DE7636372U1

DE7636372U1 - Vorrichtung zur explosionshemmung fuer acetylenverteilungsapparate

Info

Publication number: DE7636372U1
Application number: DE19767636372
Authority: DE
Original assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1975-11-25
Filing date: 1976-11-19
Publication date: 1977-03-10
Also published as: FR2333195B1; DE2652647A1; FR2333195A1; GB1517616A; BE848351A; IT1063838B; NL7613172A; LU76249A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung zur Explosionsunterbrechung bzw. -hemmung für die Verteilung oder Versorgung eines gasförmigen, brennbaren Fließmittels, wie z. B. unter Druck in einem Behälter gelagerten Acetylens, mit einem Körper, der mit einer Innenkammer versehen ist, welche mit dem Behälter in Verbindung steht und in welcher ein Verschließorgan angeordnet ist, dessen bewegliches Element Gegenschüben oder Gegendrücken des Fließmit-

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tels und einer Rückholfeder ausgesetzt ist, welche sich dichtend gegen einen festen Sitz anzuset-zen oder aufzudrücken versucht.

Verschiedene Sicherheitsvorrichtungen für die Explosionshemmung werden für die Versorgung gewisser Gase, insbesondere Acetylen, verwendet, und sind bei Flaschen oder Gruppen von Flaschen vorgesehen, die ein solches verflüssigtes oder unter Druck gelöstes Gas enthalten und aus denen es zu verschiedenen Vorrichtungen oder Benutzungskreisläufen, z. B. Schweißbrennern, verteilt wird. Diese Vorrichtungen sind dazu vorgesehen, den normalen Durchgang des Gases zu dem Kreislauf oder der Verwendungsapparatur zu ermöglichen, aber zu verhindern, daß eineüberdruck- oder Schock- bzw. Stoßwelle in diesen Kreislauf öder diJ-^e Appara= tür als Folge eines Zerfalls des Acetylens eintritt und die Flasche oder die Speicheranlage erreicht. Es ist bekannt, zu diesem Zweck eine Vorrichtung zu verwenden, die "Explosionshemmeinrichtung" genannt wird und eine kompakte Metallwollpatrone enthält: Eine solche Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie im normalen Acetylenbenutzungskreislaiif einen erheblichen Füllungsverlust mit sich bringt; außerdem stellt sie nicht nach der Explosion einen hinreichenden Verschluß des Kreislaufes sicher.

Der Sicherheitsvorrichtung gemäß der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nac^hteile zu vermeiden, und sie 1st dadurch gekennzeichnet, daß das genannte bewegliche Element aus einer zylindrischen Drehklappe besteht, die auf ihrem einen

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LSngsteil in einer Führung gleitend mit der Wand der genannten Kammer in Berührung steht und exne Zone geringeren Durchmessers aufweist als das genannte Teil und mit der Wand dieser Kammer einen Ringraum für das gasförmige Fließmittel begrenzt und daß auf dieser Klappe ein Dichtring mit dem Sitz zusammenwirkend in Eingriff ist, wobei die genannte Klappe ferner in demjenigen Teil, der sich abstromig vom Dichtring im Sinne des normalen Stromes des gasförmigen Fließmittels befindet, mit einem blinden Axialkanal versehen ist, der in der abstromigen Endfläche der Klappe mündet, und wobei mehrere öffnungen in der Zone mit dem geringeren Durchmesser die Klappenwand durchdringen und in diesen Kanal münden.

Dadurch,- daß das bewegliche Element des Verschlußorgans aus einer zylindrischen Klappe besteht, uit= in aincr Führung gleitend mit den Wänden der Kammer in Berührung steht, ft. h. praktisch ohne seitliches Spiel, kann es sich sehr schnell durch einen "Kolbeneffekt" im Fall eines sehr starken Überdruckes auf der Abstromseite verschieben und folglich augenblicklich die Ausbreitung von Schockwellen hemmen oder anhalten. Diese Klappe stellt ferner einen vollständigen Verschluß des Kreislaufs dar.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die genannten Öffnungen durch äquidistante, im Winkel angeordnete Bohrungen gebildet, die Achsen lieger, zur Achse des Kanals senkrecht und

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- 4 münden in die Nachharschaft des Kanalbodens.

Durch die Tatsache, daß diese öffnungen senkrecht zum Kanal mittig angeordnet sind, wird den heißen Gasen, die durch *' -eine mögliche Explosion erzeugt sind, ein abrupter Richtungs-

Il wechsel mitgeteilt, und sie werden folglich in erheblicher

!1 Weise gebremst.

Nach einem weiteren anderen Merkmal der Erfindung weisen

die Öffnungen einen ausnutzbaren Gesamtquerschnitt auf,

der im wesentlichen gleich dem ausnutzbaren Kanalquerschnitt

ff; xst.

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il Dank dieser Vorrichtung erbringt die Klappe gemäß der Erfin-

Il duny keiiikiij Verlust cn Hilfsf"31 M«fj r,r\p.-r -beschickung für

I| die normale Entleerung des gasförmigen Fließmittels.

M VJeitere Vorteile, Merkmale und Anweadungsmöglichkeiten der

¹St vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be-

'<] Schreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung.

l Die einzige Zeichnung veranschaulicht eine besondere Ausfüh-

I . rungsform der Erfindung, wobei ein Axialschnitt der erfin- \ dungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist.

Gemä3 dem speziellen Ausführungsbeispiel weist die Vorrich-

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tung einen zylindrischen Körper 1 auf, der innen mit zwei "~^J -*

f koaxialen Bohrungen 2 und 3 versehen ist, die miteinander ί

in Verbindung stehen und an ihren gegenüberliegenden Außen- J Seiten 1a und 1b ausmünden. Einsmit Gewinde versehene Mut- |

ter 4 gestattet den Anschluß der Vorrichtung über ihr Ende la oder das aufstromige Ende, an welchem eine Dichtverbindung 5 vorgesehen ist, an den Ausgang einer Acetylenflasche oder einer (nicht dargestellten) Acetylenspeiseleitung. Ein am Ende 1b oder dem abstromigen Ende vorgesehenes Gewinde 6 gestattet die Verbindung dieser Vorrichtung an eine Leitungsanlage oder eine (nicht dargestellte) Benntzungsapparatur. Das Abfließen bzw. die Entleerung des Acetylens durch die Bohrungen 2 und 3 erfolgt im Sinne der gezeigten Pfeile F. Ein FiT.tergitter 7 ist am Eingang der Bohrung 3 vorgesehen, um Staub oder Fremdkörper, die eventuell durch das Acetylen mitgerissen werden, anzuhalten.

In der Bohrung 3 sind bezüglich dem Acetylenströmungssinn von der Abstromseite nach der Aufstromseite ein Verschließorgan 10 und eine die Ausströmirienge begrenzende Vorrichtung 30 angeordnet. .

ⁿas Verschließorgan weist einen Sitz in Form einer hohlen Büchse 1 1 auf, die unter Abstützung gegen die Ausströmungsmengenbegrenzung svonichtung 30 mittels eines Dichtringes 12 durch einen Anschlag oder ein Widerlager 13 in Rohrform am Platz gehalten wird, welcher seinerseits durch einen elastischen Sperring 14 gehalten wird. Der Sitz 11 und das Widerlager 13 begrenzen zwi-

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sehen sich eine innere Kammer 15, die nach ihren beiden ' Enden offen ist, und in welcher ein mobiles Element angeordnet ist, welches aus einer zylindrisch-hen Klappe 16 von krei sförmigem Querschnitt besteht und in dieser Kammer 15 in einer Führung gleitend angeordnet ist» Die Klappe bzw. das Ventil 16 ist mit einem Dichtungsring 17 versehen, der mit dem Sitz 11 zusammenwirkt und der Tätigkeit einer Rückholfeder 18 unterworfen ist, die versucht, ihn in Richtung des Sitzes gegen den normalerweise durch das Acetylen ausgeübten Druck, welches normalerweise vom Lagerbehälter zur Verwendung abströmt, zurückzustoßen.

Die in der Führung gleitende Klappe 16 wird in der Kammer einerseits durch ein Führungsteil 20 geführt, welches abstromig vom Ring 17 angeordnet ist, und zwar in Berührung mit der Innenwand 13a des Widerlagers 13, und andererseits durch eine rohrförmige Verlängerung 21, die mit radialen öffnungen 22 versehen ist und aufstromig vom Ring 17 angeordnet ist, wobei diese rohrförmige Verlängerung in weicher Reibberührung mit der Innenwand 11a des Sitzes 11 steht. Zwischen dem Ring 17 und dem TeÜ-20 bildet die Klappe eine Zone 24 geringeren Durchmessers, die mithin mit der Wand 13a des Widerlagers einen -Ringraum 15a in der Kammer 15 für den Durchgang des gasförmigen Fließmittels ausspart, in der Klappe 16 ist in ihrem abstromigen Teil ein blinder Axiaikanal 25 vorgesehen, der in ihrer Endfläche 16a mündet und über die benachbart an seinem

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Boden mündenden Öffnungen 26 mit dem Ringraum 15a in Verbindung steht. Die Öffnungen 26, von denen¹ bei der hier¹ r dargestellten Ausführungsform vier vorgesehen sind, ergeben sich aus Bohrungen, deren Achsen senkrecht zur Achse des Kanals 25 verlaufen und die auf dem. Umfang der Klappe in gleichen Winkelabständen (bei dieser Ausführungsform hier 90 °) verteilt sind.

Der Ausströmungsmengenbegrenzer 30, der in Reihe mit dem Verschließorgan 10angeordnet ist, weist ein mit dem Sitz 3 2 zusammenwirkendes und der Kraft der Rückholfeder 33 unterworfenes bewegliches Teil 31 auf.

Wenn das gasförmige Fließmittel normalerweise strömt, d. h. wenn es im Sinne der Pfeile F umläuft, durchdringt es zu Anfang den Ausströmungsmengenbegrenzer 30, kommt dann in der rohrförmigen Verlängerung 21 an und stößt die Klappe 16 nach rechts entgegen der Kraft der Feder 18. Sodann strömt es durch die Öffnungen 22 und fließt in den Ringraum 15a und dann durch die Öffnungen 26 und den Kanal 25 in den am Ende 1b des Körpers 1 angeschlossenen Benutzungskreislauf.

Im Falle eines explosiven Zerfalles des Acetylens im Verwendungs- . ;

kreislauf und der Bildung einer Schockwelle, die sich in der ent- i

gegengesetzten Richtung der Pfeile F ausbreitet, übt der sich i{

ergebende Druck eine Kraft auf die Gesamtheit der Nutzöffnung | der Klappe 16 aus, wodurch diese Klappe heftig nach links ge-

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stoßen wird und den Ring 17 gegen den-SLtz 11 aufbringt, wodurch verhindert wird, daß sich aus der Zersetzung bzw. dem Zerfall ergebende heiße Gase denjenigen Bereich der Vorrichtung erweichen, der auf stromig von diesem Ring angeordnet ist. Die schnelle Verschiebung der Klappe durch den "Kolbeneffekt" und die Anordnung der Öffnungen 26 senkrecht zum Kanal 25, wodurch die Abströmung der heißen Gase abgebremst wird, verhüten in wirksamer Weise die Ausbreitung der Schockwelle.

Die Erfindung läßt sich auch gut bei einzelnen Flaschen ebenso wie bei Piaschengruppen oder Flaschenzentralen anwenden, welche gleichzeitig eine Verwendungsapparatur ver sorgen .

< Zahlreiche Varianten der hier beschriebenen"Ausführungsform

sind möglich. Z. B. könnte man auch mehr oder weniger als

vier Radialöffnungen 2 6 vorsehen.

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Claims

— Q Schutzansprüch

1. Sicherheitsvorrichtung zur Verteilung eines gasförmigen, brennbaren Fließmittels_fwie z. B. Acetylen, welches unter ■Druck in einem Behälter aufbewahrt ist, mit einem Körper, der mit einer inneren Kammer versehen ist, die mit dem Behälter in Verbindung steht und in welcher ein Verschließ-Oigan angeordnet ist, dessen bewegliches Element Gegenstössen oder Gegendrücken des Fließmittels unterworfen ist, und mit einer Rückholfeder, welche versucht, das Element dichtend gegen einen festen Sitz aufzubringen, dadurch gekennzeichnet , daß das bewegliche Element eine zylindrische Drehklappe (16) aufweist, die auf einem Teil ihrer Länge in einer Führung gleitend mit der Innenwand der Kammer(15)in Berührung steht und eine eingeführte Zone (24) geringeren Durchmessers als das Teil 16 aufweist, welche mit der Wand der Kammer (15) einen Ringraum (15a) für das gasförmige Fließmittel begrenzt, und auf welchem ein Dichtring (17) unter Zusammenwirken mit dem Sitz (11) in Eingriff vorgesehen ist, daß die Platte (16) in demjenigen Teil, der sich abstromig von dem Dichtring (17) und im Sinne des normalen Abfließens des gasförmigen Fließmittels befindet, mit einem blinden Axialkanal (25) versehen ist, der auf ihrer abstromigen Endfläche (16a) mündet, und daß mehrere öffnungen (26) ihre Wand in der Zone (24) gerin

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geren Durchmessers durchdringend vorgesehen sind und in
den Kanal (25) münden.

2-.- Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurdrgekennrjeichnet, daß
die Öffnungen (26) durch in gleichen Abständen und unter Winkeln zueinanderliegende Bohrungen gebildet sind, deren Achsen zur Achse des Kanals (2 5) senkrecht verlaufen und die neben dem Boäen des Kanals (25) münden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (26) einen Gesamtnutzquerschnitt haben, der im wesentlichen gleich dem Nutzquerschnitt des Körpers (25) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (16) aufstromig von dem eingeschnürten Teil (24), welches den Dichtring (17) trägt, eine rohrförmige Verlängerung (21) aufweist, die in einer Führung gleitend in Berührung mit der inneren Wand des Sitzes (11) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

ein Ausströmmengenbegrenzer (30) in Reihe mit dem Verschließorgan (16) vorgesehen ist.