ВЗРЫВОЗАЩИТНЫЙ КЛАПАН Российский патент 2010 года по МПК F16K17/36 F16K17/12 F16K17/40 F16K17/14 

Описание патента на изобретение RU2379569C1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для взрывозащиты технологического оборудования.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является взрывной клапан по SU 1820124 Al, F16K 17/16, 1993 г. (прототип), содержащий корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы.

Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность срабатывания разрывной мембраны.

Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от взрывов путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания.

Это достигается тем, что во взрывозащитном клапане, содержащем корпус клапана, затвор, теплоизолирующий и разрывной элементы, дополнительно содержится футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, например, в виде цепей, один конец которых шарнирно соединен с корпусом клапана, а другой шарнирно соединен с грузовым затвором, при этом корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта, а в верхней цилиндрической части корпуса клапана размещены теплоизоляционный элемент и герметизирующая мембрана, прижимаемая к корпусу клапана посредством крышки, шарнирно соединенной с рычагом, взаимодействующим с отбойником, а узел крепления разрывного элемента крепится своей верхней частью на рычаге, а нижней - к верхней цилиндрической части корпуса клапана, а разрывной элемент состоит из проволоки, стопорного болта, вилки, рычага крышки клапана, гайки, двух барабанов, расположенных соответственно в вилке рычага крышки клапана и в вилке верхней цилиндрической части корпуса клапана, при этом концы проволоки вставляются в отверстия барабанов и затем наматываются на них.

На фиг.1 изображен фронтальный разрез взрывозащитного клапана, на фиг.2 - узел крепления разрывного элемента.

Взрывозащитный клапан устанавливается на корпус 1 защищаемого объекта и содержит футерованный грузовой затвор 2, подвижно соединенный с корпусом 3 клапана посредством не менее трех гибких связей, например, в виде цепей 10, один конец которых шарнирно соединен с корпусом 3 клапана, а другой шарнирно соединен с грузовым затвором 2 клапана. Корпус клапана 3 выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор 2, перекрывающий отверстие диаметром Dy в корпусе 1 защищаемого объекта. В верхней цилиндрической части корпус 3 клапана размещены теплоизоляционный элемент 4 и герметизирующая мембрана 5, прижимаемая к корпусу клапана посредством крышки 6, шарнирно соединенной с рычагом 8, взаимодействующим с отбойником 7. Узел 9 крепления разрывного элемента (проволоки) крепится своей верхней частью на рычаге 8, а нижней - к верхней цилиндрической части корпуса 3 клапана. Узел крепления разрывного элемента состоит из проволоки 16, стопорного болта 11, вилки 12, рычага 13 крышки клапана, гайки 14 и двух барабанов 15, расположенных соответственно в вилке 12 рычага 13 крышки клапана и в вилке верхней цилиндрической части корпуса 3 клапана. Концы проволоки 16 вставляются в отверстия барабанов 15 и затем наматываются на них при их вращении обычным гаечным ключом. После достаточного натяжения проволоки барабаны 15 фиксируются стопорными болтами 11. Важно заметить, что давление срабатывания клапана зависит только от прочности проволоки 16 и не зависит от силы ее натяжения. Чтобы срабатыванию клапана не предшествовали большие пластические деформации проволоки, ее длина, а следовательно, и зазор h должны быть минимальными. Зазор h должен быть порядка (l,5÷3)d, где d - диаметр проволоки. Чтобы крепление концов проволоки было надежным и не допускало их вытягивания из отверстий в барабане, на него должно быть намотано не менее трех витков. Откидная крышка 6 через рычаг 8 удерживается в закрытом положении при разрывном элементе 9, роль которого выполняет проволока калиброванного сечения. Для полной герметизации клапана используется мембрана 5 из алюминиевой фольги или из полимерного материала. Под действием давления в защищаемом аппарате мембрана прижимается к крышке и таким образом через рычаг 8 все усилие от давления передается на шарнир рычага и разрывную проволоку 9. Сама же мембрана при этом оказывается практически полностью разгруженной и на давление срабатывания клапана (разрыв проволоки 9) существенного влияния не оказывает. В этом смысле мембрана не является расчетным элементом конструкции взрывного клапана.

Если в защищаемом аппарате 1 происходят технологические процессы при высоких температурах, то для тепловой защиты мембраны 5 и других деталей клапана предусмотрены два уровня теплоизоляции. Первый из них представляет собой грузовой затвор 2, футерованный огнеупорным материалом, а второй - минеральную вату, асбестовую крошку или другой термостойкий пористый материал 4, уложенный в корзину из металлических прутьев или полос. Затвор 2 не обеспечивает герметичного перекрытия сбросного отверстия защищаемого аппарата 1, он свободно лежит на нем, а слегка прослабленные цепи 10 служат лишь для центровки затвора 2, т. е. для предотвращения его больших смещений относительно сбросного отверстия.

Футерованный грузовой затвор 2 защищает корпус 3 клапана от прогорания в случае высокой температуры в защищаемом аппарате, а засыпка 4 еще больше снижает температуру в зоне расположения мембраны 5.

Для получения наибольшей эффективности взрывозащиты производственного оборудования взрывозащитный клапан имеет параметры, которые находятся в следующих оптимальных интервалах величин: а = D/Dy = 1,5÷2,0; b = H/L = 1,3÷1,8; с = H/Dy = 2,5÷3,0,

где Dy - диаметр верхней цилиндрической части корпуса 3 клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса 1 защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части корпуса 3 клапана; Н - высота клапана в сборе; L - максимальный габаритный размер клапана в плане (на виде сверху).

Взрывозащитный клапан работает следующим образом.

Давление в защищаемом аппарате воздействует на крышку 6, так как затвор 2 перекрывает входное отверстие негерметично и при быстром повышении давления он может приподниматься, а теплоизоляционный слой 4 порист. При срабатывании клапана крышка 6 отбрасывается до упора в отбойники 7, засыпка 4 потоком газа выбрасывается из полости клапана, а затвор 2 приподнимается вверх, насколько позволяет длина удерживающих его цепей.

После окончания сброса газов затвор и крышка опускаются вниз и закрывают сбросное отверстие клапана. При этом герметичность клапана полностью не восстанавливается, однако интенсивный подсос воздуха из атмосферы в полость защищаемого аппарата, который может вызвать вторичный взрыв в оборудовании, исключается.

После срабатывания клапана и устранения причин, вызвавших взрыв в оборудовании, клапан должен быть восстановлен, т. е. необходимо в корзину уложить теплоизоляционный слой.

Для химической и других смежных отраслей промышленности, продукты которых и ценны и исключительно вредны для окружающей среды, условие полной герметичности следует рассматривать как приоритетное, в значительной мере определяющее область возможного их применения.

Похожие патенты RU2379569C1

название год авторы номер документа
ВЗРЫВОЗАЩИТНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ 2010
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Гетия Игорь Георгиевич
  • Гетия Сергей Игоревич
  • Леонтьева Ирина Николаевна
  • Стареева Мария Олеговна
RU2442052C1
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН С РАЗРЫВНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ 2008
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Баранов Евгений Федорович
  • Панарин Тимур Витальевич
  • Гетия Игорь Георгиевич
  • Гетия Сергей Игоревич
  • Панферова Галина Николаевна
  • Леонтьева Ирина Николаевна
RU2378553C1
ВЗРЫВОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО КОЧЕТОВА 2009
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2489628C2
ВЗРЫВОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО КОЧЕТОВА С ИНДИКАТОРОМ БЕЗОПАСНОСТИ НА РАЗРЫВНОМ ЭЛЕМЕНТЕ 2014
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2544901C1
ВЗРЫВОЗАЩИТНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ 2012
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Стареева Мария Олеговна
  • Стареева Мария Михайловна
RU2495313C1
ВЗРЫВОЗАЩИТНЫЙ КЛАПАН 2016
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2643209C1
ВЗРЫВОЗАЩИТНЫЙ КЛАПАН 2016
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2638371C1
ВЗРЫВОЗАЩИТНЫЙ КЛАПАН КОЧЕТОВА 2014
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2607447C2
ВЗРЫВОЗАЩИТНЫЙ КЛАПАН С СИСТЕМОЙ ОПОВЕЩЕНИЯ ОБ АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ 2017
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2652013C1
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНАЯ ЦИСТЕРНА 2015
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2581115C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 379 569 C1

Реферат патента 2010 года ВЗРЫВОЗАЩИТНЫЙ КЛАПАН

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для защиты технологического оборудования. Взрывозащитный клапан содержит корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы. Устройство дополнительно содержит футерованный грузовой затвор. Этот затвор подвижно соединен с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, например, в виде цепей. Один конец цепей шарнирно соединен с корпусом клапана. Другой конец цепей шарнирно соединен с грузовым затвором. Корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей. В нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор. Затвор перекрывает отверстие в корпусе защищаемого объекта. В верхней цилиндрической части корпуса клапана размещены теплоизоляционный элемент и герметизирующая мембрана. Мембрана прижата к корпусу клапана посредством крышки, шарнирно соединенной с рычагом. Рычаг взаимодействует с отбойником. Узел крепления разрывного элемента крепится своей верхней частью на рычаге, а нижней - к верхней цилиндрической части корпуса клапана. Разрывной элемент состоит из проволоки, стопорного болта, вилки, рычага крышки клапана, гайки, двух барабанов, расположенных соответственно в вилке рычага крышки клапана и в вилке верхней цилиндрической части корпуса клапана. Концы проволоки вставляются в отверстия барабанов и затем наматываются на них. Зазор между вилками составляет порядка 1,5÷3 от диаметра проволоки. Параметры клапана находятся в оптимальных соотношениях величин. Изобретение направлено на повышение эффективности защиты технологического оборудования от взрывов путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 379 569 C1

Взрывозащитный клапан, содержащий корпус клапана, затвор, теплоизолирующий и разрывной элементы, отличающийся тем, что дополнительно содержит футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, например, в виде цепей, один конец которых шарнирно соединен с корпусом клапана, а другой шарнирно соединен с грузовым затвором, при этом корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта, а в верхней цилиндрической части корпуса клапана размещены теплоизоляционный элемент и герметизирующая мембрана, прижимаемая к корпусу клапана посредством крышки, шарнирно соединенной с рычагом, взаимодействующим с отбойником, а узел крепления разрывного элемента крепится своей верхней частью на рычаге, а нижней - к верхней цилиндрической части корпуса клапана, а разрывной элемент состоит из проволоки, стопорного болта, вилки, рычага крышки клапана, гайки, двух барабанов, расположенных соответственно в вилке рычага крышки клапана и в вилке верхней цилиндрической части корпуса клапана, при этом концы проволоки вставляются в отверстия барабанов и затем наматываются на них, а зазор h между вилками составляет порядка 1,5÷3 диаметров проволоки, а параметры клапана находятся в следующих оптимальных интервалах величин: a=D/Dy=1,5÷2,0; b=H/L=1,3÷1,8; c=H/Dy=2,5÷3,0,
где Dy - диаметр верхней цилиндрической части корпуса 3 клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса 1 защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части корпуса 3 клапана; Н - высота клапана в сборе; L - максимальный габаритный размер клапана в плане.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2379569C1

Взрывной клапан 1990
  • Киричук Александр Витальевич
  • Кузнецов Евгений Рудимович
  • Овчинников Владимир Алексеевич
  • Зеленковская Оксана Анатольевна
SU1820124A1
Взрывной клапан 1991
  • Киричук Александр Витальевич
  • Кузнецов Евгений Рудимович
  • Овчинников Владимир Алексеевич
SU1810701A1
Мембранное предохранительное устройство 1981
  • Кузнецов Евгений Рувимович
  • Веретельник Святослав Петрович
  • Парфенюк Александр Сергеевич
  • Баерздорф Константин Юрьевич
  • Григорьева Валентина Ивановна
  • Власов Геннадий Александрович
SU1013683A1
МЕМБРАННОЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 2002
  • Кузнецов Л.Г.
  • Ефремов А.А.
  • Гусев Б.Д.
  • Тропченко Ю.В.
RU2214543C1
Способ получения имидазола 1985
  • Фассахов Рафаэль Хайрутдинович
  • Сабирзянов Рашид Гарифович
  • Шарнин Генрих Павлович
  • Наумов Владимир Николаевич
  • Морлян Назар Мнацаканович
  • Жамкочян Геворг Айказович
  • Алексанян Лев Вагинагович
SU1273358A1
US 6983758 B2, 10.01.2006
Устройство автоматического гидродозатора для жидкого металла при подачи его в центробежно-литейные машины 1958
  • Ивахненко М.М.
SU122851A1

RU 2 379 569 C1

Авторы

Кочетов Олег Савельевич

Баранов Евгений Федорович

Панарин Тимур Витальевич

Гетия Игорь Георгиевич

Гетия Сергей Игоревич

Панферова Галина Николаевна

Леонтьева Ирина Николаевна

Даты

2010-01-20Публикация

2008-12-08Подача