DE20203378U1 - Vorrichtung zur Abschirmung von Öffnungen einer Abfalldeponie - Google Patents

Description

- :&igr;

04.03.2002 SC/se 620060G

Luftwandtechnoiogie GmbH
Erftstr. 20

D-41238 Mönchengladbach

Vorrichtung zur Abschirmung von Öffnungen einer Abfaildeponie

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abschirmung von Öffnungen, insbesondere von Toren oder Türen einer Abfalldeponie. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur Abschirmung von Öffnungen von Entladestellen, Aufgabe- oder Aufnahmebunkern oder anderen Einrichtungen für Anlieferung, Transport und Lagerung von Abfällen.

Bei der Abschirmung derartiger Deponien ist besonders zu berücksichtigen, daß sie regelmäßig durch anfahrende Deponiefahrzeuge frequentiert werden. Gemäß der dreißigsten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes ist dabei vorgeschrieben, daß die während des Fahrzeug-Abkippvorganges entstehende Emission von Staub und Geruch der in der Deponie lagernden Stoffe nach außen hin verhindert werden muß. Hierfür sieht die genannte Durchführungsverordnung die Anordnung von Gebäudeschieusen an den Deponieräumen vor. Dies bedeutet, daß ein beladenes Fahrzeug erst rückwärts in die Schleuse einfahren muß, daraufhin schließt sich das vordere Schleusentor und erst dann öffnet sich das eigentliche Deponie-Bunkertor. Diese Vorgehensweise ist mit einem erheblichen Arbeits- und Zeitaufwand verbunden.

Während des Abkippvorganges müssen die Fahrzeuge ihre Verbrennungsmotoren oftmals mit hoher Drehzahl laufen lassen, um hier die fahrzeuginterne Hydraulik funktionsfähig zu halten. Dies bedeutet, daß sich der Fahrer eines solchen Fahrzeuges permanent einer laufenden Vergiftungsgefahr durch Auspuffgase (CO₂) aussetzt.

Um diese Gesundheitsgefährdung zu vermeiden und um die sogenannten MAK-Werte nicht zu überschreiten, müßten im Vorschleusenbereich sehr kostenaufwendige große Lüftungsanlagen installiert werden, um durch genügende Raumdurchspülung mit Frischluft den Fahrer vor Vergiftungen zu schützen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine konstruktiv einfache, preiswerte herzustellende und leicht handhabbare Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine dauerhaft sichere und wirkungsvolle Abschirmung der Umgebung gegen innenliegende und belastende Luftzustände wie Staub und Geruch bietet und die gleichzeitig einen einfachen und schnell vorzubereitenden und durchzuführenden Abkippvorgang in die Abfalldeponie ermöglicht, ohne die vom Bundes-Immissionsschutzgesetz geforderten Bedingungen zu unterlaufen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es, daß mindestens zwei in verschiedenen Randbereichen der Öffnung angeordnete und mit einem Luftgebläse verbundene Kernluftstrahldüsen vorgesehen sind, deren Austrittsöffnungen derart in Richtung der Öffnung gerichtet sind, daß die aus den Kernluftstrahldüsen austretenden Kernluftstrahlen aus unterschiedlichen Richtungen in einem Winkel zwischen 1 ° und 60° durch die Öffnung in die Abfalldeponie hinein gerichtet sind.

Der Hauptvorteil liegt dabei darin, daß Schleusen mit den zuvor genannten Nachteilen nicht mehr erforderlich sind. Vielmehr schafft die erfindungsgemäße Vorrichtung eine kostengünstige Abschirmung für Abfalldeponien, die insbesondere auch in der Raumtrennöffnung stehende Konturen, beispielsweise die Kontur eines abladenden Fahrzeuges sicher und wirkungsvoll gegen innenliegende und belastende Luftzustände wie Staub und Geruch abschirmt. Ein Aufwendiges Öffnen und Schließen mehrerer Schleusentore bei Abkippvorgängen ist hierbei nicht mehr erforderlich.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bei einfacher Konstruktion kostengünstig herzustellen und leicht zu montieren und handzuhaben. Insbesondere die Tatsache, daß die zur Abschirmung bisher geforderte Vorschleuse entfallen kann, führt für den Betreiber einer Deponie zu erheblichen Kosteneinsparungen.

Geräte zur Erzeugung von Luftschleiern oder Luftvorhängen sind an sich bekannt. Ihr Anwendungsgebiet erstreckt sich von Tür- bis hin zu Torluftschleiergeräten zur Abschirmung von Räumen oder Gebäudehallen. Diese Abschirmeinrichtungen verfügen in der Regel über ein geschlossenes Gehäuse, welches Ventilatoren sowie Heizregister beinhalten kann und über Gitter oder Lamellen diesen Luftschleier herstellen. Der Grund solcher Einsätze ist in der Regel die Kaltluftabschirmung bzw. die Erwärmung der eintretenden Kaltluft.

Die bekannten Konstruktionen verfügen über hohe Luft- und Heizleistungen, die im allgemeinen den Betrieb solcher Geräte unwirtschaftlich machen, da hier ein turbulentes Strömungsverhalten erzeugt wird. Dies führt dazu, daß sogenannte Turbulenzwolken von anströmender Kaltluft oder anderen Kräften, z. B. Durchzug, in das Gebäude hinein- oder hinausgeweht werden und somit der Unterbereich einer solchen Türöffnung der anströmenden Kaltluft (Wind) ungehindert Eintritt bietet.

Außerdem ist bei derartigen herkömmlichen Luftschleieranlagen oder Luftschleiervorhängen die ausgeblasene Luft höchstens bis auf die Fahrzeugkontur begrenzt. Dabei bleiben sogenannte Luftschattenräume unterhalb des Kippers vorhanden, durch die ungehindert geruchsstoffbeladene und staubbeladene Luft des Deponiebunkers an die Umgebungsluft entweichen kann.

Eine derartige Anlage zur Erzeugung von Luftschleiern oder Luftvorhängen kann daher für die gesetzlich geforderte Abschirmung von Abfalldeponien nicht eingesetzt werden.

Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es demgegenüber insbesondere, daß die Luft einerseits aus mindestens zwei unterschiedlichen Richtungen austritt und daß die Luft andererseits in das abzuschirmende Deponiegebäude hinein verläuft. Hierdurch kann nicht nur die Deponieöffnung an sich, sondern auch die Kontur eines in der Öffnung befindlichen Fahrzeugs und auch die Zwischenräume unterhalb eines Kippers oder unterhalb der Fahrzeugachsen erfaßt und sicher abgeschottet werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt hierbei den sogenannten "Coanda-Effekt", so daß sich die schräg auf die Fahrzeugkontur auftreffenden Luftstrahlen in einem bestimmten Winkel am Fahrzeug anschmiegen und entlang der Fahrzeugkontur in das Gebäude strömen. Das zuvor berechnete Luftvolumen dieses Strahles verhindert einerseits das Austreten der staub- und geruchsbeladenen Luft und verdünnt andererseits, da es sich um Außenluft handelt, die geruchsbeladene Luft im Inneren der Deponie, die dann wiederum der installierten Abluftreinigung zugute kommt.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die aus den Kernluftstrahldüsen austretenden Kernluftstrahlen in einem Winkel von 15° - 35° durch die Öffnung in die Abfalldeponie hinein gerichtet sind. Hierdurch kann eine besonders sichere und wirksame Abschirmung erreicht werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zwei Kernluftstrahldüsen an einander gegenüberliegenden Seiten der Öffnung angeordnet sind. Vorteilhafterweise werden die seitlichen Kernluftstrahlen dabei jeweils durch einen extrem hohen schmalen Flachstrahl gebildet.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können auch zwei Kernluftstrahldüsen an zueinander benachbarten Seiten der Öffnung angeordnet werden. Auch hierbei kann eine wirksame Abschirmung erreicht werden, da die Luftstrahlen aus unterschiedlichen Richtungen ausgeblasen werden.

Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Kernluftstrahldüsen sich über die gesamte Höhe bzw. Breite der Öffnung erstrecken. Hierdurch wird eine optimale Abschirmung der Deponieöffnung erreicht und ein Austreten von geruchsstoffbeladener oder staubbeladener Luft des Deponiebunkers an die Umgebungsiuft wird sicher verhindert.

Eine besonders wirksame Abschirmung kann weiterhin dadurch erreicht werden, daß die Kernluftstrahldüsen jeweils einen Gleichrichterkanal zum Beruhigen des eingebrachten Luftstroms in eine laminare Ausströmung eines Kernluftstrahls an der Austrittsöffnung umfassen.

Vorteilhafterweise können die Kernluftstrahldüsen auch ein Leitblech zum turbulenzarmen Führen des Kernluftstrahls umfassen.

Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Kernluftstrahldüsen um eine parallel zum jeweiligen Randbereich der Öffnung verlaufende Achse schwenkbar angeordnet sind. Hierdurch wird eine besonders flexibel einstellbare Vorrichtung geschaffen, die an unterschiedliche Einsatzfälle angepaßt werden kann.

• t *

• ·

B .

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß die Kernluftstrahldüsen stirnseitig oder seitlich mit dem Luftgebläse verbunden sind. Dabei können mehrere Kernluftstrahldüsen über Verbindungsleitungen mit einem gemeinsamen Luftgebläse verbunden sein oder jede Kernluftstrahldüse kann mit einem separaten Luftgebläse verbunden sein.

Vorzugsweise ist die Ansaugöffnung des Luftgebläses mit der Umgebung verbunden, so daß Außenluft angesaugt wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Figur 1: Dreidimensionale Darstellung einer ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Figur 2: Darstellung der bisherigen Abschirmung einer Abfalldeponie mittels Schleuse;

Figur 3: Dreidimensionale Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Figur 4: Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Darstellung des erfindungsgemäßen Wirkprinzips;

Figur 5: Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kernluftstrahldüse; Figur 6: Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kernluftstrahldüse.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ein Luftgebläse 1, welches saugseitig Außenluft 2 ansaugt und druckseitig über ein Rohrsystem 3 mit zwei seitlich neben der Toröffnung 4 einer Abfalldeponie 5 stehenden Kernstrahldüsen 6 verbunden ist. Das Luftgebläse 1, welches auslegungsmäßig einen definierten Gegendruck überwinden muß, fördert saugseitig frische Luft und drückt die vorkomprimierte Luft in die Düsen 6, die wiederum über einen Druckraum verfügen.

Der hier herrschende Vordruck verläßt den Druckraum über eine schmale Ausblasdüse, die dem beschriebenem Druckgehäuse A bereits angepaßt ist. Die Düse selbst wird im Inneren des Druckkastens A mit einem der Luftrichtung parallel folgenden Leitblech E versehen, so daß hier die im Druckraum innere turbulente Luft kanalisiert wird und sich mit einer hohen Geschwindigkeit laminar einstellt. Nach Verlassen der Düse entsteht ein flacher Kernluftstrahl, der eine sehr geringe Induktion mit der sekundären Umgebungsluft eingeht. Um hier den sogenannten "Coanda-Effekt" zu verstärken, wird seitlich und parallel zur Ausströmrichtung an dem Druckgehäuse ein weiteres Leitblech C angeordnet, welches in seiner Länge je nach Anforderung der Kernstrahllänge verstellbar ist (Figur 5).

Die hochbeschleunigte Austrittsluft legt sich aufgrund dieses physikalischen Effektes an der Lufttragfläche an und reißt erst am Ende dieser Flächenbegrenzung ab (Strömungsabriß).

Durch die erfindungsgemäße Anordnung von zwei Kernluftstrahlen können Bereiche unterschiedlicher physikalischer oder physischer Parameter, wie Temperatur, Luftverschmutzungsgrad, molekulare Geruchsbelastung, und/oder chemische Luftzusammensetzung voneinander getrennt bzw. abgeschirmt werden.

Die in Figur 6 im Längsschnitt und als Einzelheit in Figur 5 als Querschnitt dargestellte Kernluftstrahldüse hat ein Luftwand-Drucklinearmodulgehäuse A,

&ugr;::

M- UO-

das aus Kunststoff, Stahl oder Edelstahl gefertigt sein kann. Druckseitig weist es einen Druckanschluss B für ein vorgeschaltetes Gebläse auf. Optional kann ein verstellbares Luftleitblech C zur Einstellung und Optimierung des Kernstrahles vorgesehen sein. Die Verstellbarkeit des außenliegenden Luftleitblechs ist bei F dargestellt. Ein nachgeschalteter Luftgleichrichter D zur Ausblaslenkung der laminaren Strömung kann eine M-förmige, Z-förmige, quadratische oder rechteckige Gitterstruktur haben, was auch als Zukaufhalbzeug erhältlich ist. Eine Luftleitkanalisierung E einschließlich einer Luftfangkantung ist angeformt zur Umwandlung der turbulenten Strömung in eine laminare Strömung. Eine Fußplatte G ist zur drehbar gelagerten Befestigung des Drucklinearmoduls auf dem Boden vorgesehen. Die Verstellbarkeit der Fußplatte mit einer Verschraubung ist bei H dargestellt. Optional kann ein Vorgleichrichter J zur Beruhigung der aus dem vorgeschalteten Druckgebläse anströmenden turbulenten Luft angeordnet werden.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsvariante sind die seitlich stehenden Druckdüsen 6 am Durchfahrtstor 4 um eine senkrechte Achse schwenkbar angeordnet. Die mechanische Verstellung des Grundeinstellwinkels der Druckdüsen 6 wird dabei mit einer feststehenden Fußplatte und einer hierauf drehenden Lagerung in Form eines Bundkragens realisiert. Hierbei sind beide Düsen 6 über Rohrleitungen 3 mit einem gemeinsamen Luftgebläse 1 verbunden.

Demgegenüber zeigt Figur 3 eine Anordnungsvariante, in der die seitlich feststehend angeordneten Druckdüsen 6 am Durchfahrtstor 4 einen Luftstrahl erzeugen, der einen Strahlwinkel auf das in der Öffnung 4 stehende Fahrzeug von 15 - 35° aufweist. Hierbei ist jede Düse 6 an ein separates Luftgebläse 1 angeschlossen.

Die erfindungsgemäße Lösung hat zwei KemluftstrahlIdüsen 6, die jeweils ein Leitblech C aufweisen, weiches den Luftkernstrahl turbulenzarm führt. Ferner umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein speziell ausgelegtes

UO

Hochdruckgebläse 1, welches sich außen vordem abzuschottenden Bunker 5 am Boden, auf dem Dach oder an der Fassadenwand befinden kann. Dieses Hochdruckgebläse 1 ist druckseitig an starre oder flexible Verbindungsrohre 3 angeschlossen, die beispielsweise aus Wickelfalzrohr, Kunststoffrohr oder flexiblem Alurohr bestehen können, welches die notwendige Druckfestigkeit aufweisen muß. Die Auslegungsparameter des Druckgebläses 1, in der Regel ein Radialventilator, belaufen sich je nach abzuschottender Öffnungsgeometrie zwischen 600 und 4000 Pa.

Die Kernstrahldüsen 6 haben ein Gehäuse A, das mehrseitig gekantet, halb- und/oder vollrund ausgeführt sein kann. Das auch als sogenanntes Drucklinearmodul A bezeichnete Gehäuse wird stirnseitig von oben oder von der Seite oder von unten mittels eines Druckgebläses 1 eingespeist, wobei das definierte Volumen dieses Moduls einerseits einen Druckstauraum aufweist sowie andererseits eine Beruhigungszone der turbulent eintretenden Luft bildet.

Der angeformte Gleichrichterkanal E wandelt die turbulente Luft als Beruhigungsstrecke um, in eine laminare Ausströmung am Düsenende. Um die Turbulenz am Druckeingang der Düse zu verringern kann ein Leitblechgehäuse angeordnet sein, so daß die bei kurzen Rohrstrecken gedrallte Luft zwangsweise in eine geradlinige Strömung umgewandelt wird.

Die hier im Stauraum befindliche unter Druck stehende Gebläseaußenluft wird durch eine innere Leitblechkante E gefangen und in den schmalen Düsenkanal geleitet. Abhängig vom Turbulenzgrad ist das innere Leitblech E sowie die Winkelaufkantung bemessen.

Die vorverdichtete Luft kann vorteilhafterweis kurz vor dem Düseneintritt einen weiteren Gleichrichter D passieren, der eine Gitterstruktur in quadratischer, rechteckiger, dreieckiger, M-förmiger, Z-förmiger oder trapezförmiger Querschnittsgeometrie durchläuft. Die Bautiefe dieses Profils entspricht der 1,5 bis 6-fachen Bautiefe des Verhältnisses der Düsenbreite. Nach Passieren des

- &idiagr;&ogr; -

nahezu laminaren Austrittstrahls aus der Düse legt sich der Kernstrahl an das zur Außenseite parallel verstellbare Leitblech nach dem "Coanda-Effekt" an und folgt dieser ebenen Fläche, die auch gleichzeitig die Strahlrichtung angibt, bis hin zur definierten Abrisskante. Die Abrisskante ist als viertelrunde Kantung geformt, um die möglichen Abrissgeräusche zu minimieren. Die Abrisskante selbst ist angeformt, um aufgrund des Abkantwinkels, die stehende Sekundärluft in den Kernstrahl zu induzieren und so die molekulare Reibung zwischen beschleunigter Luft und stehender Umgebungsluft zu minimieren (sogenannte Injektorwirkung oder Mitlauftbeschleunigung).

Die Leitblechlänge, die sich individuell in ihrer Länge verstellen läßt, weist eine Länge von 0,1 bis zur 2-fachen Länge des in der Druckdüse befindlichen Anströmgleichrichters auf. Die Längenverstellung erfolgt vorzugsweise mit durch Schrauben verklemmte Langlöcher oder Führungsschienen in den Seitenkanten oder ähnlichem.

Figur 4 zeigt den Strömungsverlauf des nach innen gerichteten Außenluftstrahls, der sich an dem beispielhaft angeordneten Fahrzeugkorpus 7 anlegt, der Längsachse folgt und als Strahlungskegel in den luftbelasteten Gebäudeteil 5 eindringt. Hierdurch wird, wie zuvor beschrieben, ein Frischlufteintrag in den geruchs- und staubbelasteten Bunker 5 gebracht. Hier folgt eine Verdünnung der Luftkonzentration, die dann auch die notwendigerweise installierte Abluft-Reinigungsanlage unterstützt.

t ·

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Abschirmung von Öffnungen 4, insbesondere von Toren oder Türen, von Abfalldeponien 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei in verschiedenen Randbereichen der Öffnung 4 angeordnete und mit einem Luftgebläse 1 verbundene Kernluftstrahldüsen 6 vorgesehen sind, deren Austrittsöffnungen derart in Richtung der Öffnung 4 gerichtet sind, daß die aus den Kernluftstrahldüsen 6 austretenden Kernluftstrahlen 9 aus unterschiedlichen Richtungen in einem Winkel zwischen 1° und 60° durch die Öffnung in die Abfalldeponie 5 hinein gerichtet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Kernluftstrahldüsen 6 austretenden Kernluftstrahlen 9 in einem Winkel von 15°-35° durch die Öffnung in die Abfalldeponie 5 hinein gerichtet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kernluftstrahldüsen 6 an einander gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 4 angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kernluftstrahldüsen 6 an zueinander benachbarten Seiten der Öffnung 4 angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernluftstrahldüsen 6 sich über die gesamte Höhe bzw. Breite der Öffnung 4 erstrecken.

6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernluftstrahldüsen 6 stirnseitig oder seitlich mit dem Luftgebläse 1 verbunden sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernluftstrahldüsen 6 jeweils einen Gleichrichterkanal E zum Beruhigen des eingebrachten Luftstroms in eine laminare Ausströmung eines Kernluftstrahls 9 an der Austrittsöffnung umfassen.

8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernluftstrahldüsen 6 ein Leitblech C zum turbulenzarmen Führen des Kernluftstrahls 9 umfassen.

9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernluftstrahldüsen 6 um eine parallel zum jeweiligen Randbereich der Öffnung 4 verlaufende Achse schwenkbar angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kernluftstrahldüsen 6 über Verbindungsleitungen 3 mit einem gemeinsamen Luftgebläse 1 verbunden sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kernluftstrahldüse 6 mit einem separaten Luftgebläse 1 verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Luftgebläse 1 Außenluft ansaugbar ist.