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Weiterentwicklung einer elektromagnetisch gesteuerten Explosionsklappe

Auf der Grundlage langjähriger Forschungsarbeit entwickeln wir eine Explosionsklappe, die aktiv elektrisch angesteuert wird. Mit dieser Klappe ist der statische Einstelldruck einstellbar und exakt reproduzierbar bei einer Entlastungsfähigkeit von 100%.

In den zurückliegenden 25 Jahren wurden zahlreiche Explosionsklappen auf dem Versuchsgelände der BGN/FSA EU-Baumusterprüfungen unterzogen. Dabei wurden stets Streuungen im dynamischen Ansprechdruck der Klappen gemessen, die oberhalb von 10% lagen. Dieses Verhalten zeigen auch massenträgheitslose Druckentlastungseinrichtungen wie z. B. Kunststofffolien, die bei EU- Bumusterprüfungen von Explosionsklappen für Referenzversuche oder auch bei Forschungsprojekten zum Thema Staubexplosionsschutz eingesetzt werden.

Die Schwankungen im dynamischen Ansprechdruck wirken sich erheblich auf den gemessenen reduzierten Explosionsdruck im zu schützenden Behältnis aus. Je höher der dynamische Ansprechdruck ist, desto höher ist der reduzierte Explosionsdruck und umgekehrt. Diese Streuung ist höchst unerwünscht und führt bei EU-Baumusterprüfungen von Explosionsklappen auf begrenztere Einsatzmöglichkeiten der Klappen, weil im ausgestellten Prüfzertifikat die Daten des Versuches ihren Niederschlag finden, welche die ungünstigsten Eigenschaften der Explosionsklappe (z. B. in Bezug auf die Klappenentlastungsfähigkeit) ergeben.

Auch bei vielen Forschungsprojekten zum Thema Staubexplosionsschutz wirkt sich die Streuung im dynamischen Ansprechdruck negativ aus, denn dabei wird in der Regel experimentell die Frage nach der Abhängigkeit des reduzierten Explosionsdrucks von anderen Parametern gestellt. Zu diesem Zweck werden fast immer druckentlastete Behälter eingesetzt, wodurch die Schwankung im dynamischen Ansprechdruck  die zu untersuchenden Zusammenhänge verschleiert.

Aus diesem Grund entwickeln wir eine Explosionsklappe, die aktiv elektrisch angesteuert wird. Mit dieser Klappe der statische Einstelldruck einstellbar und exakt reproduzierbar. Die Klappe verfügt über eine Entlastungsfähigkeit von 100 %.

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Veröffentlichungen

Dr. Dirk Lorenz Modellgestützte Optimierung des Schutzsystems Explosionsklappe zur kontrollierten Druckentlastung verfahrenstechnischer Apparate bei Staubexplosionen 2020-01-29 12:12:00
Dr. Dirk Lorenz

Modellgestützte Optimierung des Schutzsystems Explosionsklappe zur kontrollierten Druckentlastung verfahrenstechnischer Apparate bei Staubexplosionen

Dissertation, Bergische Universität Wuppertal, 2020