199943. lajstromszámú szabadalom • Ventillátor, elsősorban tűzveszélyes és robbanásveszélyes körülmények melletti üzemeltetésre
t HU 199943 B 2 A találmány tárgya ventilátor, elsősorban tűzveszélyes és robbanásveszélyes körülmények melletti üzemeltetésre. Ismeretes, hogy a technika számos területén kell alkalmazni ventilátort és annak hajtómotorját robbanásveszélyes vagy tűzveszélyes körülmények között. A tűzveszély és a robbanásveszély általában a szállított közeg természetéből, vagy a gépek környezetében levő poranyagok, vagy gázok, vagy gőzök miatt áll elő. Sok esetben olyan adottságok is előfordulhatnak, hogy mind a szállított gáz, mind a környezet tűzveszélyt és robbanásveszélyt jelent. Tűzveszélyes és robbanásveszélyes körülmények mellett üzemeltetett ventilátoroknál sok esetben az vált ki tüzet, illetve robbanást, hogy egyes géprészek más géprészekkel vagy testekkel mechanikai kölcsönhatásba kerülnek és ez a kölcsönhatás magas hőmérsékletű szikrát, hirtelen felizzást eredményez. A mechanikai kölcsönhatás ütközésből, súrlódásból és hasonlókból állhat. Előfordulhatnak villamos szikrák is, amelyek szintén gyulladáshoz, illetve robbanáshoz vezethetnek. Bizonyos üzemi körülmények a villamos vezetékek túlterhelését és ennek következtében túlmelegedését idézik elő, és így szintén okozói lehetnek gyullékony gázok vagy gőzök begyújtásának, illetve robbanásveszélyes közegek berobbantásának. Ventilátorok esetében a leggyakoribb veszélyhelyzetet a különféle anyagok mechanikus kölcsönhatása folytán keletkező szikrák okozzák. A szikrák következtében — vagy egyáltalán — bekövetkező robbanás vagy égés rendkívül súlyos személyi és anyagi károk előidézője. Ezzel magyarázható, hogy a tűzrendészeti hatóságok a veszélyes körülményekre tekintettel úgynevezett szikrabiztos ventilátorok használatát írják elő, ha a ventilátorok gyulladásveszélyes vagy robbanásveszélyes gázt szállítanak, vagy ilyen közeg fordulhat elő a ventilátorok környezetében. Az ismert folyamatok figyelembevételével, azok alapján igyekeztek olyan ventilátorokat — és általában olyan gyártmányokat — kialakítani, amelyekkel a tűzveszélyt és a robbanásveszélyt kívánták csökkenteni. Ilyen törekvéseket szolgáló intézkedések ismerhetők meg a Pongrácz K. — Gajer F. — Mányi B.: Robbanásbiztos villamos berendezések c. műből (Műszaki Kiadó, Budapest, 1980). E mű szerint villamosenergiával működtetett gépek (motorok, ventilátorok) egyes alkatrészeit - pl. ventilátorlapátokat, védőburkolatokat műanyagbevonattal látták el, vagy műanyagból alakították ki az egészet - a szikraképződés megakadályozása végett. E célból antisztatizált műanyagokat, különleges anyagpárokat alkalmaztak. Ezek ütési igénybevételnél valóban csökkentették a szikrázás veszélyét, de súrlódás esetén alacsonyabb gyulladási pontjuk és rossz hővezetőképességük miatt növelték a veszélyt a fémekhez képest. A megjelölt mű foglalkozik olyan biztonsági megoldással is, amelynek értelmében a veszélyt jelentő gép - pl. ventilátor — környezetében gázérzékelőt alkalmaznak és ez ha a gép környezetében veszélyes gázt vagy gázkoncentrációt észlel, kikapcsolja a gépet - pl. ventilátort — esetleg másik gépet kapcsol be. E megoldás hátrányos, sót veszélyt fokozó lehet, ugyanis ha az előbb említett veszélyhelyzet bekövetkezik, akkor hibátlan ventilátor esetén nem szabad azt kikapcsolni, ha viszont a ventilátorban mechanikai kölcsönhatás révén - pl. ütközéses szikraveszély — kockázatossá válik a helyzet, akkor ki kell kapcsolni a gépet. Olyan megoldások is megismerhetők a hivatkozott irodalmi forrásból, amelyek túláram esetén továbbá, ha a géprészek vagy a gép egyes termék hőmérséklete a megengedettet túllépi, akkor kikapcsolja a gépet. Vannak olyan megoldások is, amelyek reteszelő szervekkel rendelkeznek és csak olyan esetben engedik meg a gép üzemét, ha biztonságos körülmények állanak fenn, pl. előírt gázkonceutráció, hőmérséklet, stb. Látható, hogy az ismert megoldások eseti veszélyhelyzetekre irányuló védelmet nyújtanak csak. Szükséges, hogy az ismert megoldások alaposabb elemzésének és a fizikai, valamint kémiai folyamatok rövid összefoglalásával közelebb hozzuk a találmány indokoltságát. Az elvileg szikrabiztos ventilátorokat tulajdonképpen szikrabiztos anyagokból kellene felépíteni. Ilyen anyagok azonban nincsenek. Megfelelően intenzív kölcsönhatás esetén bármilyen anyagpár kölcsönatásából képződhet gyújtóképes szikra. Ezért csupán arról lehet szó a gyakorlatban, hogy olyan anyagokat, anyagpárokat választanak, amelyek kölcsönhatása az adott körülmények melletti alkalmazása során nem ad gyújtóképes szikrát. Ventiátorok esetében olyan anyagpárok alkalmazása merülhet fel, amelyek esetleges meghibásodások, véletlenszerű hatások következtében sem vezetnek gyújtóképes szikrához. A szikraképződést és ennek következtében a begyulladást, berobbanást egyedül az anyagpárok megfelelő kiválasztásával nem mindig lehet elérni, ezért olyan inhibitoros bevonatokat kellett kikísérletezni, amelyek intenzív mechanikai kölcsönhatás esetén olyan atomokat juttatnak a szállított közegbe, amelyek nehezítik a robbanáskor lejátszódó kémiai reakciók kialakulásához szükséges feltételeket. Ismeretes ugyanis, hogy az égés és a robbanás reakcióképes szabad atomok vagy gyökök között viszonylag kis aktivitási energia hatására pillanatszerűen látszódó reakciók sorozata, lényegükben atomreakciók. A robbanáskor lejátszódó kémiai folyamat viszonylag nagy aktiválási energia (gyújtás) hatására keletkező szabad atomok vagy gyökök keletkezésével indul. A keletkezett atomok vagy gyökök a folyamat további részében, a kicserélődési atomreakcióban, igen reakcióképes, viszonylag kis aktivitási energiát igénylő láncvivőket hoznak létre. Ezt a reakciósort két igen reakcióképes atom egyesülése (egyesülési atomreakció) szakítja meg. A keletkezett molekula további reagálásához már megint viszonylag nagy aktiválási ener5 10 13 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
