EP0859649B1

EP0859649B1 - Löscheinrichtung und ventilblock für eine löscheinrichtung

Info

Publication number: EP0859649B1
Application number: EP97932836A
Authority: EP
Inventors: Wulf Reise; Wilfried Henze
Original assignee: Grecon Greten GmbH and Co KG; Fagus Grecon Greten GmbH and Co KG
Current assignee: Grecon Greten GmbH and Co KG; Fagus Grecon Greten GmbH and Co KG
Priority date: 1996-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 2003-06-04
Anticipated expiration: 2017-07-17
Also published as: US6119785A; DE29612431U1; DE59710222D1; EP0859649A1; WO1998003227A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Löscheinrichtung und einen Ventilblock für eine Löscheinrichtung.

Aus der Praxis sind Löscheinrichtungen bekannt, die als Funkenlöschanlagen für staubgasführende Leitungen ausgebildet sind. Bei diesen Löscheinrichtungen führen Löschmittelleitungen, die Verzweigungen aufweisen können, von einem jeweiligen Löschmittelreservoir jeweils zu mindestens einer Löschstelle. An den Löschstellen befinden sich Löschmitteldüsen, die aus der Löschmittelleitung gespeist werden und zur Funkenlöschung einen feinen Sprühnebel erzeugen.

Um eine gezielte Funkenlöschung durchführen zu können, wird die Zufuhr von Löschmitteln, insbesondere die Zufuhr von Löschwasser, über Magnetventile gesteuert. Die Magnetventile sind an einer Steuervorrichtung angeschlossen, in welcher von Funkendetektoren gelieferte Signale ausgewertet und aufgrund der Auswertungsergebnisse Steuersignale für die Magnetventile erzeugt werden.

Die mit einer solchen Löscheinrichtung angestrebte Sicherheit vor Staubexplosionen, die durch ungelöschte Funken entstehen können, hängt entscheidend nicht nur davon ab, daß entstandene Funken sicher detektiert werden, sondern auch davon, daß nach der Detektion von Funken unverzüglich eine Funkenlöschung erfolgt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei den bekannten Löscheinrichtungen zwischen dem ersten Auftauchen von Funken und der vollständigen Ausbildung eines Sprühnebels wertvolle Zeit verstreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Löscheinrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine kurze Reaktionszeit von der Detektion der Funken bis zur Funken löschung aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Gemäß der Erfindung ist bei einer Löscheinrichtung mit einer Löschmittelleitung und einer Löschmittelaustrittsdüse im Bereich der Löschmittelaustrittsdüse ein Löschmittelbehälter vorgesehen, aus welchem bei einem Druckabfall in der Löschmittelleitung Löschmittel in diese nachfließt. Ein Druckabfall, der eine wirkungsvolle Ausbildung eines Sprühnebels verhindert, tritt insbesondere dann auf, wenn zu Beginn des Löschvorgangs Löschmittel aus der Löschmittelaustrittsdüse austritt, ohne daß durch die Löschmittelleitung ausreichend Löschmittel nachfließt. Dieses durch die Massenträgheit des Löschmittels in der Löschmittelleitung verursachte Phänomen wird dadurch ausgeglichen, daß Löschmittel aus dem Löschmittelbehälter im Bereich der Löschmittelaustrittsdüse zugeführt wird, so daß die Zeit zwischen dem ersten Austritt von Löschmittel aus der Löschmittelaustrittsdüse und dem vollständigen Ausbilden eines Sprühnebels erheblich verkürzt wird. Durch die Zufuhr von in dem Löschmittelbehälter dezentral von dem Löschmittelreservoir vorhandenem Löschmittel wird die Reaktionszeit der Löscheinrichtung unabhängig von der Länge der Löschmittelleitungen und deren Querschnitt.

Vorzugsweise ist der Löschmittelbehälter als Ausgleichsbehälter ausgebildet. Dadurch ist es möglich, nach Abschluß eines Löschvorgangs den Löschmittelbehälter über die Löschmittelleitung erneut aufzufüllen, so daß auf separate Auffülleitungen und auf zusätzlich durch das Auffüllen bedingte Arbeitsvorgänge verzichtet werden kann. Der Löschmittelbehälter wird einfach mit dem über die Löschmittelleitung transportierten Löschmittel aufgefüllt, sobald der Druck in der Löschmittelleitung 14 ausreichend ist, und gleicht dann einen Löschmittelbedarf zu Beginn eines neuen Löschvorgangs aus.

Eine besonders einfache Ausgestaltung des Löschmittelbehälters ergibt sich, wenn der Ausgleichsbehälter einen Druckspeicher aufweist. Dieser Druckspeicher, der vorzugsweise eine druckgasgefüllte Zelle mit einer flexiblen Membran aufweist, erlaubt mit geringem technischen Aufstand eine besonders zuverlässige Bereitstellung von Löschmittel, das ohne großen apparativen Aufwand zuführbar ist. Durch den Druckspeicher steht das Löschmittel darüber hinaus sofort zur Verfügung, ohne daß zunächst irgendwelche Anlagen oder Vorrichtungen aktiviert werden müßten. Da sich die in dem Druckspeicher zur Zufuhr von Löschmittel gespeicherte Energie über die Löschmittelleitung immer wieder regenerieren läßt, ist die Löscheinrichtung darüber hinaus sehr wartungsarm und für eine Vielzahl wiederkehrender Löschvorgänge geeignet.

Der Löschmittelbehälter kann als Durchgangsbehälter ausgebildet sein. Eine solche Ausbildung ist in strömungstechnischer Hinsicht vorteilhaft, da dadurch sowohl das Löschmittel aus dem Durchgangsbehälter als auch das aus der Löschmittelleitung ohne Umlenkung durch Bögen, Krümmer oder T-Stücke den Ventilanordnungen zuführbar ist.

Eine Verkürzung der Reaktionszeit läßt sich auch durch den unmittelbaren Anbau der Löschmittelaustrittsdüse an die Ventilanordnung oder durch eine Integration der Löschmittel austrittsdüse in die Ventilanordnung erreichen. Diese Maßnahme ist dann besonders vorteilhaft, wenn auch der Löschmittelbehälter unmittelbar an die Ventilanordnung angeschlossen ist. Durch die Minimierung des Leitungswegs zusammen mit der Bereitstellung von Löschmittel nahe der Löschstelle wird eine besonders kurze Reaktionszeit erreicht.

Die Löscheinrichtung kann nach Art einer Sprinkleranlage mit Löschmittelaustrittsdüsen ausgebildet sein, die auf Hitze oder Druck reagieren und nur zur einmaligen Verwendung ausgelegt sind. Vorzugsweise ist die Löscheinrichtung jedoch als Funkenlöschanlage für staubgasführende Leitungen oder Behälter ausgebildet und mit Ventilanordnungen versehen, die im Bereich der einzelnen Löschmittelaustrittsdüsen angeordnet sind und den Löschmittelaustritt aus der Löschmittelaustrittsdüse steuern. Wenn diese Ventilanordnungen ferngesteuert sind, lassen sich im Zusammenwirken mit Funkendetektoren und einer Steuervorrichtung extrem kurze Reaktionszeiten erzielen. Dies gilt insbesondere, wenn die Ventilanordnungen Magnetventilanordnungen sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Zeichnung im Zusammenhang mit der Beschreibung.

Es zeigen:

Fig. 1: einen Abschnitt einer besonders bevorzugten ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Löscheinrichtung, die als Funkenlöschanlage ausgebildet ist,
Fig. 2: einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Löscheinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform und
Fig. 3: einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Löscheinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.

Zum Transport von Löschwasser von einem nicht gezeigten Löschmittelreservoir zu einer Staubgasleitung 10 weist die Löscheinrichtung 12 gemäß der ersten Ausführungsform 14 eine Löschmittelleitung 14 auf, die an einer Löschmittelaustrittsdüse 16 endet. Stromauf der Löschmittelaustrittsdüse 16 ist als Löschwasserventil ein Magnetventil 18 angeordnet, welches über eine nicht gezeigte Steuerleitung von einer mit Funkendetektoren verbundenen Steuereinrichtung (nicht gezeigt) gesteuert wird. Die Löscheinrichtung 12 weist stromauf jedes Magnetventils 18 einen Löschmittelbehälter 20 auf, der über ein T-Stück 22 an die Löschmittelleitung 14 angeschlossen ist.

Um Verstopfungen der Löschmittelaustrittsdüse 16 und ein Verschmutzen des Löschmittelbehälters 20 zu verhindern ist stromauf des T-Stücks 22 in der Löschmittelleitung 14 ein Schmutzfänger 24 vorgesehen, der ein Siebelement aufweist, das durch eine mit einer Kappe 26 verschließbare Revisionsöffnung gereinigt werden kann. Ein stromauf des Schmutzfängers 24 angeordnetes, als Kugelhahn ausgebildetes Absperrelement 28 erlaubt es, Wartungsarbeiten an dem Schmutzfänger 24, dem Löschmittelbehälter 20, dem Magnetventil 18 oder der Löschmittelaustrittsdüse 16 vorzunehmen, ohne die gesamte Löscheinrichtung 12 außer Betrieb setzen zu müssen.

Der in der Löscheinrichtung 12 vorgesehene Löschmittelbehälter 20 weist einen aus Stahlblech tiefgezogenen Mantel 30 mit einem einstückig angeformten Boden 32 auf. An der dem Boden 32 gegenüberliegenden Stirnseite des Löschmittelbehälters 20 ist ein Deckel 34 vorgesehen, der mit dem Mantel 30 lösbar verbunden ist und über ein Halsstück 36 mit einen Anschlußflansch 38 verbunden ist. Über den Anschlußflansch 38 und ein Verbindungsrohr 40 ist der Löschmittelbehälter 20 an das T-Stück 22 angeschlossen.

Im Innern des Löschmittelbehälters 20 ist eine flexible, aus gummiartigen Material bestehende, druckfeste Blase 42 vorgesehen, die mit einem Druckgas 44 gefüllt ist und einen Druckgasspeicher bildet. Das Druckgas 44 ist vorzugsweise Luft, die über ein Ventil 46 zuführbar ist, das sich durch den Boden 32 des Löschmittelbehälters 20 erstreckt. Die Blase 42 liegt in dem Löschmittelbehälter 20 an dessen Innenwänden bereichsweise an und wirkt unmittelbar auf das Löschwasser, sofern sich solches in der Löscheinrichtung 12 befindet. Die Länge von Löschwasser führenden Löschmittelleitungen 14 beträgt in der Praxis in der Regel mehr als 50 m. Wenn man einen Leitungsdurchmesser von 50 mm (2 Zoll) und übliche Rohrrauhigkeit sowie Rohrführungen zugrunde legt, vergehen bei Löscheinrichtungen gemäß dem Stand der Technik etwa 160 ms bis an der Löschmittelaustrittsdüse ein Fließdruck von 6 bar erreicht wird.

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Löscheinrichtung 12 befindet sich zunächst Löschwasser bis zum Magnetventil 18 in der Löschmittelleitung 14. Da die Blase 42 vor Befüllung der Löscheinrichtung 12 mit Löschwasser mit einem Druck von etwa 4 bar aufgepumpt worden ist, füllt Löschwasser unter Komprimierung der Blase 42 auch den überwiegenden Teil des Löschmittelbehälters 20 aus, bis auch in der Blase 42 der Leitungsdruck herrscht.

Wenn von einem Funkendetektor Funken detektiert worden sind, öffnet das Magnetventil 18 aufgrund der von der Steuervorrichtung gelieferten Signale. Die bis zum Öffnen des Magnetventils verstreichende Reaktionszeit hängt dabei lediglich von der Verarbeitungsgeschwindigkeit der Elektronik und den Leistungsdaten des Magnetventils ab.

Wenn das Magnetventil 18 geöffnet ist, fällt zunächst der Druck in der Löschmittelleitung 14 ab, da Löschwasser in den Bereich zwischen der Löschmittelaustrittsdüse 16 und dem Magnetventil 18 fließt. Der von dem Löschmittelreservoir, welches vorzugsweise eine Druckerhöhungsanlage ist, aufgeprägte Leitungsdruck von etwa 7 bar steht zunächst noch nicht an der Löschmittelaustrittsdüse 16 zur Verfügung, da zunächst das in der Löschmittelleitung 14 befindliche Löschwasser beschleunigt werden muß. Bis das von dem Löschmittelreservoir bereitgestellte Löschwasser mit der erforderlichen Fließgeschwindigkeit und dem erforderlichen Druck im Bereich des T-Stücks 22 ansteht, fließt Löschwasser aufgrund der Wirkung des Druckgases 44 in der Blase 42 über das T-Stück 22 in die Löschmittelleitung. Da von dem Druckgas 44 in der Blase 42 nur eine geringe Wassermenge, vorzugsweise nur 2 bis 3 Liter beschleunigt werden muß, steht schon kurz nach dem Öffnen des Magnetventils 18 an der Löschmittelaustrittsdüse 16 Löschwasser unter dem von der Blase 42 gelieferten Druck an. Durch die Anordnung des Löschmittelbehälters 20 reduziert sich auf diese Weise die Zeit, die für das Erreichen eines effektiven Löschwasserdrucks vom Öffnen des Ventils an benötigt wird erheblich. Bei Versuchen konnte die Zeit erheblich gesenkt werden.

Durch diese verringerte Reaktionszeit ist es möglich, die Löschmittelaustrittsdüse 16 sehr dicht an einem Funkendetektor zu positionieren, so daß die Zeit, während der Funke ungelöscht in der Staubgasleitung verbleibt und auch der Weg erheblich verkürzt werden können. Durch die Anordnung eines vergleichsweise preisgünstigen Löschmittelbehälters 20 kann die Wirksamkeit der Löscheinrichtung 12 erheblich erhöht und damit die Sicherheit für Personen und Anlagen spürbar verbessert werden.

Der in Fig. 2 gezeigte Abschnitt gehört zu einer Löscheinrichtung 112, die sich von der Löscheinrichtung 12 gemäß der ersten Ausführungsform lediglich hinsichtlich des Löschmittelbehälters 120 unterscheidet. Teile, die Teilen gemäß der ersten Ausführungsform entsprechen sind daher mit Bezugszeichen versehen, die um 100 erhöht sind. Sofern nichts weiter angegeben ist, entspricht die Konstruktion der Teile gemäß der zweiten Ausführungsform der der Teile der ersten Ausführungsform. Auf die entsprechende Beschreibung wird verwiesen.

Im Gegensatz zu dem Löschmittelbehälter 20 gemäß der ersten Ausführungsform ist der Löschmittelbehälter 120 gemäß der zweiten Ausführungsform als Durchgangsbehälter ausgebildet und direkt ohne T-Stücke so in die Löschmittelleitung 114 eingebaut, daß er vom Löschmittel durchströmt werden kann. Wie bei dem Löschmittelbehälter 20 sorgt bei dem Löschmittelbehälter 120 eine druckfeste Blase für die Bereitstellung von Druckenergie zu Beginn eines jeden Löschvorgangs. Um eine kurze Reaktionszeit zu erhalten, ist der Löschmittelbehälter 120 fluchtend zur Ourchflußrichtung des Magnetventils 118 angeordnet und außerdem über einen lediglich als Adapter vorgesehenen Doppelnippel 150 unmittelbar an dem Magnetventil 118 angeordnet. Vorteilhaft wäre es, das Magnetventil 118 und den Löschmittelbehälter 120 selbst ohne Doppelnippel zu verbinden.

Die Löscheinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der Löscheinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform lediglich hinsichtlich der Ausgestaltung des Magnetventils 218 und der Anordnung des Löschmittelbehälters 220. Teile, die Teilen der ersten Ausführungsform entsprechen, sind daher mit Bezugszeichen versehen, die um 200 gegenüber den Bezugszeichen der ersten Ausführungsform erhöht sind. Auf die entsprechende Beschreibung wird verwiesen, wobei insbesondere darauf hingewiesen wird, daß der innere Aufbau des Löschmittelbehälters 220 dem des Löschmittelbehälters 20 entspricht.

Im Gegensatz zu den Magnetventilen 18, 118 weist das Magnetventil 218 einen Ventilblock mit drei Anschlüssen auf, wobei der Anschluß 260 für den Löschmittelbehälter 220 fluchtend zu dem Anschluß 262 für die Löschmittelaustrittsdüse 216 angeordnet ist. Die Löschmittelaustrittsdüse 216 ist unmittelbar an dem Magnetventil 218 angeordnet, so daß von dem Löschmittel nur kleine Räume auszufüllen sind, ehe nach Löschbeginn ein wirksamer Löschnebel aufgebaut ist. Ein dritter Anschluß 264 dient dem Anschluß an die Löschmittelleitung 214.

Claims

Löscheinrichtung mit einer Löschmittelleitung (14;114;214), die von einem Löschmittelreservoir zu mindestens einer Löschstelle führt und dort an einer Löschmittelaustrittsdüse (16;116:216) endet,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Löschmittelaustrittsdüse (16;116.216) ein Löschmittelbehälter (20:120:220) vorgesehen ist, aus welchem bei einem Druckabfall in der Löschmittelleitung (14:114:214) Löschmittel in diese nachfließt.
Löscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschmittelbehälter (20;120;220) als Ausgleichsbehälter ausgebildet ist.
Löscheinrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß der Löschmittelbehälter (20;120;220) einen Druckspeicher aufweist.
Löscheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschmittelbehälter (120) als Durchgangsbehälter ausgebildet ist.
Löscheinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschmittelbehälter (120) unmittelbar an einer vor der Löschmittelaustrittsdüse angeordneten Ventileinrichtung angeordnet ist.
Löscheinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicher eine druckgasgefüllte Zelle oder Blase (42) aufweist, die gegenüber dem Löschmittel durch eine flexible Membrane abgeschlossen ist.
Löscheinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet. daß der Druckspeicher eine Membran aufweist, die in Richtung auf das Löschmittel vorgespannt ist.
Löscheinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran mittels Druckluft vorgespannt ist.
Löscheinrichtung nach einem des Ansprüche 1 bis 8 mit einem Ventilblock, der einen ersten Anschluß (260) für einen Löschmittelbehälter (220), einen zweiten Anschluß (262) für eine Löschmittelaustrittsdüse (216) und einen dritten Anschluß (264) zum Anschluß an eine Löschmittelleitung aufweist, wobei der erste und der zweite Anschluß (260:262) fluchtend zueinander angeordnet sind.