[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Quenching-Vorrichtung, die in Verbindung mit
einer Berstscheibe oder einer gleichwertigen Entlastungseinrichtung eine sichere
Druckentlastung von Staubexplosionen ermöglicht.
[0002] Die Druckentlastung ist eine Methode, um geschlossene Behälter und Systeme bei einer
Staubexplosion vor unzulässigen Drucksteigrungen zu schützen. Entsprechend den VDI-Richtlinien
3673 muß bei Anwendung der Druckentlastung in geschlossenen Räumen zum Schutz der
Räume und der darin Beschäftigten die Entlastung über eine Rohrleitung ins Freie geführt
werden.
[0003] Eine derartige Ableitung von Entlastungsprodukten verhindert zum einen die Freisetzung
von Flammen und unverbrannten Stoffen, zum anderen das Ausbreiten einer Druckwelle
in den Raum.
[0004] Die zur Zeit gebräuchlichen Ausblaserohre haben den Nachteil, daß sie den zu erwartenden
reduzierten Explosionsdruck in einem solchen Maße erhöhen, daß in vielen Fällen die
Druckentlastung nicht mehr realisiert werden kann. Räumliche Gegebenheiten machen
zudem eine Druckentlastung über Ausblaserohre vielfach zu aufwendig und schwer überschaubar.
Dies hat dazu geführt, daß viele Betreiber die einfachere, jedoch erheblich kostenintensivere
Lösung in Form einer druckfesten Bauweise bevorzugen.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die in Verbindung
mit einer Druck-Berstscheibe oder einer vergleichbaren Entlastungseinrichtung die
vorerwähnten Nachteile ausschließt und gleichwohl eine sichere Druckentlastung von
möglichen Staubexplosionen ermöglicht.
[0006] Erreicht wird dieses Ziel dadurch, daß eine Druckberstcheibe oder vergleichbare Entlastungseinrichtung
(1) verbunden wird mit einer schlauchartig angeordneten Quenching-Wandung (2,3). Diese
Quenching-Vorrichtung besteht aus einer wellenartig ausgeformten mehrlagigen Schicht
aus Edelmetall und Glas- bzw. Steinwolle oder aber auch vergleichbaren Materialien.
Die Schichten aus Edelmetall bzw. vergleichbaren Materialien sind siebartig mit zahlreichen
kleinen Löchern durchsetzt. Zwischen den einzelnen Edelmetallshichten befindet sich
Glas- oder Steinwolle bzw. vergleichbare Materialien. Diese Wandung kann in beliebiger
Form rund oder eckig angeordnet werden.
[0007] Eine Quenching-Vorrichtung in der vorbeschriebenen Ausführung wirkt zum einen als
Staubfilter und zum anderen als Wärmefalle. Die verschiedenen Shichten aus Edelmetall
führen dazu, daß ausströmende Expansions- und Verbrennungsgase auf ein akzeptables
Temperatur- und Volumenniveau zurückgebracht werden. Die zwischen diesen Schichten
angeordnete Stein- oder Glaswolle wirkt infolge der siebartig ausgestalteten Edelmetallschichten
als Staubfilter. Diese Anordnung bewirkt in Verbindung mit der wellenartigen Ausformung
der Quenching-Wand,
- daß der Austritt von Flammen, die eine Gefahr für Beschäftigte und eine Zündquelle
für Sekundärexplosionen sein können, vermieden wird,
- daß der Austritt von unverbranntem Staub-/Luft-Gemisch, welches das Auftreten von
Sekundärexposionen begünstigen würde, vermieden wird,
- daß aufgrund des Volumenverhältnisses Raum/zu entlastender Behälter eine zumindest
teilweise Entlastung der Druckwelle in den Raum gewährleistet ist,
- daß heiße Verbrennungs-/Expansionsgase, die in den Raum entlastet werden, auf ein
ungefährliches Temperatur- und Volumenniveau heruntergekühlt werden,
[0008] - daß bei der Entlastung, im Vergleich zur direkten Entlastung ins Freie, keine wesentliche
Steigerung des reduzierten Explosionsdruckes auftritt.
[0009] Durch die vorliegende Erfindung ist eine effektive Entlastung von in geschlossenen
Räumen oder gefährdeten Bereichen befindlichen Behältern gewährleistet ohne Austritt
von unverbranntem Staub und/oder Flammen in den Raum und ohne drastischen Anstieg
des reduzierten Explosionsdruckes und damit der erforderlichen Behälterfestigkeit.
[0010] Die Quenching-Vorrichtung kann einmal in geschlossener Form eingesetzt werden, so
daß die Entlastung nur in den Raum mit einem heruntergekühlten und ungefährlichen
Temperaturen- und Volumenniveau erfolgt. Denkbar ist auch eine Quench-Vorrichtung
in offener Ausführung. In diesem Fall ist die der Druckberstscheibe entgegengesetzte
Seite der Quenching-Vorrichtung (3) offen, so daß die Entlastung des Druckbehälters
ins Freie erfolgen kann. Die Quenching-Vorrichtung hätte dann hauptsächlich die Funktion,
eine Verminderung des Entlastungseffektes durch die Rohrleitung zu vermeiden.
1. Quenching-Vorrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Berstscheibe oder gleichwertige Entlastungseinrichtung mit einer Quenching-Vorrichtung
verbunden wird, die eine staub- und/oder flammenfreie Druckentlastung ermöglicht,
2. Quenching-Vorrichtung nach Anspruch 1.,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandungen der Quenching-Vorrichtung aus einer wellenartig ausgeformten mehrlagigen
Schicht jeweils aus Edelmetall und Stein- bzw. Glaswolle oder vergleichbaren Materialien
aufgebaut sind, so daß beim Ansprechen der Berstscheibe oder der vergleichbaren Entlastungseinrichtung
ein freies Abströmen der den Behälter verlassenden Expansions- und Verbrennungsgase
nicht oder nur unwesentlich behindert wird, größere Mengen ausgeworfenen brennbaren
Staubes während einer Druckentlastungssituation zurückbehalten werden sowie Verbrennungs-
und Expansionsgase auf ein ungefährliches Maß abgekühlt werden,
3. Quenching-Vorrichtung nach Ansprüchen 1. und 2.,
dadurch gekennzeichnet,
daß die jeweiligen Edelmetall-Schichten der Quenching-Wandung siebartig mit zahlreichen
Löchern durchsetzt sind,
4. Quenching-Vorrichtung nach Ansprüchen 1. bis 3.,
dadurch gekennzeichnet,
daß das der Berstscheibe oder der vergleichbaren Druckentlastungseinrichtung entgegen
gesetzte Ende der Quenching-Vorrichtung entweder geschlossen ist oder offen in ein
Ausblasrohr mündet.