Förderschnecken mit Produktpropfen für die explosionstechnische Entkopplung

In einem neuen Forschungsprojekt untersucht die FSA, welche konstruktiven Merkmale eine Förderschnecke für Schüttgüter besitzen muss, damit sie im Falle einer Staubexplosion in einem angeschlossenen Anlagenteil neben ihrer eigentlichen Funktion als Stetigförderer gleichzeitig als Schutzmaßnahme gegenüber einer Flammenübertragung eingesetzt werden kann. Man spricht in diesem Falle von explosionstechnischer Entkopplung.

Im Anlagenbau hätte dies den großen Vorteil, dass man auf diese Weise eine sichere Schutzmaßnahme realisieren könnte ohne zusätzlichen Aufwand durch die Installation eines Schutzsystems mit Detektionseinrichtungen (z.B. Schnellschlussschieber oder Löschmittelsperre).
 
In den Untersuchungen werden sogenannte Rohrförderschnecken betrachtet. Diese sind im Innern mit einer speziellen Schneckenwelle ausgerüstet, bei der ein definierter Teil der Schneckenwendel herausgenommen wurde. Dadurch verbleibt im Innern der Rohrförderschnecke ein Produktpfropfen, der eine Flammenübertragung verhindern kann.

Schneckenwelle mit unterbrochener 
Schneckenwendel
Schneckenwelle mit ausgebildetem 
Produktpropfen

Die Länge des Produktpfropfens soll so gering wie möglich sein, um die Förderung im Normalbetrieb nicht negativ zu beeinflussen. Andererseits muss der Pfropfen eine gewisse Mindestlänge aufweisen, um sicher als Flammensperre wirken zu können. Der Explosionsdruck und spezifische Eigenschaften des Schüttguts spielen dabei eine wichtige Rolle. 

In Abhängigkeit der Eigenschaften der Schüttgüter (Schüttgewicht, Fließeigenschaften, Explosionskenngrößen des Feinstaubanteils etc.), der Pfropfenlänge, der Einbaulage und der konstruktiven Merkmale der Rohrförderschnecke (z.B. Spaltweite zwischen Schneckenwendel und Gehäuseinnenwand) wird die Wirksamkeit von Rohrförderschnecken als Schutzmaßnahme gegenüber einem Flammendurchlauf untersucht. Im Rahmen dieser Untersuchungen werden die Rohrförderschnecken dabei im Maßstab 1:1 mit unterschiedlich heftigen Staubexplosionen beaufschlagt. 


















Versuchsaufbau auf der Versuchsanlage der BGN/FSA in Kappelrodeck. In der Bildmitte ist die Rohrförderschnecke mit dem Produktauslauf (weißer Pfeil) zu sehen. Auf dem Podest befindet sich ein druckentlasteter Explosionsbehälter, der über einen Rohrbogen mit der Rohrförderschnecke in Verbindung steht.

Der Explosionsbehälter, die Verbindungsleitung und die Rohrförderschnecke selbst sind mit Messstellen für die Messung der Explosionsdrücke und der Flammenfortpflanzung ausgerüstet. Die Zuführung der Schüttgüter erfolgt mit Hilfe einer Dosierschleuse.

Die ersten Versuchsreihen wurden bereits durchgeführt und versprechen sehr interessante Ergebnisse. Nach Abschluss der Untersuchungen wird an gleicher Stelle von den Ergebnissen berichtet.