DE568051C

DE568051C - Anordnung zur schnellen Beseitigung von UEberdrucken

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Publication number: DE568051C
Application number: DEN33205D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-01-20
Filing date: 1932-01-20
Publication date: 1933-01-13

Description

Bei Destillationseinrichtungen, Dampferzeugern, Druckgefäßen und Lagerkesseln treten manchmal plötzliche Überdrucke ein, die verschiedene Ursachen haben können. Bei Destillationseinrichtungen und Dampferzeugern entstehen Überdrucke vielfach durch Siedeverzüge. Bei Druckgefäßen und Lagerbehältern sind vielfach schon tiberdrucke durch Explosion entstanden, die ihre Ursache in Selbstentzündung von Gemischen leicht brennbarer Dämpfe oder Gase mit Luft hatte. In beiden Fällen führten die Überdrucke häufig zur Zerstörung der betreffenden Einrichtungen.

Die in der Praxis angewandten Sicherheitsventile mit ihrem verhältnismäßig kleinen Querschnitt bilden nur. einen Schutz dann, wenn der Druck in den Gefäßen ganz allmählich ansteigt und durch das Abblasen des Sicherheitsventils einerseits ein Teil des Überdrucks abgeleitet wird, andererseits der Bedienungsmann darauf hingewiesen wird, die Ursache der Entstehung des Überdruckes abzustellen.

»5 Sicherheitsventile in solchen Abmessungen zu schaffen, wie sie für die Abführung von plötzlich auftretenden Überdrucken bei großen Gefäßen notwendig wären, scheitert daran, daß diese großen Dichtungsflächen sehr schwierig dicht zu halten sind, was zu Unzuträglichkeiten insbesondere bei Destillationsgefäßen führen müßte.

Man hat auch versucht, plötzlich auftretende Überdrucke durch lose aufgelegte Dekkel, entweder abgeschliffen oder unter Verwendung einer Dichtungsmasse aufgelegt, zu beseitigen, ein Verfahren, das aber schon allein mit Rücksicht auf die Gefährdung der Bedienungsmanschaft durch den fortfliegenden Deckel sehr bedenklich ist.

Um bei Behältern für komprimierte Gase oder Kompressoren Überdrucke zu beseitigen, sind Anordnungen empfohlen worden, die entweder aus Membranen bestehen, die durch den Überdruck zerrissen werden sollen, oder aber solche, bei denen durch einen Stift im Gefahrenfalle eine Durchbohrung der Membrane vorgenommen wird. Bei beiden Anordnungen handelt es sich aber um kleine Gefäße, und auch die Sicherheitsvorrichtung ist in entsprechend kleinen Abmessungen gehalten.

Eine weitere Erfindung verwendet eine Brechplatte aus Gußeisen zum Schutz gegen auftretende Überdrucke bei Kompressoren gleichfalls in kleinen Abmessungen, wie das bei der Verwendung dieses Materials auch nicht gut anders durchführbar ist.

Die Verwendung von gußeisernen Brechplatten in den für den vorliegenden Fall not- 6n

wendigen großen Abmessungen verbietet sich schon allein wegen der Ungleichmäßigkeit dieses Materials und der Schwierigkeit, die Plattenstärke so zu wählen, daß sie bei einem ganz bestimmten Druck sicher brechen und so dem Überdruck Raum schaffen. Membranen aber in den Abmessungen, wie sie für derartig große Gefäße als hinreichender Schutz Anwendung finden müßten, können in der bekannten Weise nicht angeordnet werden. Die Membranen müssen, um bei den in Rede stehenden Gefäßen, die in der Regel sehr große Abmessungen haben, auch entsprechend große Flächen besitzen, um im Explosionsfalle ein sicheres Funktionieren der Einrichtung zu gewährleisten. Sie müssen andererseits aber auch von ganz geringer Stärke sein, damit sie beim Eintreten des gefährlichen Drucks zerreißen. Da nun beispielsweise bei Destillationsgef äßen "in der Regel ein Überdruck von ¹J₂, Atm. zulässig ist, so würde diese Membran bei den normal eintretenden Betriebsdrucken einer dauernden Durchbiegung nach außen und einem Wiederzurückgehen in die alte Lage ausgesetzt sein, ein Vorgang, der sich bei jeder Destillation mindestens einmal wiederholen würde und dadurch zu einer Ermüdung des Materials führen müßte, durch die nach einiger Zeit ein Zerreißen der Membran auch schon bei dem normalen Betriebsdruck eintreten würde. Ein weiterer Nachteil wäre der, daß beim Zerreißen der Membran im Ernstfalle dies in der Richtung des Durchmessers erfolgen würde, so daß der erstrebte Zweck, die plötzliche Freigabe des ganzen Querschnittes zu erwirken, nicht erreicht wird. Die gleichen Schäden würden noch in erhöhtem Maße eintreten bei Gefäßen, die während des Arbeitsvorganges mit Unterdruck arbeiten.

Die vorliegende Erfindung bietet die Möglichkeit, im Falle eines plötzlichen Überdruckes diesen dadurch zu beseitigen, daß eine große Öffnung den aufgetretenen Dämpfen oder Gasen Raum zum Abströmen gibt und die aber gleichzeitig bis zu diesem Zeitpunkt stets vollkommen luftdicht abschließt. Sie besteht im Prinzip aus einer über dem beliebig groß wählbaren Abblasestutzen luftdicht angebrachten Membran, die entweder gegen einen bestimmten Betriebsdruck im Innern des Gefäßes oder gegen den Außendruck bei Verwendung von Vakuum in den Gefäßen oder gegen Druck von innen und außen abgestützt ist. Diese Abstützung hat den Zweck, beim normalen Druckverhältnis die an sich schwache Membran festzuhalten und läßt in ihrer Auflage nur einen ganz schmalen Schlitz am Umfange frei. Beim Auftreten eines plötzliehen Überdrucks zerreißt die Membran an der ebengenannten Stelle, drückt die Abstützung weg und gibt damit den notwendigen Querschnitt frei. Es ist selbstverständlich, daß das Material der Membran je nach den Eigenschaften der vorkommenden Dämpfe oder Gase gewählt werden muß.

Als Beispiel für derartige Anordnungen sind die Abb. I, II und ITI beigegeben. In Abb. I befindet sich über dem Sicherheitsstutzen die Membran a, die zwischen zwei Ringen und Dichtungen luftdicht auf dem Stutzen aufgesetzt ist. Der Abdichtungsring c trägt nach dieser Anordnung sechs Stehbolzen, auf welchen sich ein nach unten gewölbter Boden befindet. Die Membran wird in ihrem freien Querschnitt festgehalten durch eine Platte, auf die eine Stange aufgesetzt ist, welche oben in einer länglichen Platte endigt, die ihrerseits wiederum durch Stehbolzen mit dem nach innen gewölbten Deckel des Gestells ⁸^ verbunden ist. Diese Stehbolzen sind in ihrem Querschnitt so bemessen, daß sie bei einer bestimmten Beanspruchung abreißen.

Tritt demnach in dem zu schützenden Gefäß ein plötzlicher Überdruck auf, so zerreißt die Membran, gleichzeitig die Stehbolzen g. Die Folge davon ist, daß die Platte c zugleich mit der Stange d nach oben schnellt und so den vollen Querschnitt der Öffnung freigibt. Die Federe hat nur den Zweck, den Stoß, 9" mit dem c und d nach oben geschleudert werden, etwas zu mildern. Eine andere Ausführungsart ist in der Abb. II zur Darstellung gebracht. Hier befindet sich auf dem betreffenden Stutzen die Membran α und auf dieser ein Gegenflansch b mit aufgesetztem, etwa halbkreisförmigem Gestell, welches eine Feder / trägt. Die Abstützung der Membran a findet hier durch einen im Scharnier beweglichen Deckel c statt, der mit einem Nocken d gegen einen Abreißstift e angeordnet ist.

Die Arbeitsweise dieser Einrichtung ist im Prinzip dieselbe. Im Falle des plötzlichen Überdrucks reißt der Stift e zugleich die Membran an dem freien Schlitz ab, und der Deckel schlägt gegen die Feder /.

In der Abb. III ist dargestellt, wie die Membran gleichzeitig gegen Innen- und Außendruck so abgestützt wird, daß sie trotzdem beim Auftreten eines plötzlichen Überdruckes abreißt und den Sicherheitsquerschnitt freigeben kann. Die Anordnung ist dieselbe wie in Abb. I, nur tritt hier noch eine Platte d unterhalb der Membran hinzu, die auf einem mehrarmigen Kreuz ruht.

Claims

Patentanspruch:

Anordnung zur schnellen Beseitigung von Überdrucken, dadurch gekennzeichnet, daß eine über einem entsprechend großen Stutzen an den zu schützenden Ge-

fäßen luftdicht angebrachte Membran gegen gewöhnlichen Betriebsdruck von innen oder außen oder beiderseitig abgestützt ist, während bei plötzlichen Überdrucken durch Beseitigung eines widerstandgebenden Elementes, Stehbolzen o. dgl. das Zerreißen der Membran und damit die Freilegung des der Abführung der Dämpfe oder Gase dienenden Stutzenquerschnittes ermöglicht wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen