Устройство контроля утечек газа Советский патент 1984 года по МПК F23N5/24 

В}(од

газа /З,/ r-EXK Jtl

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в газоиспользующих теплоагрегатах.

Известно устройство, контролирующее атмосферу топки перед розжигом путем отбора пробы из верхней части газохода и нижней части топки с последующим испытанием этой пробы во взрывной камере, в которой проба подогревается электронагревателем. Взрыв в камере свидетельствует о наличии в топке газа в количестве, образующем с воздухом взрывоопасную смесь. Отсутствие взрывов в камере свидетельствует о том, что топка находится в безопасном состоянии и готова к пуску 1.

Недостатками устройства являются низкая надежность и сложность конструкции. Низкая надежность устройства объясйяclся тем, что выбранные точки отбора проб не могут достоверно характеризовать атмосферу топки. Так, например, при применении природного газа последний накапливается в верхней части топки, и отбор пробы из нижней точки топки в этом случае не характеризует загазованность топки.

Отбор пробы из газохода недостаточно достоверен, так как в холодной топке перед розжигом тяга может отсутствовать, и но сути дела при этом контролируется атмосфера газохода в верхней его части, а не топки.

Кроме того, концентрация газа в воздухе по объему топки, как правило, различна в разных точках. Отбор пробы из двух точек не может свидетельствовать об отсутствии утечек газа в топку. Известны многочисленные случаи взрывов тогюк вследствие скопления газа в определенных областях топки (так называемых газовых мешках), в то время, как предварительный анализ проб, взятых в нескольких точках тонки, показывал отсутствие газа в воздухе.

При болыних утечках газа вследствие потери заиорным устройством плотности или если запорное устройство по небрежности обслуживающего персонала оставлено от1ФЫТЫМ, концентрация, например, метана в атмосфере тонки может CTaTt выще верхнего предела взрываемости (15°/о). В этом случае взрывов во взрывной камере не будет. После розжига газовой горелки, через которую в топку начнут поступать избытки воздуха, взрыв топки неизбежен.

Наличие подсосов воздуха во всех элементах от топки и газохода до взрывной камеры может влиять на надежность работы устройства.

Оюжность конструкции связана с наличием взрывной камеры, которая должна быть достаточно прочной, трубопроводов для подвода проб, системы побуждения подачи проб от мест отбора во взрывную камеру, ригстратора взрыва, клапана и фильтра.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство контроля утечек газа, содержащее запорный клапан, предохранительно-запорный клапан и датчик давления, последовательно установленные на подающем газопроводе, соединенном с запорными клапанами горелок и с запорным клапаном продувочного газопровода 2. Недостатком такого устройства является низкая надежность, которая объясняется следующим.

Полость между двумя кранами с продувочным газопроводом может рассматриваться как проточная камера с входом и выходом. Известно, что давление в такой камере

зависит от соотнощения площадей входа и выхода, а также от величины гидравлического сопротивления продувочного газопровода. Однако оно отлиичается от нуля при наличии утечки газа в эту полость. А это означает, что при негерметичности последнего по ходу газа запорного устройства газ будет попадать в топку., Продувочный газопровод, в соответствии с действующи.ми нормами, должен быть выведен карниза крыши на 1 м.

В случае достаточно высокого давления газа перед горелками и большой 5ысоты здания при расположении теплоа1ре1ата на Нижних этажах здания, а также при негер.метичности отключающих (запорных) устройств загазование топки происходит

достаточно оыстро.

При розжиге котла продувочные газопроводы закрываются, и с мо.меита закрытия продувочных газопроводов до начала розжига газ поступает через неплот1 ую арматуру в топку.

Таким образом, указанное устройство, уменьшая в - целом утечку газа в топку. Не исключает возможность ее загазования. При розжиге отсутствует информация о герметичности запорных устройств, а поэтому вероятность взрыва в топке остается высокой.

Це.дью изобретения является повышение надежности устройства в работе.

Указанная цель достигается тем, что устройство контроля утечек газа, содержащее запорный клапаи, предохранительнозапорный клапан и датчик давления, последовательно установленные на подающем газопроводе, соединенном с запорными клаQ панами горелок и с запорным клапаном продувочного газопровода, дополнительно содержит последовательно соединенные дополнительный запорный клапан, дроссель и контрольный запорный клапан, причем вход дополнительного запорного клапана 5 подключен к подающему газопроводу между запорным клапаном и предохранительнозапорным клапаном, а выход контрольного запорного клапана подключен к подающему газопроводу после предохранительно-запорного клапана. На чертеже изображено у.стройство контроля утечек газа. Устройство содержит подающий газопровод 1, на котором размещены по ходу газа запорный клапан 2, предохранительно-запорный клапан 3, газовые горелки 4, с запорными клапанами 5, датчик 6 давления, установленный между предохранительно-запорным клапаном 3 и запорными клапанами 5 горелок, а также продувочный газопровод 7 с запорным клапаном 8. К подающему газопроводу 1 присоединен обводной газопровод 9 с установленными последовательно на нем дросселем 10, дополнительным запорным клапаном 11 и контрольным запорным клапаном 12. Вход дополнительного запорного клапана 11 подключен к подающему газопроводу 1 между запорным клапаном 2 и предохранительно-запорным клапаном 3, а выход контрольного запорного клапана 12 подключен к подающему газопроводу после предохранительно-запорного клапана. Датчик 6 давления в целях автоматизации снабжен электрическими контактами 13 и 14. Устройство работает следующим образом. Перед розжигом горелок 4 открывают запорный клапан 2 (или задвижку) и дополнительный запорный клапан 11 и производят продувку газопровода 1 через продувочный газопровод 7 при открытом запорном клапане 8. Затем закрывают последовательно запорный клапан 12 и запорный клапан 8. При герметичных клапанах 3 и 12 стрелка датчика 6 давления должна остаться на Нуле (контакт 13). Если стрелка датчика 6 давления не замкнула контакт 13 (не усдановилась на нуле), это свидетельствует о наличии утечки газа через клапан 3 или клапай 12. Для определения клапана, через который происходит утечка газа, закрывают запорный клапан 11, сбрасывают газ через продувочный газопровод 7 путем открытия клапана 8, а потом вновь закрывают клапан 8. Если стрелка манометра остается на Нуле, то негерметичен клапан 12, если стрелка отходит от нуля, то негерметичен клапан 3. Герметичность клапанов необходимо восстановить. После проверки герметичности клапанов 3 и 12 открывают клапан 12 (клапан 11 открыт). Стрелка датчика 6 давления должна достигнуть контакта 14 (или установленной величины давления). В этом случае утечка в топку не превыщает -допустимую величину и опасности загазования топки нет. Если же стрелка датчика 6 давления не достигла контакта 14, то происходит утечка газа в топку выше допустимой величины. агрегат не подготовлен к розжигу, и необходимо устранить утечки газа в топку через запорные клапаны 5 горелок, Расчет диаметра дросселя и установочного давления (положения контакта 14 датчика 6 давления) производится по известным формулам. Надежность контроля обеспечивается тем, что в процессе контроля клапан 3 всегда остается закрытым, а утечка через клапан 12 не может быть выше определенной величины, определяемой выбором диаметра дросселя. Утечка через запорные клапаны 5 для того, чтобы на датчике давления набралось определенное давление, также должна быть заведомо Ниже, чем расход газа через дроссель. Таким образом, разрешение на розжиг дается только в том, случае. если утечка газа в топку заведомо меньше расхода газа через дроссель, в то время как диаметр дросселя рассчитывается из условия того, что утечка в топку будет заведомо меньше допустимой.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ УТЕЧЕК, ГАЗА, содержащее запорный клапан. предохранительно-запорный клапан и датчик давления, .последовательно установленные на подающем газопроводе, соединенном с запорными клапанами горелок и с запорным клапаном продувочного газопровода, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности в работе, оно содержит последовательно соединенные дополнительный запорный клапан, дроссель и контрольный запорный клапан, причем вход дополнительного запорного клапана подключен к подающему-газопроводу между запорным клапаном и предохранительно-запорным клапаном, а выход контрольного запорного клапана подключен к подающему газопроводу после предохранительно-запорного клапана.