БЕЗОПАСНОЕ ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2016 года по МПК F23J11/00 

Описание патента на изобретение RU2596065C1

Изобретение относится к устройствам сброса взрывоопасного газа в атмосферу из сосудов паров криогенных жидкостей (метана, водорода и др.) Оно может быть применено как на транспортных средствах доставки взрывоопасного газа под давлением, так и на стационарных установках.

В зависимости от вида выбрасываемого газа для обеспечения безопасности промышленных объектов используются разнообразные дренажные устройства, принцип работы которых основан на рассеивании газов под действием турбулентности, разбавлении выбрасываемого опасного газа до предельно допустимых концентраций.

Недостатком указанных безопасных дренажных устройств является то, что сброс газа через насадки осуществляется вручную через открытый запорный вентиль. Для этого транспортные резервуары, например резервуары с жидким водородом или этиленом, приходится сопровождать в пути, чтобы наблюдать за ростом давления в них, и при превышении определенного давления сбрасывать его.

В стационарных резервуарах давление сбрасывают в стояки с дожиганием газа на их срезе. Недостатком указанного способа является то, что необходимо устанавливать высокие стояки и снабжать их системой поджига горючего газа.

Известно дренажное устройство, содержащее трубу с насадком, который выполнен в виде коллектора в форме полого тора с размещенными по периметру поперечными полукольцевыми отверстиями, установленного на выходном конце трубы и сообщающегося с ней посредством соединительных трубок (а.с. 1157319, бюл. 19 от 23.05.1985 г.). Недостатком данного технического решения является малая поверхность теплообмена с окружающей средой и вследствие этого ухудшение динамики истечения потока газа, а следовательно, - повышение концентрации взрывоопасного газа в зоне сброса.

Также известно дренажное устройство, содержащее подводящий и отводящий коллекторы, две сбросные трубы, сообщенные с ними. Устройство снабжено выпускной трубой соединенной своим входом с отводящим коллектором, а выходом - с атмосферой, сбросные трубы, выполненные с внутренним и внешним продольными оребрениями (патент РФ №2206832, опубл. 20.06.2003 г.). Это устройство повышает эффективность с одновременным сокращением размеров зон опасных концентраций выбрасываемых криогенных газов (метана, водорода и др.) за счет их подогрева.

Данная конструкция является наиболее близкой к предлагаемой по совокупности признаков и выбрана в качестве прототипа.

Однако данное техническое решение имеет ряд недостатков - наличие теплообменного аппарата усложняет конструкцию, появляется необходимость его технического обслуживания, дополнительный расход металла соответственно ведет к удорожанию.

Предлагаемым изобретением решается задача - создание дренажного устройства, обеспечивающего безопасное рассеивание взрывоопасных газов из цистерн, предназначенных для перевозки взрывоопасных криогенных жидкостей (метан, водород и др.) по ж/д дорогам.

При этом достигается следующий технический результат: автоматический безопасный выброс взрывоопасного газа на любой высоте и без его подогрева.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в дренажном устройстве для сжиженных взрывоопасных газов, содержащем центростремительную активно-реактивную ступень турбодетандера, входной и выходной патрубки газа, тормоз, перфорированный коллектор, где устройство выполнено в виде единого блока. Входной патрубок газа активно-реактивной ступени соединен с парциальным клапаном, а патрубок выхода - с перфорированным коллектором, кроме того, тормоз выполнен в виде лопасти вентилятора, насаженного на вал активно-реактивной ступени турбодетандера.

Признаки, отличающие предлагаемое безопасное дренажное устройство от прототипа, - выполнение устройства в виде единого блока, в котором входной патрубок газа активно-реактивной ступени соединен с парциальным клапаном, а патрубок выхода с перфорированным коллектором. Кроме того, тормоз выполнен в виде лопасти вентилятора, насаженного на вал активно-реактивной ступени турбодетандера.

Эти признаки обуславливают безопасное эффективное автоматическое рассеивание взрывоопасных газов на любой высоте и без его подогрева на всей протяженности следования цистерны по ж/д. Отсутствие теплообменного аппарата позволяет упростить конструкцию, тем самым отказаться от технического обслуживания дополнительного оборудования (теплообменного аппарата), соответственно способствует снижению металлоемкости.

Предлагаемый вариант выполнения безопасного дренажного устройства для сжиженных взрывоопасных газов изображен на фиг. 1 и фиг. 2.

Безопасное дренажное устройство для сжиженных взрывоопасных газов включает центростремительную активно-реактивную ступень турбодетандера 1, входной 2 и выходной 3 патрубки газа, тормоз 4, перфорированный коллектор-разбавитель 5. Входной патрубок 2 газа активно-реактивной ступени соединен с парциальным клапаном 6, а патрубок выхода 3 с перфорированным коллектором 5. Кроме того, тормоз 4 выполнен в виде лопасти вентилятора 8, насаженного на вал 7 активно-реактивной ступени турбодетандера 1.

Безопасное дренажное устройство для сжиженных взрывоопасных газов работает следующим образом.

При увеличении давления в резервуаре до максимально допустимой величины клапан 6 открывается. Выходящий газ раскручивает рабочее колесо детандера 1, газ с колеса попадает в перфорированный коллектор-разбавитель 5. Лопасть вентилятора 8 вращается с той же скоростью, что и колесо активно-реактивной части турбодетандера 1. Лопасти захватывают атмосферный воздух и разбавляют струйки взрывоопасного газа, выходящие с перфорированного коллектора 5, до безопасной концентрации. Так, например, при сбросе метана из резервуара с расходом 280 Нм3/час при мощности вентилятора 2 кВт достигается степень разбавления 1:20 (1 порция метана 20 - воздуха).

Преимущество предлагаемого технического решения состоит в том, что без участия человека происходит автоматический сброс взрывоопасного газа в атмосферу без предварительного его подогрева.

На заявляемое изобретение разработана конструкторская документация. Заявленное техническое решение - безопасное дренажное устройство может быть установлено в цистерну транспортировки сжиженного природного газа (СПГ), водорода, этилена и др. взрывоопасных газов.

Похожие патенты RU2596065C1

название год авторы номер документа
ДВУХКОНТУРНЫЙ ГАЗОТУРБИННЫЙ ВЕНТИЛЯТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 2003
  • Агафонов Юрий Михайлович
  • Брусов Владимир Алексеевич
  • Брусова Татьяна Сергеевна
  • Агафонов Николай Юрьевич
  • Аблаева Екатерина Яковлевна
  • Балымов Александр Фёдорович
  • Бобров Рауф Каюмович
  • Беломестнов Эдуард Николаевич
  • Бурлаков Лев Иванович
  • Богданов Александр Иванович
  • Великанова Нина Петровна
  • Голущенко Анатолий Романович
  • Закиев Фарит Кавиевич
  • Зазерский Владимир Дмитриевич
  • Кадыров Раиф Ясавеевич
  • Корнаухов Александр Анатольевич
  • Коломыцева Елена Евгеньевна
  • Кузнецов Николай Ильич
  • Кожин Виктор Георгиевич
  • Ларюхин Сергей Анатольевич
  • Лысова Валентина Петровна
  • Маргулис Станислав Гершевич
  • Мальцева Татьяна Ивановна
  • Мифтахов Ильгиз Инсарович
  • Мокшанов Александр Павлович
  • Семёнова Тамара Анатольевна
  • Симкин Эдуард Львович
  • Шамсутдинов Марат Ильдарович
  • Шустов Виктор Алексеевич
  • Хамитов Рафаэль Махмутович
  • Ильюшкин Василий Васильевич
  • Коробова Надежда Васильевна
  • Тонких Светлана Юрьевна
RU2271460C2
ДВУХКОНТУРНЫЙ ГАЗОТУРБИННЫЙ ВЕНТИЛЯТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 2006
  • Агафонов Юрий Михайлович
  • Брусов Владимир Алексеевич
  • Брусова Татьяна Сергеевна
  • Агафонов Николай Юрьевич
  • Аблаева Екатерина Яковлевна
  • Беломестнов Эдуард Николаевич
  • Великанова Нина Петровна
  • Гайфуллина Раиса Аглиевна
  • Жильцов Евгений Изосимович
  • Жиляев Игорь Николаевич
  • Закиев Фарит Кавиевич
  • Кадыров Раиф Ясовиевич
  • Корноухов Александр Анатольевич
  • Кузнецов Николай Ильич
  • Кокорин Владимир Анатольевич
  • Куринный Владимир Сергеевич
  • Мокшанов Александр Павлович
  • Муртазин Габбас Зуферович
  • Семенова Тамара Анатольевна
  • Симкин Эдуард Львович
  • Тумреев Валерий Иванович
  • Тонких Светлана Юрьевна
  • Ширяев Станислав Федорович
  • Хрунина Нина Ивановна
  • Исаков Ренат Григорьевич
  • Исаков Динис Ренатович
RU2320885C2
ГАЗОТУРБОВОЗ И СИЛОВАЯ УСТАНОВКА ГАЗОТУРБОВОЗА 2008
  • Болотин Николай Борисович
RU2370386C1
СПОСОБ ДРЕНАЖА ПАРОВ КРИОГЕННОГО ТОПЛИВА 1995
  • Ковалев Андрей Эдуардович[Ru]
  • Малышев Валентин Всеволодович[Ru]
  • Гальперин Сергей Борисович[Ru]
  • Шенгардт Александр Сергеевич[Ru]
  • Логвинюк Вячеслав Петрович[Ru]
  • Графваллнер Франц[De]
  • Люгер Петер[De]
  • Мюллер Мартин[De]
  • Пеллер Гельмут[De]
RU2096271C1
ГАЗОТУРБИННЫЙ ПРИВОД ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРА 2008
  • Петрушенко Юрий Яковлевич
  • Леонтьев Александр Иванович
  • Федорченко Дмитрий Геннадьевич
  • Марченко Герман Николаевич
  • Межибовский Вениамин Моисеевич
  • Дружинин Григорий Иванович
  • Ахметова Ирина Гареевна
  • Учарова Алсу Урхановна
  • Алтынбаева Эмина Романовна
  • Агафонов Юрий Михайлович
  • Брусов Владимир Алексеевич
RU2371588C2
СПОСОБ РАБОТЫ КОМБИНИРОВАННОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНЕШНЕГО СГОРАНИЯ И ДВИГАТЕЛЛЬ ВНЕШНЕГО СГОРАНИЯ 1993
  • Шадек Евгений Глебович
RU2044149C1
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ДВОЙНЫМ НАДДУВОМ НА СЖИЖЕННОМ ПРИРОДНОМ ГАЗЕ 2020
  • Вдовичев Антон Андреевич
  • Смелик Анатолий Анатолиевич
  • Артюхов Сергей Александрович
  • Вакуненков Вячеслав Александрович
  • Саркисов Сергей Владимирович
  • Ржавитин Вячеслав Леонидович
RU2769914C2
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ И СЖИЖЕНИЯ ГАЗА (ВАРИАНТЫ) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2005
  • Наумейко Анатолий Васильевич
  • Наумейко Сергей Анатолиевич
  • Наумейко Анастасия Анатолиевна
RU2272228C1
ГАЗОТУРБОВОЗ 2005
  • Бондаренко Леонид Маркович
  • Воронков Андрей Геннадиевич
  • Игначков Станислав Михайлович
  • Коссов Валерий Семёнович
  • Нестеров Эдуард Иванович
  • Никольский Николай Константинович
  • Сазонов Игорь Валентинович
  • Троицкий Анатолий Пантелеевич
  • Федорченко Дмитрий Геннадиевич
RU2295467C1
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГАЗИФИКАЦИИ ЖИДКОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА В БАКЕ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2016
  • Трушляков Валерий Иванович
  • Жариков Константин Игоревич
RU2641424C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 596 065 C1

Реферат патента 2016 года БЕЗОПАСНОЕ ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к устройствам сброса взрывоопасного газа в атмосферу из сосудов паров криогенных жидкостей и может быть применено как на транспортных средствах доставки взрывоопасного газа под давлением, так и на стационарных установках. Дренажное устройство для сжиженных взрывоопасных газов содержит центростремительную активно-реактивную ступень турбодетандера, входной и выходной патрубки газа, тормоз, перфорированный коллектор. Устройство выполнено в виде единого блока. Входной патрубок газа активно-реактивной ступени соединен с парциальным клапаном, а патрубок выхода - с перфорированным коллектором. Тормоз выполнен в виде лопасти вентилятора, насаженного на вал активно-реактивной ступени турбодетандера. Изобретение направлено на безопасное рассеивание взрывоопасных газов. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 596 065 C1

Безопасное дренажное устройство для сжиженных взрывоопасных газов, содержащее центростремительную активно-реактивную ступень турбодетандера, входной и выходной патрубки газа, тормоз, перфорированный коллектор, отличающееся тем, что устройство выполнено в виде единого блока, в котором входной патрубок газа активно-реактивной ступени соединен с парциальным клапаном, а патрубок выхода - с перфорированным коллектором, кроме того, тормоз выполнен в виде лопасти вентилятора, насаженного на вал активно-реактивной ступени турбодетандера.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2596065C1

ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХОЛОДНЫХ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО, ГОРЮЧИХ ГАЗОВ 2001
  • Семёнов В.Ю.
  • Прокшин М.Ю.
  • Левдик Г.Н.
RU2206832C1
US 0005666942 A1, 16.09.1997
US 20070252391 A1, 01.11.2007.

RU 2 596 065 C1

Авторы

Бурмистров Венидикт Николаевич

Даты

2016-08-27Публикация

2015-03-20Подача