EP2221549A1 - Einrichtung zum Abblasen eines explosiblen Gases - Google Patents

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    • F23L17/00—Inducing draught; Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues
    • F23L17/16—Induction apparatus, e.g. steam jet, acting on combustion products beyond the fire
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/26—Arrangements for air-circulation by means of induction, e.g. by fluid coupling or thermal effect
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F17/00—Vertical ducts; Channels, e.g. for drainage
    • E04F17/02—Vertical ducts; Channels, e.g. for drainage for carrying away waste gases, e.g. flue gases; Building elements specially designed therefor, e.g. shaped bricks or sets thereof
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/28—Chimney stacks, e.g. free-standing, or similar ducts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/08—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases using flares, e.g. in stacks
    • F23G7/085—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases using flares, e.g. in stacks in stacks

Definitions

  • the present invention relates to a device for exhausting an explosive gas via a arranged on a roof of a building chimney, at the upper free end of a Abblasekopf is provided which consists of several out of the fireplace star-shaped outgoing manifolds, which at their free end in each case with a Outlet opening are provided.
  • the escaping gas is separated into a number of outlet openings corresponding to the number of gas jets, which are spatially separated from each other at least in their ignitable volume areas.
  • the gas jets can thus not ignite together, so that the pressure wave occurring due to an explosion has a smaller amplitude.
  • Object of the present invention is to provide a device of the type mentioned input, in which even in adverse wind conditions, the pressure wave load exerted during an explosion is reduced.
  • the average density is increased in the blown-out beam, whereby the beam pulse is larger.
  • the increase in average density results from the fact that air has approximately 10 times the density of hydrogen. In this way, the ignitable volumes are reduced in size and the large beam impulse does not cause any major distraction in the event of strong wind.
  • FIG. 1 shows a side view of an inventive device for blowing off an explosive gas, which consists essentially of a chimney 2 and a blow-off head 3, wherein the chimney is mounted on a roof 1.
  • the blow-off head 3 is constructed in such a way that the distributor tubes are divided into two planes. In the lower level are the distribution pipes 4 and in the upper level are the distribution pipes. 5
  • the distributor tubes of the upper level are inclined upwards by a predetermined angle, and the distributor tubes 4 and 5 are arranged alternately.
  • a jet pump 6 is located at the end of the distributor tubes.
  • the structure of the radiation pump 6 is shown schematically in FIG FIG. 3 shown.
  • the respective manifold is shown via which the hydrogen gas G is supplied.
  • the drive nozzle 8 At the end of the respective distributor tube is the drive nozzle 8.
  • the air In the mixing chamber 9 in front of it, the air is sucked in because of the negative pressure arising in the diffuser neck.
  • the gas is substantially mixed in the diffuser 11 with the sucked air to the outlet opening 7, through which it is blown.
  • ⁇ denotes the angle of inclination of the upper manifolds 5. From the FIG. 1 It can clearly be seen that due to the inclination of the upper distributor tubes 5 by a predetermined angle upwards, the ignitable volumes, which are located within the emission angles, are separated even further from one another.

Abstract

Einrichtung zum Abblasen eines explosiblen Gases Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abgasen eines explosiblen Gases über einen auf einem Dach eines Gebäudes angeordneten Kamin, an dessen oberem freien Ende ein Abblasekopf vorgesehen ist, welcher aus mehreren vom Kamin aus sternförmig abgehenden Verteilerrohren besteht, die an ihrem freien Ende jeweils mit einer Austrittsöffnung versehen sind. Um auch bei widrigen Windverhältnissen die bei einer Explosion ausgeübte Druckwellenbelastung zu verringern, sind die Endbereiche der Verteilerrohre als Strahlpumpen ausgebildet, bei welchen das explosible Gas das Treibmedium ist, das die Umgebungsluft ansaugt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abgasen eines explosiblen Gases über einen auf einem Dach eines Gebäudes angeordneten Kamin, an dessen oberem freien Ende ein Abblasekopf vorgesehen ist, welcher aus mehreren vom Kamin aus sternförmig abgehenden Verteilerrohren besteht, die an ihrem freien Ende jeweils mit einer Austrittsöffnung versehen sind.
  • Die Kühlung großer Generatoren in Kraftwerken erfolgt in der Regel mit Wasserstoff. Bei Betriebsstörungen muss dieser Wasserstoff möglichst schnell aus den Generatoren entfernt werden. Diese schnelle Entleerung erfolgt durch ein Abblasen des Wasserstoffs über dem Dach des Maschinenhauses in die Atmosphäre. Da Wasserstoff ein explosibles Gas ist, besteht beim Austreten in die Atmosphäre und bei der Durchmischung mit dem Atmosphärensauerstoff die Gefahr einer Knallgasexplosion. Die sich vom Zündort oberhalb der Abblaseeinrichtung ausbreitende Druckwelle kann zu einer Beschädigung des Daches des Maschinenhauses führen, in dem sich die Generatoren befinden.
  • Um diese Druckwellenbelastung weitgehend zu reduzieren sind Einrichtung der Eingangs genannten Art vorgesehen. Eine derartige Einrichtung zum Abblasen eines explosiblen Gases ist z.B. DE 195 17 163 A1 beschrieben.
  • Bei dieser bekannten Anordnung wird das austretende Gas in eine der Anzahl der Austrittsöffnungen entsprechende Anzahl von Gasstrahlen getrennt, die zumindest in ihrem zündfähigen Volumenbereichen räumlich voneinander getrennt sind. Die Gasstrahlen können somit nicht zusammen zünden, sodass die durch eine Explosion auftretende Druckwelle eine kleinere Amplitude aufweist.
  • Dies gilt jedoch nicht bei starken Windverhältnissen. Bei starken Windverhältnissen können die zündfähigen räumlich voneinander getrennten Volumenbereiche wieder zu einem einzigen großen zündfähigen Volumenbereich zusammengeblasen werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Einrichtung der Eingangs genannten Art anzugeben, bei der auch bei widrigen Windverhältnissen die bei einer Explosion ausgeübte Druckwellenbelastung reduziert ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der Eingangs genannten Einrichtung dadurch gelöst, dass die Endbereiche der Verteilerrohre als Strahlpumpen ausgebildet sind, bei welchen das explosible Gas das Treibermedium ist, das die Umgebungsluft ansaugt.
  • Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird die mittlere Dichte im ausgeblasenen Strahl erhöht, wodurch der Strahlimpuls größer ist. Die Erhöhung der mittleren Dichte ergibt sich aus der Tatsache, dass Luft ungefähr die 10-fache Dichte von Wasserstoff aufweist. Auf diese Weise werden die zündfähigen Volumina verkleinert und durch den großen Strahlimpuls kommt es zu keiner großen Ablenkung bei starken Windaufkommen.
  • Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung.
  • In der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Abblasen eines explosiblen Gases,
    Figur 2
    eine Draufsicht auf die in Figur 1 dargestellte Einrichtung, und
    Figur 3
    einen Längsschnitt durch eine Strahlpumpe der erfindungsgemäßen Einrichtung.
  • Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Abblasen eines explosiblen Gases, welche im Wesentlichen aus einem Kamin 2 und einem Abblasekopf 3 besteht, wobei der Kamin auf einem Dach 1 montiert ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist der Abblasekopf 3 derart aufgebaut, das die Verteilerrohre in zwei Ebenen aufgeteilt sind. In der unteren Ebene befinden sich die Verteilerrohre 4 und in der oberen Ebene befinden sich die Verteilerrohre 5.
  • Um eine noch größere Trennung der ausgeblasenen explosiblen Gasgemischstrahlen zu erreichen sind die Verteilerrohre der oberen Ebene um einen vorgegebenen Winkel nach oben geneigt weiterhin sind die Verteilerrohre 4 und 5 alternierend angeordnet.
  • Am Ende der Verteilerrohre befindet sich erfindungemäß jeweils eine Strahlpumpe 6.
  • Der Aufbau der Strahlenpumpe 6 ist schematisch in Figur 3 dargestellt.
  • Mit 4, 5 ist das jeweilige Verteilerrohr dargestellt über welches das Wasserstoffgas G zugeführt wird. Am Ende des jeweiligen Verteilerrohres befindet sich die Treibdüse 8. In die davorliegenden Mischkammer 9 wird die Luft aufgrund des im Diffusorhals entstehenden Unterdrucks eingesaugt. Das gas vermischt sich im Wesentlichen im Diffusor 11 mit der angesaugten Luft bis zur Austrittsöffnung 7, durch welche es ausgeblasen wird.
  • Mit αo und αu sind jeweils die Abstrahlwinkel des Luftgasgemisches gekennzeichnet. β bezeichnet den Neigungswinkel der oberen Verteilerrohre 5. Aus der Figur 1 ist deutlich zu erkennen, dass durch die Neigung der oberen Verteilerrohre 5 um einen vorgegebenen Winkel nach oben die zündfähigen Volumina, die sich innerhalb der Abstrahlwinkel befinden, noch weiter voneinander getrennt sind.

Claims (4)

  1. Einrichtung zum Abblasen eines explosiblen Gases über einem auf einem Dach eines Gebäudes angeordneten Kamin, an dessen oberen freien Ende ein Abblasekopf vorgesehen ist, welcher aus mehreren vom Kamin aus sternförmig abgehenden Verteilerrohren besteht, die an ihren freien Enden jeweils mit einer Austrittsöffnung versehen sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Endbereiche der Verteilerrohre als Strahlpumpen ausgebildet sind, bei welchen das explosible Gas das Treibmedium ist, das die Umgebungsluft ansaugt.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verteilerrohre in zwei Ebenen angeordnet sind.
  3. Einrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verteilerrohre umlaufend abwechselnd in der unteren und oberen Ebene angeordnet sind.
  4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verteilerrohre der oberen Ebene um einen vorgegebenen Winkel nach oben geneigt sind.
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