Сосуд давления Советский патент 1984 года по МПК B01J3/02 

Изобретение относится к химической, нефтехимической промышленности, а также к другим отраслям народного хозяйства, в которых используются сосуды давления для проведения различных химико-технологических процессов с возможностью взрьюного разложения реакционной среды во время проведения процесса. Известим предохранительные устройства для сосудов давления 1. Недостатками этих устройств являются нестабильность их срабатывания, а также невозможность удержания (при срабатывании) оторванных частей предохранительных устройств, что существенно повышает опасность эксплуатации сосудов давления. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сосуд давления, включающий предохранительное аваршно-разгрузочное устройство, установлешюе на патрубке и содержащее разделительную мембрану, втулку, жестко закрепленную с корпусом устройства и помещен ным в ней отрывным элементом, толкатель с , конусным буртом и тормозной элем«1т, устано ленный между втулкой и буртом толкателя 2 Хотя наличие тормозного элемента обеспечивает удержание оторванных деталей устройства при срабатывании, однако при этом неизбежен сильный удар по втулке, что может вызвать возникновение трещин в местах сварки корпуса, приварки деталей устройства к корпусу и о снижение безопасности и надежности работы со суда. Цель изобретения - повышение надежности и безопасности эксплуатации сосуда. Эта цель достигается тем, что в сосуде давле ния, включающем предохранительное аварийноразгрузочное устройство, установлешюе на пат рубке и содержащее разделительную мембрану, втулку, жестко закрепленную с корпусом устройства и помещенным в ней от Я1ШНым элемаггом, толкатель с конусным буртом и тормозной элемент, установленный между втулкой и буртом толкателя, тормозной элемент выполнен в виде кольца, боковые внутренняя и внеш няя поверхности которого выполнены коническими, и размещен большим основанием на ot-i рьшном элементе, при этом конус на внутренней поверхностн кольца выполнен меньшим, чем конус бурта толкателя. На чертеже схематически показан предлагаемый сосуд, давления, продольный разрез. Сосуд давления состоит из корпуса 1, на котором кроме основных технологических элементов, расположен аварийный патрубок 2 с установленным на- нем аварийно-предохранительным устройством. Это устройство состоит из корпуса 3 и втулки 4, которые жестко соединены приваренными к ним ребрами 5. Во втулке 4 установлены отрывной элемент 6 с калиброванньпу сечением 7 и опорным заплечиком 8. Тормозной элемент выполнен в виде сплошного кольца 9 с двойным конусом по внутренней:л наружной поверхностям. Большим основанием кольцо 9 устанавливается в сторону от{Я 1вного элемента 6. Во внутренней выемке отрывного элемента 6 установлен толкатель 10, который посредством шпильки 11, шайбы 12 и гайки 13 удерживается в собршном состоянии. Нижней торцовой (нжерхностью толкатель 10 устанавливается заподлицо с внешней поверхностью разделительной мембраны 14. Боковая поверхность нижней части толкателя выполнена в виде конусного бурта 15. Мембрана 14 разделяет реакдаонное пространство сосуда 1 давления с окружающей средой. Она устанавливается между сменными втулками 16, которые зажимаются между фланцами патрубка 2 и корпуса 3 устройства. Материал мембраны и ее геометрические размеры определяются агрессивностью рабочей среды, расчетным и рабочим давлением и температурой. Сосуд давления работает следующим образом. При проведении как периодических, так и непрерьюных процессов под избыточным давлением по различным причинам в корпусе сосуда давления могут возникнуть аварийные ситуации, связанные с повышением рабочего давления (ззерх допустимого. В этом случае сила давления среды передается мембраной через толкатель 10 отрывному элементу 6, который своими заплечиками 8 опирается о торец втулки 4 через сменный элемент 17. Поэтому в момент превышения давления происходит разрыв калиброванного кольцевого ослабленного сечения 7 и разрушение мембраны 14. Толкатель с оторвавшейся верхней частью отрывного элемента 6 и шпилькой if перемещается с высокой скоростью вверх вместе с рабочей средой до момента соприкосновения конусного бурта 15 с внутреиней конусной поверхностью тормозного кольца 9. При соприкосновении толкателя 10 с тормозным кольцом 9 происходит плавное торможешсе (уменьшение скорости толкателя и затухание его кинетической энергии). Основным условием безударного контакта является контакт сопрягаемых деталей (кконцу торможения толкателя 10) по всей высоте тормозного бурта 15. Конактнруюцдае поверхности толкателя и тормозного кольца выполнены взаимно конусными, причем угол конуса на внутрен-) ней поверхности кольца меньше, чем угол ко- . нуса толкателя. Так, например, при конусности толкателя в пределах 1:25-1:30 конусность

йольца целесообразно выполнять в пределах 1:20-1:25. Такое соотношение углов конусов взаимодействующих деталей обеспечивает безударный их контакт и позволяет избежать ; значительных деформаций и разрушения корпуса 3, втулки 4 и ребер 5 аварийно-предохранительного устоонства.

С целью многократного использования толкателя 10 целесоо азно тормозное .кольцо 9 изготавливать из более мягкого металла, чем толкатель. Выполнение второго конуса на наружной поверхности кольца 9 обеспечивает легкий демонтаж зтоео кольца после срабатывания устройства и замену его новым.

СОСУД ДАВЛЕНИЯ, включающий предохранительное аварийно-разгрузочное / ..-Je-, I ...:- V -.« -УА f г на патру§1сеи соДе ройство, установленное на патру&сеи содержащее разделительную мембрану, втул1 у, жестко закрепленную с корпусом устройства и помещенным в ней отрывным элементом, толкатель с конусным буртом и тормозной элемент, установленный между втулкой и буртом толкателя, отличающийся тем, что, с целью повыщешш надежности и безопасности эксплуатации сосуда, тормозной элемент выполнен в виде кольца, боковые внутренняя и внешняя поверхности которого выполнены коническими, и размещен большим осно ванием на отрьшном элементе, при этом конус на внутренней поверхности кольца вьшолнен меньшим, чем конус бурта толкателя.