DE29709423U1

DE29709423U1 - Sicherheitsabsperrrung vor Verbrennungseinheiten

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Publication number: DE29709423U1
Application number: DE29709423U
Authority: DE
Original assignee: M H A ZENTGRAF MERZIGER HOCHDR
Current assignee: M H A ZENTGRAF MERZIGER HOCHDR
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2007-05-29

Description

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BESCHREIBUNG Sicherheitsabsperrung vor Verbrennungseinrichtungen

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsabsperreiniichtung vor Einrichtungen zur Verbrennung von flüssigen, schlammartigen oder pastösen Brennstoffen unter Verwendung von Absperrorganen.

Sicherheitsabsperreinrichtungen vor Verbrennungseinrichtungen werden gemäß dem Stand der Technik so gestaltet, daß einzelne Ventile eingesetzt werden. Diese Ventile üblicher Bauart haben den Nachteil, daß bei geringsten mechanischen Verschmutzungen der Sitzflächen die Ventile undicht werden, was eine gefährliche Situation (Verpufrungsgefahr) in der Verbrennungseinrichtung hervorrufen kann. Man verrohrt daher mindestens zwei Einzelventile hintereinander (DIN 4787, TRD 411).

Die bekanntermaßen weiteren benutzten Komponenten wie Filter, Handabsperrorgane, Regelorgane und Überströmventile müssen ebenfalls durch entsprechende Rohrverbindungsstücke miteinander verbunden werden. Die so zusammengestellte Sicherheitsabsperreinrichtung bedarf viel Platz, wodurch unter Berücksichtigung von Wegfreiheit nach den UnfaEverhütungsvorschriften man erheblichen Platzbedarf im Bereich vor der Verbrennungseinrichtung benötigt. So ergeben sich hohe Gebäudekosten als Folge der sperrigen Einzerverrohrung. Lohn- und Materialkosten für die Erstellung der besagten Einzeiverrohrungen sind hoch. Es entstehen Kosten für Dichtheits- und Röntgenprüfüngen der Verrohrungen. Die Druckverluste und Geräuchemissionen sind bei normalen Ventilen relativ hoch, d.h. man muß große Nennweiten wählen. Jedes Stellglied hat üblicherweise einen eigenen Antrieb der auch unterschiedliche Schließ- und Öfrhungshysterese aufweist. Weiterhin muß bei der üblichen Sicherheitsabsperreinrichtung mit Einzelventilen eine zusätzliche Überwachung der Einzelventile installiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsabsperreinrichtung vor Einrichtungen zur Verbrennung von flüssigen, schlammartigen oder pastösen Brennstoffen zu schaffen, die die vorgenannten Fehler vermeidet. Es soll eine betriebsfertige Einheit geschaffen werden, die vor einer Verbrennungsanlage ohne großen Umstand eingebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 1 gelöst.

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Weitere Ausbildungen dazu finden sich in den Unteransprüchen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die neue Sicherheitsabsperrehirichtung als sehr kompakte Konstruktion unmittelbar an den Verbrennungseinrichtungen befestigt werden kann, d.h. die sonst erforderlichen Unterstützungskonstruktionen und Leckage-AufTangwannen können entfallen. Durch die Kompaktheit der Sicherheitsabsperreinrichtung werden erhebliche Lohn- und Materialkosten sowie verschiedene Folgekosten (Platzbedarf, zusätzliche Versicherungsauflagen, Sonderprüfverfahren) eingespart. Die Sicherheitsabsperreinrichtungen lassen sich werksmäßig als Einheit herstellen, prüfen und auf Betriebskennwerte einstellen. Auch können Undichtigkeiten an den Verbindungsstellen der Einzelglieder nicht auftreten. Der Kugelhahn als Basiskomponente der Sicherheitsabsperreinrichtung garantiert einen ungehinderten vollen freien Querschnitt fur den Mediendurchfluß, d.h. es können kleinere Nennweiten gewählt werden. Hieraus resultiert auch ein geringerer Druckverlust und damit Energieersparnis bei den Förderaggregaten. Undichtigkeiten durch Verschmutzungen beim Durchflußmedium lassen sich bei dem Abdichtsystem an der Absperrkugel der Kugelhähne eher als bei Ventildichtflächen vermeiden, so daß auch verschmutzte Medien, z. B. bei Rückstands-Verbrennungsanlagen (Sondermüll) sicher und dauerhaft abgesperrt werden können. Durch die kompakte Einheit können beide Sicherheitsabsperrglieder mit einem einzigen Antrieb öflhen und schließen, so daß Hysterese-Unterschiede vermieden werden und die Überwachung der Einzelglieder entfallen kann. Die neue Sicherheitsabsperreinrichtung wird aus Vollmaterial hergestellt, d.h. die Nachteile bekannter Gußkonstruktionen werden vermieden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben:

Fig. 1 zeigt das Schema der neuen Sicherheitsabsperreinrichtung für Verbrennungseinrichtungen, die nach dem Hilfszerstäubermediumprinzip arbeiten,

Fig. 2 eine solche Einrichtung für Verbrennungseinrichtungen, die nach dem Rotationszerstäuberprinzip arbeiten,

Fig. 3 eine solche Einrichtung für Verbrennungseinrichtungen, die nach dem Rücklaufdruckzerstäuberprinzip arbeiten und

Fig. 4 eine Sicherheitsabsperreinrichtung für Verbrennungseinrichtungen, in denen Schlamm bis pastöser Brennstoff verbrannt werden, die nach dem Hilfszerstäubermediumprinzip arbeiten.

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Bei der Sicherheitsabsperceinrichtung gemäß Fig. 1 gelangt der ggf. vorgewärmte flüssige Brennstoff über den Anschluß 21 in die Kompakteinheit 20. Nach dem ggf. vorhandenen Schmutzfänger 2 wird mittels Brennstoffdruckwächter PSL der erforderliche Brennstoffdruck überwacht. Auch kann die Temperatur mit Hilfe eines Aggregats TI gemessen werden. Über das Druckhalteventil 5 wird der Brennstoffdruck konstant gehalten. Bei geöffnetem Handkugelhahn 1 und 6 strömt der Brennstoff über das Sicherheitsorgan 3 und den Rücklaufabsperrkugelhahn 6 zum Tank zurück. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis von dem Spülthermostaten TSHL die ausreichende Brennstofftemperatur registriert wird.

Nach Beendigung des Vorwärmspulvorganges erfolgt die Brennstoff-Freigabe zu der Verbrennungseinrichtung (nicht dargestellt). Der Mediumdurchfluß von 1 über 2, 3, 4 und 9, wird jetzt durch den gemeinsamen Antrieb von 3 und 4 sowie 11 freigegeben und tritt aus der Sicherheitsabsperreinrichtung zu der Verbrennungseinrichtung aus. Mit dem Brennstoff-Freigabe- Signal an das Absperrorgang 3 und 4 wird zugleich das Zerstäuberorgan 11 mit geöflhet. Der Durchgang von 3 nach 6 wird dabei gleichzeitig gesperrt. Mittels Regelorgan 9 erfolgt die lastabhängige Dosierung des Brennstoffes.

Das erforderliche Zerstäubermedium (Preßluft, bzw. Dampf) fließt von 23, 14 über 11 und 12, zur Düse der Verbrennungsektrichtung. Sind zwei Zerstäubermedien I und II (Zulauf 26) vorhanden, so ist das Absperrorgan 14 als Dreiwegehahn ausgebildet. Die lastabhängige Zerstäubermediummenge wird parallel zum Brennstoff über das Regelorgan 12 dosiert und der Verbrennungseinrichtung zugeführt. Die Überwachung des erforderlichen Zerstäubermediumdruckes erfolgt durch den Druckwächter PSL im Zerstäubermediumweg.

Wird die Verbrennungseinrichtung abgeschaltet, so schließen die Durchflußorgange 3, 4 und 11, welche durch den gemeinsamen Antrieb 25 gesteuert werden. Zugleich öffnet das Absperrorgang 13 und läßt das Zerstäubermedium über das Rückschlagorgan 15 in den Brennstoffkanal zwischen Absperrorgang 4 und der Verbrennungseinrichtung hinein. Dieser Weg wird jetzt über eine in der zugehörigen Steuerungsanlage eingestellte Ausblaszeit mit dem Ausblasmedium = Zerstäubermedium freigeblasen. Anschließend schließt das Absperrorgan

Fig. 2 zeigt eine Variante des oberen Teils von Fig. 1 also eine Sicherheitsabsperrvorrichtung vor Verbrennungseinrichtungen, die nach dem Rotationszerstäuberprinzip arbeiten. Als Brennstoffe kommen hierbei hauptsächlich saubere Flüssigkeiten (Verschmutzungen < 0,5 mm) zum Einsatz

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Die von der BrennstofrVersorgimgseinrichtung ankommende Brennstoff-Flüssigkeit tritt in die Sicherheitsabsperreinrichtung ein. Vom Brennstoffdruckwächter PSL wird der Druck des Brennstoffes überwacht. Über das Druckhalteventil 5 wird der Brennstoffdruck konstant gehalten. Bei geöffnetem Handkugelhahn 1 und 6 strömt dieser Brennstoff über das Sicherheitsorgang 3 und das Rücklaufabsperrorgan 5 zum Tank zurück. Sobald vom Spülthermostaten TSHL die erforderliche Temperatur des Brennmediums gemeldet wird, kann die Brennstoff-Freigabe zu der Verbrennungseinrichtung erfolgen. Dies geschieht durch das Öffnen der Sicherheitsorgange 3 und 4. Zugleich wird der Spülweg von 3 nach 6 abgesperrt. Mit dem Regelorgan 9 wird lastabhängig die Hinzudosierung des Brennstoffes realisiert. Bei Beendigung der Brennstoffanforderung schließen die Sicherheitsabsperrorgane 3 und 4.

Eine weitere Variante des oberen Teils von Fig. 1 zeigt Fig. 3, also eine Sicherheitsabsperreinrichtung fur relativ saubere Brennstoff-Flüssigkeiten vor Verbrennungseinrichtungen, die nach dem Rücklaufdruckzerstäuberprinzip arbeiten.

Der von der Fördereinrichtung kommende Brennstoff tritt bei 21 in die Sicherheitsabsperreinrichtung 20 ein und wird vom Brennstoffdruckwächter PSL überwacht, anschließend fließt er während der Warmumwälzungsphase über 3 und 7 sowie 6 zurück. Über das Druckhalteventil 5 wird der Brennstoffdruck konstant gehalten. Erst beim Erreichen der erforderlichen Brennstofftemperatur am Spülthermostaten TSHL wird die Brennstoff-Freigabe zu der Verbrennungseinrichtung ermöglicht. Durch das gleichzeitige Öffnen der Sicherheitsorgane 3 und 4 und Umschaltung von den Absperrorganen 7 und 8 für Durchgang von 9 nach 6 wird der Weg von der Verbrennungseinrichtung nach 6 freigegeben. In der Verbrennungseinrichtung wird nur ein Teilstrom verbrannt, während der Rest über 9, 8 und 6, 7 zum Tank zurückfließt. Die Lastregelung erfolgt mittels Stellorgan 9 im Brennstoffrücklauf. Bei Beendigung der Lastanforderung schließen gleichzeitig Stellorgane 3, 4, 7 und 8.

In Fig. 4 ist eine Variante der Sicherheitsabsperreinrichtung nach Fig. 1 dargestellt mit einem Zerstäubermedium I. Diese Sicherheitsabsperreinrichtung vor Verbrennungsanlagen ist für solche Fälle vorgesehen, wo das Fördermedium Schlamm bis pastöser Brennstoff ist.

Der von der zugehörigen Brennstoff-Fördereinrichtung geförderte Brennstoff tritt bei 21 in die Sicherheitsabsperreinrichtung 20 ein. (Der Weg von 3 nach IW bleibt geschlossen.) Bei geöffnetem Handabsperrorgang 1 wird an dem zugehörigen Druckwächter PSHL der Betriebsdruck des Brennmediums überwacht. Bei Brennstofflastenanforderungen wird der Weg zur Verbrennungseinrichtung durch das Öffnen der Sicherheitsabsperrorgane 3 und 4

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freigegeben. Der Durchgang im Absperrorgan 3 zum Absperrorgan IW und 2W bzw. im Absperrorgan 4 zum Absperrorgan 11 bleibt dabei gesperrt.

Zum gleichen Zeitpunkt wird der Zerstäubermediumsweg durch die Öfrhung des Durchgangsorgans 11 freigegeben. Ih Abhängigkeit von der Lastanforderung und der externen Laständerung des Brennmediums wird mittels Regelorgan 12 das Zerstäubermedium hinzudosiert. Bei Unterbrechung der Brennstoffanforderungen wird die Brennstoff-Fördereinrichtung weggeschaltet und die Brennstofrabsperrorgane 3 und 4 schließen. Zugleich wird das Zerstäubermedium durch Umschalten des Absperrorgans 11 als Ausblasmedium für den Weg über 11 und 4 bis zur Verbrennungseinrichtung für eine Zeit freigegeben.

Parallel dazu wird, eventuell zusätzlich durch Offnen des 2W-Absperrorgans, IW ist bereits geöfmet, der Weg von IW über 2W und 3 nach 1 für Spülwasser von einer externen Fördereinrichtung freigegeben. Mittels Spülwasser wird also in umgekehrter Fließrichtung die Brennstoffleitung bis zum Lagertank über einen bestimmten Zeitraum ausgewaschen. Danach wird die Spülwässerfördereinrichtung abgeschaltet. Letztlich schließen die Absperrorgane 3 und 4 sowie 11 und unterbrechen den Weg für die Medium2ufuhr zu der Verbrennungseinrichtung.

Claims

SCHUTZANSPRUCHE

1. Sicherheitsabsperreinrichtung vor Einrichtungen zur Verbrennung von flüssigen, schlammartigen oder pastösen Brennstoffen unter Verwendung von Absperrorganen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsabsperreinrichtung als alle notwendigen Elemente enthaltende Kompakteinheit (20) ausgebildet ist, daß alle Absperrorgane an sich bekannte Kugelhähne sind, daß die Kompakt einheit (20) mindestens einen Brennstoff-Zulauf (21) und mindestens einen Brennstoff-Rücklauf (22) sowie mindestens einen Zerstäubermedium-Zulauf (23) aufweist, daß zwischen Brennstoff-Zulauf (21) und -Austritt (24) Kugelhähne (1, 3, 4) und ein Regelorgan (9) angeordnet sind, daß im Weg des Brennstoff-Rücklaufs ein Kugelhahn (6) angeordnet ist, daß zwischen Zerstäubermedium-Zulauf (23) und -Austritt (28) Kugelhähne (14, 11) und ein weiteres Regelorgan (12) vorgesehen sind, daß die Kugelhähne (3, 4, 11) einen gemeinsamen Antrieb (25) haben, daß zwischen Brennstoff-Zulauf-Weg und Zerstäuber-Zulauf-Weg ein Absperrhahn (13) und ein Rückschlagorgan (15) vorgesehen sind und daß zwischen Brennstoff-Zulauf-Weg und -Rücklauf-Weg ein Druckhalte-Ventil (5) vorgesehen ist.

2. Sicherheitsabsperreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Brennstoff-Zulauf-Weg ein Schmutzfänger (2) angeordnet ist.

Ust.-Id.-Nr. DE 81 21 16 997

Vereinigte Volksbanken Saarbrücken/St. Ingbert (BLZ 591 901 00) Nr. 11 39 78 00 07 Deutsche Bank Saar (BLZ 590 700 70) Nr. 0 742 700

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3. Sicherheitsabsperreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zerstäubermedium-Zuläufe (23, 26) vorgesehen sind, wobei der Kugelhahn (14) als Dreiwegehahn ausgebildet ist.

4. Sicherheitsabsperreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Brennstoff-Zulauf-Weg ein Spülthermostat (TSHL), ein Thermometer (Ti) und ein Brennstoffdruckwächter (PSL) angeordnet sind.

5. Sicherheitsabsperreinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zerstäubermedium-Zulauf-Weg ein Zerstäubermediumdruckwächter (PSL) angeordnet ist.