige Verschlußkopf 30 die von Ver­ unreinigungen freie Austrittsöffnung freigibt.

Die Schraubendruckfeder 42 ist zwischen die Führungsmittel 38 und das stromab von innen liegende Ende der Stange 34 einge­ schaltet, wo sie gegen eine von einem axial eingeschraubten Schraubenbolzen 44 gehaltene Ringscheibe 46 abgestützt ist. Die Führungsmittel 38 umfassen einen die Stange 34 umgeben­ den Ring 48, der mittels zweier speichenartig zur Innenseite des Düsenmantels 36 verlaufender Stege 50 an dem Düsenmantel 36 ge­ halten ist.

Die Stange 34 erweitert sich an ihrem mit dem kegelförmigen Verschlußkopf 30 verbundenen Ende in einem Übergangsabschnitt 52 ihrer Länge zum Außenrand 32 des Verschlußkopfes 30 hin trich­ terartig mit konkav-gerundeten Mantellinien derart, daß sie auf den Außenrand 32 des Verschlußkopfes 30 unter einem bestimmten Winkel w gegenüber der Mittelachse des Rohres 10 auftrifft. Dieser Winkel w ist zumindest annähernd gleich demjenigen Winkel, unter dem der Löschmittelstrahl 29 aus der Löschdüse 16 austreten soll und der vorzugsweise größer als 45° ist und zweckmäßig annähernd 75° beträgt, jeweils in Gegenrichtung zur Strömungsrichtung (Pfeil 12) gegenüber der Mittelachse des Rohres 10 gemessen. Dabei ist die dem Übergangsabschnitt 52 zugewandte Stirnfläche 40 des Düsenmantels 36 zur dichten Anlage an diesem Übergangsabschnitt 52 abge­ schrägt und ggf. leicht gerundet ausgebildet.

Claims (6)

1. Löschvorrichtung für einen zur pneumatischen Förde­ rung von brennbarem Schüttgut bestimmten Kanal mit einer koaxial zur Kanalachse angeordneten Löschdüse zur Erzeugung eines beim Austritt aus der Löschdüse kegelförmigen zur Kanalachse koaxialen Löschmittel­ strahles, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschdüse (16) einen rohrförmigen, an seinem be­ züglich des Förderstromes stromaufwärts gelegenen Ende offenen Düsenmantel (36) und einen kegelförmigen Verschlußkopf (30) umfaßt, der mit seiner Spitze stromaufwärts weist, an seiner Basis einen mindestens annähernd dem Außendurchmesser des Düsenmantels (36) entsprechenden Durchmesser aufweist und mit dem Mantel­ rand am offenen Mantelende (28) einen ringförmigen Austrittsspalt für das Löschmittel begrenzt, daß der Verschlußkopf (30) von einer innerhalb des Düsenman­ tels (36) axial verschiebbar geführten Stange (34) ge­ halten ist, die einen gegenüber dem Mantelinnendurch­ messer geringeren Außendurchmesser aufweist, daß zwischen der Stange (34) und dem Verschlußkopf (30) ein Übergangsabschnitt (52) ausgebildet ist, dessen Umfangsfläche sich von der Stange (34) zum Verschluß­ kopf (30) hin stetig erweitert und an dessen Basis­ rand unter einem Winkel (w) gegenüber der Düsenachse auftritt, der zumindest annähernd dem Winkel gegen­ über der Düsenachse gleicht, unter dem der Lösch­ mittelstrahl aus der Löschdüse (16) austritt, und daß die dem Übergangsabschnitt (52) zugewandte Stirn­ fläche (40) des Mantelrandes zur Anlage an dem Über­ gangsabschnitt (52) abgeschrägt ausgebildet ist.

2. Löschvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Winkel (w) gegenüber der Düsenachse, unter dem der Löschmittelstrahl aus der Löschdüse (16) mit einer der Strömungsrichtung (Pfeil 12) des Luftstroms entgegengerichteten Rich­ tungskomponente austritt, größer als 45° und vor­ zugsweise annähernd 75° beträgt.

3. Löschvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Spitzenwinkel des kegelförmigen Verschlußkopfes (30) mindestens an­ nähernd 90° beträgt.

4. Löschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (34) in dem Düsenmantel (36) mittels eines die Stange (34) umgebenden Ringes (48) geführt ist, der mittels speichenartig zur Innenseite des Düsenmantels (36) gerichteter Stege (50) an diesem gehalten ist.

5. Löschvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver­ schlußkopf (30) axial in Richtung auf den Düsenmantel (36) vorgespannt ist.

6. Löschvorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem Ring (48) und dem stromabwärts desselben gelegenen Ende der Stange (34) eine die Stange koaxial umgebende Schrau­ bendruckfeder (42) angeordnet ist.