Мембранное предохранительное устройство Советский патент 1983 года по МПК F16K17/16 

Изобретение относится к арматурестроению, в частности к предохранительным устройствам, используемым для защиты различных объектов в энергетике.

Известно мембранное предохранительное устройство, содержащее мембрану, зажатую между фланцами,и разрушающий элемент, выполненный в виде ножа, обращенного острием к мембране и расположенного в ее центральной зоне }

Недостатком этого устройствеГ является, неполное раскрытие лепестков мембраны после разрушения, а также то, что разность между давлением полного разрушения мембраны и давлением среды, соответствующим проколу мембраны, недопустимо велика в случае защиты объектов энергетики вследствие недостаточности повреждения, наносимого острием ножа мембране.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является мембранное предохранительное устройство, содержащее выпучиваемую, перед разрывом мембрану, зажатую между опорным и прижимньам фланцами, и разрушающий элемент, укрепленный на прижимном фланце и выполненный в виде нескольких ножей, обращенных острием к мембране и расположенных в ее центральной зоне 2J .

Недостатком данного устройства является то, что оно не может надежHO использоваться для защиты объек тов энергетики, где рабочее давление может быть пульсирующим.

Цель изобретения - повьвиение надежности в работе путем максимального сближения давления прокола мембраныс давлением полного ее разрушения.

Эта цель достигается тем, что в мембранном предохранительном устройстве, содержаицем выпучиваемую перед разрывом мембрану, зажатую между опорным и прижимным фланцами, и разрушающий элемент, укрепленный на прижимном фланце и выполненный в виде нескольких ножей, обращенных ортрием к мембране и расположенных в ее центральной зоне, указанные ожи расположены в плоскостях меридионсшь ных сечений выпученной мембраны и выполнены с остроугольными вершинами, размещенными в одной плоскости равномерно по окружности.

На фиг. 1 ихображено предохранительное устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. Ь

Устройство содержит плоскую круглую мембро1ну 1, штампуемую давлением среда в сферический купол. Мембра-г

на 1 зажата по диаметру между опорным 2 и прижимным 3 фланцами. На последнем укреплен разрушающий элемент 4, оснгиценный ножами 5 (на, чертежах изображено четыре ножа), расположенными в плоскостях меридиональных сечений выпученной мембраны. Ножи выполнены с остроугольными вершинами 6, размещенными в одной плоскости 7 равномерно по окружности б, ди 1метр d котог ой целесообразно задавать в предел ах (J (0,05-0,2)t где D - диаметр мембраны а угол при вершине ножа - в пределах oi - 30-60° Число ножей определяется размерами устройств. Меньшему устройству соответствует и меньшее число ножей Ориентирование их р плоскостях меридиональных сечений, способствует эффективному разрушению мембраны от тангенциальных напряжений в ее растянутом полотне с полным освобождением проходного сечения. Размещение остроугольных вершин ножей в одной плоскости обеспечивает одновременность создания группы сильных концентраторов напряжений в теле мембраны. Расположение этих вершин на окружности, диаметр которой заключен в указанном выше интервале 0,05D ,2D, позволяет сосредоточить названные концентраторы в наиболее утоненной и, следовательно, наиболее слабой центральной зоне мембраны. Выбор величины угла при вершине ножа осуществляется в диапазоне 30° GJ), что является оптимальным при сочетании стремления уменьшить потребное усилие прокола, для чего необходимо уменьшить gd, , со стремлением получить более протяженный вдоль меридиана прокол мембраны, для чего необходимо увеличивать об ,

При аварийном повышении давления мембрана, выбирая зазор, вступает во взаимодействие с остроугольными вершинами ножей разрушающего элемента и разрывается описываемая конструкция разрушающего элемента с экспериментально установленными рекомендуемыми геометрическими сЬот ношениями его деталей такова, что нанесенные мембране повреждения вызывают мгновенное срабатывание устройства с полным освобождением проходного сечения. Мембрана при этом вскрывается по меридиональным плоскостям расположения ножей.

Преимуществом данной конструкции является повышенная надежность защиты энергетического оборудования при существенном запасе прочности самой мембраны.

МЕМБРАННОЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее выпучиваемую перед разрывом мембрану, зажатую между опорным и прижимным фланцами, и разрушающий элемент, укрепленный на прижимном фланце и выполненный, в виде нескольких ножей, обращенных острием к мембране и расположенных в ее-центральной зоне, о т л и ч аю щ е- е с я тем, что, с целью -повышения надежности в работе, ножи разрушающего элемента расположены в плоскостях меридиональных-сечений выпученной мембраны и выполнены с остроугольными вершинами, размещенными в одной плоскости равномерно по окружности.