DE2260200C3 - Druck-Sicherheitsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druck-Sicherheitsvorrichtung mit einer Schnappscheibe, deren konvexe Seite druckbeaufschlagt wird und die mit ihrem Randbereich zwischen planparallelen Spannflächen zweier ringförmiger Stütakörper dichtend eingespannt ist und bei Überschreitung eines vorbestimmten Drucks durchschnappt, wobei für den Rand der Schnappscheibe ein radial äußerer Anschlag vorgesehen ist.

Aus der US-PS 32 94 277 ist eine Druck-Sicherheitsvorrichtung mit einer Schnappscheibe bekannt, die mit ihrem Rand zwischen zwei Klemmringe eingespannt ist. Bei der Überschreitung eines Grenzdruckes schnappt die in Richtung des höheren Drucks konvexe Scheibe um und trifft dabei mit ihrem mittleren Teil auf eine Schneideeinrichtung, die die Scheibe aufschneidet, so daß das Gas durch die entstandene öffnung entweichen kann. Diese Vorrichtung ist aufgrund der notwendigen Schneideeinrichtung relativ aufwendig, sie ist aber auch funktionsunsicher, weil die Scheibe u.U. nur zu einem Teil aufgeschnitten wird und damit nur einen Teil des Ausströmungsquerschnitts freigibt.

Es ist dementsprechend Aufgabe der Erfindung, eine Druck-Sicherheitsvorrichtung der eingangs genannten Art unter Verwendung weniger, einfachster Bauteile zu schaffen, die sicherstellt, daß im wesentlichen der gesamte Ausströmungsquerschnitt freigegeben wird.

Die Aufgabe wird erfindangsgemäß dadurch gelöst, daß die Fläche des Randbereiches der Schnappscheibe so gewählt ist, daß er sich beim Durchschnappen aus der Einspannung zieht.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in einer Konstruktionsvereinfachung der Vorrichtung. Die Schnappscheibe kommt als Ganzes frei und gibt den gesamten Querschnitt der Strömungsmittel-Druckentlastungsöffnung frei.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert

Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine auf der Außenseite eines Kessels angebrachte Druck-Sicherheitsvorrichtung.

Ein nicht gezeigter Kessel besitzt einen Strömungsmittel-Entlastungsauslaß 1 durch ein Rohr 2, an dem ein Flansch 3 ausgebildet ist Zwischen diesem Flansch und einem gegenüberliegenden Flansch 4 eines weiteren Rohrs 5 befindet sich eine Druck-Sicherheitsvorrichtung 6, wobei die Flansche 3 und 4 eine Einspanneinrichtung für die Vorrichtung bilden.

Die Vorrichtung 6 besitzt eine durchschnappende Druckentlastungsscheibe oder Schnappscheibe 7, deren konvexe Seite zur Innenseite des Druckkessels gerichtet ist Die Schnappscheibe 7 wird an ihrem Randbereich 8 zwischen einem ringförmigen inneren Stützkörper 9 und einem ringförmigen äußeren Stützkörper 10 festgehalten. Die Scheibe wird ausschließlich durch einen Axialdruck zwischen den beiden Stützkörpern gehalten, der mit Hilfe von Stellschrauben 11 erzeugt wird, die sich radial außerhalb der Scheibe befinden und die beiden Stützkörper miteinander verbinden. Damit der Einspanndruck der Flansche 3 und 4 nicht den Druck auf die Scheibe zusätzlich erhöht, ist der Stützkörper 10 radial innerhalb des Stützkörpers 9 gelagert so daß nur der Stützkörper 9 zwischen die Flansche 3 und 4 eingespannt ist. Bei dieser Ausführungsfoiτη befindet sich der äußere Stützkörper 10 radial innerhalb eines axial verlaufenden Umfangsrandes 9a des inneren Stützkörpers 9.

Bei eingebauter Schnappscheibe besteht ein Spalt zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen 12 der beiden Stützkörper 9 und 10, der gewährleistet, daß eine axiale Zusammendrückung rund um den Randbereich 8 der Scheibe vorliegt Durch einen radial äußeren Anschlag 13 des Stützkörpers 9 wird für den Scheibenrand ein radialer Anschlag gebildet. Zwischen dem Randbereich 8 der Scheibe und dem Stützkörper 9 befindet sich ein Dichtungsring 14, der sicherstellt, daß in dem Kessel befindliches unter Druck stehendes Strömungsmittel nicht am Umfang des Randbereichs entweichen kann, wenn die Scheibe an ihrem Platz ist Die Vorrichtung 6 wird zwischen den beiden Flanschen 3 und 4 mit Hilfe von Muttern und Bolzen 15 gehalten, die sich durch die beiden Flansche hindurch erstrecken, wobei sich zwischen dem Flansch 3 und dem Stützkörper 9 ein Dichtungsring 16 befindet, der eine Leckage von unter Druck stehendem Strömungsmittel verhindert. In dem durch das Rohr 5 gebildeten Austrittskanal ist ein Auffangkörper 17 befestigt, der ein vollständiges Entweichen der Scheibe 7 aus dem Rohr 5 verhindert, wenn die Scheibe aus ihrer Einspannung zwischen den Stützkörpern freikommt

Erreicht bei der Verwendung der Vorrichtung der Druck innerhalb des Kessels einen vorbestimmten Grenzwert und verformt die Scheibe, so schnappt diese in bekannter Weise durch.

Aufgrund der planparallelen Ausbildung der Einspannflächen der Stützkörper kann sich der Randbereich der Scheibe aus der Einspannung herausbewegen, ohne daß dabei erhöhte Einspannkräfte auf die Scheibe entstehen.

Die Fläche des eingespannten Randbereichs einer Scheibe hängt von dem Strömungsmitteldruck ab, dem die Scheibe zu widerstehen hat. Beträgt beispielsweise der Scheibendurchmesser etwa 15 Zentimeter und der Druck, bei dem die Scheibe durchschnappen und von den Stützkörpern freikommen soll, etwa 14 kp/cm², so

sollte die Breite des eingespannten Randbereichs etwa

03 cm sein. Wird dieser Druck auf etwa 35 kp/cm² erhöht, sollte die erfaßte Randbreite etwa 0,5 cm betragen.

Nach dem Freikommen von den Stützkörpern wandert die Scheibe bis zu dem Auffangkörper 17 und das unter Druck stehende Strömungsmittel kann um die Scheibe herum entweichen.

Damit das Strömungsmittel lediglich durch das Rohr 5 und nicht auch zwischen den Stützkörpern 9 und 10 durch den durch das Freikommen der Scheibe 7 entstandenen Spalt entweicht, wird der Umfangsrand 9a des Stützkörpers 9 in dichtende Anlage mit dem Flansch

4 und einer Ringdichtung 18 gehalten, und zwar durch den Druck, der durch die Muttern am Bolzen 15 ausgeübt wird.

Bei einer Abwandlung der vorgenannten Ausführungsform ist zwischen dem Randbereich 8 der Scheibe und dem Stützkörper 10 eine der Ringdichtung 14 ähnliche Ringdichtung angeordnet. Dies ist jedoch nicht notwendig, wenn zwischen dem Randbereich 8 und dem Stützkörper 9 durch den Axialdruck der Stützkörper auf dir *->heibe bereits eine strömungsmitteldichte Abdichtun_ö erzeugt wird.

Die vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschriebene Druck-Sicherheitsvorrichtung weist somii eine Schnappscheibe auf, die vollständig aus ihrer Lage entfernt wird, wenn das unter Druck stehende

ίο Strömungsmittel einen vorherbestimmten Grenzwert überschreitet

Die Scheibe 7 prallt nach dem Freikommen aus ihrer Halterung mit großer Energie auf den Auffangkörper 17, beispielsweise eine in der Querschnittsfläche im Durchmesser angeordnete Stange und wickelt sich um diese herum, so daß im wesentlichen der gesamte Ausströmungsquerschnitt der Drucksicherheitsvorrichtung zur Verfügung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Druck-Sicherheitsvorrichtung mit einer Schnappscheibe, deren konvexe Seite druckbeaufschlagt wird und die mit ihrem Randbereich zwischen planparallelen Spannflächen zweier ringförmiger Stützkörper dichtend eingespannt ist und bei Überschreitung eines vorbestimmten Drucks durchschnappt, wobei für den Rand der Schnappscheibe ein radial äußerer Anschlag vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Randbereiches (8) der Schnappscheibe (7) so gewählt ist, daß er sich beim Durchschnappen aus der Einspannung zieht

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Stützkörper (10) radial und axial innerhalb des anderen Stützkörpers (9) angeordnet und der Einbau der Vorrichtung durch Verspannen gegen den inneren Stützkörper (9) erfolgt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zur Anbringung an einem Kessel mit Hilfe einer Halteeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Austrittsseite der Schnappscheibe (7) in der Halteeinrichtung ein Auffangkörper (17) für die Schnappscheibe vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangkörper ein Sieb ist.