DE609149C

DE609149C - Explosionssicherung

Info

Publication number: DE609149C
Application number: DES108556D
Authority: DE
Original assignee: Founderies de Pont a Mousson SA
Current assignee: Pont a Mousson SA
Priority date: 1932-08-08
Filing date: 1933-03-07
Publication date: 1935-02-08

Description

Es ist bekannt und üblich, an allen Behältern bzw. Betriebsrohrleitungen u. dgl., welche brennbare Gase oder Gasgemische, wie Hochofen- oder Koksofengas, Generatorgas o. dgl., enthalten oder führen, sogenannte Explosions klappen ο. dgl. Explosionssicherungen anzuordnen, durch welche bei Eintritt der öfter vorkommenden Explosionen der plötzlich entstehende, mit einem sehr großen Temperatur-

to anstieg· verbundene, ein Vielfaches des Betriebsdruckes ausmachende Überdruck durch einen großen Austrittsquerschnitt rasch abgeleitet wird, um Beschädigungen der betreffenden Behälter oder Rohrleitungen o. dgl.

zu verhüten.

Durch diese Funktion unterscheiden sich die Explosionssicherungen von den bekannten Sicherheitsventilen für Druckleitungen und Druckgefäße u.dgl., deren Aufgabe darin besteht, einen bestimmten, an sich gewöhnlich hohen Druck zu begrenzen, so daß er nicht über einen bestimmten, an sich niedrigen Betrag über seinen Nennwert steigen kann, wobei nur ein stetiger, langsamei; und nie ein stoßweiser Druckanstieg bei praktisch gleichbleibender Temperatur und Beschaffenheit des betreffenden Stoffes in Frage kommt. Entsprechend dem hohen Betriebsdruck kommen verhältnismäßig kleine Durchgangsquerschnitte der Leitungen und des Sicherheitsventils in Frage, und die den weiteren Druckanstieg verhütende Stoffableitung geschieht ebenso stetig, allmählich und in verhältnismäßig geringer Menge.

Explosionsklappen sind bisher nach zwei verschiedenen ■ Systemen gebaut worden, nämlich entweder mit einer auf dem Dichtrand eines entsprechenden Stutzens ruhenden, um eine Achse drehbaren Klappe aus geeignetem Metall, die durch, den Explosionsdruck gehoben werden und durch ihr Eigengewicht beim Nachlassen des Druckes wieder zurückfallen und die Stutzenöffnung wieder schließen soll, oder mit einer die Öffnung des Auspuffstutzens verschließenden, gewöhnlich durch einen Druckring angepreßten Sprengmembran aus dünnem Blech, die durch den Explosionsdruck aufgerissen wird und dadurch den Druckausgleich ermöglicht.

Beide Vorrichtungen haben wesentliche Nachteile.

Bei den üblichen Klappen kommt es vor, daß die Scharnierbolzen festrosten oder wenigstens zu schwer gehen, so daß beim Explosionsstoß die Klappe gar nicht oder zu wenig geöffnet und der Druck gar nicht oder zu langsam abgeleitet wird. Auch, wird in einem solchen Fall die Klappe, wenn sie noch etwas aufgegangen ist, nicht wieder schließen und dauernd Gas entweichen lassen, so daß

der betreffende Anlageteil außer Betrieb gesetzt werden muß. Auch Scharnierbrüche kommen vor.

Bei der Sprengmembran besteht der Nachteil, daß nach dem Platzen derselben der betreffende Anlageteil erst außer Betrieb gesetzt werden muß zwecks Ersatz der Membran. Man hat deshalb schon über derselben einen Scharnierdeckel angeordnet, der mittels ίο einer Stütze auf der Membran ruht und sich schließen soll, wenn die Membran geplatzt ist. Auch hier ist Festrosten des Scharniers möglich, und die Erneuerung der Membran und die dafür erforderliche Betriebsabstellung läßt sich durch die Anordnung dieses Deckels doch nicht umgehen.

AUe diese Vorrichtungen sind also mit der Gefahr behaftet, daß sie bei der Explosion nicht richtig funktionieren bzw. nach der Explosion Gas entweichen lassen und dadurch die Vorbedingungen für schwere Explosionen bzw. auch für Gasvergiftungen in ihrer Umgebung schaffen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung stellt hingegen eine Explosionssicherung von sehr einfacher Bauart, aber vollkommen zuverlässiger und jede Gefahr ausschließender Funktion dar. Das Wesentliche an der Erfindung besteht darin, daß das Abschlußorgan ein Rotationskörper ist, der vermöge seines entsprechend bemessenen Gewichtes die Mündung eines an dem zu schützenden Anlagetei] angeordneten Stutzens abschließt und der beim Hochfliegien infolge eines Explosionsstoßes und beim Niedergehen durch eine entsprechende Führungsvorrichtung geleitet wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. ι ist ein Aufrißschnitt,

Fig. 2 ein Grundrißschnitt nach Linie II-11 in Fig. i.

Ein Stutzen 1 aus Stahlguß o. dgl. ist an einem! entsprechenden, die Öffnung 3 für die Überdruckableitung umgebenden Anschlußflansch 2 des zu schützenden Anlageteils i^a in üblicher Weise befestigt. In den Stutzen 1 ist ein Dichtungsrohr 4 aus Bronze oder einem anderen nicht rostenden Material eingesetzt, in welchem der Abschlußkörper 5 sitzt. Der obere Rand des Stutzens 1 ist mit angegossenen Lappenpaaren 6 versehen, deren Anzahl sich nach dem Durchmesser der Öffnung 3 richtet.

Der Abschlußkörper 5 ist beispielsweise 'ein länglicher Rotationshohlkörper aus Stahl o. dgl., dessen Mantel sich aus einem zylindrischen Teil 5^a, einem kugelförmigen, sauber gedrehten und polierten Teil 5^δ, der auch mit einem weichen, stoßdämpfenden Belag aus Gummi, Leder, Blei o. dgl. zur Schonung der Sitzfläche belegt sein kann, und einem spitzbogenförmigen Teil y zusammensetzt, vermöge dessen der Druckausgleich bei sehr geringem Hub des Abschlußkörpers erfolgen kann. Er sitzt mit dem kugelförmigen Teil 5^& in dem Dichtungsring 4 und schließt deshalb in jedem¹ Fall die Auspufföffnung 3 dicht ab, auch wenn er nicht genau senkrecht steht. Sein Gewicht wird zweckmäßig so berechnet, daß er öffnet, sobald der' Überdruck im Innern eine bestimmte, den jeweiligen Betriebsverhältnissen entsprechend von vornherein vorzusehende Höhe, die nicht überschritten werden soll, beispielsweise 500 mm. Wassersäule, erreicht. Statt des Dämpfungsbelages auf der Kugelfläche des Abschlußköorpers kann auch der Dichtungsring 4 aus solchem plastischen Stoff hergestellt oder mit einer Einlage aus solchem versehen sein. ■

Ist ein höherer Öffnungsdruck, als oben erwähnt, erwünscht, so kann man im Hohlraum des Abschlußkörpers ein entsprechendes Zusatzgewicht unterbringen. Für Anlagen mit besonders niedrigem Betriebsdruck kann man den Mantel des Abschlußkörpers auch aus Leichtmetall o. dgl. herstellen.

Die Führung des Abschlußkörpers geschieht etwa durch eine Art Käfig aus einer geeigneten Anzahl Stäbe 7 aus Stahl o. dgl., welche unten mit den Ohren 6 des Stutzens 1 und oben mit entsprechenden Ohren 8 eines zur Hubbegrenzung vorgesehenen Deckels 9 aus Stahlguß o. dgl. durch Bolzen verbunden sind.

Der Abschlußkörper ist oben durch einen Holzdeckel 10 mit Gummibelag 11 abgeschlossen, welcher im Fall einer sehr heftigein Explosion als Stoßpuffer wirkt.

Der Abschlußkörper hält den zu überwachenden Anlageteil geschlossen, .solange der Druck in demselben die vorher bestimmte zulässige Höhe nicht überschreitet, und öffnet, sobald diese Höhe überschritten wird. Er kann durch Unterbringung von Ballast in seinem Innern jederzeit für jeden beliebigen Betriebsdruck abgestimmt werden. Seine Funktion hängt nicht von der Zuverlässigkeit von Scharniergelenken u. dgl. ab. Er schließt dicht ohne besonderes, auswechselungsbedürftiges Dichtungsmaterial. Es kommt nicht vor, no daß ein Anlageteil außer Betrieb gesetzt werden muß, um die Explosionsklappe wieder dicht zu machen. Sie schließt nach jeder Explosion ohne jede Nachhilfe genau so sicher und dicht wie vorher und bringt ihrer Umgebung keinerlei Explosions- oder Vergiftungsgefahr.

Der Abschlußkörper 5 kann statt der oben beschriebenen Form auch die einer geschlossenen oder teilweise geschlossenen Kugel oder etwa eines durch Stift oder Bolzen oder Kreuzstiel o. dgl. geführten Ventils haben.

Claims

Patentansprüche:

ι. Explosionssicherung für Behälter und Leitungen, welche brennbare Gase, Gasgemische, Dämpfe o. dgl. enthalten, bei der der Ausgleich des Explosionsdruckes mit Hilfe eines Organs erfolgt, das die Druckausgleichöffnung beim Auftreten des Druckstoßes freigibt und dieselbe nach dessen Ausgleich vermöge seines Eigengewichts wieder verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der von 'einer Führungsund Hvibbegrenzungsvorrichtung umgebene Abschlußkörper aus 'einem in seinem Gewicht dem vorhandenen Betriebsdruck angepaßten Rotationshohlkörper (5) aus Stahl o. dgl. besteht, dessen oberes Ende einen als Stoßdämpfer wirkenden, mit Gummi o. dgl. armierten Verschlußstopfen trägt und der mit seinem unteren Ende mit einer gedrehten und polierten, kugelförmig ausgebildeten Zone in der Öffnung eines Dichtungsringes (4), etwa aus Bronze •oder einem anderen nicht rostenden Material, im Ausblasestutzen (1) sitzt.
2. Explosionssicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb der kugeligen Sitzfläche liegende Teil (5^ß) des Rotationshohlkörpers zylindrisch und der unterhalb derselben liegende Teil (5Ό spitzbogenartig· geformt ist oder daß der ganze Rotationshohlkörper aus einer Kugel oder einem Kugelteil besteht.
3. Explosionssicherung nach den Ansprüchen ι und 2, dadtirch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Hubbegrenzungsvorrichtung aus einem Käfig aus einerseits am Flansch des Ausblasestutaens und andererseits an einem Deckel (9) anscharnierten Stäben (7) besteht.
4. Explosionssicherung nach den An-Sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung des Gewichtes des Rotationshohlkörpers an den Betriebsdruck im Hohlraum des Rotationshohlkörpers Zusätzgewichte untergebracht sind.
5. Explosionssicherung nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß entweder der Dichtungsring (4) oder die Kugelfläche (5⁶) des Rotationshohlkörpers mit einer Armierung aus Gummi, Leder, Blei oder irgend sonst einer geeigneten plastischen Masse versehen sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen