Função e descrição
Os corta-chamas hidráulicos da série TS/… da PROTEGO® são acima de tudo concebidos para a proteção de instalações de processamento com risco de explosão, que estão conectadas a instalações de combustão de ar de escape (AVA) ou instalações de pós-combustão térmica (TNV). Os corta-chamas úmidos da série TS/... são especialmente adequados para a proteção de instalações que transportam substâncias muito sujas, pegajosas, polimerizantes ou formadoras de espuma para a AVA. Por regra, e considerando as condições de operação da instalação, deve-se contar tanto com deflagrações de tubo como também com detonações estáveis e combustão contínua.
O corta-chamas hidráulico TS/... da PROTEGO® é de um equipamento que garante proteção contra a propagação de chamas em caso de combustão de curta duração, deflagrações e detonações estáveis de misturas de gás/ar ou vapor de produto/ar dos respectivos grupos de explosão em todas as faixas de concentração inflamáveis até uma temperatura de trabalho de + 60 °C e uma pressão de trabalho até 1,1 bar (absoluta).
Os corta-chamas do tipo TS/... são os únicos corta-chamas hidráulicos que são verificados e certificados para as substâncias de todos os grupos de explosão.
Teste de protótipo segundo a diretriz ATEX e EN ISO 16852, assim como outras normas internacionais.
Os corta-chamas hidráulicos da série TS/... são compostos essencialmente pelo vaso de imersão (1) com bocais de saída de ar e bocais de conexão para o tubo submerso, pelos tubos submersos (2) com curvas e flanges de conexão, bem como pelo tubo coletor (3) com flange de conexão. O vaso (1) inclui pelo menos um bocal para a medição de temperatura do líquido de imersão (5) e, para a determinação da temperatura no gás de escape, pelo menos um bocal por cada bocal de gás de escape (6) para receber os sensores de temperatura. Além disso, o vaso inclui dois bocais (7, 8) para a medição de nível, dois bocais (9, 10) para a regulagem de nível e um bocal (11) para o esvaziamento. Estão instalados vidros de inspeção (4) para a observação do líquido de imersão e da câmara do gás.
Os tubos submersos podem ser retirados do corta-chamas hidráulico para limpeza dos orifícios ou do tubo. O tubo coletor inclui as conexões flangeadas correspondentes para o transporte do ar de exaustão e o número de bocais para a distribuição no tubo submerso em função da divisão do fluxo do ar de exaustão.
Nos corta-chamas hidráulicos da série TS/... da PROTEGO® são conduzidas misturas inflamáveis através de um selo hidráulico com uma profundidade de imersão definida. O fluxo de mistura é dividido e conduzido de forma uniforme para os tubos submersos individuais. Os tubos submersos são providos de pequenos orifícios, permitindo assim colunas de bolhas defi nidas. No caso de uma ignição na mistura efluente impede-se que as chamas retrocedam para a tubulação de alimentação. O impedimento eficaz de uma propagação de chamas em caso de deflagração, detonação ou combustão curta é influenciada de forma determinante pelos seguintes parâmetros operacionais:
- vazão da mistura,
- profundidade de imersão da superfície do selo hidráulico até o limite superior dos orifícios nos tubos submersos,
- temperatura da água no corta-chamas hidráulico,
- tamanho das bolhas, forma e densidade e, assim, pelo diâmetro exato dos orifícios nos tubos submersos
Caso ocorra uma combustão da mistura dentro do corta-chamas hidráulico sob determinadas condições de operação imediatamente na superfície do líquido, garante-se um tempo de resistência limitado (resistência à propagação de ignição). Por esse motivo são instalados sensores de temperatura em um número adequado na câmara de gás, através dos quais devem ser ativadas funções de emergência (desligamento da instalação, inertização, etc.) na instalação quando for atingida uma temperatura pré-selecionada.
Como elemento essencial de segurança técnica, tem que existir um monitoramento da vazão de funcionamento preciso. Este dispositivo tem que garantir que são monitoradas e limitadas as vazões máximas admissíveis subjacentes ao dimensionamento do corta-chamas hidráulico, para que sejam ativadas funções de emergência em caso de uma quantidade de gás de escape elevada. Além disso, é necessária uma profundidade de imersão suficiente à prova de propagação de chamas, ou seja, tem que ser garantida um nível de água suficiente através de dispositivos de medição adequados.
A perda de pressão de um corta-chamas hidráulico resulta de uma vazão máx. das perdas de fluxo de entrada e de saída de aprox. 12 a 18 mbar bem como da profundidade de imersão, por ex., 350 mm = 35 mbar como perda total de aprox. 47 a 53 mbar.
Dimensões
Os corta-chamas hidráulicos da série TS/... têm um diâmetro padrão de 1000 mm e 2000 mm. Dependendo da vazão de ar de exaustão também são possíveis diâmetros diferentes de 600 mm a 3000 mm. Os corta-chamas hidráulicos com um diâmetro igual ou superior a 2000 mm têm um defletor para impedir um movimento ondulatório do leito borbulhante. Todos os coletores de entrada e de saída, bem como os componentes internos como, por ex., defletores acústicos, são componentes relevantes para a segurança técnica e, tal como o corta-chamas hidráulico, não devem ser alterado em termos construtivos!
Seleção do material
A seleção de material é determinada pelos dados de processo do ar de exaustão. A seleção é composta por vasos em aço, Aço inoxidável, aço revestido ou forrado com ECTFE ou resina artificial. Os tubos submersos são feitos de Aço inoxidável, Hastelloy ou plástico.
Dados necessários para a especificação
Die sicherheitstechnische Auslegung der Tauchsicherung erfordert die relevanten Betriebsdaten:
Gemischvolumenstrom unter der Berücksichtigung des max. möglichen Volumenstroms (m3/h)
Gemischzusammensetzung (Vol.%)
Betriebstemperatur (°C)
Seleção e Desenho
A perda de pressão total resulta da sobreposição de líquido (profundidade
de imersão estática) e das resistências dinâmicas de fluxo
nos tubos submersos, bem como nas tubulações de alimentação de
gás de escape. Para tal, é sempre necessário um aconselhamento
de segurança técnica por parte do fabricante!
É possível um revestimento do corta-chamas hidráulico para misturas
particularmente corrosivas. Os materiais de vasos, componentes
e tubos submersos devem ser adaptados às propriedades
corrosivas.
Tipo de conexão flangeada
As conexões flangeadas do lado da instalação são executadas conforme
EN 1092-1ou DIN 2501, PN 16 (a partir de DN 200, PN 10).
Opcionalmente, os flanges de conexão podem ser executadas conforme
qualquer norma internacional.
Instrumentation
A eficácia e função do corta-chamas hidráulico TS/... PROTEGO®
é assegurada quando a observância de um valor mínimo da profundidade
de imersão de operação, de um valor máximo da vazão de
mistura e da temperatura do gás, bem como de um valor mínimo
da temperatura da água é controlada por dispositivos de medição
e regulagem para nível, vazão e temperatura. Eventualmente, têm
que ser introduzidas funções de emergência automáticas em tempo
hábil através da tecnologia de medição, controle e regulagem.
Os dispositivos de segurança da tecnologia de medição, controle
e regulagem têm que ser à prova de explosão e homologados para
a zona 0.
A tecnologia de medição, controle e regulagem não faz parte do
escopo de fornecimento.
Temperature Measurement and Limitation
A profundidade de imersão de operação deve ser mantida através
de um controle e regulagem automáticos do abastecimento de
água, de forma a que a profundidade de imersão mínima operacional
não desça abaixo do nível inferior
Temperaturmessung und -begrenzung
Para evitar uma combustão contínua no corta-chamas, a alimentação de mistura tem que ser interrompida automaticamente caso uma temperatura de T = 80°C seja ultrapassada nos bocais de saída do gás. Sensores de temperatura servem para monitorar a temperatura de mistura.
Caso a temperatura da água desça abaixo dos T < 10°C (perigo de congelamento!) ou as temperaturas supracitadas sejam ultrapassadas na câmara de gás, um dispositivo de fecho rápido tem que fechar automaticamente, impedindo assim a alimentação de gás.
Podem ser fornecidos opcionalmente sensores de temperatura homologados.
Versão e especificação
O corta-chamas hidráulico está designado com o grupo de explosão,
diâmetro e número de tubos submersos.
Sua concepção é modular e foi efetuado um teste de protótipo para o respectivo grupo
de explosão.
Para gr. expl. IIA Tipo TS/P 1000 ou TS/P 2000 | |
Para gr. expl. IIB3 Tipo TS/E 1000 ou TS/E 2000 | |
Para gr. expl. IIC Tipo TS/W 1000 ou TS/W 2000 |
O número de tubos submersos depende da vazão de projeto.
Exemplo: o TS/E-1000-5 é um corta-chamas hidráulico para substâncias do grupo de explosão IIB3 com um diâmetro de 1000 mm e 5 tubos submersos.
Maximum Volume Flow
A vazão de operação máxima admissível é calculada através da multiplicação do número de tubos submersos (NTS) pela vazão de operação máxima admissível por tubo submerso na respectiva profundidade de imersão.
Pode-se abrir mão da medição da vazão em um caso específico, quando a limitação da vazão é garantida através de outros elementos construtivos a montante, como, por exemplo, um dispositivo de transporte ou de estrangulamento em combinação com um equipamento de despressurização.
