DE934574C - Vorrichtung zur Sicherung feuergefaehrlicher Fluessigkeiten und Gase gegen anlaufende Explosionen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Sicherung feuergefährlicher Flüssigkeiten und Gase gegen anlaufende Explosionen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Sicheeung gegen anlaufende Explosionen. bei Gewinnung, Lagerung, Transport und Verarbeitung feuergefährlicher Flüssigkeiten und Gase.
• Die bekannten Sicherungseinrichtungen gegen das Durchschlagen vorn Flammen, wie Davy-Siebe, Flammenfilter od.,dgl., bieten keinen ausreichenden Schutz gegen eine mit hoher Geschwindigkeit anlaufende Explosion. Es ist auch bekannt, solchen Sicherungen besondere Vorrichtungen vorzuschalten, in denen die Stoßkraft der anlaufenden Explosion gebrochen werden soll. So werden in bekanntenAusführungen Kanäle vorgesehen, durch die anlaufende Explosionen über ein oder mehrere Erweiterungskammern zum Einströmkanal: zurückgeführt werden. Weiterhin wird bei bekannten Ausführungen eine Flammensicherung in oder am rücklaufenden Teil solcher Kanäle angeordnet.
• Die Erfindung hat zum Ziel, bei einfacher Bauform eine noch höhere Sicherheit gegen Durchschlagen einer anlaufenden Explosion, aber auch geringe Durchflußwiderstände beim Füllen eines angeschlossenen Behälters zu erreichen. Dieses Ziel wird erreicht durch eine Teilung des anlaufenden Stromes in einen Haupt- und einen Nebenstrom, die in einem Ringkanal wieder zusammengeführt werden. Der Hauptstrom wird durch ein Düsensystem geleitet und erzeugt dort einen Unterdruck, so daß der Explosionsdruck von der Flammensicherung ferngehalten wird. Deswegen können auch die freien Querschnitte , zum Düsensvstem und der Einmündung in den Behälter unbedenklich groß gehalten werden.
• Den Erfindungsgegenstand zeigen Abb. I und II. Bei anlaufenden Explosionen wird der Kern der aus dem Zuführungsrohr i einströmenden Gase durch die Einlaufdüse 2 aufgefangen. Dem verjüngten Austritt dieser Düse steht gleichachsig der verjüngte Eintritt eines gleich oder ähnlich geformten D.iffusors 3 gegenüber. Nach Durchströmen des Diffusors werden die Gase durch einen oder mehrere Umführungskanäle, beispielsweise 7a und 7b, zum ZZuführungsröhr zurückgeleitet. Im Mischraum 4 zwischen Düse 2 und Difffusor 3 entsteht durch Düsenwirkung ein Unterdruck, solange Explosionsgase mit hoher Geschwindigkeit, einströmen; der Explosionsdruck wird also von, der Flammensicherung 6 ferngehalten. Erfindungsgemäß wird der Durchmesser d am Eintritt der Düse 2 etwas kleiner als der lichte Durchmesser D des Zuführungsrohres i gehalten. Deshalb gelangt durch den Ringspalt 9 ein Teil der einströmenden Gase sofort in die Umführungskanäle 7a, 7b und prallt dort mit den vom DiffuSOr 3 kommenden Gasen zusammen.
• Im Zuführungsrohr i haben die im Kern strömenden und von der Düse 2 aufgefangenen Gase eine höhere Geschwindigkeit, da diese nicht durch die Wandreibung beeinträchtigt wird. Hingegen wird unter Einwirkung der Wandreibung die Geschwindigkeit der Gase, die aus der Randzone in den Ringspalt 9 eintreten, von vornherein geringer sein. Da ferner der Durchmesser d nur wenig kleiner als Durchmesser D sein soll (beispielsweise d = o,9 bis o,95 D), so strömt vom Eintritt her nur ein Nebenstrom mit wesentlich kleinerer Gasmenge durch den Ringspalt 9, während der Hauptstrom durch die zentrale Düse i fließt. Dementsprechend wird bei dem erwähnten Zusammenprall der Gase in den Umführungskanälen 7a, 7b die Stoßkraft der vom Diffusor 3 kommenden Gase bei weitem überwiegen und einen resultierenden Gasstrom durch den Ringspalt 9 zurück zum Zuführungsrohr i erzeugen. Dieser ist der Explosionswelle entgegengerichtet und wird deren Wucht vernichten oder .doch wesentlich beeinträchtigen. (Ähnliches wurde im Patent 75411o angestrebt. Die dort angewendeten Mittel waren jedoch nicht so geeignet, da der Eintritt der rücke strömenden Gase aus den Umführungskanälen radial zur Einströmrichtung, nicht aber dieser entgegengesetzt war. Beim Zusatzpatent 896 326 vereinigen sich die Gase nach dem Durchlaufen des Ringkanals mit den tangential einströmenden Gasen aus der Zuflußleitung zu gleicher Stoßrichtung, die - wenn auch mit Umlenkung - zur Flammensicherung hinführt.) Beider erfindungsgemäßen Ausführung entstehen die höchsten Drucke dort, wo gegenläufige Gasströmt aufeinanderpr.allen, d. h. in den. Umführungskanälen 7a, 7b bzw. an der Einmündung dieser Kanäle in das Zuführungsrohr i. Hingegen wird im Mischraum 4 immer eine Druckabsenkung erfolgen, solange die Gase in strömender Bewegung sind. Kommt diese Bewegung zum Stillstand, so ist der Höhepunkt der Explosion bereits überschritten. Anschließend wird sofort ein Rückströmen komprimierter Gase erfolgen, wobei DiffusOr 3 und Düse 2 ihre Wirkung vertauschen und ebenfalls zu einer Drucksenkung im Mischraum 4 beitragen. Zwischen Mischraum 4 und Flammensicherung 6 ist ein ausreichender Pufferraum 5 geschaltet, der während .der Strömung durch die Düsenwirkung unter verhältnismäßig geringen Druck steht und der einen vorübergehenden kurzzeitigen Druckanstieg während des Stillstandes der Strömung abfängt. Erforderliehenfald,s. können- im Pufferraum 5 auch ein oder mehrere Prallbleche 8 angebracht werden, die -mit dazu beitragen, einen Druckstoß in Richtung der Flammensicherung 6 unwirksam zu machen.
• Um beim normalen Füllvorgang Strömungswiderstände weitgehend zu vermeiden, sollen in der erfindungsgemäßen Einrichtung die Querschnitte, die von der gesamten Menge durchflossen werden (z. B. im Mischraum 4 und im Pufferraum 5) mindestens den vollen Querschnitt der Anschlußleitung, hingegen alle Querschnitte, die von einem geteilten Strom durchflossen wenden (z. B. Düse 2, Diffusor 3, Umführungskanäle 7a, 7b und Ringspalt 9) mindestens den halben Querschnitt der Anschlußleitung haben, oder die engsten Querschnitte im' Haupt- und Nebenstrom sollen zusammen mindestens dem vollen Querschnitt des Zuführungsrohres entsprechen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Sicherung feuergefährlicher Flüssigkeiten und Gase gegen anlaufende Explosionen mit einem in ein zum Einfüllen des feuergefährlichen Stoffes dienenden Gehäuse einmündenden Einströmkanal mit zwei von einem freien Mischkanal zum Einströmkanal zurückführenden Kanälen, gekennzeichnet durch eine Teilung des einlaufenden Stromes in einen Hauptstrom, der durch eine zum Zuführungsrohr (i) gleichachsig angeordnete, sich in Strömungsrichtung verjüngende und den Kern der ankommenden Strömung auffangenden Düse (2) geleitet Wird, und einen Nebenstrom, der durch einen die Düse (2) konzentrisch umschließenden Ringspalt (9) aus der Randzone des Zuführungsrohres (i) abgezweigt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (d) der Düseneintrittsöfffnung etwas kleiner als der Durchmesser (D) des Zuführungsrohres (i) ausgeführt ist, bevorzugt d = o,9 bis o,95 D.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Düse (2) ein in Strömungsrichtung sich erweiternder Diffusor (3) und zwischen Düse und Diffüsor ein freier Mischraum (4) angeordnet ist, der unter Zwischenschaltung eines vergrößertenPufterraumes (5) und einerFlammen- Sicherung (6) Verbindung mit dem zur Aufnahme der feuergefährlichen Stoffe dienenden Behälter hat, wobei im Pufferraum (5) ein oder mehrere Prallbleche (8) angeordnet sein können.
4. 4.. Vorrichtung nach Anspruch i b@i.s 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptstrom nach dem Austritt aus dem Diffusor (3) und der Nebenstrom nach dem Durchtritt durch .den Ringspalt (9) durch ein oder mehrere Ringkanäle (7-q, 7b) zusammengeführt werden, in denen sie gegenläufig aufeinanderstoßen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Gesamt-Strom durchflossenen Querschnitte innerhalb der Vorrichtung mindestens dem vollen Querschnitt des Zuführungsrohres, hingegen alle von einemTeilstrom (Haupt- oderNebenstrom) durchflossenen Querschnitte mindestens dem halben Querschnitt im Zuführungsrohr (i) oder daß die engsten Querschnitte im Haupt- und Nebenstrom zusammen mindestens dem vollen Ouerschnitt im Zuführungsrohr (i) entsprechen. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 754 11o.