Дренажное устройство "вихрь Советский патент 1985 года по МПК F23J11/00 

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем ,«tto, с целью предотвращения повышений Давления в магистрали выше допустимого, верхняя тарелка выполнена с возможностью осевого перемещения относительно нижней тарелки с образованием кольцевой щели в местах контакта тарелок.

3.Устройство по п. , отличающееся тем, что, с целью экономии нейтральных газов при продувке, оно снабжено установленным на конце дренажной трубы клапаном.

4.Устройство по п. .1, отличающееся тем, что, с цельюзащиты магистрали от загрязнений, оно снабжено выводными трубками, сообщающимися с атмосферой и устаиовленными на тангенциальных каналах и на верхней тарелке.

5.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьщеиия гидравлического сопротивления, общая площадь сечеиия тангенциальных каналов равна площади сечения дренажной трубы.

6.Устройство по п. I, отличающееся тем, что количество тангенциальных каналов определяется соотнощением

где я- число тангенциальных отверстии; jD- максимальный диаметр тарелки; do - диаметр сечения тангенциального канала.

7.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что верхняя тарелка выполнена в виде ступенчатого конуса с постепенно увеличивающимся углом раствора.

1. Дренажное устройство; содержащее дренажную трубу с укрепленными на ней нижней тарелкой с отверстнем, равным диаметру трубы, и верхней тарелкой, выполненной в виде конуса, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности распыления и рассеяния с одновременным сокращением опасных зон и длин факелов, верхняя тарелка выполнена с тангенциальными каналами, расположенными в разных плоскостях сечений тарелки, а угол раствора ее конуса составляет 90°, -нижняя тарелка выполнена в виде усеченного конуса, причем обе тарелки обращены м€;ньшими основаниями к дренажной трубе, а большими основаниями соединены оа,н& с другой. (Л NU О5 СП

Изобретение относится к устройствам для удаления газообразных и жидких продуктов в атмосферу и южeт быть использовано на предприятиях любой отрасли промыщленности и машиностроения для наибольшего рассеивания выбрасываемых продуктов в местах их выхода в атмосферу.

Известно устройство, в котором с целью уменьшения высоты трубы с сохранением условий, при которых загрязнение воздущной среды не превышало бы допустимого санитарными нормами, предусматривается спиральная вставка. Закручивание потока, происходящее при этом внутри трубы, приводит к расширению потока на выходе и сокращению его продольных размеров I.

Однако эффективность закручиванияпотока в этом устройстве невелика, так как образующийся на выходе вихрь имеет диаметр, сравнимый с диаметром трубы, и, расширяясь, быстро разрушается в атмосфере.

Наиболее близким к изобретению является устройство, в {сотором поток без закручивания выбрасывается в виде узкой кольцевой щели, образованной между двумя тарелками, имеющими диаметр, превышающий диаметр трубы 2.

Основным недостатком известного устройства является низкая эффективность распыления и рассеивания жидких продуктов.

Цепь изобретения - повышение эффективности распыления и рассеяния с одйовременным сокращением опасных зон и длнй факелов.

Поставленная цель достигается тем, что в дренажном устройстве, содержащем дре« нажную трубу с укрепленными на ней нижней тарелкой с отверстием, равным диамет ру трубы, и верхней тарелкой, выполнен

ной в виде конуса, последняя выполнена с тангенциальными каналами, расположенными в разных плоскостях сечений тарелки, а угол раствора ее конуса составляет 90°, нижняя тарелка выполнена в виде усеченного конуса, причем обе тарелки обращены меньшими основаниями к дренажной трубе, а большими основаниями соединены одна с другой.

0 При этом с целью предотвращения повышения давления в магистрали выше допустимого верхняя тарелка выполнена с возможностью осевого перемещения относительно нижней тарелки, с образованием кольцевой щели в местах контакта тарелок.

s Кроме того, с целью экономии нейтральных газов при продувке, устройство снабжено установленным на конце дренажной трубы клаНаном.

Причем с целью защиты магистрали от загрязнений устройство снабжено выводны0 ; ми трубками, сообщающимися с атмосферой и установленными на тангенциальных каналах и на верхней тарелке.

С целью уменьшения гидравлического сопротивления общая площадь сечения таи5 генциальных каналов равна площади сечения дренажной трубы.

Количество тангенциальных каналов определяется соотнощением

.

0 где л- число тангенциальных отверстий; D - максимальный диаметр тарелки; rfo- диаметр сечения тангенциального

канала.

Верхняя тарелка выполнена в виде ступенчатого конуса с постепенно увеличи5 бающимся углом раствора. Устройство позволяет сочетать положительные эффекты непосредственно расширения потока и его закручивания. Дополнительное закручивание потока на периферии тарелок способствует дроблению капель и интенсификации процессов испарения, рассеяния и смешения продуктов в атмосфере. При этом в устройстве, содержащем дренажную трубу, с укрепленной на ней нижней плоской тарелкой с отверстием, равным диаметру трубы, и верхнюю тарелку, выполненную в виде конуса, нижняя тарелка выполняется в виде усеченного конуса, обе тарелки обращены меньшими основаниями к дренажной трубе, а больщими основаниями герметично контактируют одна с другой, верхняя тарелка имеет тангенциальные каналы для выброса продуктов, расположенные в разных плоскостях сечений тарелки, причем угол раствора ее конуса составляет не менее 90°. Испытания устройства показали, что образующийся в результате тангенциального закручивания потока в конической камере верхней тарелки вихрь интенсивно подсасывает воздух из атмосферы сверху, при этом разбавленные и рассеянные продукты выбрасываются в виде закрученной кольцевой веерной струи, срывающейся с верхней тарелки на периферии. Подмещивание атмосферного воздуха к выбрасываемым продуктам начинает проявляться при углах раскрытия верхнего конуса, больщих 90°. Оптимальные углы составляют 120-150° при диаметре верхней тарелки, равном 5 диаметрам трубы. Тангенциальные каналы, направляющие поток по касательной к поверхности конуса, могут располагаться как в плоскостях, перпендикулярных оси конуса (по касательной к окружностям), так и в наклонных к оси плоскостях. В последнем случае поток имеет кроме тангенциальной составляющей также составляющую скороети вдоль оси конуса. Возможность изменения осевой составляющей скорости потока позволяет подобрать оптимальные режимы дробления и смешения. Для предотвращения повышения давления в дренажных-магистралях выше допустимого при аварийных ситуациях в системе верхняя тарелка устройства может быть выполнена с возможностью осевого перемещения относительно нижней тарелки так, что при давлениях выше допустимого в местах контакта тарелок образуется кольцевая щель, через которую происходит аварийный сброс продуктов в атмосферу. Для экономии инертных газов (гелия, азота и лр.), используемых для продувки магистралей перед сбросом горючих продуктов, устройство снабжено клапаном, установленным на конце дренажной трубы. Наличие клапана позволяет производить продувку магистралей в два раза реже (до или после сброса). Для защиты магистралей от загрязнений в нерабочий период времени тангенциальные каналы могут быть снабжены выводными изогнутыми трубками, а нижняя часть верхней тарелки - сообщаться с атмосферой посредством вставленных одна в другую трубок, проходящих через полость между тарелками. Для уменьшения гидравлического сопротивления общая площадь сечения тангенциальных каналов равна площади сечения дренажной трубы. Для получения большей устойчивости и расширения вихря количество тангенциальных каналов может определяться соотношениемгде D - максимальный диаметр тарелки; do-диаметр сечения тангенциального отверстия; п - число тангенциальных отверстий. Соотношение (1) основано на гидродинамическом условии, что начальный участок струи (участок наименьшего смешения) при истечении газа из трубы составляет около 4 диаметров трубы. Поэтому, если располагать тангенциальные каналы на периферии верхлего кожуха на расстоянии порядка 4 диаметров их сечений, то образующийся вихрь будет более устойчивым и широким. Для увеличения скорости расширения вихря верхняя тарелка может быть выполнена в виде ступенчатого или непрерывного конуса с постепенно расширяющимся углом раствора. На фиг. 1 изображено дренажное устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фи.г. I; на фиг. 3 - го же, при наличии выводных трубок. Дренажное устройство «Вихрь (фиг. I) ссстоит из нижней 1 и верхней 2 тарелок, концентрично расположенных на трубе 3 и плотно прижатых одна к другой с помощью прижимного механизма 4. В полости между тарелками 1 и 2 расположен клапан 5 и раздвижные трубки 6. На внутренней поверхности верхней тарелки в различных плескостях расположены тангенциальные кана лы 7 с выводными трубками 8. Во время дренажа выбрасываемые про дукты поднимаются по трубе 3, открывают клапан 5 и попадают в пространство, об. разованное тарелками 1 и 2. Далее, про ходя по тангенциальным каналам 7, про дукты попадают в атмосферу в виде закру ченной и расширяющейся кольцевой струн При превышении давления в магистрали вц ше допустимого срабатывает прижимное механизм 4, верхний конус йеремещаетсв относительно нижнего, образуя кольцеву|д щель на периферии, через которую прюнсхо лит аварийный сброс продукта.

Предложенное изобретение позволяет frt- . ботать на жидких криогенных продуктах, повышает безопасность работы за счет увеличения надежности системы я сокрашеняя опасных зон жидкостей и концентраций газа при сбросе продуктов в атмосферу.