EP2762202A1 - Absperrvorrichtung für Prozessleitungen, über die ein Lagerbehälter mit staubförmigen Materialien oder Expolsivstoffen befüllbar ist - Google Patents

Absperrvorrichtung für Prozessleitungen, über die ein Lagerbehälter mit staubförmigen Materialien oder Expolsivstoffen befüllbar ist Download PDF

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EP2762202A1
EP2762202A1 EP14153471.9A EP14153471A EP2762202A1 EP 2762202 A1 EP2762202 A1 EP 2762202A1 EP 14153471 A EP14153471 A EP 14153471A EP 2762202 A1 EP2762202 A1 EP 2762202A1
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EP
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shut
cone
wall
valve body
flow
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EP14153471.9A
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Antonius Holtewert
Mario Holtewert
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Mario Holtewert GmbH
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Mario Holtewert GmbH
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/04—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for dust or loosely-baled or loosely-piled materials, e.g. in silos, in chimneys
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C4/00—Flame traps allowing passage of gas but not of flame or explosion wave

Definitions

  • the invention relates to a shut-off device for process lines, which is connected to a process vessel, and via which the storage container, such as a silo, for example, from a trolley with combustible, dust-like materials or explosives can be filled.
  • a storage container such as a silo, for example, from a trolley with combustible, dust-like materials or explosives
  • This shut-off device should automatically close in the event of an explosion in the storage container, so that neither pressure pulse nor flame front can reach and damage the trolley connected to the process line. It is known to provide a pressure or flame sensor and driven by this closing a shut-off, which is arranged at such a distance from the connection of the process line to the storage container, that the pressure wave or the flame front just can not reach this point. This presupposes that the respective propagation speeds are known, so that the position of the arrangement predetermined by the fastest of these speeds can be determined. Because of the uncertainty that lies in the speeds, here a certain vagueness is unavoidable.
  • shut-off device In the shut-off device according to this invention, all sensors and transmission elements are avoided, so that only gravity and pressure wave determined for the position of the process line closing valve head cover.
  • This is in the tubular body of the process vessel roof as vertically as possible arranged shut-off device on a truncated pyramid, preferably cone-shaped release unit - hereinafter referred to with release cone - so superposed and guided by radial valve guides so that it is freely movable.
  • This release cone divides the flow space into an inner part, which is closed by a valve cover, and an outer part, which leads to the process line.
  • a pressure wave is generated in the storage container, which raises the valve cover in the inner part and presses against a seal in the upper head cover of the valve and thus closes the transition from the outer part to the process line.
  • This process line closure continues as long as an overpressure triggered by the pressure wave is present. Thereafter, the shut-off automatically opens again, so that the process line is free again.
  • the mass of the valve cover is chosen as low as possible in order to ensure the timely closing of the valve by the lower inertia.
  • the pressure wave runs in the annular space between the inner wall of the tubular body and the outer wall of the release cone in the direction of the outgoing process line.
  • the pressure wave in the tubular body by means of a downwardly opening release cone in an inner, the valve cover directly acting part and in the annular space between the inner wall of the tubular body and the outer wall of the release cone outer part, which can reach the process line directly, divided up.
  • flow baffles are provided between the latter and the release cone in the tubular body of the shut-off device. These consist of at least one inserted ring, which narrows the annular gap between the inner wall of the tubular body and the outer wall of the release cone. This ring is designed like a cone section, with the opening angle of the cone is selected so that dust deposits "can slip".
  • the arrangement of a plurality of rings is alternately such that the one ring on the outer wall of the release cone, the (in the running direction of the pressure wave) next ano on the inner wall of the tubular body.
  • the opening angle of the cone is at least 2 °. Furthermore, it is advantageous, if the size of the annular flow area is selected, that the annular flow volume exceeds at least 10% of the volume of the release cone.
  • the FIG. 1 shows a shut-off device according to the invention, mounted on a process container lid PBD and connected to a process line PZL.
  • This shut-off device has a cylindrical valve body 1 penetrating the process container lid PBD, which establishes the flow connection between the process container PBD and the process line PZL.
  • a release cone 6 In the interior of the cylindrical valve body 1 with a radius 2 is concentric a release cone 6, which is distributed over the circumference, on the inner wall of the cylindrical valve body 1 outgoing radial tripping cone retaining ridges 7 is held.
  • FIG. 4 In the presentation of the FIG. 4 is the arrangement of which is shown near the process vessel-side end of the cylindrical valve body 1, without being limited thereto.
  • 7 may be provided in other sectional planes of the cylindrical valve body 1 on more such tripping cone retaining webs.
  • the head cover-side end of the cylindrical valve body 1 is closed with a valve head cover 4, which allows the direct or indirect flanging of a process line PZL.
  • a valve cover 10 is loosely placed, which is seated with its lid bottom 11 on the head cover side end of the release cone 6, wherein on the lid bottom 11, a cylindrical annular valve ring 12 is formed, which projects beyond the head cover end of the release cone 6.
  • the material to be conveyed flows from the process line PZL via the valve cover, through the outer annular space into the process container PZB.
  • the pressure wave When a running out of the process vessel pressure wave, the pressure wave penetrates into the interior of the trigger cone 6 as well as in the flow-through annular space between the inner wall of the cylindrical valve body 1 and the outer wall of the tripping cone 6 a.
  • the accumulating by the release cone 6 part of such a pressure wave acts with its kinetic energy on the valve cover 10 and raises this so that the lid bottom 11 abuts against the provided on the inside of the valve head cover 4 sealing ring 4.1 and blocks the passage for the over the annular space between the inner wall of the cylindrical valve body 1 and the outer wall of the release cone 6 to the valve head cover 4 flowing process stream entrained combustible dust-like constituents.
  • the tripping cone 6 is designed such that its lower, process-container-side end has a larger cross section with the radius 8.1, as its head cover end with radius 9.1.
  • the tripping cone 6 as a truncated cone with an opening angle of 10 ° and the flow cross section of the annular space between the inner wall of the cylindrical valve body 1 and the outer wall of the tripping cone 6 changes.
  • the reduction of the cross section of the tripping cone 6 causes an acceleration of the in the release cone 6 reaching part of the pressure wave, while the flow cross-section widens in the annulus and so a delay of reaching in this flow path part of the pressure wave.
  • the acceleration causes, in cooperation with the delay, a time difference which, with appropriate selection of the parameters, is sufficient to close the flow path and reliably prevent the pressure wave from entering the process line.
  • flow baffles 15, 17 are provided in the annular space between the cylindrical valve body 1 and the release cone 6.
  • flow baffle 15 on the outside they are as annular bias strips to the inner wall of the valve body 1, in another embodiment with flow baffle 16 inside this as an annular bias strips to the outer wall of the release cone 6 set so that the free edges on the process tank side End of release cone 6 and cylindrical valve body 1 point.
  • Such flow baffles can also - as in Fig. 1 shown - to be set as a harassment couple.
  • several such baffles can be provided individually or in pairs over the length of the cylindrical valve body 1.
  • the inclination point prevents the risk of deposits of combustible, dust-like components from the process.
  • these baffles narrow the flow area at the narrowest points by 25% to 65%.
  • the Fig. 2 shows these relationships for the head cover side end of the release cone 6 in section II - II.
  • valve cover guide webs 3 can be seen, which are directed against the valve ring 12, that this valve ring 12 of these Valve cover guide webs 3 with low, the free movement of the valve cover 10 for closing the shut-off device not hindering game is performed safely.
  • the head cover-side cross-sectional area of the Annulus is here determined by the difference of inner radius 2 of the cylindrical valve body 1 and outer radius 9.2 of the release cone 6, the release cylinder 6 of the inner radius 9.1.
  • these radii and thus the cross-sectional areas are such that the size of the annular flow area is such that the annular flow volume exceeds at least 10% of the volume of the release cone.
  • FIG. 3 shows Fig. 3 in section III - III the height of the flow baffle.
  • the inner flow baffle 16 whose annular diagonal strip 16.1 attached to the outer wall of the release cone to the cylindrical valve body 1 facing out and protrudes with its free edge 16.1 in the annulus, said whose distance from the outer wall of the release cylinder 6, the gap width 13.
  • the outer flow baffle 15 whose annular diagonal strip 15.1 is attached to the inner wall of the cylindrical valve body 1 facing the release cone 6 and projects with its free edge in the annulus, wherein the distance from the inner wall of the cylindrical valve body 1, the gap width 14.
  • the Fig. 4 shows in a simplified representation, the cross-sectional ratios of a horizontal section in height of the process container end of tripping cone 6 / cylindrical valve body 1 in section IV-IV and illustrates in a simplified representation through the inner radius 2 of the cylindrical valve body 1 and the outer radius 8.1 of the tripping cone 6 in
  • the holder of the release cone 6 in the cylindrical valve body 1 by means of radially extending retaining webs 7. These holding webs can have an angle of attack, whereby a flow twist is generated.
  • the process tank-side cross-sectional area of the annular space is determined by the difference between inner radius 2 of the cylindrical valve body 1 and outer radius 8.2, that of the release cylinder 6 from its inner radius 8.1

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung für Prozessleitungen, die an einen Prozessbehälter angeschlossen ist, und über die der Prozessbehälter, etwa ein Silo, beispielsweise aus einem Transportwagen mit brennbaren, staubförmigen Materialien oder Explosivstoffen befüllbar ist. Erfindungsgemäß ist auf dem Prozessbehälterdach ein senkrecht angeordneter, rohrförmiger Ventilkörper (1) der Absperrvorrichtung vorgesehen, an dessen Kopfdeckel (4) die Prozessleitung (PZL) angeschlossen ist, wobei im Inneren des rohrförmigen Ventilkörpers (1) zentrisch ein den Lauf einer Druckwelle aufteilender Auslösekonus (6) angeordnet ist, auf dessen oberen Ende ein Ventildeckel (10) frei bewegbar gelagert ist, der, geführt von mindestens drei radialen Führungsstegen (3) von einer im Auslösekonus (6) auflaufenden Druckwelle anhebbar und gegen einen auf der Unterseite des Ventildeckels (4) vorgesehenen Dichtring (4.1) andrückbar ist, während der Ringraum zwischen der inneren Wandung des rohrförmigen Ventilkörpers (1) und der äußeren Wandung des Auslösekonus (6) mit der Prozessleitung in Verbindung steht.

Description

    Technisches Umfeld
  • Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung für Prozessleitungen, die an einen Prozessbehälter angeschlossen ist, und über die der Lagerbehälter, etwa ein Silo, beispielsweise aus einem Transportwagen mit brennbaren, staubförmigen Materialien oder Explosivstoffen befüllbar ist.
  • Diese Absperrvorrichtung soll im Falle einer Explosion im Lagerbehälter selbsttätig schließen, so dass weder Druckimpuls noch Flammenfront den an die Prozessleitung angeschlossenen Transportwagen erreichen und beschädigen kann. Bekannt ist dabei einen Druck- oder Flammensensor vorzusehen und von diesem angesteuert eine Absperrvorrichtung zu schließen, die in einer derartigen Entfernung vom Anschluss der Prozessleitung an den Lagerbehälter angeordnet ist, dass die Druckwelle oder die Flammenfront gerade diese Stelle nicht mehr erreichen kann. Dies setzt voraus, dass die jeweiligen Fortpflanzungsgeschwindigkeiten bekannt sind, so dass die durch die schnellste dieser Geschwindigkeiten vorgegebene Stelle der Anordnung, bestimmbar ist. Wegen der Unsicherheit, die in den Geschwindigkeiten liegt, ist hier eine gewisse Unbestimmtheit unvermeidbar.
    • Aufgabe
  • Somit ergibt sich die Aufgabe, eine Abschlussanordnung anzugeben, bei der dieser Nachteil vermieden ist, die sicher arbeitet und die einfach und wirtschaftlich herstellbar ist.
    • Lösung
  • Diese Aufgabenstellung wird für eine gattungsgemäße Abschlussvorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Hautanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen beschreiben die abhängigen Unteransprüche.
  • Bei der Absperrvorrichtung nach dieser Erfindung werden alle Sensoren und Übertragungsglieder vermieden, so dass allein Schwerkraft und Druckwelle für die Lage des die Prozessleitung verschließenden Ventilkopfdeckels bestimmt. Dieser ist im rohrförmigen Körper der auf dem Prozessbehälterdach möglichst senkrecht angeordneten Absperrvorrichtung auf einer pyramidenstumpfartigen, vorzugsweise konusförmigen Auslöseeinheit - im Folgenden mit Auslösekonus bezeichnet - so aufgelagert und von radialen Ventilführungen so geführt, dass er frei bewegbar ist. Dieser Auslösekonus unterteilt den Strömungsraum in einen inneren Teil, der durch einen Ventildeckel abgeschlossen ist, und einem äußeren Teil, der zur Prozessleitung führt. Bei einer Explosion, ob ohne oder mit Flammenfront, wird im Lagerbehälter eine Druckwelle erzeugt, die im inneren Teil auflaufend den Ventildeckel anhebt und gegen eine Dichtung im oberen Kopfdeckel des Ventils drückt und so den Übergang von dem äußeren Teil zur Prozessleitung verschließt. Dieser Verschluss der Prozessleitung dauert an, solange ein von der Druckwelle ausgelöster Überdruck ansteht. Danach öffnet die Absperrvorrichtung selbsttätig wieder, so dass die Prozessleitung wieder frei ist. Dabei wird die Masse des Ventildeckels möglichst gering gewählt, um durch die geringere Massenträgheit das rechtzeitige Schließen des Ventils zu gewährleisten.
  • Die Druckwelle läuft vom Prozessbehälter ausgehend im Ringraum zwischen der inneren Wandung des rohrförmigen Körpers und der äußeren Wandung des Auslösekonus in Richtung der abgehenden Prozessleitung. Dabei wird die Druckwelle im rohrförmigen Körper mittels eines sich nach unten öffnenden Auslösekonus in einen inneren, den Ventildeckel direkt beaufschlagenden Teil und einen im Ringraum zwischen der inneren Wandung des rohrförmigen Körpers und der äußeren Wandung des Auslösekonus äußeren Teil, der die Prozessleitung direkt erreichen kann, aufgeteilt.
  • Um dieses Auflaufen der Druckwelle im äußeren Teil zu bremsen, sind im rohrförmigen Körper der Absperrvorrichtung Strömungsschikanen zwischen diesem und dem Auslösekonus vorgesehen. Diese bestehen aus mindestens einem eingesetzten Ring, der den Ringspalt zwischen innerer Wandung des rohrförmigen Körpers und äußerer Wandung des Auslösekonus einengt. Dieser Ring ist dabei kegelabschnittartig so gestaltet, wobei der Öffnungswinkel des Kegels so gewählt ist, dass Staubablagerungen "abrutschen" können. Die Anordnung mehrerer Ringe ist dabei wechselweise so, dass der eine Ring an der äußeren Wandung des Auslösekonus, der (in Laufrichtung der Druckwelle) nächste an der inneren Wandung des rohrförmigen Körpers ansitzt. Durch diese Strömungsschikanen wird der äußere Teil der auflaufenden Druckwelle so gebremst, dass auf jeden Fall der innere Teil der Druckwelle den Ventildeckel erreicht, bevor der äußere Teil am (dann noch offenen) Ventildeckel vorbei in die Prozessleitung gelangen kann.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Öffnungswinkel des Kegels mindestens 2° ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Größe der ringförmigen Strömungsfläche gewählt ist, dass das ringförmige Strömungsvolumen mindestens 10 % des Volumens des Auslösekonus überschreitet.
    • Beschreibung der Zeichnungen
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
    • Figur 1
    Absperrvorrichtung auf Prozessbehälterdeckel (geschnitten), Fig. 1a: Ventildeckel in Sperrstellung,
    Figur 2:
    Schnitt II - II durch Absperrvorrichtung nach Fig. 1 unter dem Ventilkopfdeckel,
    Figur 3:
    Schnitt III - III durch Absperrvorrichtung nach Fig. 1 über den Strömungsschikanen,
    Figur 4:
    Schnitt IV - IV durch Absperrvorrichtung nach Fig. 1 über den Auslösekonus-Haltestegen.
    Ausführungsbeispiele
  • Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Absperrvorrichtung, aufgesetzt auf einen Prozessbehälterdeckel PBD und angeschlossen an eine Prozessleitung PZL. Diese Absperrvorrichtung weist einen den Prozessbehälterdeckel PBD durchdringenden zylindrischen Ventilkörper 1 auf, der die Strömungsverbindung zwischen dem Prozessbehälter PBD und der Prozessleitung PZL herstellt. Im Inneren des zylindrischen Ventilkörpers 1 mit einem Radius 2 ist konzentrisch ein Auslösekonus 6, der mit über den Umfang verteilten, an der inneren Wandung des zylindrischen Ventilkörper 1 ausgehenden radialen Auslösekonus-Haltestegen 7 gehalten ist. In der Darstellung der Figur 4 ist deren Anordnung nahe dem prozessbehälterseitigen Ende des zylindrischen Ventilkörpers 1 dargestellt, ohne darauf beschränkt zu sein. Gleichfalls können auf weitere solche Auslösekonus-Haltestegen 7 in anderen Schnittebenen des zylindrischen Ventilkörpers 1 vorgesehen sein. Das kopfdeckelseitige Ende des zylindrischen Ventilkörpers 1 ist mit einem Ventilkopfdeckel 4 verschlossen, der das direkte oder indirekte Anflanschen einer Prozessleitung PZL gestattet.
  • Auf das kopfdeckelseitige Ende des Auslösekonus 6 ist ein Ventildeckel 10 lose aufgesetzt, der mit seinem Deckelboden 11 auf dem kopfdeckelseitigen Ende des Auslösekonus 6 aufsitzt, wobei an den Deckelboden 11 ein zylinderringförmiger Ventilring 12 angeformt ist, der das kopfdeckelseitige Ende des Auslösekonus 6 überragt. Im Regelfall strömt das zu fördernde Gut von der Prozessleitung PZL über den Ventildeckel, durch den äußeren Ringraum in den Prozessbehälter PZB.
  • Bei einem Auflaufen einer aus dem Prozessbehälter kommenden Druckwelle dringt die Druckwelle in das Innere des Auslösekonus 6 wie auch in den durchströmten Ringraum zwischen der inneren Wandung des zylindrischen Ventilkörpers 1 und der äußeren Wandung des Auslösekonus 6 ein. Der durch den Auslösekonus 6 auflaufende Teil einer solchen Druckwelle wirkt mit seiner kinetischen Energie auf den Ventildeckel 10 ein und hebt diesen so an, dass sich der Deckelboden 11 gegen die auf der Innenseite des Ventilkopfdeckel 4 vorgesehenen Dichtungsring 4.1 anliegt und sperrt den Durchgang für den über den Ringraum zwischen der inneren Wandung des zylindrischen Ventilkörpers 1 und der äußeren Wandung des Auslösekonus 6 zum Ventilkopfdeckel 4 strömenden Prozessstrom mitgeführten brennbaren, staubförmigen Bestandteilen.
  • Um ein sicheres Absperren zu erreichen ist es notwendig, den durch das Innere des Auslösekonus 6 laufenden Teil der Druckwelle zu beschleunigen und/oder den durch den Ringraum zwischen der inneren Wandung des zylindrischen Ventilkörpers 1 und der äußeren Wandung des Ringraum zwischen der inneren Wandung des zylindrischen Ventilkörpers 1 und der äußeren Wandung des Auslösekonus 6 laufenden Teil der Druckwelle zu verzögern. Dazu ist der Auslösekonus 6 so ausgebildet, dass sein unteres, prozessbehälterseitiges Ende einen größeren Querschnitt mit dem Radius 8.1 aufweist, als sein kopfdeckelseitigen Ende mit dem Radius 9.1. Bei einer solchen Ausbildung des Auslösekonus 6 als Kegelstumpf mit einem Öffnungswinkel von maximal 10° ändert sich auch der Strömungsquerschnitt des Ringraumes zwischen der inneren Wandung des zylindrischen Ventilkörpers 1 und der äußeren Wandung des Auslösekonus 6. Die Verringerung des Querschnittes des Auslösekonus 6 bedingt eine Beschleunigung des in den Auslösekonus 6 gelangenden Teiles der Druckwelle, während sich der Strömungsquerschnitt im Ringraum aufweitet und so eine Verzögerung der in diesem Strömungsweg gelangenden Teil der Druckwelle. Die Beschleunigung bewirkt im Zusammenwirken mit der Verzögerung eine Zeitdifferenz, die bei entsprechender Auswahl der Parameter ausreicht, um den Strömungsweg zu verschließen und ein Übertreten der Druckwelle in die Prozessleitung sicher zu verhindern.
  • Vorteilhaft ist es, wenn im Ringraum zwischen dem zylindrischen Ventilkörper 1 und dem Auslösekonus 6 Strömungsschikanen 15, 17 vorgesehen sind. In einer Ausführungsform mit Strömungsschikane 15 außen werden diese als ringförmige Schrägstreifen an die innere Wandung des Ventilkörpers 1, bei einer anderen Ausführungsform mit Strömungsschikane 16 innen werden diese als ringförmige Schrägstreifen an die äußere Wandung des Auslösekonus 6 so angesetzt, dass die freien Ränder auf das prozessbehälterseitige Ende von Auslösekonus 6 bzw. von zylindrischen Ventilkörper 1 weisen. Solche Strömungsschikanen können auch - wie in Fig. 1 dargestellt - als Schikanen-Paar angesetzt werden. Es versteht sich von selbst, dass auch mehrere solcher Schikanen einzeln oder paarweise über die Länge des zylindrischen Ventilkörpers 1 vorgesehen werden können. Die Schrägstelle bewirkt neben den strömungstechnischen Wirkungen, das Gefahren von Ablagerungen von brennbaren, staubförmigen Bestandteilen aus dem Prozess vermieden werden. Vorteilhaft engen diese Schikanen den Strömungsquerschnitt an den engsten Stellen um 25 % bis 65 % ein.
  • Die Fig. 2 zeigt diese Verhältnisse für das kopfdeckelseitige Ende des Auslösekonus 6 im Schnitt II - II. Hier sind die an der inneren Wandung des zylindrischen Ventilkörpers 1 angesetzten Ventildeckel-Führungsstege 3 zu erkennen, die so gegen den Ventilring 12 gerichtet sind, dass dieser Ventilring 12 von diesen Ventildeckel-Führungsstegen 3 mit geringem, die freie Bewegung des Ventildeckels 10 zum Schließen der Absperrvorrichtung nicht behindernden Spiel sicher geführt ist. Die kopfdeckelseitige Querschnittsfläche des Ringraumes wird hier durch die Differenz von innerem Radius 2 des zylindrischen Ventilkörpers 1 und äußerem Radius 9.2 des Auslösekonus 6 bestimmt, die des Auslösezylinders 6 von dessen inneren Radius 9.1. Vorteilhaft liegen diese Radien und damit die Querschnittsflächen so, dass die Größe der ringförmigen Strömungsfläche derart ist, dass das ringförmige Strömungsvolumen mindestens 10 % des Volumens des Auslösekonus überschreitet.
  • Schließlich zeigt Fig. 3 im Schnitt III - III die Höhe der Strömungsschikane. Zu erkennen sind der ringförmig geschnittene zylindrische Ventilkörper 1 sowie der ringförmig geschnittene Auslösekonus 6. Für die innere Strömungsschikane 16 ist deren ringförmiger Schrägstreifen 16.1 an die Außenwandung des Auslösekonus zum zylindrischen Ventilkörper 1 hin weisend angesetzt und ragt mit seinem freien Rand 16.1 in deren Ringraum, wobei dessen Abstand von der Außenwand des Auslösezylinders 6 die Spaltweite 13 gibt. Für die äußere Strömungsschikane 15 ist deren ringförmige Schrägstreifen 15.1 an die innere Wandung des zylindrischen Ventilkörpers 1 zum Auslösekonus 6 hin weisend angesetzt und ragt mit seinem freien Rand in deren Ringraum, wobei dessen Abstand von der Innenwand des zylindrischen Ventilkörper 1 die Spaltweite 14 gibt.
  • Die Fig. 4 zeigt in vereinfachter Darstellung die Querschnittsverhältnisse an einem Horizontalschnitt in Höhe des prozessbehälterseitigen Endes von Auslösekonus 6 / zylindrischem Ventilkörper 1 im Schnitt IV-IV und verdeutlicht in vereinfachter Darstellung die durch den inneren Radius 2 des zylindrischen Ventilkörper 1 und dem äußeren Radius 8.1 des Auslösekonus 6 in einem Horizontalschnitt in Höhe des prozessbehälterseitigen Endes von Auslösekonus 6 / zylindrischem Ventilkörper 1. Zu erkennen ist hier auch die Halterung des Auslösekonus 6 im zylindrischen Ventilkörper 1 mittels radial verlaufender Haltestege 7. Diese Haltestege können einen Anstellwinkel aufweisen, wodurch ein Strömungsdrall erzeugt wird. Die prozessbehälterseitige Querschnittsfläche des Ringraumes wird durch die Differenz von innerem Radius 2 des zylindrischen Ventilkörpers 1 und äußerem Radius 8.2 bestimmt, die des Auslösezylinders 6 von dessen inneren Radius 8.1
    • Bezugszeichenliste
    • PBD
    Prozessbehälterdach
    PZL
    Prozessleitung
    01
    Zylindrischer Ventilkörper
    02
    Innenradius des zylindrischen Ventilkörpers
    03
    Ventildeckel-Führungsstege
    04
    Ventilkopfdeckel
    04.1
    Dichtungsring
    05
    Prozessleitung
    06
    Auslösekonus
    07
    Auslösekonus-Haltestege
    08 08.1
    innerer Radius am Strömungseintritt
    08.2
    äußerer Radius am Strömungseintritt
    09 09.1
    innerer Radius am Strömungsaustritt
    09.2
    äußerer Radius am Strömungsaustritt
    10
    Ventildeckel
    11
    Deckelboden
    12
    Ventilring
    13
    Weite prozessbehälterseitiger Ringspalt
    14
    Weite kopfdeckelseitiger Ringspalt
    15
    Strömungsschikane außen
    15.1
    Schrägstreifen
    16
    Spaltweite zwischen äußerer Wandung Auslösekonus und Kante der Strömungsschikane
    16.1
    Schrägstreifen
    17
    Strömungsschikane innen
    18
    Spaltweite zwischen innerer Wandung Ventilkörper und Kante der Strömungsschikane
    19
    Erdungsband

Claims (9)

  1. Absperrvorrichtung für Prozessleitungen, die an einen Prozessbehälter angeschlossen ist, und über die der Prozessbehälter, etwa ein Silo, beispielsweise aus einem Transportwagen mit brennbaren, staubförmigen Materialien oder Explosivstoffen befüllbar ist,
    gekennzeichnet durch
    einen auf dem Prozessbehälterdach senkrecht angeordneten, rohrförmigen Ventilkörper (1) der Absperrvorrichtung, an dessen Kopfdeckel (4) die Prozessleitung (PZL) angeschlossen ist, wobei im Inneren des rohrförmigen Ventilkörpers (1) zentrisch ein den Lauf einer Druckwelle aufteilender Auslösekonus (6) angeordnet ist, auf dessen oberen Ende ein Ventildeckel (10) frei bewegbar gelagert ist, der, geführt von mindestens drei radialen Führungsstegen (3) von einer im Auslösekonus (6) auflaufenden Druckwelle anhebbar und gegen einen auf der Unterseite des Ventildeckels (4) vorgesehenen Dichtring (4.1) andrückbar ist, während der Ringraum zwischen der inneren Wandung des rohrförmigen Ventilkörpers (1) und der äußeren Wandung des Auslösekonus (6) mit der Prozessleitung in Verbindung steht.
  2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Strömungsvolumen im Ringraum zwischen der inneren Wandung des rohrförmigen Ventilkörpers (1) und der äußeren Wandung des Auslösekonus (6) in Richtung zum Ventilkopfdeckel (4) hin zu- und die Strömungsfläche im Auslösekonus (6) in Richtung zum Ventildeckel (4) abnimmt.
  3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zunahme des Strömungsvolumens mindestens 10 % beträgt.
  4. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zunahme des Strömungsvolumens maximal 90 % beträgt.
  5. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im Ringraum zwischen der inneren Wandung des rohrförmigen Ventilkörpers (1) und der äußeren Wandung des Auslösekonus (6) zumindest ein den Strömungsquerschnitt einengende Strömungsschikane (15; 16) vorgesehen ist.
  6. Absperrvorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strömungsschikane (15; 16) mit Schrägstreifen in Form von ringförmige Kegelabschnitt ausgebildet ist.
  7. Absperrvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im Ringraum zwischen der inneren Wandung des rohrförmigen Ventilkörpers (1) und der äußeren Wandung des Auslösekonus (6) mehrere Strömungsschikanen (15, 16) vorgesehen sind.
  8. Absperrvorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einengung des Strömungsquerschnittes im äußeren Teil bei mindestens 15 % und maximal 65 % beträgt.
  9. Absperrvorrichtung nach einem Anspruch 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Ventildeckel (10) mit einem Erdungsband (19) mit dem Auslösekonus (6) verbunden ist.
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