Предохранительный огнезащитный клапан
Изобретение относится к машиностроению и предназначено, в частности, для защиты вертикальных резервуаров от разрушения при сверхдопустимом повышении давления в резервуаре. Предохранительный гидравлический клапан содержит корпус с крышкой, чашку, обойму и сливные отверстия. Корпус выполнен из двух частей: нижней цилиндрической и верхней, соосной с ней, конической, на которой установлена крышка со встроенным огневым предохранителем. На крышке смонтирован кольцевой воздухоотвод и установлены монтажные болты. В нижней части корпуса смонтирована чашка, состоящая из верхней конической чаши и нижней цилиндрической чаши. В верхней части корпуса смонтирована цилиндрическая обойма с расширяющимся коническим патрубком, закрытым экраном и имеющим выхлопное отверстие. Обойма закреплена к верхней части корпуса посредством наклонной перегородки, связанной со сливным отверстием, расположенным в верхней части корпуса. Огневой предохранитель выполнен из пакета, состоящего из параллельных решеток, на которых находится насадка. Насадка выполнена в виде полых шаров, на сферической поверхности которых прорезана винтовая канавка, или образована в виде винтовой линии. Или насадка выполнена в виде цилиндрических колец, на боковой поверхности которых прорезана винтовая канавка, или образована в виде винтовой линии. И в том, и в другом выполнении насадки сечение, перпендикулярное винтовой линии, имеет профиль типа круга, или многоугольника, или «седла Берля», или седла «Италлокс». Изобретение направлено на повышение эффективности защиты технологического оборудования от взрывов путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания. 5 ил.
Изобретение относится к машиностроению, в частности, для защиты вертикальных резервуаров от разрушения при сверхдопустимом повышении давления в резервуаре.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является клапан по RU 2398150 С1, кл. F16K 17/19, 27.08.2010 (прототип), содержащий корпус с крышкой, чашку, обойму и сливные отверстия, корпус выполнен из двух частей: нижней цилиндрической и верхней, соосной с ней, - конической, на которой установлена крышка со встроенным огневым предохранителем, причем на крышке смонтирован кольцевой воздухоотвод и установлены монтажные болты, а нижняя цилиндрическая и верхняя коническая части корпуса соединены между собой через фланцы посредством крепежных элементов, причем в нижней части корпуса смонтирована чашка, состоящая из верхней конической чаши, жестко связанной с фланцем нижней части корпуса, и нижней цилиндрической чаши, к которой присоединена через патрубок и выведена через нижнюю часть корпуса посредством уплотнительного узла трубка слива, а в донной части корпуса имеется сливное отверстие, при этом в верхней части корпуса смонтирована цилиндрическая обойма с расширяющимся коническим патрубком, закрытым экраном и имеющим выхлопное отверстие, а обойма закреплена к верхней части корпуса посредством наклонной перегородки, связанной со сливным отверстием, расположенным в верхней части корпуса, при этом огневой предохранитель выполнен из пакета, состоящего из параллельных решеток, на которых находится насадка.
Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность срабатывания.
Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от взрывов путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания.
Это достигается тем, что в клапане предохранительном гидравлическом, содержащем корпус с крышкой, чашку, обойму и сливные отверстия, корпус выполнен из двух частей: нижней цилиндрической и верхней, соосной с ней, конической, на которой установлена крышка со встроенным огневым предохранителем, причем на крышке смонтирован кольцевой воздухоотвод и установлены монтажные болты, а нижняя цилиндрическая и верхняя коническая части корпуса соединены между собой через фланцы посредством крепежных элементов, причем в нижней части корпуса смонтирована чашка, состоящая из верхней конической чаши, жестко связанной с фланцем нижней части корпуса, и нижней цилиндрической чаши, к которой присоединена через патрубок и выведена через нижнюю часть корпуса посредством уплотнительного узла трубка слива, а в донной части корпуса имеется сливное отверстие, при этом в верхней части корпуса смонтирована цилиндрическая обойма с расширяющимся коническим патрубком, закрытым экраном и имеющим выхлопное отверстие, а обойма закреплена к верхней части корпуса посредством наклонной перегородки, связанной со сливным отверстием, расположенным в верхней части корпуса, при этом огневой предохранитель выполнен из пакета, состоящего из параллельных решеток, на которых находится насадка, согласно изобретению насадка выполнена в виде полых шаров, на сферической поверхности которых прорезана винтовая канавка, или в виде винтовой линии, образованной на сферической поверхности и имеющей в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа круга, или многоугольника, или «седла Берля», или седла «Италлокс», или насадка выполнена в виде цилиндрических колец, на боковой поверхности которых прорезана винтовая канавка, или в виде винтовой линии, образованной на цилиндрической поверхности и имеющей в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа круга, или многоугольника, или «седла Берля», или седла «Италлокс».
На фиг.1 представлен предохранительный гидравлический клапан, на фиг.2 - насадка в виде сферических колец, на боковой поверхности которых прорезана винтовая канавка, на фиг.3 - насадка в виде цилиндрических колец, на боковой поверхности которых прорезана винтовая канавка, на фиг.4 - сечение, перпендикулярное винтовой линии, с профилем типа «седла Берля», на фиг.5 - сечение, перпендикулярное винтовой линии, с профилем типа седла «Италлокс».
Предохранительный гидравлический клапан состоит из корпуса 1 с присоединительным фланцем 12, соединенным с корпусом через уплотнительную прокладку 10 и переходный фланец 11. Корпус 1 выполнен из двух частей: нижней цилиндрической и верхней, соосной с ней, конической, на которой установлена крышка 6 со встроенным огневым предохранителем 5, который выполнен в виде кассеты и состоит из плоской и гофрированной лент, намотанных на ось, которая также предохраняет его от выпадения (на чертеже не показано).
На крышке 6 смонтирован кольцевой воздухоотвод 21 и установлены монтажные болты 22. Нижняя цилиндрическая и верхняя коническая части корпуса соединены между собой через фланцы 13 и 14 посредством крепежных элементов 15. В нижней части корпуса смонтирована чашка 2, состоящая из верхней конической чаши 17, жестко связанной с фланцем 14 нижней части корпуса, и нижней цилиндрической чаши 16, к которой присоединена через патрубок 23 и выведена через нижнюю часть корпуса посредством уплотнительного узла 24 трубка 7 слива (налива). В донной части корпуса 1 имеется сливное отверстие 8. В верхней части корпуса смонтирована цилиндрическая обойма 3 с расширяющимся коническим патрубком 19, закрытым экраном 4 и имеющим выхлопное отверстие 20. Обойма 3 закреплена к верхней части корпуса посредством наклонной перегородки 18, связанной со сливным отверстием 9, расположенным в верхней части корпуса. Обойма 3, чашка 2 соосны с корпусом 1.
Огневой предохранитель 5 может быть выполнен из пакета, состоящего из параллельных решеток, на которых находится насадка из стеклянных или фарфоровых шариков, гравия, корунда или других гранулированных сыпучих материалов. В качестве насадки возможно применение колец Рашига (на чертеже не показано). Насадка может быть выполнена в виде полых шаров, на сферической поверхности которых прорезана винтовая канавка (фиг.2), или в виде винтовой линии, образованной на сферической поверхности и имеющей в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа круга, многоугольника, «седла Берля» (фиг.4) или седла «Италлокс» (фиг.5).
Насадка может быть выполнена в виде цилиндрических колец, на боковой поверхности которых прорезана винтовая канавка (фиг.3), или в виде винтовой линии, образованной на цилиндрической поверхности и имеющей в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа круга, многоугольника, «седла Берля» (фиг.4) или седла «Италлокс» (фиг.5).
Предохранительный гидравлический клапан работает следующим образом.
При давлении внутри резервуара выше расчетного (для дыхательного клапана) пары нефтепродукта внутри клапана давят на поверхность масла, залитого в клапан, и постепенно, с повышением давления, вытесняют его в корпус 1, а затем через чашку 2 и патрубок 3 пары нефтепродукта проходят к крышке 6, а масло сливается через отверстия 7, 8, 9.
Принцип действия встроенного огневого предохранителя 5 основан на задержке пламени кассетой, образующей каналы малого диаметра. Пламя, попадая в каналы малого сечения, дробится на отдельные мелкие потоки. Поверхность соприкосновения пламени с огнепреградителем увеличивается, возрастает теплоотдача стенкам каналов, и пламя гаснет.
Клапан заливают низкозамерзающей и слабоиспаряющейся жидкостью - соляровым маслом, водным раствором глицерина, этиленгликолем и др.
Технические характеристики
Диаметр условного прохода присоединительного патрубка DN, мм, 100÷350.
Давление срабатывания, Па (мм вод. ст.), не более 1961 (200).
Вакуум срабатывания в пределах, Па (мм вод. ст.), не более 392 (40).
Пропускная способность (по воздуху), м3/ч, 200÷2700.
Объем заливаемой жидкости гидрозатвора (трансформаторное масло), л, не более 46,5.
Габаритные размеры, мм:
| длина L | 980÷1180 |
| ширина В | 845÷1030 |
| высота Н | 1278÷1510 |
Присоединительные размеры, мм, D: 205÷485; D1:170÷445; d: 18÷20.
Предохранительный гидравлический клапан, содержащий корпус с крышкой, чашку, обойму и сливные отверстия, корпус выполнен из двух частей: нижней цилиндрической и верхней, соосной с ней, конической, на которой установлена крышка со встроенным огневым предохранителем, причем на крышке смонтирован кольцевой воздухоотвод, и установлены монтажные болты, а нижняя цилиндрическая и верхняя коническая части корпуса соединены между собой через фланцы посредством крепежных элементов, причем в нижней части корпуса смонтирована чашка, состоящая из верхней конической чаши, жестко связанной с фланцем нижней части корпуса, и нижней цилиндрической чаши, к которой присоединена через патрубок и выведена через нижнюю часть корпуса посредством уплотнительного узла трубка слива, а в донной части корпуса имеется сливное отверстие, при этом в верхней части корпуса смонтирована цилиндрическая обойма с расширяющимся коническим патрубком, закрытым экраном и имеющим выхлопное отверстие, а обойма закреплена к верхней части корпуса посредством наклонной перегородки, связанной со сливным отверстием, расположенным в верхней части корпуса, при этом огневой предохранитель выполнен из пакета, состоящего из параллельных решеток, на которых находится насадка, отличающийся тем, что насадка выполнена в виде полых шаров, на сферической поверхности которых прорезана винтовая канавка или в виде винтовой линии, образованной на сферической поверхности и имеющей в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа круга, или многоугольника, или «седла Берля», или седла «Италлокс», или насадка выполнена в виде цилиндрических колец, на боковой поверхности которых прорезана винтовая канавка или в виде винтовой линии, образованной на цилиндрической поверхности и имеющей в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа круга, или многоугольника, или «седла Берля», или седла «Италлокс».
