Forschungsprojekt zum Ablauf von Staubexplosionen in Becherelevatoren mit runden Förder- und Rücklaufschächten abgeschlossen
Becherelevatoren stellen eine weit verbreitete Anlagenkomponente zur senkrechten Förderung von Schüttgütern dar. Die Ausbreitung von Staubexplosionen in Becherelevatoren wird von der Geometrie der Förderschächte beeinflusst. Eine veränderte Schachtgeometrie kann zu erhöhten Explosionsüberdrücken führen.
In diesem Forschungsprojekt wurde der Einfluss veränderter Schachtgeometrie auf Grund einer runden Bauform auf den maximalen Explosionsüberdruck näher untersucht.
Staubexplosionen in Becherelevatoren können verheerende Folgen haben. Konstruktive Schutzmaßnahmen wie beispielsweise Druckentlastungsflächen können Gefahren minimieren und Risiken reduzieren. Für die Dimensionierung von Druckentlastungsflächen für Becherelevatoren gelten Auslegungsempfehlungen, welche bei definierter Anordnung von Entlastungsflächen den maximalen Explosionsüberdruck bei Staubexplosionen in Becherelevatoren beschreiben.
Aktuelle Auslegungsempfehlungen für die Dimensionierung von Druckentlastungsflächen gelten für Becherelevatoren mit rechteckigen Schächten. Auf Grund der veränderten Schachtgeometrie in Becherelevatoren mit runden Schächten können in diesen erhöhte Flammengeschwindigkeiten und Explosionsüberdrücke auftreten. Um diese erhöhten Explosionsdrücke zu quantifizieren und entsprechende Schutzmaßnahmen abzuleiten, wurden im Rahmen eines Forschungsprojektes der FSA umfangreiche Explosionsversuche an einem Becherelevator mit runden Schächten im Realmaßstab durchgeführt. Dabei wurde bei Variation der Anordnung von Druckentlastungsflächen die Flammenausbreitung und Druckentwicklung für Staubexplosionen verschiedener Schüttgüter messtechnisch erfasst.
Ziel war die detaillierte Beantwortung der Fragestellung wie sich Staubexplosionen in Elevatoren mit runden Schächten ausbreiten und welche maximalen Explosionsüberdrücke und Flammengeschwindigkeiten dabei auftreten. Es konnte festgestellt werden, dass im Rundschachtelevator bei bestimmten Anordnungen der Druckentlastungsflächen die Auslegungsempfehlungen für Rechteckschachtelevatoren ausreichend sind. Weiterhin wurde festgestellt, dass bei einer Anordnung von Druckentlastungsflächen an Rundschachtelevatoren in großen Abständen Explosionsüberdrücke entstehen können, welche diejenigen in Rechteckschachtelevatoren erheblich überschreiten. Unter anderem wurde gezeigt, dass erhöhte Flammengeschwindigkeiten und Explosionsüberdrücke in Elevatoren mit runden Schächten erst ab einer gewissen Schachtlänge ohne Druckentlastung zu beobachten sind.
Ansprechpartner:
Tobias König
tobias.koenig@fsa.de