Гидравлический дыхательный клапан

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Социалистических

Республик

Дата опубликовании описания 30,1281 (51)M. 3(л.

F 16 К 17/192! оеударстввнвыв коиктвт

СССР во делам изоорвтенк» и открытии (53) УДК 621.646 (088. 8) (72) Авторы изобретения С. Н. Кабрельян, Ю. Г. Озерский и В. И.

Донецкий ордена Трудового Красного Зн (7!) Заявители политехнический институт и Авдеевский завод им. 50-летия СССР (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЫХАТЕЛЬНЬ!Й КЛАПАН!!

+i

lp

Изобретение относится к охране воздушного бассейна коксохимических предприятий от загрязнений.

По основному авт. св. !! 771393 известен гидравлический дыхательный клапан преимущественно для резервуаров коксохимических продуктов, снабженный паровыми подогревателями, соединенными с паропроводом, содержащий чашку с патрубком и дополнительный гидрозатвор, образованный стаканом и сливной трубой, верхний конец которой помещен в патрубке, а нижний - в стакане, причем соосно с патрубком установлены концентрично друг другу воэ15 душник с кожухом, полость между которыми в нижней части сообщена с кольцевым карманом, образованным воэдуш.ником и верхним концом патрубка, а в верхней части - с паропроводом пароподогревателей.

Этот клапан обеспечивает надежную и безопасную эксплуатацию резервуара, а также постоянную готовность клапа2 на к работе, предотвращение изменения пределов срабатывания клапанов и его сопротивления, исключает замерзание и забивание клапана продуктами конденсации нафталина и других органи че ских продуктов (1 ).

Однако недостатками этих клапанов являются выброс затворной жидкости на крышу резервуара при срабатывании на "выдох", что приводит к коррозии крыши, сброс затворной жидкости в резервуар при срабатывании на "вдох", что исключает установку клапанов на хранилищах чистых продуктов, невозможность управляемого сброса давления паров в резервуаре, что необходимо при отборах проб продуктов из ре,. эервуара.

Цель изобретения - улучшение э сплуатационных характеристик кла) эа счет предотвращения выброса з ворной жидкости иэ клапана на к и в полость резервуара, а такж

894290 ганизации управляемого сброса давления паров в резервуаре.

Укаэанная цель достигается тем, что клапан снабжен присоединительным патрубком, входящим s корпус и 5 образующим в нижней его части полость, в которой установлена.сифонная трубка, соединенная с чашкой, в корпусе дополнительно размещена перегородка, снабженная трубой, соединяю- в щей верхнюю и нижнюю части корпуса, и переточной трубкой, соединяющей чашку с верхней частью корпуса, а в верхней части корпуса на патрубке основного гидрозатвора закреплена коль- 5 цевая тарелка, соосно над которой ус" тановлен отбойник.

На фиг. 1 показана схема гидравлического дыхательного клапана на фиг. 2 " то же, при "выдохе" резервуара до срабатывания клапана, на фиг. 3то же, при "выдохе" резервуара после срабатывания клапана, на фиг. 4 - то же, при "вдохе" резервуара.

Корпус 1 имеет присоединительный патрубок 2 с фланцем 3. На крышке 4 концентрично друг другу установлен воздушник 5 с кожухом 6, Внутри корпуса 1 расположены патрубок 7, верхний конец которого. имеет зубцы и чаш- ЗВ ки 8, образующие основной гидрозатвор. Сливная трубка 9 и стакан 10 образуют дополнительный гидрозатвор.

Верхний конец трубки 9 помещен в патрубке 7, а нижний прикреплен к стака- з5 ну 10.

Кожух 6 имеет трубу 11 для подвода пара с краном 12. Клапан устанавливается на резервуаре 13, снабженном пароподогревателями 14. Полость между кожухом 6 и воздушннком 5 сообщается в нижней части с помощью отверстий 15 с верхней частью корпуса 1 а в верхней " с паропроводом 16 по трубе 11. Корпус 1 разделен перегородкой 17 на верхнюю честь, в которой установлен тарельчатый отбойник

16 с отверстиями, и нижнюю часть, в которую входит верхний конец присоединительного гатрубка 2 и имеющую конденсатоотводящий патрубок 19, который сообщается через конденсатоотводчик 20 с конденсатопроводом 21. В нижней части корпуса установлена си1онная трубка 22, имеющая отвод. к паэпроводу с краном 23. 8 перегородку вварены труба 24 и переточная бка 25. На верхнем конце патрубка

7, имеющем зубцы, закреплена кольцевая тарелка 26.

В исходном положении кран 12 открыт, кран 23 закрыт. В полость между воздушником 5 и кожухом 6 по трубе 11 иэ паропровода 16 пойдет пар, обогревающий воздушник. В указанной полости происходит конденсация пара за счет передачи тепла в окружающую среду и элементам клапана. Образующийся конденсат стекает через отверстия 15 на отбойник 18 затем через отверстия отбойника на кольцевую тарелку 26. Конденсат распределяется, зубцами по периметру патрубка 7 и стекает вниз по его внутренней поверхности в чашу 8, где скапливается, образуя гидроэатвор. После полного заполнения чаши 8 избыток конденсата сливается г. полость между присоединительным патрубком 2 и корпусом 1,, накапливается там, образуя гидрозатвор с трубой 24, и при достижении уровня конденсатоотводящего патрубка 19 стекает через него в конденсатоотводчик 20 и далее в конденсатопровод 2 1. Конденсатоотводчик 20 и линия отвода конденсата имеют обогрев (не показан).

Стекая по элементам клапана, конденсат, имеющий температуру около о

100 С, обогревает их. При этом исключает ся отложение т вердого нафт алина и других органических продуктов на элементы клапана, а также замерзание воды в гидроэатворах в любое время года.

Если давление в паровом пространстве резервуара 13 превышает атмосферное давление, конденсат вытесняется из чашки б в кольцевое пространство между патрубком 7 и сливной трубкой 9, причем столб конденсата, уравновешивающий зто давление, возрастает по мере роста давления в резервуаре.

Этот процесс продолжается до тех пор, пока уровень конденсата не достигнет верхнего конца сливной трубки 9, после чего величина гидрозатвора, противодействующего давлению в резервуаре, увеличивается только эа счет понижения уровня конденсата в чашке 8. Избыток конденсата, поступающего через отверстия 15, а также конденсат, вытесняющийся давлением паров из чашки 8, сливается через сливную трубу 9 в стакан 10 и далее в полость между присоединительным патрубком 2 и корпусом 1 и затеи че5 894290

so

35

35 денсируется. рез конденсатопровод 21 (фиг. 2). Сечение сливной трубки 9 обеспечивает свободный слив гораздо большего количества конденсата, чем поступает его сверху иэ отверстия 15. Таким образом, величина гидроэатвора не может превысить конструктивно заданной разности высот расположения нижнего конца патрубка 7 и верхнего конца трубки 9, что обеспечивает постоянство начала срабатывания клапана на "выдох".

Дальнейшее повышение давления в резервуаре приводит к понижению уровня конденсата в чашке 8 до уровня нижнего конца патрубка 7. В этот момент происходит срабатывание клапана на "выдох" (фиг. 3). Пара иэ резервуара прорывается в патрубок 7, вытесняя конденсат из кольцевого пространства между патрубком 7 и сливной трубой 9 е сливную трубу и верхнюю часть корпуса 1. Паро-жидкостная смесь встречает на своем пути отбойник 18, на котором происходит отделение основной массы конденсата от пары за счет удара, изменения направления движения и падения скорости потока. Конденсат скапливается в верхней части корпуса 1, чашка 8 осушается, сопротивление клапана падает, происходит свободный "выдох" иэ резервуара (фиг. 3). Избыток конденсата отводится пс трубе 24 в нижнюю часть корпуса 1 и далее в конденсатопровод 2 1. Это предотвращает "захлебывание" клапана при накоплении избытка конденсата е верхней части корпуса 1 выше уровня кольцевой тарелки 26 и обеспечивает полный сброс давления в резервуаре. По окончании срабатывания на "выдох" основная часть конденсата возвращается по переточной трубке 2 иэ верхней части корпуса 1

s чашку 8, что ускоряет возврат в исходное положение.

При снижении давления в паровом пространстве резервуара атмосферное давление вытесняет иэ патрубка 7 конденсат, который сливается через край чашки 8 в Нижнюю часть корпуса 1 и . далее в конденсатопровод 21. Величи" на гидрозатвора, противодействующего . атмосферному давлению, не макет превысить конструктивно заданной раз" ности высот края чашки 8 и нижнего конца патрубка 7, что обеспечивает постоянство начала срабатывания клапана на "вдох". Дальнейшее положение давления в резервуаре приводит к по" нижению уровня конденсата между сливной трубкой 9 и патрубком 7 до нижнего конца патрубка. В этот момент происходит срабатывание клапана на

"вдох" (фиг. 4). Воздух прорывается в резервуар, вытесняя из чашки 8 конденсат, который сливается в нижнюю часть корпуса 1 и далее в конденсатопровод 21. Струя входящего воздуха выбрасывает конденсат. из чашки 8, осушая ее. Изменение направления движения воздушной струи и снижение скорости ее движения приводят к отделению конденсата от воздуха, что предотвращает обводнение продукта в резервуаре. Сопротивление клапана падает, происходит свободный "вдох" резервуара, давление в нем сравнивается с атмосферным, чашка 8 заполняется конденсатом, клапан возвращается в исходное положение.

При необходимости произвести .сброс давления в резервуаре открывается кран 23. Продувка паром сифоиной трубки 22, концы которой погружены в конденсат, приводит к вытеснению иэ нее воздуха. После перекрытия кра" на 23 пар е сифонной трубке 22 конденсируется, сифонная трубка заполняется конденсатом и происходит слив конденсата через нее с чашки 8 в полость между корпусам 1 и присоединительным патрубком 2 и далее в конденсатопровод 21. Чашка 8 осушается. происходит свободный "вдох" или "выдох" резервуара и давление в нем сравнивается с атмосферным. При осушении чашки 8 воздух попадает в сифонную трубку 22, слив конденсата прекращается и клапан возвращается в исходное положение.

Подготовка клапана к работе заключается в заливке водой стакана 10 и выборе степени открытия крана. 12, при которой основная часть пара, попадающего на обогрев воздушника, конНадежная работа предлагаемого клапана обеспечивается отводом через сливную трубку постоянно стекающего иэ паровой рубашки конденсата, а такwe практически неизменными плотностью и вязкостью затворной жидкости конденсата. Постоянная подпитка гидрозатворов клапана горячим конденсатом устраняет необходимость систематического контроля и обслуживания клапана.

7 89 так как конденсат обогревает элементы клапана, что устраняет опасность забивания твердыми продуктами конденсации нафталина и воды, а также зазамерэание воды в гидрозатворах. He" ". прерывная подпитка гидроэатворов конденсатом, восстанавливающим уровень затворной жидкости после каждого срабатывания, обеспечивает пост дрянную готовность клапана к работе. Отделение конденсата от парогазовой смеси при срабатывании на "выдох" с помощью отбойника предотвращает усиленную коррозию крыви резервуара в месте установки клапана. Отвод конденсата.иэ корпуса клапана в кондеисатопровод устраняет отводнение продукта в ре-. зервуаре. Управляемый сброс давления в резервуаре обеспечивает безопасность работ по обслуживанию резервуара.

Формула изобретения

Гидравлический дыхательный клапан по авт. св. У 771393, о т л и ч а ю4290 8 шийся тем, что, с целью улучшения эксплуат ационных хар актери сти к, он снабжен присоединительным патрубком, входящим в корпус и образующим в нижней его части полость, в которой установлена сифонная трубка, соединенная с чашкой, в корпусе размещена перегородка, снабженная трубой, соединяющей верхнюю и нижнюю части

1о корпуса, и переточной трубкой, соединяющей чашку с верхней частью корпуса, а в верхней части корпуса на патрубке основного гидроэатвора закреплена кольцевая тарелка, соосно над которой установлен отбойник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

< 771393, кл. Г 16 K 17/192, 1979.