Предохранительный клапан для резервуаров с нефтью и нефтепродуктами Советский патент 1991 года по МПК F16K17/192 

Изобретение относится к арматуростро- ению и может быть использовано для оборудования резервуаров с малыми избыточными давлениями, используемыми в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей п ромы шленностях при хранении или транспортировании нефти и нефтепродуктов.

Целью изобретения является повышение надежности работы путем снижения гидравлического сопротивления в первый момент срабатывания клапана.

На фиг. 1 схематично представлен предохранительный клапан; на фиг. 2 дано сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство состоит из крышки 1, выполняющей роль запорного органа, выполненного в виде перевернутого стакана, венец которого выполнен в виде лопастей вращения 2 (типа газовой турбинки), и погружен в выполненную вокруг выходного патрубка кольцевую камеру 3, заполненную жидкой средой 4 Крышка 1 закреплена на штоке 5 пропущенном через центрирующую втулку 6 по оси входного патрубка.

В нижней части штока 5 смонтированы аэродинамические лопасти 7, выполняющие роль аэродинамического подъемника.

Предохранительный клапан монтируется на фланце светового люка 8 резервуара 9. В нижней части светоього люка на патрубке 10 монтируется огнепреградитель 11

Предохранительный клапан работает следующим образом.

При превышении давления в резервуаре 10 выше заданного предела в результате прорыва больших объемов попутного газа крышка 1 приподнимается и ее нижняя часть выходит из кольцевой камеры 3 заО vj

О

полненной жидкой средой 4 на величину, равную половине заданного перепада, В этот момент на эффективную площадь крышки 1 действует статическая сила, равная произведению давления в резервуаре на эффектна- ную площадь донышка крышки 1.

В момент выхода лопастей вращения 2 из жидкой среды 4 через них прорывается поступающий в резервуар газ. При этом на крышку 1 одновременно начинают действо- вать следующие силы: сила вращения, образующаяся при прохождении газа через лопасти вращения 2, подъемная сила, образующаяся при вращении крышки 1,обтека- нии газа аэродинамических лопастей 7, и лобовая сила сопротивления, действующая на аэродинамической лопасти, и кинематическая энергия потока газа.

Под действием импульса аэродинамической подъемной силы крышка клапана взлетает до упора и, теряя скорость вращения, медленно спускается вниз. В результате действия этой силы крышка клапана плавает на большой высоте, оказывая значительно меньшее гидравлическое сопро- тивление прохождению больших объемов прорвавшихся газовых пузырей и особенно в первый момент срабатывания клапана. После стравливания давления стержень 5 скользит по центрирующей втулке б и боко- вая поверхность крышки опускается в кольцевую камеру 3, герметизируя газовое пространство резервуара.

з

,2

Для запорных элементов большей массы на давление в резервуаре 1200-1600 Па аэродинамические лопасти, выполненные в виде винтовых лопастей, можно устанавливать в горловине светового люка, а их взаимодействие с крышкой осуществлять через ось по принципу ходового винта (не показан).

При создании аварийного вакуума в газовом пространстве резервуара (разрыв нефтепровода) жидкая среда 4 выбрасывается в кольцевую камеру 3, не занятую лопастями вращения 2. Следует отметить, что аварийное наступление вакуума происходит чрезвычайно редко и самовосстановление работы клапана в этом случае не обязательно.

Формула изобретения

Предохранительный клапан для резервуаров с нефтью и нефтепродуктами, вокруг выходного патрубка которого образована копьцевая камера, заполненная жидкой средой, в которую погружен венец выполненного в виде стакана запорного органа, охватывающего выходной патрубок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, запорный орган снабжен жестко соединенным с дном стакана штоком, на свободном конце которого установлены аэродинамические лопасти, а венец стакана выполнен в виде газовой турбины, при этом указанный шток пропущен по оси входного патрубка.

1k

Изобретение может быть использовано для оборудования резервуаров с малыми избыточными давлениями при хранении или транспортировании нефти и нефтепродуктов. Цель изобретения - повышение надежности работы предохранительного клапана путем снижения гидравлического сопротивления в первый момент срабатывания его. Вокруг выходного патрубка образована кольцевая камера 2, заполненная жидкой средой 4, в которую погружен венец Венец выполнен в виде стакана запорного органа, охватывающего выходной патрубок С дном стакана жестко соединен шток 5, на свободном конце которого установлены аэродинамические лопатки 2. Венец выполнен в виде газовой турбины Шток 5 пропущен по оси патрубка 3 ил (Л С