DE3336457C2 - Zündvorrichtung für Fackel- bzw. Entlüftungsschlote, sowie Zündelektrode für derartige Zündvorrichtungen - Google Patents

Abstract

Zündvorrichtungen für Fackel- bzw. Entlüftungsschlote sind normalerweise stationäre Anordnungen. Ihre Hauptbestandteile sind vom Boden aus nicht zugänglich. Durch Befestigen der Sonden und des zugeordneten Transformators auf Schlitten und durch die Anordnung von Führungen für solche Schlitten über etwa die gesamte Länge des Schlotes kann die Zündvorrichtung verhältnismäßig einfach gewartet werden. Hohle Sonden stellen sicher, daß eine gute Sauerstoffzuführung im Verbrennungsbereich stattfindet.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Zündvorrichtungen für Fackel- bzw. Entlüftungsschlote nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie auf Zündelektroden für Fackel- bzw. Entlüftungsschlote nach dem Oberbegriff des Anspruches 5.
• Zündvorrichtungen für Fackel- oder Entlüftungsschlote der gattungsgemäßen Art sind z. B. aus der US-PS 41 47 493 bekannt. Bei diesen bekannten Zündvorrichtungen ist eine Schlittenanordnung zwischen einer Ruheposition am Boden des Schlotes und einer Zündposition am oberen Ende des Schlotes verfahrbar angeordnet; die Schlittenanordnung nimmt über Kabel heb- und senkbare Zündanordnungen auf, die am Schlot befestigt sind. Die Zündelektroden selbst sind an der Abdeckung eines Gehäuses befestigt. Das Gehäuse ist mittels Seilzug höhenbeweglich ausgebildet und enthält Transformator, elektrische Zu- und Ableitungen und dergl. Nachteilig bei derartigen Zündvorrichtungen ist, daß es schwierig ist, unter ungünstigen Bedingungen die Elektroden zu zünden, da an den den Lichtbogen ausbildenden Stellen der Elektroden Kohlenstoff aufgebaut wird, und daß durch die beim Zünden entstehende Hitze die Lebensdauer der Elektroden verringert wird.
• Aufgabe der Erfindung ist es, derartige bekannte Zündvorrichtungen so weiterzubilden, daß diese Nachteile vermieden werden, insbes. ein Zünden des Gases auch unter ungünstigen Bedingungen sichergestellt ist, die Entstehung von Kohlenstoff an den Zündelektroden reduziert oder verhindert wird und die Zündelektroden gegen Abbrennen weniger empfindlich sind.
• Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Dadurch, daß die Zündelektroden einen länglichen, hohlen, elektrisch leitenden Körper aufweisen, durch den Luft hindurchgeführt wird, wird zwischen den beiden einander zugewandten Austrittsstellen der Zündelektroden eine Venturi-Wirkung erzeugt. Die durch den von den beiden Zündelektroden gebildeten Spalt strömenden Gase erzeugen einen Unterdruck an den hohlen Spitzen der Zündelektroden, der diese Venturi-Wirkung ergibt. Aufgrund dieses Effektes wird erreicht, daß an der Zündstelle eine Sauerstoffquelle vorhanden ist, daß an dieser Stelle ein Kühleffekt erzeugt wird, der die Lebensdauer der Zündelektroden entscheidend erhöht, und daß der Aufbau von Kohlenstoff an der Lichtbogenfläche verhindert wird. Das Gas wird verbrannt, wenn es mit der Luft gemischt wird, die durch den Venturi-Effekt an der Zündelektrodenspitze bereitgestellt wird. Das Zünden erfolgt durch den pulsierenden Lichtbogen bei geringen oder hohen Gasströmen und bei jedem Wetter einwandfrei.
• Die Erfindung betrifft ferner Zündelektroden, wie sie in der Zündvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art erläutert sind.
• Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt
• Fig. 1 eine Seitenansicht einer Zündvorrichtung für Fackel- bzw. Entlüftungsschlote nach der Erfindung,
• Fig. 2 eine Vorderansicht der Hauptelemente der Zündvorrichtung nach Fig. 1,
• Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Zündelektrodenanordnung, wie sie in den Fig. 1 und 2 verwendet wird, von unten,
• Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Zündelektrodenanordnung nach Fig. 3 in der Zündposition, in einer Ansicht von unten,
• Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Zündelektroden der Zündvorrichtung nach den Fig. 1-4, und
• Fig. 6 eine teilweise Vorderansicht im Schnitt einer Bremsvorrichtung für die Zündvorrichtung nach den Fig. 1 -5.
• Nach den Zeichnungen ist die Zündvorrichtung für Fackel- bzw. Entlüftungsschlote an einem rohrförmigen Fackelschlot 1 angeordnet, der normalerweise zur Abgabe von saurem Gas aus einer Bohrung (nicht dargestellt) dient. Der Fackelschlot 1 wird in der vertikalen Position von Abspanndrähten 2 (Fig. 3) gehalten, deren obere Enden mit Ösen 3 verbunden sind, die sich von einer Hülse 4 am Schlot 1 nach außen erstrecken; die Bodenenden der Abspanndrähte sind mit Grundankern (nicht dargestellt) verbunden. Saures Gas wird aus einem oberen Ende 5 des Schlotes 1 abgegeben und mit Hilfe der Zündvorrichtung gezündet.
• Diese Zündvorrichtung kann auf neuen Schloten bei deren Errichtung fest installiert werden, oder aber an bereits vorhandene Schlote angebaut werden. Die Zündvorrichtung weist zwei parallele Führungsschienen 6 auf, die sich vom Boden 7 bis zur Spitze 5 des Schlotes 1 erstrecken. Die Führungsschienen 6 sind mit dem Schlot über etwa U-förmige, einteilig mit den Führungsschienen 6 ausgebildete Arme 8 und U-Bolzen 9, die die Arme 8 mit dem Schlot 1 verbinden, befestigt. Die Bolzen 9 sind gegen den Schlot 1 mit Hilfe nichtleitender Hülsen 10 isoliert. Die Führungsschienen 6 haben einen etwa U-förmigen Querschnitt, dessen offene Seiten einander gegenüberliegen, d. h. nach innen gewandt sind. Wie sich am besten aus den Fig. 1 und 4 ergibt, sind die oberen Enden 11 der Führungsschienen 6 nach innen gegen den Schlot 1 gebogen, und es ist am oberen Ende eines jeden Schlotes eine Anschlagplatte 12 vorgesehen.
• Die Führungsschienen 6 nehmen beweglich zwei Schlitten auf, die mit 13 und 14 bezeichnet sind. Der oberste Schlitten 13 ist durch einen rechteckförmigen Rahmen 15 definiert. Zwei Stummelachsen 16 erstrecken sich von jeder Seite 17 des Rahmens 15 nach außen und nehmen Scheiben 18 auf. Die Verwendung von Scheiben 18 anstelle von Rollen verringert den Wartungsbedarf der Zündvorrichtung, da dann keine Lager vorhanden sind, die korrodieren können. Die Scheiben 18 laufen in den Führungsschienen 6. Der Abstand zwischen den Führungsschienen 6 ist nur geringfügig größer als die Breite des Rahmens 15, so daß beim Einsetzen vom Bodenende her der Rahmen 15 zwischen den Führungsschienen gehalten ist. Vier Säulen 19 erstrecken sich von den Seiten 17 des Rahmens 15 nach außen (wenn der Schlitten seine vertikale Position einnimmt). Glockenförmige Isolatoren 20 sind an den äußeren Enden der Säulen 19 befestigt. Die Isolatoren 20 sind glasierte Hochspannungsisolatoren, die einen Kurzschluß aufgrund der Ablagerung von Kohlenstoff oder möglicher Ölspritzer verhindern. Die Isolatoren 20 nehmen zwei längliche Zündelektrodenhalterungen 21 auf, die parallel zueinander und parallel zu den Seiten des Schlittenrahmens 15 verlaufen. Die Zündelektrodenhalterungen haben U-förmigen Querschnitt. Eine Zündelektrode 22 ist in jeder der Halterungen 21 befestigt. Die Zündelektrode 22, die eine massive Schiene oder ein hohles Rohr sein kann, wird in der Halterung durch eine Vielzahl von U-Bolzen 23 gehalten.
• Nach Fig. 5 ist bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jede der Zündelektroden 22 durch einen länglichen, elektrisch leitenden, hohlen Metallkörper mit einem geradlinigen Bodenende zur Befestigung in der Halterung 21 und einem geneigten oberen Ende definiert, derart, daß im Betrieb die oberen Enden 24 der Zündelektroden 22 über der Halterung 21 nach innen gegen die Ebene des Schlittens 13 und aufeinander zu gekrümmt sind, so daß nur ein schmaler Spalt zwischen den oberen Enden 24 der Zündelektroden 22 vorhanden ist. Die oberen Enden oder Spitzen einer jeden Zündelektrode sind im Winkel so geschnitten, daß jede Spitze in unmittelbarer Nähe zu den anderen eine verhältnismäßig große Luftabgabeöffnung und damit eine längliche, elliptische Lichtbogenfläche ergibt.
• Der erste und der zweite Schlitten 13 und 14 sind miteinander durch Seile 26 verbunden. Jedes Seil 26 verläuft zwischen einer Öse 27 am Bodenende des Schlittens 13 und einer Öse 28am oberen Ende des Schlittens 14. Wie der Schlitten 13 ist der Schlitten 14 durch einen Rechteckrahmen 29 definiert. Zwei Scheiben 30 sind auf jeder Seite 31 des Rahmens 29 vorgesehen; sie laufen in den Führungsbahnen 6.
• Ein Transformator 33 ist auf dem zweiten Schlitten 14 befestigt. Von diesem Transformator 33 wird aus einer Energiespeisequelle (nicht dargestellt) über ein Kabel 34 elektrische Energie an den Transformator 33 geliefert. Zwei- Isolatoren 35 sind auf Schlitten 14 oberhalb des Transformators 33 mittels Stützteilen 36 befestigt. Die Energie aus dem Transformator 33 wird über Leitungen 37 an die Zündelektroden 22 geführt, damit eine Lichtbogenbildung zwischen den oberen Enden dieser Zündelektroden erzeugt wird.
• Die Schlitten 13 und 14 werden mittels einer von Hand betätigten Kurbel 38 (Fig. 1) oder dergl. längs der Führungen 6 verfahren; die Kurbel 38 ist auf dem Schlot 1 unterhalb der Führungen 6 befestigt. Zwei U-Bolzen 39 legen das Kurbelgehäuse an dem Schlot 1 fest. Ein Seil 40 verläuft von einer Kurbeltrommel 41 nach oben um eine Rolle 42, die am Schlot 1 in der Nähe des oberen Endes befestigt ist. Das obere Ende des Seiles 40 ist über eine Gewindeöse 43 mit dem Rahmen 15 des Schlittens 13 verbunden. Wenn die Kurbel 38 betätigt wird, werden somit die Schlitten 13 und 14 an dem Schlot 1 nach oben bewegt.
• Um Schäden aufgrund eines Fehlers oder einer fehlerhaften Bedienung der Kurbel zu vermeiden, ist es zweckmäßig, eine Bremse für die Schlitten 13 und 14 einzubauen. Eine Ausführungsform einer derartigen Bremse ist in Fig. 6 gezeigt. Die Bremse weist zwei Arme 45 auf, die schwenkbar mit einer Platte 46 verbunden sind, die sich von dem Boden des Rahmens 15 drehbar um eine horizontale Achse 47 nach abwärts erstreckt. Aus Festigkeitsgründen reicht die Platte 46 von der Oberseite des Rahmens 15 bis oberhalb der Unterseite dieses Rahmens. Die Arme 45 sind mit der Platte scherenförmig verbunden und gekreuzt ausgeführt. Ein Ende eines jeden Paares von Seilen 48 ist mit dem Seil 40 verbunden, das andere Ende eines jeden Seiles 48 ist mit einem der Arme 45 über der Achse 47 verbunden. Wenn die Seile 40 und 48 während einer Bewegung nach oben oder einer Sperrung der Kurbel 38 gespannt sind, drücken die oberen Enden 50 der Arme 45 gegen den Boden des Rahmens 14 und heben oder halten den Schlitten 13. Wenn das Seil 40 reißt oder die Kurbel 38 versagt, schwenken die Arme 45 um die Achse 47, so daß die unteren Enden 51 dieser Arme sich gegen die Einbuchtung der Führungen 6 legen. Die Bremswirkung wird durch einen (nicht dargestellten) Bremsschuh am unteren Ende 51 eines jeden Armes 45 verbessert. Wenn der Schlitten 14 langsam und gesteuert nach abwärts bewegt wird, wird eine Spannung an den Seilen 40 und 48 und infolgedessen an den Armen 45 zur Verhinderung einer Bremsung aufrechterhalten.
• Im Betrieb und bei Anordnung der Schlitten 13 und 14 in der unteren Position wird die Kurbel 38 zur Bewegung der Schlitten an den Führungen 6 nach abwärts betätigt. Bei Erreichen des oberen Endes der Führungen 6 bewegt sich das obere Ende des Schlittens 13 nach innen und positioniert die oberen Enden der hohlen Zündelektroden 22 im wesentlichen zentrisch über dem Abgabeende des Schlotes 1. Hochdruckgase, die aus dem Abgabeende des Schlotes 1 austreten, erzeugen eine Art Venturi-Effekt um die Spitzen oder Abgabeenden der Zündelektroden 22 herum, und ziehen Frischluft und damit Sauerstoff durch die unteren und offenen Einlaßenden der hohlen Zündelektroden 22. Diese Luft bzw. dieser Sauerstoff wird den Gasen im Schlot im unmittelbaren Bereich der Zündelektrodenspitzen beigemischt. Dann wird Stromspannung über den Transformator 33 und die Leitungen 37 an die Zündelektroden 22 gelegt, damit eine Lichtbogenbildung zwischen den Überschlagsflächen der Zündelektroden in dem Bereich erzeugt wird, der durch die Einspeisung von Frischluft angereichert worden ist. Eine derartige Lichtbogenbildung ist normalerweise intermittierend, d. h. erfolgt z. B. alle 30 Sekunden, um eine Zündung der Gase zu gewährleisten. Die Energiequelle ist z. B. eine 12 Volt Batterie, die Energie kann in solchen Fällen, in denen eine zeitlich gesteuerte Zündung nicht erforderlich ist, auch aus einer externen Quelle entnommen werden, z. B. aus der Batterie eines Lastwagens.

Claims (7)

1. Zündvorrichtung für Fackel- bzw. Entlüftungsschlote zum Zünden von aus derartigen Schloten entweichenden Gasen, mit zwei im Abstand voneinander angeordneten, elektrisch leitenden Zündelektroden, die von Isolatoren aufgenommen und mit einer elektrischen Energiequelle verbunden sind, welche einen Lichtbogen zwischen den Zündelektroden erzeugt, wobei ein Abgabeende der einen Zündelektrode in unmittelbarer Nähe eines Abgabeendes der anderen Zündelektrode angeordnet ist, um eine Lichtbogenbildung zwischen den mit elektrischer Energie gespeisten Zündelektroden zu beschleunigen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zündelektrode (22) einen länglichen, hohlen, elektrisch leitenden Körper aufweist, der ein Einlaßende zur Zufuhr von Luft in den Körper und ein Auslaßende zum Abgeben von Luft in das Gas besitzt.

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zündelektrode (22) an ihrem Abgabeende so abgeschrägt ist, daß eine längliche, elektrische Überschlagsfläche entsteht, und daß die Zündelektrode (22) so positioniert sind, daß die Überschlagsfläche einer Zündelektrode in unmittelbarer Nähe der Überschlagsfläche der anderen Zündelektrode angeordnet ist.

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom zwischen den Zündelektroden (22) so geführt ist, daß er zur Erzielung eines Venturi- Effektes Luft durch die Körper zur Abgabe in den Gasstrom zieht, um die Verbrennung des gezündeten Gases zu verbessern.

4. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine am Schlot (1) befestigte Führungsvorrichtung (6), auf der ein Schlitten (13, 14) mit Zündelektroden (22) verfahrbar angeordnet ist.

5. Zündelektrode für Fackel- bzw. Entlüftungsschlote zum Zünden von Gas, die elektrisch leitend ausgebildet, auf einem Isolator angeordnet und mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar ist, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode (22) einen länglichen, hohlen, elektrisch leitenden Körper aufweist, der ein Einlaßende zur Zufuhr von Luft in den Körper und ein Abgabeende zum Abgeben von Luft in das Gas besitzt.

6. Zündelektrode nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode (22) so ausgebildet ist, daß zur Erzielung eines Venturi-Effektes der Gasstrom Luft durch den Körper der Sonde zieht, um die Verbrennung des Gases zu verbessern.

7. Zündelektrode nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgabeende (24) der Zündelektrode (22) abgeschrägt ausgebildet ist und eine längliche, elliptische Überschlagsfläche sowie eine vergrößerte Luftabgabeöffnung ergibt.