EP0951922A2 - Process for making harmless an explosive wave front and flame trap - Google Patents

Process for making harmless an explosive wave front and flame trap Download PDF

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EP0951922A2
EP0951922A2 EP99105224A EP99105224A EP0951922A2 EP 0951922 A2 EP0951922 A2 EP 0951922A2 EP 99105224 A EP99105224 A EP 99105224A EP 99105224 A EP99105224 A EP 99105224A EP 0951922 A2 EP0951922 A2 EP 0951922A2
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EP
European Patent Office
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detonation
flame arrester
flame
pipe
pipe socket
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EP99105224A
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EP0951922B1 (en
EP0951922A3 (en
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Christoph Dipl.-Ing. Leinemann
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Leinemann GmbH and Co KG
Original Assignee
Leinemann GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C4/00—Flame traps allowing passage of gas but not of flame or explosion wave
    • A62C4/02—Flame traps allowing passage of gas but not of flame or explosion wave in gas-pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42D—BLASTING
    • F42D5/00—Safety arrangements
    • F42D5/04—Rendering explosive charges harmless, e.g. destroying ammunition; Rendering detonation of explosive charges harmless
    • F42D5/045—Detonation-wave absorbing or damping means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/20—Spark arrester

Definitions

  • the invention relates to a method for rendering one harmless detonation front conducted in a pipeline with the help of a Flame arrester.
  • the invention further relates to a detonation protection with a suitable for installation in a pipeline or container system Housing in which at least one pipe socket with a certain Pipe diameter protrudes and in one the flame passage preventing flame arrester is arranged, the Diameter is significantly larger than the pipe diameter.
  • the spread of an explosion of an ignitable gas mixture in a container or piping system can be used as a detonation or deflagration.
  • the flame propagation rate of deflagrations are around 100 m / s and Combustion pressures in the direction of impact at up to 10 bar (at one Output pressure of the mixtures of 1 bar), during detonations Flame propagation speeds of several 1,000 m / s and pressures in the direction of impact of up to 100 bar can occur.
  • a detonation device consisting of a detonation brake and a flame arrester is known from DE-PS 1 192 980.
  • the detonation front propagating through a pipeline is in the known device by the convex outside divided and arrives a circular cylindrical wall into an expansion room with an enlarged one compared to the pipeline Volume.
  • the split detonation front can only after several deflections against the flame arrester, which run in an outlet connector is attached, which is 90 ° compared to the Pipeline is angled in which the detonation originally occurred has spread.
  • the multiple redirections will be generated in that a second semicircular cylindrical wall with a smaller diameter is provided, with each other free wall pieces are arranged overlapping each other and thereby form a kind of labyrinth.
  • DE 195 36 292 C2 discloses the detonation front to divide into a main front and a side front and the Main front with a longer term in the expansion space direct so that when the main front enters the expansion space this contains the combustion gases of the secondary front.
  • the breakdown the detonation front into a main front and a side front, the main front being a longer term to the expansion space needed also requires redirects for a Minimum volume of the realized according to this procedure Ensure detonation protection. Due to the need for an upstream Bumper at least for the main front in addition, a relatively high production cost. this applies especially when the detonation device is on both sides can be acted upon by detonation fronts and therefore be fitted with a bumper on both sides of the flame arrester got to.
  • the flame arrester without a bumper.
  • the Column of flame arrester should be chosen long and narrow, which high pressure losses due to the flame arrester are accepted have to.
  • the flame arresters with lower pressure drops can namely the flame front entering the flame arrester Push lighter unburned mixture through the flame arrester. This creates direction in the flame-extinguishing gaps the flame progress a greater flow velocity and thus turbulence, which the combustion rate in the flame-extinguishing columns increased and thus the extinguishing capacity and thus the flame arresting security is reduced.
  • Flame arresters with a high insulation, i.e. a high one Protection against ignition breakdown due to narrow and long gaps the considerable operational disadvantage arises of the high pressure loss.
  • the present invention is therefore based on the problem to ensure protection against detonations that occur with simple and inexpensive to create funds does not cause a high pressure loss for the gases flowing through and still guarantees a high level of ignition resistance.
  • the diameter of the flame arrester compared to the pipe diameter must be designed extremely large, it is appropriate to the detonation front in several partial detonation fronts on several To manage parts of the flame arrester. This also allows for the large diameter difference between pipeline and Flame arrester in normal operation is sufficiently uniform Inflow of the flow medium over the entire area of the flame arrester to reach.
  • the invention thus makes it possible to protect against detonation without its own bumper and only with a flame arrester train without the flame arrester causing high pressure drops leads in normal operation.
  • the essence of the present invention consists of the detonation front only in a partial area to let the flame arrester hit it by the detonation front with a pipe socket very close to the Flame arrester is introduced. This creates on the incoming Side of the flame arrester an expansion space so that the Detonation front in front of the flame arrester in the expansion room Secondary ignition can cause deflagration. Because the flame arrester only hit in part by the detonation front it offers a high flow resistance for the detonation front.
  • the free cross-sectional area of the entire flame arrester is preferably equal to or larger than the pipe diameter of the pipe socket.
  • the Pipe piece so close to the flame arrester that the sub-area hit by the detonation front essentially corresponds to the pipe diameter.
  • the flame arrester has it preferably an entire diameter of at least twice of the diameter of the section corresponds to in normal Operation to achieve low pressure drops.
  • the mode of operation of the arrangement according to the invention is related on the flame extinguishing behavior the more favorable the denser that End of the pipe socket is brought up to the flame arrester.
  • the detonation protection according to the invention free distance between the end of the pipe socket and the flame arrester greater than / equal to a third and less than / equal to that Pipe diameter.
  • the cross section of which is approximately the cross section of the Flame arrester corresponds to the length of the interior on the Side of the pipe socket to the flame arrestor preferably more than 0.6 times the tube diameter and can preferably less than / equal to twice the pipe diameter and can, in particular when using a preignition explained below can be reduced to half the pipe diameter.
  • the inventive effect of hitting the detonation front to the section of the flame arrester through which the flame arrester the detonation front has a high flow resistance, can be reinforced by the flame arrester is designed differently in the partial area than in the Partial area surrounding edge area.
  • the Flame arrester in the partial area with narrower gap widths than in the edge area, with the gap length expediently Flame arrester for production reasons over the entire Cross section is the same.
  • the detonation protection according to the invention can be in the pipe socket with small connection openings to the pipe diameter to the the expansion space surrounding the pipe socket to be provided by pre-ignition through the detonation front in the expansion space to cause a pre-combustion so that by pre-burned Gases of a tendency to re-form a detonation front in the expansion space, especially by reflection the end wall of the expansion space, which is removed from the flame arrester, countered effectively, so that the length of the expansion space can be reduced.
  • the detonation protection For dividing the detonation front into several partial detonation fronts can the detonation protection according to the invention
  • FIG. 1 shows schematically a detonation fuse, the how this is shown in dashed lines, with a in a pipe 1 insertable housing 2 is formed.
  • the housing 2 is on flanged to the pipe at both ends and forms one Interior 3 of the housing 2.
  • In the interior 3 protrudes from one A pipe socket 4 continuing the pipeline 1, that in front of a flame arrester arranged centrally in the housing 2 5 ends.
  • the flame arrester 5 between two halves 6 of the housing by flange connections 7 held.
  • FIG. 1 shows a detonation front starting through the pipe socket 4 8, the one as a partial area 9 of the flame arrester 5 hits.
  • FIG 2 illustrates that the pipe socket 4, which continues the pipeline 1, has a diameter D and that the detonation front 8 practically impinges with the diameter D on the portion 9 of the flame arrestor 5, which thus also has approximately the diameter D.
  • the shock wave of the detonation front 8 strikes the small diameter D of a relatively high flow resistance of the flame arrestor 5, so that the detonation front 8 is partially reflected by the flame arrestor 5 or is extinguished when penetrating into the partial area of the flame arrestor 5.
  • the detonation front causes secondary ignition in an expansion space 13 of the housing 6.
  • the expansion space 13 extends over a length L 1 from the mouth of the pipe socket 4 back away from the flame arrestor 5.
  • a deflagration occurs in the expansion space 13, which strikes the outer area of the flame arrestor 5 with a substantially lower flame propagation speed and lower combustion pressure. Due to reflections on the walls of the expansion space 13, in particular on an annular end wall 10 surrounding the pipe socket 4, the deflagration could form again in a detonation front. This is counteracted by a sufficient minimum length L 1 , since the deflagration front that is reflected and detonated then strikes a mixture that has already burned in front of the flame arrestor 5 and is therefore ineffective.
  • the free cross section of the flame arrestor 5 corresponds at least the cross-sectional area of the pipe socket 4 with the pipe diameter D or is larger, so that for a not according to Figure 3 as Detonation front 8, but crossing as normal flow 11 Gas no significant pressure loss through the flame arrestor 5 arises.
  • Figure 3 shows that the free distance L 2 between the mouth end of the pipe socket 4 and the pipe socket 4 facing surface of the flame arrestor 5 is selected so that the flame arrester 5 is flowed evenly from the flow medium in normal operation. This is the case if the length of the space L 2 is greater than / equal to a third and less than / equal to the inner diameter D.
  • the embodiment shown in Figure 4 corresponds to that 1 with the only difference, that a pipe socket 4 is provided on both sides of the flame arrestor 5 is, so that the detonation protection shown in Figure 4 for detonation fronts 8 suitable is.
  • the further embodiment of the invention shown in Figure 5 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that the flame arrester 5 'in the partial area 9 'is made with narrower gap widths, so that the flame arrester 5 'of the detonation front 8 through the narrowed section 9 'still opposes a higher flow resistance.
  • the pipe socket 4 is provided with small connection openings 12 through which a part branches off from the incoming detonation front 8 immediately after the start of the housing 2 and directly into the Expansion space 13 is directed, where a pre-combustion takes place by the ignition of the branched off part of the detonation front 8, so that burned gases in the expansion space 13 prevent the formation of a secondary detonation by reflecting a deflagration on the rear wall 10 of the housing 2 and thereby reduce the length L 1 can be.
  • the fifth exemplary embodiment shown in FIGS. 7 and 8 provides for the flame arrester 5 to be designed to be extremely large compared to the diameter D of the pipeline 1 in order to obtain a very low pressure loss through the flame arrester 5 in normal operation.
  • FIG. 7 illustrates that a detonation front that starts in the pipeline 1 is distributed over several partial detonation fronts 8 ′ which strike the associated partial regions 9 ′′ of the flame arrester 5.
  • the rear end wall 10 ' which delimits the length L 1 of the expansion space 13' is formed by wall pieces which, in the flow direction in front of the flame arrester 5, delimit a distributor chamber 14 which, starting from the diameter D of the pipeline 1, widens to the effective diameter of the flame arrester 5 and passes into the pipe socket 4 '.
  • the arrangement of the pipe socket 4 'shown in FIG. 7 has a central pipe socket 4' which is flush with the pipe 1, but has a somewhat smaller diameter than the pipe 1.
  • Four further pipe sockets 4 ' are arranged on a radius around the central pipe socket 4' equally spaced.
  • FIG. 8 illustrates normal operation, in which normal partial flows 11 ′ pass through the pipe socket 4 ′ and are distributed evenly over the cross-sectional area of the flame arrester 5.
  • FIGS. 9 and 10 are missing compared to the fifth embodiment a central pipe socket 4 '. Rather, there are only two pipe sockets 4 'shown, both at an equal distance to the central axis of the housing 2 or the flame arrestor 5. With this arrangement, partial detonation fronts 8 ' ( Figure 9) or normal partial flows 11 '( Figure 10).
  • the optimization of the lengths L 1 and L 2 depends on the pressure loss through the flame arrester 5 from.

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Abstract

The explosion front (8) is guided towards a flame trap (5) with a diameter greater than the pipe (4) and this front only comes into contact with a partial region (9) of the flame trap, which directs the front into an expansion region (13) in front of the flame trap. The resulting deflagration impinges against the outer cross-section region of the flame trap. An Independent claim is also included for the flame trap.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unschädlichmachen einer in einer Rohrleitung geführten Detonationsfront mit Hilfe einer Flammensperre.The invention relates to a method for rendering one harmless detonation front conducted in a pipeline with the help of a Flame arrester.

Die Erfindung betrifft ferner eine Detonationssicherung mit einem zum Einbau in ein Rohrleitungs- bzw. Behältersystem geeigneten Gehäuse, in das wenigstens ein Rohrstutzen mit einem bestimmten Rohrdurchmesser hineinragt und in dem eine den Flammendurchtritt verhindernde Flammensperre angeordnet ist, deren Durchmesser deutlich größer als der Rohrdurchmesser ist.The invention further relates to a detonation protection with a suitable for installation in a pipeline or container system Housing in which at least one pipe socket with a certain Pipe diameter protrudes and in one the flame passage preventing flame arrester is arranged, the Diameter is significantly larger than the pipe diameter.

Die Ausbreitung einer Explosion eines zündfähigen Gasgemisches in einem Behälter- bzw. Rohrleitungssystem kann als Detonation oder Deflagration erfolgen. Bei der Detonation überlagern sich die Flammenfront und die durch die Druckwelle der Explosion gebildete Stoßfront, während bei der Deflagration die Stoßwellen der Flammenfront vorauseilen. Die Flammenfortpflanzungsgeschindigkeit von Deflagrationen liegen bei einigen 100 m/s und die Verbrennungsdrücke in Stoßrichtung bei bis zu 10 bar (bei einem Ausgangsdruck der Gemische von 1 bar), während bei Detonationen Flammenfortpflanzungsgeschwindigkeiten von mehreren 1.000 m/s und Drücke in Stoßrichtung von bis zu 100 bar auftreten können.The spread of an explosion of an ignitable gas mixture in a container or piping system can be used as a detonation or deflagration. During the detonation overlap the flame front and that formed by the blast of the explosion Shock front, while during deflagration the shock waves hurry ahead of the flame front. The flame propagation rate of deflagrations are around 100 m / s and Combustion pressures in the direction of impact at up to 10 bar (at one Output pressure of the mixtures of 1 bar), during detonations Flame propagation speeds of several 1,000 m / s and pressures in the direction of impact of up to 100 bar can occur.

Es ist bekannt, die zerstörerische Wirkung von Detonationen durch Abschwächung bzw. Beendigung der Detonation zu vermeiden und vorzugsweise die Detonation vor dem Auftreffen auf die Flammensperre in eine Deflagration zurückzuführen. Häufig werden daher sogenannte "Detonationsbremsen" bzw. "Detonationsstoßfänger" mit einer Flammensperre kombiniert. Die Flammensperre weist eine Vielzahl enger und langer Spalte auf, in denen die Flamme so stark abgekühlt wird, daß sie zum Erlöschen kommt.It is known the destructive effects of detonations to avoid by weakening or ending the detonation and preferably the detonation before hitting the flame arrester attributed to a deflagration. Become frequent hence so-called "detonation brakes" or "detonation bumpers" combined with a flame arrester. The flame arrester points a variety of narrow and long gaps in which the flame is cooled down so much that it goes out.

Eine Detonationssicherung bestehend aus einer Detonationsbremse und einer Flammensperre ist durch die DE-PS 1 192 980 bekannt. Die sich durch eine Rohrleitung fortpflanzende Detonationsfront wird bei der bekannten Vorrichtung durch die konvexe Außenseite einer kreiszylindrisch ausgebildeten Wand aufgeteilt und gelangt in einen Expansionsraum mit einem gegenüber der Rohrleitung vergrößerten Volumen. Die aufgeteilte Detonationsfront kann erst nach mehreren Umlenkungen gegen die Flammensperre laufen, die in einem Ausgangsstutzen befestigt ist, der um 90° gegenüber der Rohrleitung abgewinkelt ist, in der sich die Detonation ursprünglich ausgebreitet hat. Die mehreren Umlenkungen werden dadurch erzeugt, daß eine Zweite halbkreiszylindrische Wand mit einem kleineren Durchmesser vorgesehen ist, wobei die zueinander zeigenden freien Wandstücke einander überlappend angeordnet sind und dadurch eine Art Labyrinth bilden. Bei diesen bekannten Vorrichtungen können die aufeinander zulaufenden Teil-Detonationsfronten eine Nachdetonation auslösen, insbesondere, wenn ungünstige Gemischbedingungen vorliegen. Es ist daher erforderlich, die Flammensperre so zu dimensionieren, daß sie auch in diesem Fall eine sichere flammenlöschende Wirkung aufweist. Die flammenlöschenden Spalte der Flammensperre müssen ausreichend lang und ausreichend eng dimensioniert sein, wodurch jedoch für den Normalbetrieb bei der Durchströmung des Betriebsmediums ein relativ hoher Druckverlust in Kauf genommen werden muß. Darüber hinaus entsteht durch enge und lange Durchtrittsspalte ein erhöhter Wartungsaufwand.A detonation device consisting of a detonation brake and a flame arrester is known from DE-PS 1 192 980. The detonation front propagating through a pipeline is in the known device by the convex outside divided and arrives a circular cylindrical wall into an expansion room with an enlarged one compared to the pipeline Volume. The split detonation front can only after several deflections against the flame arrester, which run in an outlet connector is attached, which is 90 ° compared to the Pipeline is angled in which the detonation originally occurred has spread. The multiple redirections will be generated in that a second semicircular cylindrical wall with a smaller diameter is provided, with each other free wall pieces are arranged overlapping each other and thereby form a kind of labyrinth. In these known devices can the converging partial detonation fronts trigger a post-detonation, especially when unfavorable Mixing conditions exist. It is therefore necessary dimension the flame arrester so that it is also in this position Case has a safe flame-extinguishing effect. The flame extinguishing Gaps in the flame arrester must be long enough and be dimensioned sufficiently narrow, which, however, Normal operation in the flow of the operating medium is a relative high pressure loss must be accepted. About that In addition, a narrow and long passage gap creates an increased Maintenance effort.

Durch die DE 195 36 292 C2 ist es bekannt, die Detonationsfront in eine Hauptfront und eine Nebenfront aufzuteilen und die Hauptfront mit einer längeren Laufzeit in den Expansionsraum zu leiten, so daß beim Eintritt der Hauptfront in den Expansionsraum dieser Verbrennungsgase der Nebenfront enthält. Die Aufteilung der Detonationsfront in eine Hauptfront und eine Nebenfront, wobei die Hauptfront eine längere Laufzeit bis zum Expansionsraum benötigt, erfordert ebenfalls Umlenkungen, die für ein Mindestvolumen der nach diesem Verfahren realisierten Detonationssicherung sorgen. Durch die Notwendigkeit eines vorgeschalteten Stoßfanges zumindest für die Hauptfront entsteht darüber hinaus ein relativ hoher Fertigungsaufwand. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Detonationssicherung beidseitig durch Detonationsfronten beaufschlagt werden kann und daher beidseitig der Flammensperre mit einem Stoßfang ausgerüstet sein muß.DE 195 36 292 C2 discloses the detonation front to divide into a main front and a side front and the Main front with a longer term in the expansion space direct so that when the main front enters the expansion space this contains the combustion gases of the secondary front. The breakdown the detonation front into a main front and a side front, the main front being a longer term to the expansion space needed also requires redirects for a Minimum volume of the realized according to this procedure Ensure detonation protection. Due to the need for an upstream Bumper at least for the main front in addition, a relatively high production cost. this applies especially when the detonation device is on both sides can be acted upon by detonation fronts and therefore be fitted with a bumper on both sides of the flame arrester got to.

Es wäre grundsätzlich möglich, als Detonationssicherung nur eine Flammensperre ohne Stoßfang auszubilden. Um dabei eine ausreichende Zünddurchschlagssicherheit zu gewährleisten, müssen die Spalte der Flammensperre lang und eng gewählt werden, wodurch hohe Druckverluste durch die Flammensperre in Kauf genommen werden müssen. Bei Flammensperren mit geringeren Druckverlusten kann nämlich die in die Flammensperre einlaufende Flammenfront leichter unverbranntes Gemisch durch die Flammensperre schieben. Dadurch entsteht in den flammenlöschenden Spalten in Richtung der Flammenfortschreitung eine größere Strömungsgeschwindigkeit und damit Turbulenz, welche die Verbrennungsgeschwindigkeit in den flammenlöschenden Spalten erhöht und damit das Löschvermögen und somit die Flammendurchschlagssicherheit reduziert. Wenn jedoch Flammensperren mit einer hohen Verdämmung, also einer hohen Zünddurchschlagssicherheit aufgrund enger und langer Spalte realisiert wird, entsteht der erhebliche betriebstechnische Nachteil des hohen Druckverlustes. In principle, it would be possible to use only one as detonation protection Train the flame arrester without a bumper. To be sufficient To ensure ignition safety, the Column of flame arrester should be chosen long and narrow, which high pressure losses due to the flame arrester are accepted have to. For flame arresters with lower pressure drops can namely the flame front entering the flame arrester Push lighter unburned mixture through the flame arrester. This creates direction in the flame-extinguishing gaps the flame progress a greater flow velocity and thus turbulence, which the combustion rate in the flame-extinguishing columns increased and thus the extinguishing capacity and thus the flame arresting security is reduced. But when Flame arresters with a high insulation, i.e. a high one Protection against ignition breakdown due to narrow and long gaps the considerable operational disadvantage arises of the high pressure loss.

Die vorliegende Erfindung geht somit von der Problemstellung aus, eine Sicherung gegen Detonationen zu gewährleisten, die mit einfachen und kostengünstig zu erstellenden Mitteln realisierbar ist, keinen hohen Druckverlust für die durchströmenden Gase bewirkt und dennoch eine hohe zünddurchschlagssicherheit gewährleistet.The present invention is therefore based on the problem to ensure protection against detonations that occur with simple and inexpensive to create funds does not cause a high pressure loss for the gases flowing through and still guarantees a high level of ignition resistance.

Ausgehend von dieser Problemstellung ist erfindungsgemäß ein Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Detonationsfront so nahe an die Flammensperre mit einem gegenüber der Rohrleitung größeren Durchmesser geführt wird, daß die Detonationsfront nur auf einen Teilbereich der Flammensperre auftrifft und daß die Detonationsfront so vor der Flammensperre expandiert wird, daß eine Deflagration entsteht, die auf den äußeren Querschnitt der Flammensperre auftrifft.On the basis of this problem, according to the invention Method of the type mentioned in the introduction, characterized in that the detonation front so close to the flame arrester with one opposite the pipeline has a larger diameter that the detonation front only on part of the flame arrester hits and that the detonation front so before the flame arrester is expanded that a deflagration arises, which on the outer cross section of the flame arrester.

In einer Weiterbildung dieses Verfahrens wird ein geringer Teil der Detonationsfront in einen die Expansion bewirkenden Expansionsraum zur Vorverbrennung im Expansionsraum abgezweigt, um durch vorverbrannte Gase das erneute Entstehen einer Detonationsfront im Expansionsraum zu verhindern.In a development of this method, a small part the detonation front into an expansion space causing expansion branched for pre-combustion in the expansion space to the preburned gases cause a detonation front to arise again to prevent in the expansion space.

Wenn aus Gründen eines gewünschten sehr niedrigen Druckverlustes der Durchmesser der Flammensperre gegenüber dem Rohrdurchmesser extrem groß ausgelegt werden muß, ist es zweckmäßig, die Detonationsfront in mehreren Teil-Detonationsfronten auf mehrere Teilbereiche der Flammensperre zu leiten. Dadurch läßt sich auch für den großen Durchmesserunterschied zwischen Rohrleitung und Flammensperre im Normalbetrieb eine ausreichend gleichmäßige Anströmung des Durchflußmediums auf die Gesamtfläche der Flammensperre erreichen.If for the sake of a desired very low pressure drop the diameter of the flame arrester compared to the pipe diameter must be designed extremely large, it is appropriate to the detonation front in several partial detonation fronts on several To manage parts of the flame arrester. This also allows for the large diameter difference between pipeline and Flame arrester in normal operation is sufficiently uniform Inflow of the flow medium over the entire area of the flame arrester to reach.

Ausgehend von der oben genannten Problemstellung ist ferner eine Detonationssicherung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß sich der Rohrstutzen unter Bildung eines freien Zwischenraums bis nahe an die Flammensperre erstreckt, so daß eine durch den Rohrstutzen fortschreitende Detonationsfront nur auf einen Teilbereich der Flammensperre trifft und daß um den Rohrstutzen herum ein ausreichend großer Expansionsraum ausgebildet ist, in dem sich nur eine Deflagration ausbildet.Based on the problem mentioned above, there is also a Detonation protection of the type mentioned in the introduction characterized in that the pipe socket with formation of a free space extends close to the flame arrester, so that a detonation front progressing through the pipe socket only on part of the flame arrester hits and that around the pipe socket a sufficiently large Expansion space is formed in which there is only one deflagration trains.

Durch die Erfindung ist es somit möglich, eine Detonationssicherung ohne einen eigenen Stoßfänger und nur mit einer Flammensperre auszubilden, ohne daß die Flammensperre zu hohen Druckverlusten im Normalbetrieb führt. Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Detonationsfront nur in einem Teilbereich der Flammensperre auf diese auftreffen zu lassen, indem die Detonationsfront mit einem Rohrstutzen sehr nahe an die Flammensperre herangeführt wird. Dabei entsteht auf der einlaufenden Seite der Flammensperre ein Expansionsraum, so daß die Detonationsfront vor der Flammensperre im Expansionsraum durch Sekundarzündung eine Deflagration entstehen läßt. Da die Flammensperre nur im Teilbereich von der Detonationsfront getroffen wird, bietet sie für die Detonationsfront einen hohen Strömungswiderstand. Die freie Querschnittsfläche der gesamten Flammensperre ist vorzugsweise gleich oder größer als der Rohrdurchmesser des Rohrstutzens.The invention thus makes it possible to protect against detonation without its own bumper and only with a flame arrester train without the flame arrester causing high pressure drops leads in normal operation. The essence of the present invention consists of the detonation front only in a partial area to let the flame arrester hit it by the detonation front with a pipe socket very close to the Flame arrester is introduced. This creates on the incoming Side of the flame arrester an expansion space so that the Detonation front in front of the flame arrester in the expansion room Secondary ignition can cause deflagration. Because the flame arrester only hit in part by the detonation front it offers a high flow resistance for the detonation front. The free cross-sectional area of the entire flame arrester is preferably equal to or larger than the pipe diameter of the pipe socket.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Rohrleitungsstück so nahe an die Flammensperre herangeführt, daß der von der Detonationsfront getroffene Teilbereich im wesentlichen dem Rohrdurchmesser entspricht. Die Flammensperre hat dabei vorzugsweise einen gesamten Durchmesser, der wenigstens dem Doppelten des Durchmessers des Teilbereichs entspricht, um im normalen Betrieb geringe Druckverluste zu erreichen.In a preferred embodiment of the invention, the Pipe piece so close to the flame arrester that the sub-area hit by the detonation front essentially corresponds to the pipe diameter. The flame arrester has it preferably an entire diameter of at least twice of the diameter of the section corresponds to in normal Operation to achieve low pressure drops.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist in Bezug auf das Flammenlöschverhalten umso günstiger, je dichter das Ende des Rohrstutzens an die Flammensperre herangeführt wird. Eine untere Grenze für die Verringerung des freien zwischenraums zwischen dem Ende des Rohrstutzens und der Flammensperre ergibt sich daraus, daß im normalen Betrieb der Gesamtquerschnit der Flammensperre bei den üblichen, relativ geringen Strömungsgeschwindigkeiten noch ausreichend gleichmäßig angeströmt wird. The mode of operation of the arrangement according to the invention is related on the flame extinguishing behavior the more favorable the denser that End of the pipe socket is brought up to the flame arrester. A lower limit for the reduction of the free space between the end of the pipe socket and the flame arrester from the fact that in normal operation the total cross section of the Flame arrester at the usual, relatively low flow rates is still sufficiently even flow.

Unter Beachtung dieser Randbedingungen ist in bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Detonationssicherung der freie Abstand zwischen dem Ende des Rohrstutzens und der Flammensperre größer/gleich einem Drittel und kleiner/gleich dem Rohrdurchmesser.Taking these boundary conditions into account in preferred embodiments the detonation protection according to the invention free distance between the end of the pipe socket and the flame arrester greater than / equal to a third and less than / equal to that Pipe diameter.

Für einen vorzugsweise in einem zylindrisch ausgebildeten Innenraum des Gehäuses, dessen Querschnitt etwa dem Querschnitt der Flammensperre entspricht, ist die Länge des Innenraums auf der Seite des Rohrstutzens bis zur Flammensperre vorzugsweise mehr als dem 0,6fachen des Rohrdurchmessers und kann vorzugsweise kleiner/gleich dem 2fachen des Rohrdurchmesser und kann, insbesondere bei Anwendung einer unten erläuterten Vorzündung, auf bis auf die Hälfte des Rohrdurchmeser reduziert werden.For a preferably in a cylindrical interior of the housing, the cross section of which is approximately the cross section of the Flame arrester corresponds to the length of the interior on the Side of the pipe socket to the flame arrestor preferably more than 0.6 times the tube diameter and can preferably less than / equal to twice the pipe diameter and can, in particular when using a preignition explained below can be reduced to half the pipe diameter.

Der erfindungsgemäße Effekt des Auftreffens der Detonationsfront auf den Teilbereich der Flammensperre, durch das die Flammensperre der Detonationsfront einen hohen Strömungswiderstand entgegensetzt, kann noch dadurch verstärkt werden, daß die Flammensperre im Teilbereich anders ausgebildet ist als in dem den Teilbereich umgebenden Randbereich. Vorzugsweise ist dabei die Flammensperre im Teilbereich mit engeren Spaltweiten ausgebildet als im Randbereich, wobei zweckmäßigerweise die Spaltlänge der Flammensperre aus produktionstechnischen Gründen über den gesamten Querschnitt gleich ist.The inventive effect of hitting the detonation front to the section of the flame arrester through which the flame arrester the detonation front has a high flow resistance, can be reinforced by the flame arrester is designed differently in the partial area than in the Partial area surrounding edge area. Preferably, the Flame arrester in the partial area with narrower gap widths than in the edge area, with the gap length expediently Flame arrester for production reasons over the entire Cross section is the same.

Die erfindungsgemäße Detonationssicherung kann im Rohrstutzen mit gegen den Rohrdurchmesser kleinen Verbindungsöffnungen zum den Rohrstutzen umgebenden Expansionsraum versehen sein, um durch eine Vorzündung durch die Detonationsfront im Expansionsraum eine Vorverbrennung zu bewirken, so daß durch vorverbrannte Gase einer Tendenz zur erneuten Ausbildung einer Detonationsfront im Expansionsraum, insbesondere durch eine Reflektion an der der Flammensperre entfernten Stirnwand des Expansionsraums, wirkungsvoll entgegnet wird, so daß die Länge des Expansionsraums verringert werden kann. The detonation protection according to the invention can be in the pipe socket with small connection openings to the pipe diameter to the the expansion space surrounding the pipe socket to be provided by pre-ignition through the detonation front in the expansion space to cause a pre-combustion so that by pre-burned Gases of a tendency to re-form a detonation front in the expansion space, especially by reflection the end wall of the expansion space, which is removed from the flame arrester, countered effectively, so that the length of the expansion space can be reduced.

Zur Aufteilung der Detonationsfront in mehrere Teil-Detonationsfronten kann die erfindungsgemäße Detonationssicherung eine Mehrzahl von Rohrstutzen vor der Flammensperre aufweisen, wobei die Mehrzahl der Rohrtutzen vorzugsweise rotationssymmetrisch zur Mittelachse der Flammensperre angeordnet sind.For dividing the detonation front into several partial detonation fronts can the detonation protection according to the invention Have a plurality of pipe sockets in front of the flame arrestor, wherein the majority of the pipe sockets are preferably rotationally symmetrical are arranged to the central axis of the flame arrester.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 -
eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einer gegen eine Flammensperre anlaufenden Detonationsfront
Figur 2 -
die Darstellung gemäß Figur 1 mit der Ausbreitung einer Deflagration, die durch eine von der Detonationsfront initiierten Sekundärzündung entstanden ist
Figur 3 -
die Ausführungsform gemäß Figur 1 für einen normalen Betriebsfall mit Darstellung der Verteilung des aus dem Rohrstutzen austretenden Durchflußmediums auf die gesamte Fläche der Flammensperre
Figur 4 -
ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung die analog dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1, jedoch für beidseitig anlaufende Detonationsfronten ausgebildet ist
Figur 5 -
eine Darstellung gemäß Figur 1 für ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung
Figur 6 -
die Darstellung gemäß Figur 2 für ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung
Figur 7 -
eine Darstellung gemäß Figur 1 für ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung
Figur 8 -
eine Darstellung gemäß Figur 3 für das fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung
Figur 9 -
eine Darstellung gemäß Figur 1 für ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung
Figur 10 -
eine Darstellung gemäß Figur 3 für das sechste Ausführungsbeispiel der Erfindung.
The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. Show it:
Figure 1 -
is a schematic representation of a first embodiment of the invention with a detonation front starting against a flame arrester
Figure 2 -
the representation of Figure 1 with the spread of a deflagration, which has arisen from a secondary ignition initiated by the detonation front
Figure 3 -
the embodiment of Figure 1 for a normal operating case showing the distribution of the flow medium emerging from the pipe socket on the entire surface of the flame arrester
Figure 4 -
a second embodiment of the invention which is analogous to the embodiment of Figure 1, but for detonation fronts starting on both sides
Figure 5 -
a representation of Figure 1 for a third embodiment of the invention
Figure 6 -
the representation of Figure 2 for a fourth embodiment of the invention
Figure 7 -
a representation of Figure 1 for a fifth embodiment of the invention
Figure 8 -
a representation of Figure 3 for the fifth embodiment of the invention
Figure 9 -
a representation of Figure 1 for a sixth embodiment of the invention
Figure 10 -
a representation of Figure 3 for the sixth embodiment of the invention.

Figur 1 zeigt schematisch eine Detonationssicherung, die, wie dies gestrichelt dargestellt ist, mit einem in eine Rohrleitung 1 einsetzbaren Gehäuse 2 ausgebildet ist. Das Gehäuse 2 ist an beiden Enden an die Rohrleitung angeflanscht und bildet einen Innenraum 3 des Gehäuses 2. In den Innenraum 3 ragt von einer Seite ein die Rohrleitung 1 fortsetzender Rohrstutzen 4 hinein, das vor einer mittig in dem Gehäuse 2 angeordneten Flammensperre 5 endet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Flammensperre 5 zwischen zwei Hälften 6 des Gehäuses durch Flanschverbindungen 7 gehalten.Figure 1 shows schematically a detonation fuse, the how this is shown in dashed lines, with a in a pipe 1 insertable housing 2 is formed. The housing 2 is on flanged to the pipe at both ends and forms one Interior 3 of the housing 2. In the interior 3 protrudes from one A pipe socket 4 continuing the pipeline 1, that in front of a flame arrester arranged centrally in the housing 2 5 ends. In the illustrated embodiment, the flame arrester 5 between two halves 6 of the housing by flange connections 7 held.

Figur 1 zeigt eine durch den Rohrstutzen 4 anlaufende Detonationsfront 8, die auf einen als einen Teilbereich 9 der Flammensperre 5 trifft.FIG. 1 shows a detonation front starting through the pipe socket 4 8, the one as a partial area 9 of the flame arrester 5 hits.

Figur 2 verdeutlicht, daß der Rohrstutzen 4, der die Rohrleitung 1 fortsetzt, einen Durchmesser D aufweist und daß die Detonationsfront 8 praktisch mit dem Durchmesser D auf den Teilbereich 9 der Flammensperre 5 auftrifft, der somit auch etwa den Durchmesser D aufweist. Die Stoßwelle der Detonationsfront 8 trifft auf den geringen Durchmesser D auf einen relativ hohen Strömungswiderstand der Flammensperre 5, so daß die Detonationsfront 8 von der Flammensperre 5 teilweise reflektiert bzw. beim Eindringen in den Teilbereich der Flammensperre 5 zum Erlöschen gebracht wird. In dem offenen Bereich zwischen dem Ende des Rohrstutzens 4 und der Flammensperre 5 bewirkt die Detonationsfront in einem Expansionsraum 13 des Gehäuses 6 eine Sekundärzündung. Der Expansionsraum 13 erstreckt sich über eine Länge L1 von der Mündung des Rohrstutzens 4 zurück von der Flammensperre 5 weg. Aufgrund der Sekundarzündung entsteht in dem Expansionsraum 13 eine Deflagration, die mit einer wesentlich niedrigeren Flammenfortpflanzungsgeschwindigkeit und geringerem Verbrennungsdruck auf den äußeren Bereich der Flammensperre 5 trifft. Durch Reflektionen an den Wänden des Expansionsraums 13, insbesondere an einer den Rohrstutzen 4 umgebenden ringförmigen Stirnwand 10, könnte sich die Deflagration wieder in eine Detonationsfront ausbilden. Durch eine ausreichende Mindestlänge L1 wird dem entgegengewirkt, da die reflektierte und in eine Detonation überführte Deflagrationsfront dann auf bereits verbranntes Gemisch vor der Flammensperre 5 trifft und somit wirkungslos wird.Figure 2 illustrates that the pipe socket 4, which continues the pipeline 1, has a diameter D and that the detonation front 8 practically impinges with the diameter D on the portion 9 of the flame arrestor 5, which thus also has approximately the diameter D. The shock wave of the detonation front 8 strikes the small diameter D of a relatively high flow resistance of the flame arrestor 5, so that the detonation front 8 is partially reflected by the flame arrestor 5 or is extinguished when penetrating into the partial area of the flame arrestor 5. In the open area between the end of the pipe socket 4 and the flame arrestor 5, the detonation front causes secondary ignition in an expansion space 13 of the housing 6. The expansion space 13 extends over a length L 1 from the mouth of the pipe socket 4 back away from the flame arrestor 5. Because of the secondary ignition, a deflagration occurs in the expansion space 13, which strikes the outer area of the flame arrestor 5 with a substantially lower flame propagation speed and lower combustion pressure. Due to reflections on the walls of the expansion space 13, in particular on an annular end wall 10 surrounding the pipe socket 4, the deflagration could form again in a detonation front. This is counteracted by a sufficient minimum length L 1 , since the deflagration front that is reflected and detonated then strikes a mixture that has already burned in front of the flame arrestor 5 and is therefore ineffective.

Der freie Querschnitt der Flammensperre 5 entspricht mindestens der Querschnittsfläche des Rohrstutzens 4 mit dem Rohrdurchmesser D oder ist größer, so daß für eine gemäß Figur 3 nicht als Detonationsfront 8, sondern als normale Strömung 11 durchquerendes Gas kein wesentlicher Druckverlust durch die Flammensperre 5 entsteht.The free cross section of the flame arrestor 5 corresponds at least the cross-sectional area of the pipe socket 4 with the pipe diameter D or is larger, so that for a not according to Figure 3 as Detonation front 8, but crossing as normal flow 11 Gas no significant pressure loss through the flame arrestor 5 arises.

Figur 3 läßt erkennen, daß der freie Abstand L2 zwischen dem Mündungsende des Rohrstutzens 4 und der dem Rohrstutzen 4 zugewandten Oberfläche der Flammensperre 5 so gewählt ist, daß im normalen Betrieb die Flammensperre 5 vom Durchflußmedium gleichmäßig angeströmt wird. Dies ist der Fall, wenn die die Länge des Zwischenraums L2 größer/gleich einem Drittel und kleiner/gleich dem Innendurchmesser D ist.Figure 3 shows that the free distance L 2 between the mouth end of the pipe socket 4 and the pipe socket 4 facing surface of the flame arrestor 5 is selected so that the flame arrester 5 is flowed evenly from the flow medium in normal operation. This is the case if the length of the space L 2 is greater than / equal to a third and less than / equal to the inner diameter D.

Das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 mit dem einzigen Unterschied, daß auf beiden Seiten der Flammensperre 5 ein Rohrstutzen 4 vorgesehen ist, so daß die in Figur 4 dargestellte Detonationssicherung für von beiden Seiten auflaufende Detonationsfronten 8 geeignet ist.The embodiment shown in Figure 4 corresponds to that 1 with the only difference, that a pipe socket 4 is provided on both sides of the flame arrestor 5 is, so that the detonation protection shown in Figure 4 for detonation fronts 8 suitable is.

Das in Figur 5 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß die Flammensperre 5' im Teilbereich 9' mit engeren Spaltweiten gefertigt ist, so daß die Flammensperre 5' der Detonationsfront 8 durch den verengten Teilbereich 9' noch einen höheren Strömungswiderstand entgegensetzt.The further embodiment of the invention shown in Figure 5 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that the flame arrester 5 'in the partial area 9 'is made with narrower gap widths, so that the flame arrester 5 'of the detonation front 8 through the narrowed section 9 'still opposes a higher flow resistance.

Bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel, daß dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel im übrigen gleicht, ist der Rohrstutzen 4 mit kleinen verbindungsöffnungen 12 versehen, durch die von der einlaufenden Detonationsfront 8 unmittelbar nach dem Beginn des Gehäuses 2 ein Teil abgezweigt und direkt in den Expansionsraum 13 geleitet wird, wo durch die Zündung des abgezweigten Teils der Detonationsfront 8 eine Vorverbrennung stattfindet, so daß verbrannte Gase im Expansionsraum 13 die Ausbildung einer Sekundärdetonation durch Reflektion einer Deflagration an der Rückwand 10 des Gehäuses 2 unterbindet unterbinden und dadurch die Länge L1 verringert werden kann.In the embodiment shown in Figure 6, which is the same as the embodiment shown in Figure 5, the pipe socket 4 is provided with small connection openings 12 through which a part branches off from the incoming detonation front 8 immediately after the start of the housing 2 and directly into the Expansion space 13 is directed, where a pre-combustion takes place by the ignition of the branched off part of the detonation front 8, so that burned gases in the expansion space 13 prevent the formation of a secondary detonation by reflecting a deflagration on the rear wall 10 of the housing 2 and thereby reduce the length L 1 can be.

Das in den Figuren 7 und 8 dargestellte fünfte Ausführungsbeispiel sieht vor, die Flammensperre 5 gegenüber dem Durchmesser D der Rohrleitung 1 extrem groß auszulegen, um im Normalbetrieb einen sehr niedrigen Druckverlust durch die Flammensperre 5 zu erhalten. Um im Normalbetrieb unter Einhaltung eines wirkungsvollen Abstandes L2 eine ausreichend gleichmäßige Anströmung des Durchflußmediums auf die Gesamtfläche der Flammensperre 5 einzustellen, sind mehrere Rohrstutzen 4' über den Querschnitt der Flammensperre 5 verteilt angeordnet. Figur 7 verdeutlicht, daß dadurch eine in der Rohrleitung 1 anlaufende Detonationsfront auf mehrere Teil-Detonationsfronten 8' verteilt wird, die auf zugehörige Teilbereiche 9'' der Flammensperre 5 auftreffen. Die die Länge L1 des Expansionsraumes 13' begrenzende hintere Stirnwand 10' wird dabei durch Wandstücke gebildet, die in Strömungsrichtung vor der Flammensperre 5 einen Verteilerraum 14 begrenzen, der sich ausgehend von dem Durchmesser D der Rohrleitung 1 auf den wirksamen Durchmesser der Flammensperre 5 erweitert und in die Rohrstutzen 4' übergeht. Die in Figur 7 dargestellte Anordnung der Rohrstutzen 4' weist einen zentralen Rohrstutzen 4' auf, der mit der Rohrleitung 1 fluchtet, jedoch einen etwas geringeren Durchmesser als die Rohrleitung 1 aufweist. Vier weitere Rohrstutzen 4' sind auf einem Radius um den zentralen Rohrstutzen 4' herum gleich beabstandet angeordnet. Figur 8 verdeutlicht den Normalbetrieb, in dem durch die Rohrstutzen 4' normale Teilströmungen 11' hindurchtreten und sich gleichmäßig auf die Querschnittsfläche der Flammensperre 5 verteilen.The fifth exemplary embodiment shown in FIGS. 7 and 8 provides for the flame arrester 5 to be designed to be extremely large compared to the diameter D of the pipeline 1 in order to obtain a very low pressure loss through the flame arrester 5 in normal operation. In order to set a sufficiently uniform flow of the flow medium onto the entire surface of the flame arrester 5 while maintaining an effective distance L 2, a plurality of pipe sockets 4 'are arranged distributed over the cross section of the flame arrester 5. FIG. 7 illustrates that a detonation front that starts in the pipeline 1 is distributed over several partial detonation fronts 8 ′ which strike the associated partial regions 9 ″ of the flame arrester 5. The rear end wall 10 'which delimits the length L 1 of the expansion space 13' is formed by wall pieces which, in the flow direction in front of the flame arrester 5, delimit a distributor chamber 14 which, starting from the diameter D of the pipeline 1, widens to the effective diameter of the flame arrester 5 and passes into the pipe socket 4 '. The arrangement of the pipe socket 4 'shown in FIG. 7 has a central pipe socket 4' which is flush with the pipe 1, but has a somewhat smaller diameter than the pipe 1. Four further pipe sockets 4 'are arranged on a radius around the central pipe socket 4' equally spaced. FIG. 8 illustrates normal operation, in which normal partial flows 11 ′ pass through the pipe socket 4 ′ and are distributed evenly over the cross-sectional area of the flame arrester 5.

Bei dem in den Figuren 9 und 10 dargestellten sechsten Ausführungsbeispiel fehlt gegenüber dem fünften Ausführungsbeispiel ein zentraler Rohrstutzen 4'. Vielmehr sind lediglich zwei Rohrstutzen 4' dargestellt, die sich beide in einem gleichen Abstand zur Mittelachse des Gehäuses 2 bzw. der Flammensperre 5 befinden. Auch mit dieser Anordnung werden Teil-Detonationsfronten 8' (Figur 9) bzw. normale Teilströmungen 11' (Figur 10) ausgebildet.In the sixth embodiment shown in FIGS. 9 and 10 is missing compared to the fifth embodiment a central pipe socket 4 '. Rather, there are only two pipe sockets 4 'shown, both at an equal distance to the central axis of the housing 2 or the flame arrestor 5. With this arrangement, partial detonation fronts 8 ' (Figure 9) or normal partial flows 11 '(Figure 10).

In der dargestellten bevorzugten Dimensionierung beträgt die Länge L1 ≥ 0,5 D und ≤ 2 D und die Länge L2 zwischen ≥ 1/3 D und ≤ 1 D. Die Optimierung der Längen L1 und L2 hängt vom Druckverlust durch die Flammensperre 5 ab.In the preferred dimensioning shown, the length L 1 ≥ 0.5 D and ≤ 2 D and the length L 2 between ≥ 1/3 D and ≤ 1 D. The optimization of the lengths L 1 and L 2 depends on the pressure loss through the flame arrester 5 from.

Claims (16)

Verfahren zum Unschädlichmachen einer in einer Rohrleitung (1) geführten Detonationsfront (8) mit Hilfe einer Flammensperre (5, 5'), dadurch gekennzeichnet, daß die Detonationsfront (8, 8') so nahe an die einen gegenüber der Rohrleitung (1) größeren Durchmesser aufweisenden Flammensperre (5, 5') geführt wird, daß die Detonationsfront (8, 8') nur auf einen Teilbereich (9, 9', 9'') der Flammensperre (5, 5') auftrifft und daß die Detonationsfront (8, 8') so vor der Flammensperre (5, 5') expandiert wird, daß eine Deflagration entsteht, die auf den äußeren Querschnitt der Flammensperre (5, 5') auftrifft.Method for rendering a detonation front (8) in a pipeline (1) harmless with the aid of a flame arrester (5, 5 '), characterized in that the detonation front (8, 8') is so close to the one larger than the pipeline (1) Flame barrier (5, 5 ') having a diameter is such that the detonation front (8, 8') only strikes a partial area (9, 9 ', 9'') of the flame barrier (5, 5') and that the detonation front (8 , 8 ') is expanded in front of the flame arrester (5, 5') in such a way that a deflagration occurs which strikes the outer cross section of the flame arrester (5, 5 '). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein geringer Teil der Detonationsfront (8) in einen die Expansion bewirkenden Expansionsraum (13) zur Vorverbrennung in Expansionsraum (13) abgezweigt wird.A method according to claim 1, characterized in that a small part of the detonation front (8) into an expansion effecting expansion space (13) for pre-combustion in Expansion space (13) is branched off. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detonationsfront (8) in mehreren Teil-Detonationsfronten (8') auf mehrere Teilbereiche (9'') der Flammensperre (5, 5') geleitet wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the detonation front (8) in several partial detonation fronts (8 ') on several partial areas (9' ') of the flame arrester (5, 5 ') is passed. Detonationssicherung mit einem zum Einbau in ein Behälter- bzw. Rohrleitungssystem (1) geeigneten Gehäuse (2), in dem eine den Flammendurchtritt verhindernde Flammensperre (5, 5') angeordnet ist, deren Durchmesser deutlich größer als der Rohrdurchmesser (D) ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Rohrstutzen (4, 4') unter Bildung eines freien Zwischenraums bis nahe an die Flammensperre (5) erstreckt, so daß eine durch den Rohrstutzen (4, 4') fortschreitende Detonationsfront (8, 8') nur auf einen Teilbereich (9, 9') der Flammensperre (5, 5') trifft und daß um den Rohrstutzen (4, 4') herum ein ausreichend großer Expansionsraum (13) zur Ausbildung einer Deflagration vorhanden ist.Detonation protection with a for installation in a container or Pipe system (1) suitable housing (2) in which a flame arrester (5, 5 ') is arranged, the diameter of which is significantly larger than the pipe diameter (D), characterized in that at least one pipe socket (4, 4 ') to form a free space extends close to the flame arrester (5), so that a progressing through the pipe socket (4, 4 ') Detonation front (8, 8 ') only on a partial area (9, 9 ') of the flame arrester (5, 5') hits and that around a sufficiently large expansion space around the pipe socket (4, 4 ') (13) to form a deflagration is. Detonationssicherung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Abstand (L2) zwischen dem Ende des Rohrstutzens (4, 4') und der Flammensperre (5, 5') nicht größer als der Rohrdurchmesser (D) ist.Detonation protection according to claim 4, characterized in that the free distance (L 2 ) between the end of the pipe socket (4, 4 ') and the flame arrester (5, 5') is not greater than the pipe diameter (D). Detonationssicherung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Abstand zwischen dem Ende des Rohrstutzens (4, 4') und der Flammensperre (5, 5') nicht kleiner als 1/3 des Rohrdurchmessers (D) ist.Detonation protection according to claim 4 or 5, characterized in that the free distance between the end of the Pipe socket (4, 4 ') and the flame arrester (5, 5') not is less than 1/3 of the pipe diameter (D). Detonationssicherung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (3) des Gehäuses (2) zylindrisch ausgebildet ist und einen etwa dem Querschnitt der Flammensperre (5, 5') entsprechenden Querschnitt aufweist.Detonation protection according to one of claims 4 to 6, characterized characterized in that the interior (3) of the housing (2) is cylindrical and approximately the cross section the cross section corresponding to the flame arrester (5, 5 ') having. Detonationssicherung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L1) des Innenraums (3) auf der Seite des Rohrstutzens (4, 4') bis zur Flammensperre (5, 5') nicht kleiner als das 0,5fache des Rohrdurchmessers (D) ist. Detonation protection according to claim 7, characterized in that the length (L 1 ) of the interior (3) on the side of the pipe socket (4, 4 ') to the flame arrester (5, 5') is not less than 0.5 times the pipe diameter ( D) is. Detonationssicherung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L1) des Innenraums (3) auf der Seite des Rohrstutzens (4, 4') bis zur Flammensperre (5, 5') nicht größer als der doppelte Rohrdurchmesser (D) ist.Detonation protection according to claim 7 or 8, characterized in that the length (L 1 ) of the interior (3) on the side of the pipe socket (4, 4 ') to the flame arrester (5, 5') is not greater than twice the pipe diameter (D ) is. Detonationssicherung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammensperre (5') im Teilbereich (9') anders ausgebildet ist als in dem den Teilbereich (9') umgebenden Randbereich.Detonation protection according to one of claims 4 to 9, characterized characterized in that the flame arrester (5 ') in the partial area (9 ') is designed differently than in the partial area (9 ') surrounding edge area. Detonationssicherung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammensperre (5') im Teilbereich (9') mit engeren Spaltweiten ausgebildet ist als im Randbereich.Detonation protection according to claim 10, characterized in that the flame arrester (5 ') in the partial area (9') with narrower gap widths is formed than in the edge area. Detonationssicherung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltlänge der Flammensperre (5, 5') über ihren gesamten Querschnitt gleich ist.Detonation protection according to claim 11, characterized in that the gap length of the flame arrester (5, 5 ') over their entire cross section is the same. Detonationssicherung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (4) gegen den Rohrdurchmesser (D) kleine Verbindungsöffnungen (12) zum den Rohrstutzen (4) umgebenden Expansionsraum (13) aufweist.Detonation protection according to one of claims 4 to 12, characterized in that the pipe socket (4) against the Pipe diameter (D) small connection openings (12) for the expansion socket (13) surrounding the pipe socket (4). Detonationssicherung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der Flammensperre (5, 5') Rohrstutzen (4, 4') vorgesehen sind.Detonation protection according to one of claims 4 to 13, characterized in that on both sides of the flame arrester (5, 5 ') pipe socket (4, 4') are provided. Detonationssicherung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Rohrstutzen (4') vor der Flammensperrre (5, 5') angeordnet ist.Detonation protection according to one of claims 4 to 14, characterized in that a plurality of pipe sockets (4 ') is arranged in front of the flame arrestor (5, 5'). Detonationssicherung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl der Rohrstutzen (4') rotationssymmetrisch zur Mittelachse der Flammensperre (5, 5') angeordnet ist.Detonation protection according to claim 15, characterized in that the majority of the pipe socket (4 ') is rotationally symmetrical to the central axis of the flame arrester (5, 5 ') is.
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