ES2329372T3 - Bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego con una sección transversal de paso del flujo (2) que cierra una tubería, en la que se encuentra un inhibidor de la llama (4, 5) con una estructura de bloqueo de la llama (4) que presenta múltiples intersticios de paso que aseguran la seguridad permanente frente al fuego, formados por una banda metálica ondulada (41) enrollada junto con una banda metálica plana (42), caracterizado porque dentro de la sección de paso del flujo (2) están dispuestas al menos dos estructuras de bloqueo de la llama (4) con los intersección de paso, entre los que se encuentra un tramo concéntrico (5) que forma un anillo de refrigeración, que está configurado macizo sin intersticios de paso.
Description
Bloqueo de la llama de seguridad permanente
frente al fuego.
La invención se refiere a un dispositivo de
bloqueo de la llama de seguridad permanente frente al fuego con una
sección transversal de paso del flujo que cierra una tubería, en la
que se encuentra un inhibidor de la llama con una estructura de
bloqueo de la llama que presenta múltiples intersticios de paso que
aseguran la seguridad permanente frente al fuego, formados por una
banda metálica ondulada enrollada junto con una banda metálica
plana.
Los dispositivos de bloqueo de la llama de
seguridad permanente frente al fuego de este tipo sirven para
purgar instalaciones con peligro de explosión. Los mismos deben
estar diseñados con seguridad permanente frente al fuego cuando se
produce una inflamación de la mezcla de gas o bien vapor de producto
con aire, es decir, hacen posible un quemado residual de las
mezclas durante un espacio de tiempo ilimitado sin que pueda
llegarse a que atraviese la llama hasta la parte de la instalación
a proteger. Un dispositivo de bloqueo de la llama de seguridad
permanente frente al fuego de este tipo se conoce por ejemplo por el
documento DE 1 041 423. La sección transversal de paso del flujo
está configurada entonces con forma anular y abarca una pieza
central hueca a través de la que fluye el aire del entorno, que es
aspirado del entorno por la llama durante el quemado residual del
gas o vapor y sirve para enfriar una rejilla anular que sirve como
dispositivo de bloqueo de la llama. Se ha comprobado que cuando se
trata de un dispositivo de bloqueo de la llama con forma de disco o
de un dispositivo de bloqueo de la llama con forma anular, la
superficie libre del dispositivo de bloqueo de la llama que sirve
para el paso del gas a su través no ha de ser demasiado grande, para
evitar un calentamiento inadmisiblemente alto en el centro del
dispositivo de bloqueo de la llama, que podría dar lugar a un paso
a su través de la llama. Por ello sólo pueden utilizarse
dispositivos de bloqueo de la llama con forma de disco hasta un
determinado diámetro máximo y los dispositivos de bloqueo de la
llama con forma anular no deben sobrepasar una determinada anchura
del anillo. Por ello, en el dimensionado del dispositivo de bloqueo
de la llama se llega en muchos casos a dificultades, ya que el
dispositivo de bloqueo de la llama ha de adaptarse en cada caso a
la anchura de conexión de la tubería y en mezclas con una gran
capacidad de penetración del encendido (categoría de explosión IIB
o bien IIC), en las que se necesitan intersticios de extinción de la
llama muy estrechos en el dispositivo de bloqueo de la llama, ha de
dimensionarse la anchura o bien el diámetro interior y/o exterior
del dispositivo de bloqueo de la llama tal que se logre un caudal
deseado.
El documento US 5,336,083 da a conocer una
estructura de bloqueo de la detonación constituida en varias partes.
Vista en la dirección del flujo, está compuesta la misma por un
material extintor de la llama, que presenta múltiples intersticios
de paso que provocan la extinción de la llama. Este material está
formado por materiales a granel adecuados. En la dirección del
flujo, a ambos lados del material extintor de la llama, se
encuentran frenos de detonación en forma de placas apiladas unas
sobre otras, que presentan intersticios con forma de ranura, a
través de los que tiene que pasar el frente de las llamas para
llegar al material extintor de la llama en el centro. En una
variante de los frenos de detonación, éstos no están compuestos por
placas rectilíneas, sino por bandas enrolladas en forma de espiral,
quedando asegurados los intersticios con forma de ranura necesarios
para el paso del gas por una banda ondulada intercalada como
distanciador. Los frenos de detonación tienen la función de
absorber el frente de detonación y dividirlo en frentes de
detonación individuales. La estructura del dispositivo de bloqueo a
la detonación dada a conocer no tiene seguridad permanente frente al
fuego, sino que está diseñada para proporcionar sólo una seguridad
frente al fuego limitada en el tiempo. Esta función la asume el
material a granel dispuesto en el centro con los intersticios finos
de extinción de la llama, que está distribuido uniformemente por
toda la sección de paso del flujo.
Los documentos FR 1 466 440 y AT 250 544 dan a
conocer un dispositivo de bloqueo de la llama con intersticios de
paso que está formado por un arrollamiento común con forma espiral
de una banda metálica plana con una banda de metal dotada de
lengüetas dobladas hacia fuera. De esta manera resulta una
estructura uniforme del dispositivo de bloqueo de la llama con los
intersticios de paso. La zona del dispositivo de bloqueo de la
llama con los intersticios de paso queda limitada radialmente por la
parte exterior por un anillo, que puede estar constituido macizo o
que puede estar formado siendo la banda metálica plana más larga que
la banda metálica dotada de las lengüetas dobladas hacia fuera, con
lo que en el anillo radialmente exterior la banda de chapa plana
forma el anillo de refuerzo 7 de un cuerpo de seguridad, mediante
espiras contiguas una a otra sin intersticios de paso. El problema
de la seguridad permanente frente al fuego y de la evacuación del
calor, no se trata allí.
La invención tiene como tarea básica indicar un
dispositivo de bloqueo de la llama con seguridad permanente frente
al fuego en forma de un dispositivo de bloqueo de la llama con forma
de disco o con forma anular, con el que pueda evitarse de manera
sencilla un calentamiento del dispositivo de bloqueo de la llama que
ponga en peligro la seguridad permanente frente al fuego.
Para solucionar esta tarea, se caracteriza en el
marco de la invención un dispositivo de bloqueo de la llama de
seguridad permanente frente al fuego del tipo citado al principio
porque dentro de la sección de paso del flujo están dispuestas al
menos dos estructuras de bloqueo de la llama con los intersección de
paso, entre los que se encuentra un tramo concéntrico que forma un
anillo de refrigeración, que está configurado macizo sin
intersticios de paso.
El tramo concéntrico puede estar configurado
como tramo con forma anular y con ello dividir la sección de paso
del flujo en varias superficies de paso del flujo con forma anular.
Complementariamente a ello, puede estar previsto un núcleo
dispuesto en el centro.
De manera conveniente, la superficie de la
sección del inhibidor de la llama, configurada con los intersticios
de paso, es mayor que la superficie de la sección sin intersticios
de paso. En una forma constructiva preferente de la invención, la
superficie sin intersticios de paso es de entre el 35 y el 40% de la
superficie total de un dispositivo de bloqueo de la llama anular y
entre un 25 y un 35% de la superficie de la sección transversal de
un dispositivo de bloqueo de la llama con forma de disco.
El tramo concéntrico previsto según la
invención, de los que al menos hay uno, divide así la superficie del
dispositivo de bloqueo de la llama con forma de disco, con lo que
se evita un calentamiento inadmisible en la zona radialmente
interior del dispositivo de bloqueo de la llama. Para ello puede
estar formado el tramo concéntrico, de los que al menos hay uno,
por un material aislante térmico, para limitar la zona en la que se
configura una llama sobre la superficie del dispositivo de bloqueo
de la llama y reducir el calentamiento en esta zona. No obstante,
también es posible y en muchos casos es preferible configurar el
tramo concéntrico a partir de un material buen conductor del calor,
para realizar en la zona concéntrica una mejor evacuación del calor
dentro de la sección de paso del flujo del dispositivo de bloqueo de
la llama. Así puede por ejemplo un núcleo dispuesto en el centro
como tramo concéntrico, formado por material buen conductor del
calor, provocar una mejor evacuación del calor en el centro de la
sección de paso del flujo y por ejemplo transformar un dispositivo
de bloqueo de la llama con forma de disco en un dispositivo de
bloqueo de la llama cuyos intersticios de paso están dispuestos
sobre una superficie con forma anular.
En una forma constructiva especialmente
preferente de la invención, puede estar formado el tramo concéntrico
por una banda de metal plana con forma de espiral arrollada
estrechamente. Esto es especialmente ventajoso cuando los
intersticios de paso de la sección de paso del flujo están formados,
de manera conocida, por una banda de metal ondulada enrollada con
forma de espiral juntamente con una banda de metal plana.
Manteniendo el proceso de enrollado, puede detenerse la aportación
de la banda de metal ondulada al dispositivo de arrollamiento para
formar un tramo concéntrico correspondiente a la invención y sólo
enrollar la banda de metal plana, hasta que regularmente, tras un
cierto espesor del tramo concéntrico que así se forma, la banda de
metal ondulada se aporta de nuevo con la banda de metal plana, para
formar un tramo con forma anular exterior alrededor del tramo
concéntrico.
La invención se describirá a continuación más en
detalle en base a ejemplos de ejecución representados en el dibujo.
Se muestra en
figura 1 una sección a través de un primer
ejemplo de ejecución de un dispositivo de bloqueo de la llama con
forma anular
figura 2 el dispositivo de bloqueo de la llama
según la figura 1 como parte de una armadura
figura 3 una sección según la figura 1 a través
de un segundo ejemplo de ejecución de un dispositivo de bloqueo de
la llama correspondiente a la invención
figura 4 un dispositivo de bloqueo de la llama
según la figura 1 con un tramo concéntrico enrollado
figura 5 una sección a través de un dispositivo
de bloqueo de la llama como forma de disco configurado según otro
ejemplo de ejecución de la invención
figura 6 una representación esquemática en
perspectiva, parcialmente seccionada, de otra forma constructiva de
la invención, en la que dentro de un arrollamiento con forma de
espiral del dispositivo de bloqueo de la llama están previstos
varios tramos concéntricos 5.
La figura 1 muestra un primer ejemplo de
ejecución de un dispositivo de bloqueo de la llama correspondiente
a la invención, configurado con forma anular. Según el mismo, está
prevista una carcasa 1 que forma una jaula envolvente anular para
una sección transversal de paso del flujo 2 con forma anular. Una
parte central 3 queda libre a través de la carcasa 1.
En la sección de paso del flujo 2 están
dispuestas dos estructuras de bloqueo de la llama 4 con forma
anular, separadas radialmente entre sí mediante un tramo
concéntrico 5. Las estructuras de bloqueo de la llama 4 presentan
intersticios de paso, mientras el tramo concéntrico 5 está
configurado sin intersticios de paso y está compuesto por un
material buen conductor del calor, en particular metal.
Las estructuras de bloqueo de la llama 4 forman,
juntamente con el tramo concéntrico 5, un inhibidor de la llama 4,
5 con una anchura B. La anchura radial B2 del tramo 5 concéntrico
que forma un anillo de refrigeración es aproximadamente igual de
grande que las anchuras B1 configuradas del mismo tamaño de las
estructuras de bloqueo de la llama 4.
La figura 2 muestra una armadura 6, dotada del
dispositivo de bloqueo de la llama según la figura 1. La armadura 6
presenta una brida de conexión 7 para una tubería que viene de un
recipiente o la correspondiente brida de conexión de un recipiente.
El gas que sale del recipiente (bajo lo que se entienden también
vapores de producto) fluye en la dirección de las flechas del flujo
8 representadas en la figura 2. La armadura 6 presenta una carcasa
9 que se ensancha con forma de embudo, que se cierra mediante la
carcasa 1 del dispositivo de bloqueo de la llama. El gas atraviesa
los tramos de bloqueo de la llama 4 y puede quemarse tras el paso a
través del dispositivo de bloqueo de la llama mediante inflamación
para formar una llama 10 y con ello volverse inocuo. El tramo 5
concéntrico con forma anular provoca una limitación de las
superficies con forma anular de los tramos de bloqueo de la llama 4
y provoca, debido a su configuración maciza sin intersticios de
paso, una buena evacuación del calor, y por lo tanto una
refrigeración de los tramos de bloqueo de la llama 4. De esta
manera se evita que los tramos de bloqueo de la llama 4 se calienten
en el lado orientado hacia la carcasa 9 de la armadura 6 tanto que
se alcance la temperatura de inflamación del gas que sale.
En la segunda forma constructiva representada en
la figura 3 están dispuestos concéntricamente entre sí tres tramos
de bloqueo de la llama 4, separados radialmente entre sí mediante
dos tramos concéntricos 5 en forma anular. De esta manera puede
realizarse un dispositivo de bloqueo de la llama con una sección de
paso del flujo mayor, sin el peligro de incurrir en un
calentamiento demasiado grande de los tramos de bloqueo de la llama
4.
Los tramos concéntricos 5 representados en las
figuras 1 a 3 pueden estar formados por metal macizo, para provocar
una buena evacuación del calor. No obstante, entonces debe quedar
asegurado que en la transición entre los tramos de bloqueo de la
llama 4 y los tramos concéntricos 5 no se formen intersticios
demasiado amplios.
Según el ejemplo de ejecución mostrado en la
figura 4, puede lograrse una simplificación de la fabricación
formando los tramos de bloqueo de la llama 4 -tal como se conoce-
mediante un enrollamiento común con forma de espiral de en cada
caso una banda el metal ondulada y una plana. El tramo concéntrico 5
puede realizarse de manera sencilla siguiendo enrollando la banda
de metal plana, que con ello, estrechamente enrollada y sin
intersticios de paso, configura un tramo 5 concéntrico casi macizo
en forma de un anillo de refrigeración.
En el ejemplo de ejecución representado en la
figura 5, forma la carcasa 1' una jaula envolvente para un
dispositivo de bloqueo de la llama con forma de disco, tal como los
que pueden utilizarse para dimensiones más pequeñas del aparato.
Similarmente a en la forma constructiva de la figura 1, se separan
radialmente entre sí dos tramos de bloqueo de la llama 4 con forma
anular mediante un tramo concéntrico 5 en forma de un anillo. No
obstante, adicionalmente se prevé otro tramo concéntrico 11 en
forma de un núcleo central, alrededor del que está configurado con
forma anular el tramo de bloqueo de la llama radialmente
interior.
El calentamiento crítico, en particular hacia el
centro de la sección, de un dispositivo de bloqueo de la llama con
forma de disco, se impide así por un lado mediante el tramo 5
concéntrico anular ("anillo de refrigeración") y por otro lado
mediante el tramo 11 concéntrico dispuesto en el centro ("núcleo
de refrigeración").
La figura 6 muestra un ejemplo de ejecución de
un arrollamiento en espiral de un dispositivo de bloqueo de la
llama, formado por un arrollamiento común de una banda de metal
ondulada 41 con una banda de metal plana 42. Dentro de la
superficie con forma circular de la sección de paso del flujo 2
están configurados varios, aquí cinco, tramos concéntricos con
forma anular 5, fabricados tal que en las zonas de los tramos
concéntricos 5 la banda de metal plana 42 está enrollada sola, es
decir, sin la banda de metal ondulada 41.
En el centro de la sección de paso del flujo 2
se encuentra un tramo concéntrico 11 en forma de un núcleo central,
que preferiblemente es un elemento alojado macizo de un material
buen conductor del calor. Con ello se configuran en la sección de
paso del flujo, al lado de los tramos anulares concéntricos 5,
respectivos tramos de bloqueo de la llama 4 con intersticios de
paso del flujo, cuyas superficies están limitadas, con lo que puede
evitarse con seguridad un calentamiento demasiado grande de los
tramos de bloqueo de la llama 4.
Claims (8)
1. Dispositivo de bloqueo de la llama de
seguridad permanente frente al fuego con una sección transversal de
paso del flujo (2) que cierra una tubería, en la que se encuentra un
inhibidor de la llama (4, 5) con una estructura de bloqueo de la
llama (4) que presenta múltiples intersticios de paso que aseguran
la seguridad permanente frente al fuego, formados por una banda
metálica ondulada (41) enrollada junto con una banda metálica plana
(42),
caracterizado porque dentro de la sección
de paso del flujo (2) están dispuestas al menos dos estructuras de
bloqueo de la llama (4) con los intersección de paso, entre los que
se encuentra un tramo concéntrico (5) que forma un anillo de
refrigeración, que está configurado macizo sin intersticios de
paso.
2. Dispositivo de bloqueo de la llama de
seguridad permanente frente al fuego,
caracterizado porque la superficie de la
sección del inhibidor de la llama (4, 5) configurada con los
intersticios de paso es mayor que la superficie de la sección sin
intersticios de paso.
3. Dispositivo de bloqueo de la llama de
seguridad permanente frente al fuego según la reivindicación 1 ó
2,
caracterizado porque está previsto un
núcleo dispuesto en el centro como tramo concéntrico (11).
4. Dispositivo de bloqueo de la llama de
seguridad permanente frente al fuego según una de las
reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque el tramo concéntrico
(5, 11) está formado por un material buen conductor del calor.
5. Dispositivo de bloqueo de la llama de
seguridad permanente frente al fuego según una de las
reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque dentro de la sección
transversal de paso del flujo (2) están previstos varios tramos con
forma anular como tramos concéntricos (5), a los que siguen en
dirección radial respectivas estructuras de bloqueo de la llama (4)
con intersticios de paso.
6. Dispositivo de bloqueo de la llama de
seguridad permanente frente al fuego según una de las
reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque el tramo concéntrico
(5, 11) está formado por una banda de metal plana (42) enrollada
estrechamente con forma de espiral.
7. Dispositivo de bloqueo de la llama de
seguridad permanente frente al fuego,
caracterizado porque los intersticios de
paso de la sección de paso del flujo (2) están formados por una
banda de metal ondulada (41) enrollada con forma de espiral junto
con una banda de metal plana (42).
8. Dispositivo de bloqueo de la llama de
seguridad permanente frente al fuego según una de las
reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado porque la sección de paso
del flujo (2) presenta una forma anular.
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