DE3617522C1 - Device for the abrupt shut-off of pipelines, especially dust-carrying pipelines, in the event of explosions - Google Patents
Device for the abrupt shut-off of pipelines, especially dust-carrying pipelines, in the event of explosionsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schlagartigen Absperren von Rohrleitungen, insbesondere staubführenden Rohrleitungen, bei Explo sionen, mit einem in die Rohrleitung eingesetzten Explosionsdruckdetektor und einem in vorgegebenem Abstand in Druckwellenrichtung hinter dem Explosionsdruckdetektor angeordneten Rohrschnellverschluß. - Im Rahmen der Erfindung kann der Explosionsdruckdetektor durch eine Infrarotsonde ersetzt werden, welche zum Erkennen der einer Explosion voranlaufenden Flammenfront dient und wie der Explosionsdruckdetektor zum Schließen eines Strom- bzw. Alarmkreises eingerichtet ist.The invention relates to a device for suddenly shutting off Pipelines, especially dust-bearing pipelines, at Explo sions, with an explosion pressure detector inserted in the pipeline and one behind the at a predetermined distance in the pressure wave direction Explosion pressure detector arranged pipe quick release. - As part of According to the invention, the explosion pressure detector can be operated by an infrared probe are replaced, which are used to detect the one preceding an explosion Flame front serves and like the explosion pressure detector for closing a current or alarm circuit is set up.
Es sind derartige Vorrichtungen zum schlagartigen Absperren von Rohr leitungen bekannt, bei denen der Rohrschnellverschluß als mittels An triebskolben betätigter Schnellverschlußschieber oder -klappe ausge führt ist. Die Auslösung geschieht meist über eine Sprengkapsel, die von einem Explosionsdruckdetektor aus gezündet wird. - Derartige Rohr schnellverschlüsse sind aus verschiedenen Gründen unbefriedigend. So wird meist ein hoher Betriebsdruck von 10-40 bar verlangt. Die Schie ber bzw. Klappen sind nur bedingt druck- und vakuumdicht, insbeson dere bei hoher Staubbelastung des Strömungsmediums im Rohrleitungs system. Klappen bewirken, bedingt durch ihren Luftwiderstand, Druck verluste im Rohrleitungssystem. Regelmäßige Wartung wird verlangt, da Sprengkapseln, Dichtungen und Dämpferelemente nach jedem Absperrvor gang ersetzt bzw. kontrolliert werden müssen.These are devices for the sudden shut-off of pipe lines known in which the quick pipe closure as by means of drive piston actuated quick release slide or flap leads is. The trigger is usually a detonator that is ignited by an explosion pressure detector. - Such a pipe quick fasteners are unsatisfactory for various reasons. So a high operating pressure of 10-40 bar is usually required. The shoot Over or flaps are only partially pressure and vacuum tight, in particular especially with high dust pollution of the flow medium in the pipeline system. Flaps cause pressure due to their air resistance losses in the piping system. Regular maintenance is required there Detonators, seals and damper elements after each shut-off must be replaced or checked.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum schlag artigen Absperren von Rohrleitungen, insbesondere staubführenden Rohrleitungen, bei Explosionen der eingangs beschriebenen Art zu schaf fen, die sich durch einen einfachen und funktionsgerechten Aufbau aus zeichnet, insbesondere druckverlustfrei, dicht schließend, wartungsfrei, kostensparend und stets wieder verwendungsfähig ist. The invention has for its object a device for impact shut-off of pipelines, especially dust-carrying Pipelines to create in explosions of the type described above fen, which are characterized by a simple and functional design draws, especially pressure-free, tightly closing, maintenance-free, is cost-saving and can always be used again.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch, daß der Rohrschnellverschluß ein in die Rohrleitung einge setztes pneumatisch betätigbares Schnellschließ-Absperrorgan aufweist, daß an das Schnellschließ-Absperrorgan eine Luftkanone mit einem Schnellentlüftungsventil angeschlossen ist, daß das Schnellentlüftungs ventil unter Zwischenschaltung zumindest eines elektrisch betätigbaren Mehrwegeventils an eine Druckluftfüll- und -steuerleitung angeschlos sen ist und daß das Öffnen des Mehrwegeventils von dem Explosions druckdetektor aus durch Schließen eines Stromkreises beim Erkennen der einer Explosion voranlaufenden Druckwelle erfolgt. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zunächst einmal zur Folge, daß auf den Einsatz einer Löschmittelflasche mit einer Sprengkapsel verzichtet wird. Viel mehr erfolgt die pneumatische Betätigung des Schnellschließ-Absperr organes in der betreffenden Rohrleitung. Die durch eine Explosion ver ursachte Druckwelle wird von dem Explosionsdruckdetektor über einen Schließkontakt in einen elektrischen Impuls umgewandelt, sobald ein vorgegebener einstellbarer Druck in der Rohrleitung überschritten wird.This object is achieved by the invention in a generic device characterized in that the quick pipe closure is inserted into the pipeline has pneumatically operated quick-closing shut-off device, that an air cannon with a Quick exhaust valve is connected that the quick exhaust valve with the interposition of at least one electrically operated Multi-way valve connected to a compressed air filling and control line sen and that the opening of the multi-way valve from the explosion pressure detector by closing a circuit upon detection of the an explosion leading pressure wave occurs. - These measures the invention have first of all the consequence that the use an extinguishing agent bottle with a detonator is dispensed with. A lot more the pneumatic actuation of the quick-closing shut-off takes place organs in the relevant pipeline. The explosion caused by an explosion The pressure wave is caused by the explosion pressure detector via a Make contact converted into an electrical pulse as soon as one specified adjustable pressure in the pipeline is exceeded.
Dieser Impuls öffnet das als Magnetventil ausgebildete Mehrwegeventil, welches die zu dem Schnellentlüftungsventil der Luftkanone führende Druckluftfüll- und -steuerleitung freigibt. Dadurch wird das Schnell entlüftungsventil umgestellt, und der Halteluftdruck für einen Verschluß kolben, der einen Hauptspeicher verschlossen hält, wird freigegeben, so daß der gespeicherte Innendruck den Verschlußkolben zurückschiebt, und die in der Luftkanone gespeicherte Luft strömt explosionsartig in Millisekunden aus, betätigt also im vorliegenden Fall schlagartig das Schnellschließ-Absperrorgan in der Rohrleitung, so daß die Rohrleitung gegen die herannahende Explosionsfront - Druckwelle bzw. Flammenfront - sofort abgesperrt wird. Die Zeitspanne zwischen dem Erkennen der Druckwelle und dem sicheren Schließen des Schnellschließ-Absperrorganes und folglich des Rohres beträgt max. 50 bis 60 ms. Folglich können insbesondere bei möglichen Staubexplosionen Druckwelle und Flammen front nicht länger ungehindert in das geschlossene Rohrleitungsnetz gelangen.This pulse opens the multi-way valve designed as a solenoid valve, which leads to the air cannon's quick exhaust valve Compressed air filling and control line releases. This makes it quick vent valve changed, and the holding air pressure for a closure piston that keeps a main memory locked is released, so that the stored internal pressure pushes the locking piston back, and the air stored in the air cannon explosively flows in Milliseconds, so in the present case it suddenly does that Quick closing shut-off device in the pipeline, so that the pipeline against the approaching explosion front - pressure wave or flame front - is shut off immediately. The time span between recognizing the Pressure wave and the safe closing of the quick-closing shut-off device and consequently the pipe is max. 50 to 60 ms. Hence can especially with possible dust explosions, pressure wave and flames front no longer unimpeded into the closed pipe network reach.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So können als Schnellschließ-Absperrorgan grundsätzlich Schieber, Klap pen oder Kolbenventile Verwendung finden. Nach einer bevorzugten Aus führungsform der Erfindung mit selbständiger Bedeutung ist jedoch vor gesehen, daß das Schnellschließ-Absperrorgan als Quetschventil ausge bildet ist. Ein derartiges Quetschventil weist einerseits Anschlußflansche für den Einbau in die Rohrleitung auf, andererseits ein die Anschluß flansche verbindendes Ventilgehäuse. In diesem Ventilgehäuse befindet sich eine Absperrmembrane, welche gummischlauchartig ausgebildet ist und bei Druckluftbeaufschlagung in den Ringraum zwischen Ventilgehäuse und Absperrmembrane gleichsam durch Kollabieren schließt. Dazu weist die Luftkanone erfindungsgemäß ein in das Ventilgehäuse des Quetsch ventils eindringendes Druckluft-Ausblasrohr auf. Das Druckluft-Ausblas rohr ist zweckmäßigerweise auf die schlauchartige Absperrmembrane des Quetschventils gerichtet. Eine besondere Ausführungsform teilt den aus der Luftkanone auströmenden Luftstrom und führt diesen über eine Rohr leitung oder über zwei Strömungskanäle als Teil des Quetschventils zu zwei einander gegenüberliegenden Punkten der Membrane, so daß diese noch gleichmäßiger und symmetrischer kollabiert. Von dem Quetschventil aus kann eine Druckausgleichsleitung mit einem elektrisch betätigbaren Absperrventil in die Rohrleitung führen, welches auch zum Entlüften des Quetschventils dient.Further features essential to the invention are listed below. Thus, as a quick-closing shut-off device, in principle slides, flaps pen or piston valves are used. After a preferred off leadership form of the invention with independent meaning is before seen that the quick-closing shut-off valve as a pinch valve forms is. Such a pinch valve has connecting flanges for installation in the pipeline, on the other hand the connection Flange connecting valve housing. Located in this valve housing a shut-off membrane, which is designed like a rubber hose and when compressed air is applied to the annular space between the valve housing and shut-off membrane closes as it were by collapsing. To do so the air cannon according to the invention in the valve housing of the squeeze valve penetrating compressed air blow pipe. The compressed air blow-out Pipe is conveniently on the hose-like shut-off membrane Pinch valve directed. A special embodiment distributes the of the air cannon escaping air flow and leads it over a pipe line or via two flow channels as part of the pinch valve two opposite points of the membrane so that this collapsed even more evenly and symmetrically. From the pinch valve can be a pressure compensation line with an electrically operated Insert the shut-off valve in the pipeline, which also serves for venting of the pinch valve.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Vorrichtung zum schlagartigen Absperren von Rohr leitungen, insbesondere staubführenden Rohrleitungen, bei Explosionen und insbesondere Staubexplosionen verwirklicht wird, die sich durch einfache und funktionsgerechte Bauweise auszeichnet, insbesondere wartungsfrei arbeitet und wiederholt einsatzfähig ist. Dadurch wird zugleich eine erhebliche Kostenersparnis erreicht, zumal geeignete Druckluftquellen für die Luftkanone regelmäßig zur Verfügung stehen.The advantages achieved by the invention are essentially therein to see that a device for suddenly shutting off pipe pipes, especially dust-carrying pipes, in the event of explosions and in particular dust explosions that are caused by distinguishes simple and functional design, in particular works maintenance-free and can be used repeatedly. This will at the same time achieved considerable cost savings, especially as suitable ones Compressed air sources for the air cannon are regularly available.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following, the invention is based on only one embodiment example illustrated drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum schlagartigen Absperren von Rohrleitungen in schematischer Darstellung und Fig. 1 shows a device according to the invention for suddenly shutting off pipes in a schematic representation and
Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1 bei geschlos senem Quetschventil. Fig. 2 shows a section of the object of FIG. 1 with closed pinch valve.
In den Figuren ist eine Vorrichtung zum schlagartigen Absperren von Rohrleitungen 1, insbesondere staubführenden Rohrleitungen, bei Ex plosionen dargestellt. Diese Vorrichtung weist einen in die Rohrleitung 1 eingesetzten Explosionsdruckdetektor 2 und einen in vorgegebenem Abstand in Druckwellenrichtung hinter dem Explosionsdruckdetektor 2 angeordneten Rohrschnellverschluß 3 auf. Dieser Abstand beträgt etwa 5 bis 6 m, wenn der Rohrschnellverschluß 3 in 50 bis 60 ms schließt, zumal bei einer Explosion die Druckwelle das in der Rohrleitung be findliche Gas auf ca. 100 m/s beschleunigt. Der Rohrschnellverschluß 3 weist ein in die Rohrleitung 1 eingesetztes pneumatisch betätigbares Schnellschließ-Absperrorgan 4 auf. An das Schnellschließ-Absperrorgan 4 ist eine Luftkanone 5 mit einem Schnellentlüftungsventil 6 angeschlossen. Das Schnellentlüftungsventil 6 ist unter Zwischenschaltung zumindest eines elektrisch betätigbaren Mehrwegeventils 7 bzw. Magnetventils an eine Druckluftfüll- und -steuerleitung 8 angeschlossen. Das Öffnen des Mehrwegeventils 7 erfolgt von dem Explosionsdruckdetektor 2 aus durch Schließen eines Stromkreises 21 beim Erkennen der einer Explosion voranlaufenden Druckwelle. Bei der Luftkanone 5 handelt es sich um eine Blasvorrichtung mit einem Druckluft-Speicherbehälter 9, mit einem in den Druckluft-Speicherbehälter 9 eintauchenden Druckluft-Ausblasrohr 10, mit einem an eine Druckluftquelle 11 anschließbaren Druckluft-Ein trittsstutzen für den Druckluft-Speicherbehälter 9 mit dem Schnellent lüftungsventil 6 und dem dem Schnellentlüftungsventil 6 zugeordneten Mehrwegeventil 7. In dem Druckluft-Speicherbehälter 9 ist ein unmittel bar druckluftbeaufschlagter Ventilschließkörper 12 zwischen Offenstel lung und Schließstellung geführt. Der Ventilschließkörper 12 ist in Schließstellung gegen das als Ventilsitz 13 ausgebildete, in den Druck luft-Speicherbehälter 9 eintauchende Ende des Druckluft-Ausblasrohres 10 gedrückt. Zur Beladung des Druckluft-Speicherbehälters 9 wird das Mehrwegeventil 7 auf "Ein" gestellt. Dadurch wird eine Führungskammer 14 für den Ventilschließkörper 12 mit der Druckluftquelle 11 über das Schnellentlüftungsventil 6 und Mehrwegeventil 7 bzw. die Druckluftfüll und -steuerleitung 8 verbunden, und mit Druckluft gefüllt. Durch Über strömöffnungen 15 in der Führungskammer 14 für den Ventilschließkörper 12 wird der Druckluft-Speicherbehälter 9 bis zum Druckausgleich mit Druckluft gefüllt, so daß dann die Blasvorrichtung bzw. Luftkanone 5 betriebsbereit ist. Im Zuge der Entladung wird durch das Umstellen des Mehrwegeventils 7 auf "Entlüften" von dem druckwellenbeaufschlagten Explosionsdruckdetektor 2 das Schnellentlüftungsventil 6 druckentlastet, welches nunmehr die Führungskammer 14 für den Ventilschließkörper 12 entlüftet. Infolge des in dem Druckluft-Speicherbehälter 9 herrschen den Überdruckes wird der Ventilschließkörper 12 - ggf. gegen die Wirkung einer Druckfeder 16 - in Offenstellung zurückgedrückt, so daß die Druckluft durch das Druckluft-Ausblasrohr 10 ausströmen und das Schnellschließ-Absperrorgan 4 betätigen kann. Bei dem Schnellschließ Absperrorgan handelt es sich um ein Quetschventil 4, wobei das Druck luft-Ausblasrohr 10 der Luftkanone 5 in das Ventilgehäuse 17 des Quetschventils 4 eindringt. Dort expandiert die Druckluft und schließt das Quetschventil 4. Besonders schnelle und einwandfreie Schließwir kung wird dann erreicht, wenn das Druckluft-Ausblasrohr 10 quer auf eine schlauchartige Absperrmembrane 18 des Quetschventils 4 gerichtet ist. - Im übrigen führt von dem Quetschventil 4 eine Druckausgleichs leitung 19 mit einem elektrisch betätigbaren Absperrventil 20 in die Rohrleitung 1, wobei also das Absperrventil 20 zum Absperren der Druck ausgleichsleitung 19 im Explosionsfalle dient.In the figures, a device for abruptly shutting off pipes 1 , in particular dust-carrying pipes, is shown in the event of explosions. This device has an explosion pressure detector 2 inserted into the pipeline 1 and a pipe quick-release fastener 3 arranged at a predetermined distance in the pressure wave direction behind the explosion pressure detector 2 . This distance is about 5 to 6 m when the pipe quick-action fastener 3 closes in 50 to 60 ms, especially since in the event of an explosion the pressure wave accelerates the gas in the pipeline to about 100 m / s. The pipe quick-release fastener 3 has a pneumatically actuated quick-closing shut-off device 4 inserted into the pipeline 1 . An air gun 5 with a quick exhaust valve 6 is connected to the quick closing shut-off device 4 . The quick exhaust valve 6 is connected to a compressed air filling and control line 8 with the interposition of at least one electrically operable multi-way valve 7 or solenoid valve. The multi-way valve 7 is opened from the explosion pressure detector 2 by closing a circuit 21 upon detection of the pressure wave preceding an explosion. The air cannon 5 is a blowing device with a compressed air storage container 9 , with a compressed air blow-out pipe 10 immersed in the compressed air storage container 9 , with a compressed air inlet connection piece for the compressed air storage container 9 with which can be connected to a compressed air source 11 Schnellent vent valve 6 and the quick exhaust valve 6 associated multi-way valve. 7 In the compressed air storage container 9 , a direct bar pressurized air valve closing body 12 is guided between the open position and the closed position. The valve closing body 12 is pressed in the closed position against the end of the compressed air blow-out pipe 10 which is designed as a valve seat 13 and is immersed in the compressed air storage container 9 . To load the compressed air storage container 9 , the multi-way valve 7 is set to "on". As a result, a guide chamber 14 for the valve closing body 12 is connected to the compressed air source 11 via the quick exhaust valve 6 and multi-way valve 7 or the compressed air filling and control line 8 , and filled with compressed air. Through flow openings 15 in the guide chamber 14 for the valve closing body 12 , the compressed air storage container 9 is filled with compressed air until the pressure equalization, so that the blower or air cannon 5 is then ready for operation. In the course of the discharge is depressurized by switching the multi-way valve 7 to "bleeding" of the druckwellenbeaufschlagten explosion pressure detector 2, the quick exhaust valve 6, which now vented the guide chamber 14 for the valve closing body 12th As a result of the excess pressure prevailing in the compressed air storage container 9 , the valve closing body 12 is pushed back into the open position — possibly against the action of a compression spring 16 — so that the compressed air can flow out through the compressed air blow-out pipe 10 and actuate the quick-closing shut-off device 4 . The quick-closing shut-off device is a pinch valve 4 , the compressed air blow-out tube 10 of the air cannon 5 penetrating into the valve housing 17 of the pinch valve 4 . The compressed air expands there and closes the pinch valve 4 . Particularly quick and flawless closing effect is achieved when the compressed air blow-out pipe 10 is directed transversely onto a hose-like shut-off membrane 18 of the pinch valve 4 . - the rest leads from the pinch valve 4 a pressure equalization line 19 to an electrically operable shut-off valve 20 in the pipeline 1, whereby thus the shutoff valve 20 for shutting off the pressure equalizing line 19 is used in the event of an explosion.
Geht man einmal davon aus, daß bei einer Explosion der absolute Druck in der Rohrleitung 1 ca. 3 bar beträgt und der notwendige Überdruck zum einwandfreien Schließen des Quetschventiles 4 bis 2 bar liegt, dann beträgt der absolute Druck im Rohrschnellverschluß 3 ca. 5 bar. Folglich muß bei gegebener Nennweite ein entsprechend ausgelegtes Quetschventil 4 eingesetzt werden, während der Fülldruck der Luftkanone 5 bei ca. 7 bar liegt.If one assumes that the absolute pressure in the pipeline 1 is approx. 3 bar in the event of an explosion and the necessary overpressure for properly closing the pinch valve is 4 to 2 bar, then the absolute pressure in the pipe quick-action closure 3 is approx. 5 bar. Consequently, a correspondingly designed pinch valve 4 must be used for a given nominal size, while the filling pressure of the air cannon 5 is approximately 7 bar.
Claims (5)
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DE19863617522 DE3617522C1 (en) | 1986-05-24 | 1986-05-24 | Device for the abrupt shut-off of pipelines, especially dust-carrying pipelines, in the event of explosions |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19863617522 DE3617522C1 (en) | 1986-05-24 | 1986-05-24 | Device for the abrupt shut-off of pipelines, especially dust-carrying pipelines, in the event of explosions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3617522C1 true DE3617522C1 (en) | 1987-07-02 |
Family
ID=6301572
Family Applications (1)
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DE19863617522 Expired DE3617522C1 (en) | 1986-05-24 | 1986-05-24 | Device for the abrupt shut-off of pipelines, especially dust-carrying pipelines, in the event of explosions |
Country Status (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |