EP2855988A1 - Vorrichtung zur explosionstechnischen entkopplung zweier anlagenteile - Google Patents

Vorrichtung zur explosionstechnischen entkopplung zweier anlagenteile

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Publication number
EP2855988A1
EP2855988A1 EP13718526.0A EP13718526A EP2855988A1 EP 2855988 A1 EP2855988 A1 EP 2855988A1 EP 13718526 A EP13718526 A EP 13718526A EP 2855988 A1 EP2855988 A1 EP 2855988A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
locking
explosion
tubular body
cam
restoring force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13718526.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Josse WOLF
Morris KOCH
Waldemar Gillung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keller Lufttechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Keller Lufttechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keller Lufttechnik GmbH and Co KG filed Critical Keller Lufttechnik GmbH and Co KG
Publication of EP2855988A1 publication Critical patent/EP2855988A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/34Details
    • B65G53/58Devices for accelerating or decelerating flow of the materials; Use of pressure generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00Check valves
    • F16K15/02Check valves with guided rigid valve members
    • F16K15/03Check valves with guided rigid valve members with a hinged closure member or with a pivoted closure member
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/04Conveying materials in bulk pneumatically through pipes or tubes; Air slides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/164Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side and remaining closed after return of the normal pressure

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • Such a device is known from DE 10 2007 010 060 B3.
  • This device is used for explosion-technical decoupling of two system components. From a first part of the installation, explosive dusts can be supplied to a container of a second part of the installation via a pipeline in a stream of air.
  • a non-return flap is provided, which is opened by the air flow and which is closed in the event of an explosion in the vessel due to the explosion pressure that occurs.
  • the non-return valve is in its closed position against a stop in the tubular body.
  • the non-return valve is assigned as a control means for monitoring or functional assurance of a position sensor by means of which the closed position of the check valve is verifiable by these deposits on the check valve or on the stop of the tubular body are detectable.
  • the non-return valve is generally located within a tubular body which can be integrated into the respective pipeline connecting the two parts of the system to be decoupled.
  • the non-return valve is hinged at one end to the inner wall of the tubular body, so that it can be moved between an open position and a closed position. In the closed position, the non-return valve is located on a stop in the tubular body and thus forms a tight seal of the tubular body.
  • the non-return valve is stored so that it lies in its closed position by its own weight. Due to the air flow from the first plant part to the second plant genteil the check valve is then opened automatically, so that the air flow through the pipe body can flow into the second part of the system.
  • Typical application examples are systems with separators. There, explosive dusts must be removed from a detection point in an air stream and then fed via a pipeline to a separator in order to remove the dusts from the air mixture there.
  • the non-return flap In order to be able to safely fulfill its explosion protection function, the non-return flap must close tightly in the event of an explosion.
  • the invention has for its object to improve a device of the type mentioned in terms of their explosion function.
  • the invention relates to a device for explosion-related decoupling of two system components.
  • explosive dusts from a first part of the installation via a pipeline in an air flow can be supplied to a container of a second part of the installation.
  • a non-return valve is provided within a pipe body integrated in the pipeline.
  • the non-return valve is opened by the air flow and closed by an explosion in the container due to the explosion pressure.
  • the non-return valve is in its closed position against a stop in the tubular body.
  • a locking device is provided, by means of which the non-return valve is secured in the closed position.
  • a significantly improved explosion protection is achieved in that when retracting the check valve in its closed position on the pipe body in the event of an explosion, a repelling of the check valve is avoided by the pipe body by the locking device.
  • the locking device is thus designed so that in an explosion due to the explosion pressure, the non-return valve quickly retracts into its closed position on the tubular body, so that the non-return valve closes the tubular body tight.
  • prevents the locking device a knocking back of the check valve of the tubular body, so as to ensure that the non-return valve continuously and without interrupting the tubular body seals tightly and thus causes a continuous explosion-technical decoupling of the two parts of the system.
  • the locking device is arranged outside of the tubular body and thus outside of the explosive endangered area. As a result, a secure operation of the locking device is ensured even in the explosion.
  • the locking device is arranged secured against contamination, wherein particularly advantageously the locking device is arranged for this purpose in a separate housing on the outside of the tubular body.
  • the locking device has a locking element coupled to the non-return flap, which is fixed in position in the closed position arranged non-return flap with a locking pin located in a locking position.
  • the check valve is pivotally mounted on a shaft. A shaft end of the shaft is led out on the tubular body. At the shaft end, the locking element is attached.
  • the locking bolt is held with a restoring force in the locking position.
  • the positional fixing of the locking element is effected when the check valve is arranged in the closed position, wherein advantageously the restoring force is generated by a spring.
  • the restoring force thus generated a kickback of the check valve is prevented from the tubular body in a structurally simple manner.
  • the locking element is formed by a cam.
  • the design of the locking element in the form of a cam is adjusted to the acted upon by the restoring force locking bolt so that in the explosion case by the acting explosion pressure of the cam is moved over the locking bolt, in which this is moved against the restoring force in its final position as soon as Cam has passed the locking pin and thus the check valve is in the closed position, the locking pin is moved by the restoring force in its locking position and locks the cam. This can not move against the locking pin and the check valve remains secured in its closed position.
  • an actuating element is provided, which is designed to transfer the locking bolt against the restoring force from the locking position to an unlocking position. In the unlocked position, the locking bolt releases the locking element, so that it can be moved out of the end position.
  • the actuating element has an electromagnet.
  • a hydraulic or pneumatic actuator is provided.
  • the actuator thus forms an automatic unit with which the check valve, in particular after the occurrence of an explosion, can be released again from the closed position. A cumbersome manual release of the check valve is thus eliminated.
  • the device according to the invention for explosion-decoupling can be used in various systems in which organic or inorganic explosive dusts occur, such as in mills, fluidized bed granulators, mixers or separators. The invention will be explained below with reference to the drawings. Show it:
  • Example of a system with a device for the explosion-related decoupling of plant components Example of a system with a device for the explosion-related decoupling of plant components.
  • FIG. 1 shows, as an example of a plant 1, in which explosive dusts occur, a dedusting plant.
  • Explosive dusts are generally dusts that can form an explosive atmosphere in gases.
  • Such dedusting systems can be used, for example, in systems in which explosive dusts arise during the grinding of components made of plastics or painting of parts.
  • the explosive Onsstoryen, inorganic or organic dusts are removed in a stream of air from a detection point 2 and in a pipe 3 a separator 4, in the present case a dry separator supplied. In the separator 4, the dusts are separated from the air stream.
  • the cleaned exhaust air is carried out via an output line 5 with a fan 6 from the separator 4.
  • an explosion pressure relief 7 is provided in the separator 4, which is formed in the present case of a bursting surface.
  • the bursting surface opens, whereby critical overpressures in the separator 4 can be avoided.
  • a check valve 8 is provided in the pipeline 3, which is provided at a predetermined installation distance d to the separator 4.
  • This non-return valve 8 forms a device for explosion-decoupling of the detection point 2 as the first part of the plant separator 4 as the second part of the system.
  • the structure of the check valve 8 and its operation are shown in Figures 2 and 3.
  • the non-return valve 8 is integrated in a tubular body 9.
  • the non-return valve 8 is integrated in a tubular body 9.
  • the non-return valve 8 is preferably made of steel.
  • the tubular body 9 has a flow-through opening 9a passing through it in the axial direction, which is adapted to the cross-section of the pipeline 3.
  • the thus formed tubular body 9 can thus be integrated in the pipeline 3, so that the air flow through the pipe 3 and the flow-through opening 9a of the tubular body 9 can flow.
  • the non-return valve 8 is articulated to a shaft 10.
  • FIG. 2 shows the check valve 8 in its open position in which the check valve 8, the flow-through opening 9a releases.
  • FIG. 3 shows the non-return flap 8 in its closed position, in which the non-return flap 8 closes off the flow-through opening 9a and rests against a stop 11 on the inner wall of the tubular body 9, in particular in the region of its lower edge.
  • the check valve 8 is inclined in its closed position slightly to the vertical, so that the non-return valve 8 is pressed by its own weight against the stop 1 1.
  • the dusts are fed to the separator 4 via the air flow from the collecting point 2.
  • the check valve 8 is opened automatically, so that the dust flow containing the air is supplied to the separator 4.
  • a locking device 12 is provided on the outside of the tubular body 9, whose component Nenten in the figures 4 and 5 are shown.
  • the components of the locking device 12 are preferably arranged protected in a housing, not shown, on the outside of the tubular body 9.
  • a locking element 13 is provided in the form of a cam.
  • the lower edge of the cam has an arcuate curved contour.
  • the locking element 13 is attached to a led out of the tubular body 9 shaft end of the shaft 10 to which the non-return valve 8 is articulated mounted. In this case, the locking element 13 is rigidly connected to the shaft end.
  • a locking bolt 14 is provided, whose longitudinal axis extends in the vertical direction, and which is mounted in a housing part 15.
  • the locking pin 14 is urged by an upwardly acting restoring force exerted by a spring 16 in a locking position.
  • This locking position of the locking bolt 14 is shown in FIG. In this locking position, the locking bolt 14 projects beyond the upper side of the housing part 15.
  • an actuating element 17 is provided, by means of which the locking bolt 14 can be moved against the restoring force of the spring 16 in an end position in which the locking pin 14 is retracted into the housing part 15.
  • the actuating element 17 has an electromagnet in the present case.
  • a hydraulic or pneumatic actuator 17 may be provided.
  • the geometries and positions of the locking bolt 14 and the cam are adapted so that when the non-return valve 8 abuts against the stop 11, that is, when the non-return valve 8 has reached its closed position, the cam has just passed the locking bolt 14 (FIG 6d)). Then the locking bolt 14 rockets by the restoring force of the spring 16 upwards and is locked at the rear edge of the cam, that is, the cam forms due to an asymmetrical curvature at the bottom of the locking pin 14 a stop 11, which ensures a positional fixation of the cam. But this is the check valve 8 is held firmly in its closed position, that is, a knocking back the check valve 8 from the stop 11 is no longer possible because such a movement is blocked by the locking pin 14.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur explosionstechnischen Entkopplung zweier Anlagenteile. Dabei sind von einem ersten Anlagenteil über eine Rohrleitung (3) in einem Luftstrom explosionsfähige Stäube einem Behälter eines zweiten Anlagenteils zuführbar. Innerhalb eines in der Rohrleitung (3) integrierten Rohrkörpers (9) ist eine Rückschlagklappe (8) vorgesehen. Die Rückschlagklappe (8) ist durch den Luftstrom geöffnet und bei einer Explosion im Behälter durch den auftretenden Explosionsdruck geschlossen. Die Rückschlagklappe (8) liegt in deren Schließposition an einem Anschlag (11) im Rohrkörper (9) an. An der Außenseite des Rohrkörpers (9) ist eine Verriegelungsvorrichtung (12) vorgesehen, mittels derer die Rückschlagklappe (8) in der Schließposition gesichert ist.

Description

Vorrichtung zur explosionstechnischen Entkopplung zweier Anlagenteile
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 10 2007 010 060 B3 bekannt. Diese Vorrichtung dient zur explosionstechnischen Entkopplung zweier Anlagenteile. Von einem ersten Anlagenteil sind über eine Rohrleitung in einem Luftstrom explosions fähige Stäube einem Behälter eines zweiten Anlagenteils zuführbar. Innerhalb eines in der Rohrleitung integrierten Rohrkörpers ist eine Rückschlagklappe vorgesehen, die durch den Luftstrom geöffnet ist und die bei einer Explosion im Behälter durch den auftretenden Explosionsdruck geschlos- sen ist. Die Rückschlagklappe liegt in deren Schließposition an einem Anschlag im Rohrkörper an. Der Rückschlagklappe ist als Kontrollmittel zu deren Überwachung oder Funktionssicherung ein Positionssensor zugeordnet, mittels dessen die Schließposition der Rückschlagklappe überprüfbar ist, indem mit diesem Ablagerungen auf der Rückschlagklappe oder auf dem Anschlag des Rohrkörpers detektierbar sind.
Die Rückschlagklappe befindet sich generell innerhalb eines Rohrkörpers, der in die jeweilige Rohrleitung, die die beiden zu entkoppelnden Anlagenteile verbindet, integriert werden kann. Die Rückschlagklappe ist dabei mit einem Ende gelenkig an der Innenwand des Rohrkörpers gelagert, so dass diese zwi- sehen einer Öffnungsposition und einer Schließposition bewegbar ist. In der Schließposition liegt die Rückschlagklappe an einem Anschlag im Rohrkörper und bildet somit einen dichten Verschluss des Rohrkörpers. Die Rückschlagklappe ist dabei so gelagert, dass sie durch ihr Eigengewicht in ihrer Schließposition liegt. Durch den Luftstrom vom ersten Anlagenteil zum zweiten Anla- genteil wird dann die Rückschlagklappe selbsttätig geöffnet, so dass der Luftstrom durch den Rohrkörper in das zweite Anlagenteil strömen kann. Findet eine Explosion im zweiten Anlagenteil statt, so wird durch den Explosionsdruck die Rückschlagklappe geschlossen. Mit der so ausgebildeten Rückschlagklappe wird ein effizienter Explosionsschutz erhalten, in dem eine auftretende Explosion möglichst lokal gehalten wird, das heißt ein unkontrolliertes Ausbreiten der Explosion wird verhindert.
Typische Anwendungsbeispiele sind Anlagen mit Abscheidern. Dort müssen explosions fähige Stäube in einem Luftstrom von einer Erfassungsstelle abge- zogen und dann über eine Rohrleitung einem Abscheider zugeführt werden, um dort die Stäube aus dem Luftgemisch zu entfernen.
Um ihre Explosionsschutzfunktion sicher erfüllen zu können, muss die Rückschlagklappe im Explosionsfall dicht abschließen.
Bei der Vorrichtung der DE 10 2007 010 060 B3 wird hierzu mit einem Abla- gerungssensor detektiert, ob die Rückschlagklappe in ihrer Schließposition noch dicht am Rohrkörper anliegt, oder ob durch Ablagerungen Zwischenräume zwischen der Rückschlagklappe und dem Rohrkörper vorhanden sind. Ist dies der Fall wird eine entsprechende Warnmeldung generiert.
Damit wird zwar ein von derartigen Ablagerungen ausgehendes Gefahrenpo- tential rechtzeitig erkannt.
Eine weitere, noch gravierendere Gefahrenquelle besteht jedoch darin, dass bei Auftreten einer Explosion durch einen insbesondere wellenförmigen Explosionsdruck die Rückschlagklappe auf dem Rohrkörper mit hoher Geschwindigkeit aufschlägt und dann wieder an diesem zurückprallt, so dass dann keine explosionstechnische Entkopplung mehr erzielt wird. Dann kann sich die Explosion durch den Rohrkörper hindurch weiter unkontrolliert ausbreiten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art hinsichtlich ihrer Explosionsfunktion zu verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Er- findung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur explosionstechnischen Entkopplung zweier Anlagenteile. Dabei sind von einem ersten Anlagenteil über eine Rohrleitung in einem Luftstrom explosionsfähige Stäube einem Behälter eines zweiten Anlagenteils zuführbar. Innerhalb eines in der Rohrleitung integrierten Rohrkörpers ist eine Rückschlagklappe vorgesehen. Die Rückschlagklappe ist durch den Luftstrom geöffnet und bei einer Explosion im Behälter durch den auftretenden Explosionsdruck geschlossen. Die Rückschlagklappe liegt in deren Schließposition an einem Anschlag im Rohrkörper an. An der Außenseite des Rohrkörpers ist eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, mittels derer die Rückschlagklappe in der Schließposition gesichert ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein erheblich verbesserter Explosionsschutz dadurch erreicht, dass bei Einfahren der Rückschlagklappe in ihre Schließposition am Rohrkörper bei Auftreten einer Explosion ein Zurückschlagen der Rückschlagklappe von dem Rohrkörper durch die Verriegelungsvorrichtung vermieden wird. Die Verriegelungsvorrichtung ist also so ausgebildet, dass bei einer Explosion infolge des Explosionsdrucks die Rückschlagklappe schnell in ihre Schließposition am Rohrkörper einfährt, so dass die Rückschlagklappe den Rohrkörper dicht abschließt. Gleichzeitig jedoch verhindert die Verriegelungsvorrichtung ein Zurückschlagen der Rückschlagklappe von dem Rohrkörper, so dass gewährleistet ist, dass die Rückschlagklappe fortdauernd und ohne Unterbrechung den Rohrkörper dicht abschließt und so eine ununterbrochene explosionstechnische Entkopplung der beiden Anlageteile bewirkt. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können somit die Anforderungen neuester Sicherheitsstandards komplett erfüllt werden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Verriegelungsvorrichtung außerhalb des Rohrkörpers und damit außerhalb des explo- sionsgefährdeten Bereichs angeordnet ist. Dadurch ist gerade auch im Explosionsfall eine sichere Funktion der Verriegelungsvorrichtung gewährleistet. Zudem ist die Verriegelungsvorrichtung gegen Verschmutzungen gesichert angeordnet, wobei besonders vorteilhaft die Verriegelungsvorrichtung hierzu in einem separaten Gehäuse an der Außenseite des Rohrkörpers angeordnet ist. Besonders vorteilhaft weist die Verriegelungsvorrichtung ein mit der Rückschlagklappe gekoppeltes Verriegelungselement auf, welches bei in der Schließposition angeordneten Rückschlagklappe mit einem in einer Verriegelungsposition befindlichen Verriegelungsbolzen lagefixiert ist.
Dabei ist die Rückschlagklappe an einer Welle schwenkbar gelagert. Ein Wel- lenende der Welle ist auf dem Rohrkörper herausgeführt. An dem Wellenende ist das Verriegelungselement befestigt.
Damit wird ein besonders einfacher, robuster und funktionssicherer Aufbau der Verriegelungsvorrichtung erhalten. Durch Herausführen der Welle aus dem Rohrkörper und die Befestigung des Verriegelungselements am außerhalb des Rohrkörpers liegenden Wellenende der Welle wird eine besonders einfache Wirkverbindung der Rückschlagklappe mit der Verriegelungsvorrichtung erhalten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Verriegelungsbolzen mit einer Rückstellkraft in der Verriegelungsposition gehalten. Dadurch wird die Lagefixierung des Verriegelungselements bei in der Schließposition angeordneter Rückschlagklappe bewirkt, wobei vorteilhaft die Rückstellkraft von einer Feder erzeugt wird. Mit der so erzeugten Rückstellkraft wird auf konstruktiv einfache Weise ein Rückschlagen der Rückschlagklappe von dem Rohrkörper verhindert.
Besonders vorteilhaft ist das Verriegelungselement von einem Nocken gebildet. Die Ausbildung des Verriegelungselements in Form eines Nockens ist da- bei auf den mit der Rückstellkraft beaufschlagten Verriegelungsbolzen so abgestimmt, dass im Explosionsfall durch den wirkenden Explosionsdruck der Nocken über den Verriegelungsbolzen bewegt wird, in dem dieser gegen die Rückstellkraft in seine Endposition bewegt wird sobald der Nocken den Verriegelungsbolzen passiert hat und damit die Rückschlagklappe in der Schließ- position liegt, wird der Verriegelungsbolzen durch die Rückstellkraft in seine Verriegelungsposition bewegt und sperrt den Nocken. Damit kann sich dieser nicht mehr gegen den Verriegelungsbolzen bewegen und die Rückschlagklappe verbleibt gesichert in ihrer Schließposition.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Betätigungs- element vorgesehen, welches dazu ausgebildet ist, den Verriegelungsbolzen gegen die Rückstellkraft aus der Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition zu überführen. In der Entriegelungsposition gibt der Verriegelungsbolzen das Verriegelungselement frei, so dass es aus der Endposition ausfahrbar ist. Vorteilhaft weist das Betätigungselement einen Elektromagneten auf.
Alternativ ist ein hydraulisches oder pneumatisches Betätigungselement vorgesehen.
Das Betätigungselement bildet somit eine automatische Einheit, mit der die Rückschlagklappe, insbesondere nach Auftreten einer Explosion, wieder aus der Schließposition gelöst werden kann. Ein umständliches manuelles Lösen der Rückschlagklappe entfällt somit. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur explosionstechnischen Entkopplung kann in verschiedenen Anlagen, in welchen organische oder anorganische explosionsfähige Stäube anfallen, eingesetzt werden, wie zum Beispiel in Mühlen, Wirbelschichtgranulatoren, Mischern oder Abscheidern. Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Beispiel einer Anlage mit einer Vorrichtung zur explosionstechnischen Entkopplung von Anlagenteilen.
Rohrkörper mit einer Rückschlagklappe in ihrer Öffnungsstellung als Bestandteil der Vorrichtung gemäß Figur 1.
Rohrkörper gemäß Figur 2mit der Rückschlagklappe in ihrer Schließposition.
Perspektivische Darstellung des Rohrkörpers mit einer Verriegelungsvorrichtung für die Rückschlagklappe.
Seitenansicht der Anordnung gemäß Figur 4.
Figur 6 a)-d): Unterschiedliche Bewegungsphasen des Verriegelungselements und des Verriegelungsbolzens der Verriegelungsvorrichtung bei Bewegen der Rückschlagklappe in Richtung ihrer Schließposition. Figur 1 zeigt als Beispiel einer Anlage 1, in welcher explosionsfähige Stäube auftreten, eine Entstaubungsanlage. Mit explosionsfähigen Stäuben sind allgemein Stäube gemeint, die in Gasen eine explosionsfähige Atmosphäre bilden können. Derartige Entstaubungsanlagen können beispielsweise in Systemen eingesetzt werden, in welchen explosionsfähige Stäube beim Schleifen von Bauteilen aus Kunststoffen oder Lackieren von Teilen entstehen. Die explosi- onsfähigen, anorganischen oder organischen Stäube werden in einem Luftstrom von einer Erfassungsstelle 2 abgeführt und in einer Rohrleitung 3 einem Abscheider 4, im vorliegenden Fall einem Trockenabscheider, zugeführt. In dem Abscheider 4 werden die Stäube aus dem Luftstrom abgeschieden. Die gereinigte Abluft wird über eine Ausgangsleitung 5 mit einem Ventilator 6 aus dem Abscheider 4 ausgeführt.
Als Vorrichtung zum Explosionsschutz ist im Abscheider 4 eine Explosionsdruckentlastung 7 vorgesehen, die im vorliegenden Fall von einer Berstfläche gebildet ist. Im Fall einer Explosion im Abscheider 4 öffnet die Berstfläche, wodurch kritische Überdrücke im Abscheider 4 vermieden werden können.
Als weitere Vorrichtung zum Explosionsschutz ist in der Rohrleitung 3 eine Rückschlagklappe 8 vorgesehen, die in einem vorgegebenen Einbauabstand d zum Abscheider 4 vorgesehen ist. Diese Rückschlagklappe 8 bildet eine Vorrichtung zur explosionstechnischen Entkopplung der Erfassungsstelle 2 als erstem Anlagenteil vom Abscheider 4 als zweiten Anlagenteil.
Der Aufbau der Rückschlagklappe 8 sowie deren Funktionsweise sind aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich. Die Rückschlagklappe 8 ist in einem Rohrkörper 9 integriert. Die Rückschlagklappe 8 ist in einem Rohrkörper 9 integriert. Die Rückschlagklappe 8 besteht bevorzugt aus Stahl. Der Rohrkörper 9 weist eine diesen in axialer Richtung durchsetzende Durchströmöffnung 9a auf, die an den Querschnitt der Rohrleitung 3 angepasst ist. Der so ausgebildete Rohrkörper 9 kann somit in der Rohrleitung 3 integriert werden, so dass der Luftstrom durch die Rohrleitung 3 und die Durchströmöffnung 9a des Rohrkörpers 9 strömen kann. Die Rückschlagklappe 8 ist an einer Welle 10 gelenkig gelagert.
Durch die gelenkige Lagerung der Rückschlagklappe 8 am Rohrkörper 9 kann diese zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition bewegt wer- den. Figur 2 zeigt die Rückschlagklappe 8 in ihrer Öffnungsposition, in welcher die Rückschlagklappe 8 die Durchströmöffnung 9a freigibt. Figur 3 zeigt die Rückschlagklappe 8 in ihrer Schließposition, in welcher die Rückschlagklappe 8 die Durchströmöffnung 9a abschließt und dabei insbesondere im Be- reich ihres unteren Randes an einem Anschlag 1 1 an der Innenwand des Rohrkörpers 9 anliegt. Wie aus Figur 3 ersichtlich, ist die Rückschlagklappe 8 in ihrer Schließposition etwas zur Vertikalen geneigt, so dass die Rückschlagklappe 8 durch ihr Eigengewicht gegen den Anschlag 1 1 gedrückt ist.
Während des Betriebs der Anlage 1 werden über den Luftstrom von der Erfas- sungsstelle 2 die Stäube dem Abscheider 4 zugeführt. Durch die vom Luftstrom ausgeübten Druckkräfte, die in Figur 2 mit Fi bezeichnet sind, wird die Rückschlagklappe 8 selbsttätig geöffnet, so dass der die Stäube enthaltenden Luftstrom dem Abscheider 4 zugeführt wird.
Tritt eine Explosion im Abscheider 4 auf, so entsteht durch die Explosion ein hoher Explosionsdruck. Die dadurch bedingten Druckkräfte, in Figur 3 mit F2 bezeichnet, sind erheblich größer als die Kräfte Fi und diesen entgegengerichtet, so dass diese die Rückschlagklappe 8 gegen den Anschlag 1 1 drücken, die Durchströmöffnung 9a verschließen und damit ein Ausbreiten der Explosion in Richtung der Erfassungsstelle 2 verhindern. Durch die Einhal- tung des Einbauabstands d der Rückschlagklappe 8 zum Abscheider 4 ist gewährleistet, dass bei einer auftretenden Explosion die Rückschlagklappe 8 durch den Explosionsdruck rechtzeitig und vollständig geschlossen werden kann.
Bei Auftreten einer Explosion besteht die Gefahr, insbesondere bei Auftreten mehrere Explosionsdruckwellen, dass die Rückschlagklappe 8 vom Anschlag 1 1 zurückschlägt und dadurch die Durchströmöffnung 9a freigibt, so dass die explosionstechnische Entkopplung aufgehoben ist.
Um ein derartiges Gefahrenpotential auszuschließen, ist an der Außenseite des Rohrkörpers 9 eine Verriegelungsvorrichtung 12 vorgesehen, deren Kompo- nenten in den Figuren 4 und 5 dargestellt sind. Die Komponenten der Verriegelungsvorrichtung 12 sind vorzugsweise in einem nicht dargestellten Gehäuse an der Außenseite des Rohrkörpers 9 geschützt angeordnet.
Als erste Komponente der Verriegelungsvorrichtung 12 ist ein Verriegelungselement 13 in Form eines Nockens vorgesehen. Der untere Rand des Nockens weist eine bogenförmig gekrümmte Kontur auf. Das Verriegelungselement 13 ist an einem aus dem Rohrkörper 9 herausgeführten Wellenende der Welle 10, an welcher die Rückschlagklappe 8 gelenkig gelagert ist, befestigt. Dabei ist das Verriegelungselement 13 mit dem Wellenende starr verbunden.
Als weitere Komponente der Verriegelungsvorrichtung 12 ist ein Verriegelungsbolzen 14 vorgesehen, dessen Längsachse in vertikaler Richtung verläuft, und welcher in einem Gehäuseteil 15 gelagert ist. Der Verriegelungsbolzen 14 ist durch eine nach oben wirkende Rückstellkraft, die von einer Feder 16 ausgeübt in eine Verriegelungsposition gedrückt. Diese Verriegelungsposition des Verriegelungsbolzens 14 ist in Figur 1 dargestellt. In dieser Verriegelungsposition steht der Verriegelungsbolzen 14 über die Oberseite des Gehäuseteils 15 hervor. Weiterhin ist ein Betätigungselement 17 vorgesehen, mittels deren der Verriegelungsbolzen 14 gegen die Rückstellkraft der Feder 16 in eine Endposition verschoben werden kann, in welcher der Verriegelungsbolzen 14 in das Gehäuseteil 15 eingefahren ist. Das Betätigungselement 17 weist im vorliegenden Fall einen Elektromagneten auf. Alternativ kann auch ein hydraulisches oder pneumatisches Betätigungselement 17 vorgesehen sein.
Die Funktionsweise der Verriegelungsvorrichtung 12 ist in den Figuren 6a) bis 6d) dargestellt. Bei Auftreten einer Explosion wird die Rückschlagklappe 8 gegen den Anschlag 11 bewegt. Die dabei erfolgende Drehbewegung der Welle 10 wird auf den das Verriegelungselement 13 bildenden Nocken übertragen. Durch die bogenförmige, unsymmetrische Krümmung des unteren Rands des Nockens, drückt dieser untere Rand den Verriegelungsbolzen 14 gegen die Rückstellkraft nach unten, wenn sich der Nocken über den Verriegelungsbol- zen 14 bewegt (Figuren 6a) bis 6c)). Die Geometrien und Positionen des Verriegelungsbolzens 14 und des Nockens sind so angepasst, dass dann, wenn die Rückschlagklappe 8 auf den Anschlag 11 anliegt, das heißt wenn die Rückschlagklappe 8 ihre Schließposition erreicht hat, der Nocken gerade den Ver- riegelungsbolzen 14 passiert hat (Figur 6d)). Dann schnellt der Verriegelungsbolzen 14 durch die Rückstellkraft der Feder 16 nach oben und liegt am hinteren Rand des Nockens gesperrt, das heißt der Nocken bildet aufgrund einer unsymmetrischen Krümmung am unteren Rand der Verriegelungsbolzen 14 einen Anschlag 11 , der für eine Lagefixierung des Nockens sorgt. Damit aber ist die Rückschlagklappe 8 fest in ihrer Schließposition gehalten, das heißt ein Zurückschlagen der Rückschlagklappe 8 vom Anschlag 11 ist nicht mehr möglich, da eine solche Bewegung durch den Verriegelungsbolzen 14 gesperrt wird.
Damit ist ein bleibender dichter Abschluss der Durchströmöffnung 9a des Rohrkörpers 9 durch die Rückschlagklappe 8 im Explosionsfall gewährleistet und damit eine sichere explosionstechnische Entkopplung der beiden Anlagenteile.
Nach Auftreten einer Explosion kann mit dem Betätigungselement 17 eine selbststätige Entriegelung der Verriegelungsvorrichtung 12 erfolgen, in dem mittels des Betätigungselements 17 der Verriegelungsbolzen 14 gegen die Rückstellkraft der Feder 16 die Endposition verschoben wird. Damit wird das Verriegelungselement 13 freigegeben und die Rückschlagklappe 8 kann aus der Schließposition gelöst werden. Bezugszeichenliste
(1) Anlage
(2) Erfassungsstelle
(3) Rohrleitung
(4) Abscheider
(5) Ausgangs leitung
(6) Ventilator
(?) Explosionsdruckentlastung
(8) Rückstellklappe
(9) Rohrkörper
(9a) Durchströmöffnung
(10) Welle
(11) Anschlag
(12) Verriegelungsvorrichtung
(13) Verriegelungselement
(14) Verriegelungsbolzen
(15) Gehäuseteil
(16) Feder
(17) B etätigungselement

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zur explosionstechnischen Entkopplung zweier Anlagenteile, wobei von einem ersten Anlagenteil über eine Rohrleitung (3) in einem Luftstrom explosionsfähige Stäube einem Behälter eines zweiten Anlagenteils zuführbar sind, und wobei innerhalb eines in der Rohrleitung (3) integrierten Rohrkörpers (9) eine Rückschlagklappe (8) vorgesehen ist, die durch den Luftstrom geöffnet ist und die bei einer Explosion im Behälter durch den auftretenden Explosionsdruck geschlossen ist, wobei die Rückschlagklappe (8) in deren Schließposition an einem Anschlag (11) im Rohrkörper (9) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des Rohrkörpers (9) eine Verriegelungsvorrichtung (12) vorgesehen ist, mittels derer die Rückschlagklappe (8) in der Schließposition gesichert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung (12) ein mit der Rückschlagklappe (8) gekoppeltes Verriegelungselement (13) aufweist, welches bei in der Schließposition angeordneten Rückschlagklappe (8) mit einem in einer Verriegelungsposition befindlichen Verriegelungsbolzen (14) lagefixiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagklappe (8) an einer Welle (10) schwenkbar gelagert ist, wobei ein Wellenende der Welle (10) aus dem Rohrkörper (9) herausgeführt ist, und wobei an dem Wellenende das Verriegelungselement (13) befestigt ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsbolzen (14) mit einer Rückstellkraft in der Verriegelungsposition gehalten ist, wodurch die Lagefixierung des Verriegelungselement (13) bei in der Schließposition angeordneter Rückschlagklappe (8) bewirkt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft von einer Feder (16) erzeugt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (13) von einem Nocken gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur des Nockens so ausgebildet ist, dass bei der Bewegung der Rückschlagklappe (8) in Richtung der Schließposition infolge des bei einer Explosion im Behälter auftretenden Explosionsdrucks der Verriegelungsbolzen (14) durch den Nocken gegen die Rückstellkraft aus der Verriegelungsposition herausbewegt wird, so dass der Nocken über den Verriegelungsbolzen (14) hinweg in eine Endposition bewegt wird, und dass nach Passieren des Nockens der Verriegelungsbolzen (14) durch die Rückstellkraft wieder in die Verriegelungsposition gefahren wird und dann den Nocken gegen ein Herauslösen aus der Endposition sperrt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungselement (17) vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, den Verriegelungsbolzen (14) gegen die Rückstellkraft aus der Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition zu überführen, wobei in der Entriegelungsposition der Verriegelungsbolzen (14) das Verriegelungselement (13) freigibt, so dass es aus der Endposition ausfahrbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (17) einen Elektromagneten aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydrau lisches oder pneumatisches Betätigungselement (17) vorgesehen ist.
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