DE594300C

DE594300C - Dry kickback protection

Info

Publication number: DE594300C
Application number: DEM98567D
Authority: DE
Original assignee: FRITZ MOERS
Current assignee: FRITZ MOERS
Priority date: 1927-02-27
Filing date: 1927-02-27
Publication date: 1934-03-15

Description

Trockene' Rückschlagsicherung Die Erfindung betrifft eine trockene Rückschl;agsicherung für- Sauerstoff-Gas-Gemische, insbesondere für Sauerstoff-Acetylen-Gemische, die beispielsweise bei der autogenen Schweißung Verwendung findet, um einen Flammenrückschlag von der Verbrauchsstelle zur Flasche oder zum Gaserzeuger zu verhindern. Als Rückschlagsicherung hat man bisher Wasservorlagen verwendet. Auch hat man also solche poröse Massen vorgeschlagen. Die Wasservorlagen sind deshalb unzweckmäßig, weil die Wartung schwierig ist, weil sie bei nicht sorgfältiger Wartung vollkommen versagen und weil die Anfeuchtung des Gases die Güte des Schweißens beeinträchtigt. Außerdem ist die Sicherung nicht vollkommen zuverlässig, da das durch die Vorlage strömende Gas im Falle eines Flammenrückschlages leicht eine Brücke bildet. Poröse Massen sind als Sicherung für Gasluftgemische vorgeschlagen. Indessen versagen sie dann, wenn es sich um die Sicherung von Sauerstoff-Gas-Gemischen handelt, da bei solchen Gemischen die Rückschlaggeschwindigkeit außerordentlich hoch ist.Dry kickback protection The invention relates to a dry one Flashback protection for oxygen-gas mixtures, especially for oxygen-acetylene mixtures, which is used, for example, in oxy-fuel welding to prevent flashback from the point of consumption to the cylinder or to the gas generator. As kickback protection So far, water reservoirs have been used. So one also has such porous masses suggested. The water reservoirs are inexpedient because maintenance is difficult is because they fail completely if not properly maintained and because of the dampening of the gas affects the quality of the welding. Besides, the backup is not completely reliable, as the gas flowing through the template in the event of a flashback easily forms a bridge. Porous masses are used as a backup for gas-air mixtures suggested. However, they fail when it comes to securing oxygen-gas mixtures acts, since with such mixtures the recoil speed is extraordinary is high.

Es hat sich gezeigt, däß eine zuverlässige, für Sauerstoff-Gas-Gemische geeignete Sicherung dann erreicht wird, wenn die Sicherung aus einer feinporigen Masse, beispielsweise gereinigtem Kapok, besteht, die mit einem organischen oder anorganischen Salz imprägniert ist. Die die Fortpflanzung des Zerfalls verhütende Wirkung einer solchen Masse läßt sich damit erklären, daß die auf der Masse befindlichen Salze im Flammenrückschlag unter Wärmeverbrauch erstickende Gase abspalten, welche die Poren anfüllen bzw. sie verengen, so daß die Bedingungen, für den weiteren Zerfall nicht mehr 'vorhanden sind.It has been shown to be reliable for oxygen-gas mixtures Suitable backup is achieved when the backup consists of a fine-pored Mass, for example purified kapok, is made with an organic or inorganic salt is impregnated. The one that prevents the propagation of decay The effect of such a mass can be explained by the fact that those on the mass Salts split off asphyxiating gases in the flashback while consuming heat the pores fill or they narrow, so that the conditions for further disintegration no longer exist.

Man hat bereits in Stahlflaschen, die zur Aufnahme von Acetylen in Aceton dienen, poröse Massen verwendet, die mit ge-,vissen Salzen imprägniert waren. Indessen handelt es sich hier um geschlossene Behälter, . die naturgemäß dem Durchtritt des Gases einen wesentlich höheren Widerstand entgegensetzen als die Sicherungspatronen, die im Betriebe von Gas durchströmt werden und auch nicht mit Aceton ausgefüllt sind. Es war- eine überraschende Feststellung, daß es möglich ist, durch Verwendung solcher imprägnierter, poröser Massen die Fortpflanzung des Zerfalls in dem strömenden Gasstrom zu verhindern.One already has in steel bottles, which are used to hold acetylene in Acetone are used, porous masses are used, which were impregnated with certain salts. However, these are closed containers,. which naturally corresponds to the passage the gas offer a much higher resistance than the fuse cartridges, which are flowed through by gas in the company and not filled with acetone are. It was a surprising finding that it is possible through use of such impregnated, porous masses the propagation of decay in the flowing To prevent gas flow.

Ferner ist der Vorschlag gemacht, in die vom Acetylenentwickler zur Verbrauchsstelle führende Leitung einen Pufferbehälter einzuschalten, der mit poröser, von Aceton durchtränkter Masse angefüllt ist und einen Überschuß des entw ickelten Acetylens aufspeichern soll. Diese Einrichtung ist nicht dazu bestimmt, einen Flammenrückschlag zu verhindern, sie ist auch hierzu nicht geeignet, da sie nicht mit den den Rückschlag verhindernden Salzen imprägniert ist.Furthermore, the proposal is made that the acetylene developer for The consumption point leading line to switch on a buffer tank, which is filled with porous, is filled with acetone-soaked mass and an excess of the developed To store acetylene. This facility is not intended to a To prevent flashback, it is also not suitable for this because it is not is impregnated with the kickback preventing salts.

Um bei entstehender Explosion zu verhindern, daß infolge besonders starker Druckwirkungen die in dem porösen Körper entwickelten ablöschenden Gase auf rein mechanischem Wege ausgetrieben werden, ist dafür Sorge getragen, daß derartig starke Drucke zwischen der Verbrauchsstelle und dem porösen Körper herabgemindert werden. Dies wird dadurch erreicht, daß an der angegebenen Stelle eine oder mehrere Zerreißplatten angeordnet sind, die durch den Explosionsdruck zerrissen werden und so eine Entlastung der porösen Masse bewirken.In order to prevent an explosion as a result, especially strong pressure effects the quenching gases developed in the porous body be driven out in a purely mechanical way, care is taken that such strong pressures between the point of use and the porous body are reduced will. This is achieved by adding one or more Rupture plates are arranged, which are torn by the explosion pressure and so cause a relief of the porous mass.

Derartige Zerreißplatten hat man in Rückschlagsicherungen bereits angewendet. Indessen hatten die Zerreißplatten hierbei nicht die Wirkung, einen die Fortpflanzung des Zerfalls verhindernden porösen Körper zu entlasten, vielmehr bildeten die Zerreißplatten selbst das Mittel zur Verhinderung der Fortpflanzung des Zerfalls durch Ableitung der Explosion nach außen, während die poröse Masse lediglich die Aufgabe hatte, den Flammenrückschlag zu verlangsamen, um dadurch das Zerreißen der Platten zu ermöglichen.Such tear plates are already used in kickback arrestors applied. The tear plates, however, did not have the effect of doing one rather, to relieve the propagation of the decay preventing porous bodies the rupture plates themselves provided the means of preventing reproduction of decay by dissipating the explosion to the outside, while the porous mass only had the task of slowing down the flashback in order to achieve the Allow tearing of the panels.

Ferner hat es sich als wichtig erwiesen, den Raum unmittelbar vor der Sicherung auf der Seite der ankommenden Zerfallswelle möglichst klein zu halten, um dadurch den Detonationsdruck nach Möglichkeit gering zu halten.It has also been found to be important to have the space immediately in front of it to keep the fuse on the side of the incoming decay wave as small as possible, in order to keep the detonation pressure as low as possible.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel. Abb. i ist ein Längsschnitt durch die Sicherung und Abb.2 ist ein Schnitt nach der Linie a-b von Abb. i.The drawing illustrates an embodiment. Fig.i is a longitudinal section through the fuse and Fig.2 is a section along the line a-b from Fig. i.

Die Sicherung befindet 'sich in einem Zylinder i, der links in einem Abschlußkörper 2 befestigt ist und rechts durch einen Abschlußkörper 3 abgedeckt ist. In dem Abschlußkörper 2 sind Kanäle für die Zuleitung des Gases von der Gasquelle zur Verbrauchsstelle angeordnet.The fuse is located in a cylinder i, the one on the left in a Closing body 2 is attached and covered by a closing body 3 on the right is. In the closure body 2 are channels for the supply of the gas from the gas source arranged to the point of consumption.

In dem Zylinder befinden sich zwei ineinandergesteckte Sicherungskörper 8 und g, die durch einen Zylinder io voneinander getrennt werden. Die Sicherungskörper bestehen aus einer porösen Masse, beispielsweise aus einer Schicht besten, gereinigten Kapoks, der mit einem organischen oder anorganischen Salz imprägniert ist, welche im Flammenrückschlag unter Wärmeverbrauch erstickende Gase abspaltet.There are two nested fuse bodies in the cylinder 8 and g, which are separated from one another by a cylinder io. The fuse body consist of a porous mass, for example from a layer of the best, cleaned Kapoks impregnated with an organic or inorganic salt, which splits off asphyxiating gases in the flashback while consuming heat.

Die den beiden Verschlußkörpern 2 und 3 zugekehrten Seiten der Sicherungskörper 8 und 9 sind durch Scheiben 22 abgedeckt, die mit gut verteilten feinen Bohrungen versehen sind.The sides of the fuse bodies facing the two closure bodies 2 and 3 8 and 9 are covered by discs 22 with well-spaced fine bores are provided.

Der Zylinder io ist links auf dem Abschlußkörper2 befestigt und wird rechts durch einen Ring i i abgedichtet, der in den Verschlußkörper 3 eingesetzt ist und mit mehreren Löchern 23 für den Durchtritt der Gase versehen ist.The cylinder io is attached to the left on the closure body 2 and is sealed on the right by a ring i i which is inserted into the closure body 3 and is provided with several holes 23 for the passage of the gases.

In dem Verschlußkörper 2 befindet sich vor dem Sicherungskörper 8 ein Ringkanal 2d., der durch zwei schräge Kanäle 13 (Abb. 2) mit dem mit der Gasquelle in Verhindung stehenden Einlaß 14 verbunden ist. Der mittlere Sicherungskörper 9 steht durch einen Kanal 15, 16, 17, 18, ig mit der Verbrauchsstelle in Verbindung. Zwischen dem Kanal 15 und dem Sicherungskörper g ist ein möglichst kleiner Raum 25 vorgesehen, durch den sich der Kanal 15 über die ganze linke Fläche des Körpers 9 bzw. der gelochten Scheibe z2 verteilt. Zwischen dem Kanal 15 und dem Raum 25 ist ein Staubfänger 2o angeordnet.In the closure body 2 is located in front of the fuse body 8 an annular channel 2d., which is connected to the gas source by two inclined channels 13 (Fig. 2) communicating inlet 14 is connected. The middle fuse body 9 is connected to the point of consumption through a channel 15, 16, 17, 18, ig. As small a space as possible is between the channel 15 and the fuse body g 25 is provided through which the channel 15 extends over the entire left surface of the body 9 or the perforated disc z2 distributed. Between channel 15 and room 25 a dust collector 2o is arranged.

An der Übergangsstelle der Kanäle 16 und 17 befindet sich eine Zerreißplatte q., die etwa von einer Zinnfolie gebildet wird und durch eine Überwurfmutter 26 befestigt ist. Eine ähnliche Zerreißplatte 5 befindet sich am Ende des Verschlusses 3. Zwischen den Kanälen 18 und ig befindet sich ein Rückschlagventil6 und über diesem ein Staubfänger 7.At the transition point between the channels 16 and 17 there is a tear plate q., which is formed by a tin foil and a union nut 26 is attached. A similar tear plate 5 is located at the end of the closure 3. Between the channels 18 and ig there is a check valve6 and above it a dust collector 7.

Die Sicherung arbeitet wie folgt: Bei regelmäßigem Betrieb strömt das Gas von der Gasquelle, beispielsweise einem Entwickler oder einer Flasche, durch den Einlaß 1.1, und die beiden schrägen Kanäle 13 dem Ringraum 12 zu. Von hier strömt das Gas durch den Sicherungskörper 8, die Löcher 23 und den Sicherungskörper 9 dem kleinen Raum 25 zu, von wo es durch die Kanäle 15 bis ig und das geöffnete Rückschlagventil6 der Verbrauchsstelle zuströmt. Hierbei öffnet der Gasstrom das Rückschlagventil6. Dieses schließt sich selbst, sobald von der Verbrauchsstelle her ein stärkerer Druck zur Sicherung gelangt. Dieser kann beispielsweise durch den Übertritt von druckstärkerem Sauerstoff in die Gaszuführungsleitung erfolgen.The fuse works as follows: With regular operation there is a flow the gas from the gas source such as a developer or bottle the inlet 1.1, and the two inclined channels 13 to the annular space 12. From here flows the gas through the fuse body 8, the holes 23 and the fuse body 9 dem small space 25 to, from where it is through the channels 15 to ig and the open check valve 6 flows towards the point of consumption. The gas flow opens the check valve 6. This closes itself as soon as there is greater pressure from the point of consumption got to the backup. This can be achieved, for example, by the passage of higher pressure Oxygen is carried out in the gas supply line.

In der Zeichnung ist die Strömungsrichtung des Gases bei regelrechtem Betriebe durch Pfeile angedeutet.In the drawing, the direction of flow of the gas is normal Establishments indicated by arrows.

Bei Eintritt eines Flammenrückschlages gelangt die Zerfallswelle vom Ausgangsrohr ig rückwärts durch das Rückschlagventil 6, das sich nun sofort schließt. Die Zerfallswelle kann trotzdem durch die Kanäle 18, 17 gelangen; sie zertrümmert dann die Zinnfolie q. und trittweiter abgeschwächt durch die Kanäle 16 und 15 in den Raum 25. Da dieser Raum möglichst schmal gehalten ist, nicht größer, als für die Verteilung des Gases über den Querschnitt des Körpers 9 erforderlich `ist, wird eine Drucksteigerung der Zerfallswelle auch an dieser Stelle möglichst vermieden. Die Welle tritt durch die zahlreichen feinen Bohrungen der Scheibe 2a in gleichmäßiger Verteilung in den Sicherungskörper 9, in dem unter Wärmeverbrauch erstickende Gase abgespalten werden. Wenn bei fortschreitendem Verbrauch die Zerfallswelle in den Verschluß 3 gelangt, so wird auch die Zinnfolie 5 zertrümmert, so daß eine weitere Entlastung stattfindet, ehe die Welle in den zweiten Sicherungskörper 8 gelangt, in dem nunmehr die Weiterleitung der Flamme verhindert wird.When a flashback occurs, the decay wave passes from Exit pipe ig backwards through the check valve 6, which now closes immediately. The decay wave can still pass through the channels 18, 17; smashed them then the tin foil q. and continues attenuated through channels 16 and 15 in the room 25. Since this room is kept as narrow as possible, not larger, as is necessary for the distribution of the gas over the cross section of the body 9, an increase in pressure of the decay wave is also avoided at this point as far as possible. The shaft occurs more evenly through the numerous fine bores in the disk 2a Distribution in the fuse body 9, in which gases suffocate with heat consumption be split off. If the decay wave in the Closure 3 arrives, so the tin foil 5 is smashed, so that another Relief takes place before the shaft reaches the second fuse body 8, in which now the transmission of the flame is prevented.

Ehe die Einrichtung wieder in Benutzung genommen werden kann, muß der Arbeiter neue Zerreißplatten q. und 5 einbauen. Da die ,Zerreißplatten plombiert sind, ein selbstän-''diges Einsetzen neuer Platten durch den Arbeiter also verhindert ist, ist eine Sicherheit dafür geschaffen, daß nach jedesmaligem Flammenrückschlag eine neue Sicherung 8, 9 eingebaut wird.Before the facility can be used again, it must the worker new tear plates q. and 5 install. Because the, tear-off plates are sealed are, therefore, the worker is prevented from inserting new panels independently is, a security is created that after every flashback a new fuse 8, 9 is installed.

Die Wirkung der Patrone ergibt sich aus der nachstehenden Versuchsreihe, die das Verhalten einer Patrone bei fortlaufend wiederholter Zündung wiedergibt. Die Patrone bestand aus Kapok mit 8o % Salz. Die poröse Masse hatte ein Gewicht von 45 g, die Dicke der Schicht betrug 12 mm, das von ihr eingenommene Volumen in der Patrone 76,3 cm3. Die . Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches betrug 2ooo 1 pro Stunde. Das Mischungsverhältnis von Sauerstoff zu Acetylen war 70 :30. Im Verlauf der Versuche wurde die Gaszufuhr gelegentlich abgesperrt, um die Drosselung des Gasstromes zu messen und eine Abkühlung der erhitzten Patrone zu bewirken. Die neben den Zahlen der Zündungen eingeklammerten Zahlen bedeuten die Anzahl der Knalle nach erfolgter Zündung. Drosselung des -Ver- Leitungs- Zahl Wirkungsweise suchs- druckes der der porösen Masse reihe durch die Zündungen bei der Zündung poröse Masse in cm W. S. z 275 z9 kein Durchschlag 2 150 20 (Z) - - 3 130 25-28 (2o) - - 4 120 2,9-36(35) - - nach 40 Sek. 5 - 37 Verpuffung ver- 6 - 38 zögerter Durch- schlag Trotz des bedeutenden Abfalles der Drosselung bis auf i 2o cm W. S. erfolgte also bei der 36. Zündung noch kein Durchschlag. Erst bei der 38. Zündung fand ein verzögerter Durchschlag statt.The effect of the cartridge is shown in the following series of tests, which reproduce the behavior of a cartridge when it is ignited repeatedly. The cartridge was made of kapok with 80 % salt. The porous mass had a weight of 45 g, the thickness of the layer was 12 mm, the volume it occupied in the cartridge 76.3 cm3. The . The flow rate of the gas mixture was 2,000 liters per hour. The mixing ratio of oxygen to acetylene was 70:30. In the course of the tests, the gas supply was occasionally shut off in order to measure the throttling of the gas flow and to cause the heated cartridge to cool down. The numbers in brackets next to the numbers of the ignitions indicate the number of bangs after the ignition has taken place. throttling of -Ver- line number mode of operation search pressure of the porous mass series through the ignitions at the ignition porous mass in cm WS z 275 z9 no penetration 2 150 20 (Z) - - 3 130 25-28 (2o) - - 4 120 2.9-36 (35) - - after 40 sec. 5 - 37 deflagration 6 - 38 hesitated transit blow Despite the significant drop in the throttling down to i 20 cm WS, there was no breakdown at the 36th ignition. A delayed breakdown did not take place until the 38th ignition.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Dry kickback protection, consisting of one fine-pored mass for acetylene - oxygen - mixtures, e.g. for welding and cutting torch, characterized in that the fine-pored mass with a salt is treated, which is split off by the heat of the flashing back flame flaming gases is decomposed.

2. Fuse according to claim i, - characterized in that that in the line one or more tear plates are arranged through which the mass is relieved of the explosion pressure.