Огнепреградитель Советский патент 1993 года по МПК A62C4/00 

Изобретение относится к области противопожарной техники и может быть использовано в первую очередь на предприятиях химической, нефтеперераба- ть вэющей промышленности и на транспорте в различных системах хранения и транспортирования пожароопасных и взрывоопасных продуктов переработки и производства.

На фиг. 1 представлена схема огнепрег- рёдителя в статическом состоянии; на фиг. 2 - то же. в рабочем состоянии (состоянии срабатывания), когда пламя достигло входного патрубка и нагрело ферромагнитный слой термочувствительного элемента выше температуры точки Кюри.

Огнепреградитель включает полый цилиндрический корпус 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3. установленным в стенке корпуса 1, подпружиненный с помощью пружины 4 цилиндрический клапан 5, выполненный в виде цилиндрического магнита с осевым отверстием, термочувствительный элемент, выполненный в виде покрытого слоем 6 ферромагнитного материала с заданной точкой Кюри цилиндрического магнита 7 с осевым отверстием, расположенным напротив входного патрубка. 2, установленного по оси корпуса 1 напротив термочувствительного элемента, причем полюса обоих магнитов направлены встречно, а в боковой станке корпуса 1 в районе клапана 5 и вблизи термочувствительного элемента установлен дополнительный выходной патрубок 8. при этом расстояние h между центрами установки

|оо

о

ihO М

|Ј

ы

выходных патрубков 3 и 8 удовлетворяют условию,

и i +a + di d2

где I - высота цилиндрического клапана;

di, da диаметры соответственно основного 3 и дополнительного 8 выходных патрубков;

д - расстояние от термочувствительного элемента до центра установки дополнительного патрубка 8.

Цель изобретений надежности устройства за счет увеличения его контролепригодности. :

. В с остэв устройства также введен нагревательный элемент 9, например, электронагревательная обмотка, размещенная на корпусе 1 коаксиально термочувствительному элементу.

В качестве ферромагнитногб слоя 6 термочувствительного элемента используются металлы и сплавы, обладающие различными значениями точек Кюри, что позволяет выбрать материал слоя б в соответствии с условиями протекания контролируемых технологических процессов. Значения точек Кюри некоторых металлов и сплавов приведены а таблице.

Выбор того или иного материала термочувствительного ферромагнитного слоя 6 по данным,таблицы будет определять температуру настройки огнепреградителг, которая в свою очередь будет определяться температурой .пламени ожидаемого источника возгорания. . .

Для облегчения перемещения клапана 5, выполненного в виде перемещающегося в корпусе 1 цилиндрического магнита, корпус 1 выполняется из диамагнитного материала, например, латуни или нержавеющей стали, что исключает возможность шунтирования обоих магнитов,

Дополнительный патрубок 8 уст навли- вается в боковой стенке корпуса вблизи терг мочувствительного элемента таким образом, чтобы входное отверстие патрубка перекрывалось клапаном. Это исключает проникновение газа через патрубок 8 при нормальном ходе технологического процесса. Патрубок 8 предназначен для отвода нагревающихся до точки Кюри ферромагнитного материала слоя 6 газов в зону нейтрализации.

Нагревательный элемент 9 размещается на корпусе огнепреградителя в районе термочувствительного элемента, чтобы ускорить его нагрев, В качестве нагреватель- ного элемента 9 удобно использовать электронагревательную обмотку, подключенную через выключатель К к источнику питания. В этом случае, чтобы исключить влияние электронагревательной обмотки на магниты, она выполняется бифилярной и

служит для имитации нагрева ферромагнитного слоя 6 до температуры точки Кюри.

Расстояние h между центрами основного 3 и дополнительного 8 патрубков должно , удовлетворять условию (1), чтобы исключить

возможность одновременного открытия обоих патрубков при перемещениях клапана 5. При соблюдении условия (1) при перемещениях клапана будет открыт лишь один из патрубков 3 или 8, чем и обеспечивается

5 функционирование устройства как в нормальном режиме, так и при возникновении аварийной ситуации, например, пожара, что также повышает надежность функционирования устройства.

0 Жесткость цилиндрической пружины 4 и напряженность магнитных полей постоянных магнитов (клапана 5 и цилиндрического магнита 7 термочувствительного элемента) конструктивно подбираются таким обра5 зом, чтобы сила отталкивания этих магнитов превышала силу сжатия пружины 4 на интервале перемещения клапана 5.

Устройство работает следующим обра- .. зом. ..

0 . В исходном состоянии, когда температура газа, проходящего через устройство ниже точки Кюри ферромагнитного слоя 6, последний сохраняет свои ферромагнитные свойства, в результате клапан 5, выполнен5 ный в виде цилиндрического магнита с осевым отверстием, под действием магнитных сил и пружины 5 фиксируется у термочувствительного элемента. В этом случае клапан 5 открыт и газ через входной патрубок 2.

0 осевое отверстие термочувствительного элемента и осевое отверстие клапана 5 проходит через устройство и свободно выходит через выходной патрубок 3, как это показано на фиг. 1,

5 Когда в подводящем трубопроводе возникает пламя, оно через входной патрубок 2 доходит до термочувствительного элемента (до термочувствительного ферромагнитного слоя 6) и нагревает его. Этот же эффект

0 возникает и при включении электронагревательной обмотки с помощью выключателя К при контроле работоспособности огнепрег- радителя перед установкой его в состав технологической линии при замене отка5 завшего устройства, а также при периодических плановых проверках. Когда температура материала ферромагнитного слоя 6 (см. таблицу) достигнет значения точки Кюри, он теряет свои ферромагнитные свойства и перестает шунтировать магнитны|е поля магнитов 5 и 7. В результате чего магнитные поля этух магнитов оказываются направленными встречно, между ними воз- силы отталкивания, под действием которых клапан 5, преодолевая сопротивле- ни|е пружины 4, перемещается по направлению к выходному патрубку 3 и перекрывает егй выходное отверстие. При этом, благодаря выполнению условия (1), открывается вхэдное отверстие дополнительного пат- руЗка 8, через который пламя, нагретые га- зь, агрессивные и токсичные продукты го ения направляются в нейтрализующую камеру. Одновременно клапаны 5 закрывается, и доступ пламени, нагретых газов, аг- регсивных и токсичных продуктов сгорания в магистраль, подключенную к основному вьходному патрубку 3, прекращается. В эт )м случае (при срабатывании устройства) пламя, поток газов и продуктов сгорания че эез входной патрубок 2, осевое отверстие термочувствительного элемента и дополнительный патрубок 8 направляются в нейтрализационную камеру или зону нейтрализации. В подобном состоянии, приве- денном на фиг. 2, устройство находится до те пор, пока температура термочувствитьного ферромагнитного слоя б под дей- зием пламени, поступающего из входного

те ст

патрубка 2, или электронагревательной об- мо|тки 9, превышает значение его точки КюР4; Когда воздействие- пламени или электронагревательной обмотки 9 на термочувст- вктельный ферромагнитный слой 6 прекращается, он начинает остывать. При ох таждении до температуры ниже точки Кюри ферромагнитного слоя 6 последний вос- стжавливает свои магнитные свойства и начинает шунтировать неподвижный маг- нит 7 и притягивать подвижный магнит (кла- панб. который под действием ранее сжатой пружины 4 и магнитных сил напряжения перемещается до упора по направлению к те эмочувствительному элементу и фиксиру- ет:я у его ферромагнитного слоя 6. Тем са-ч мым вновь обрывается проход газам через основной патрубок 3 и закрывается проход чеэез дополнительный патрубок 8. В этом состоянии устройство пребывает до тех пор, пока в результате подвода пламени через вхэдной патрубок 2 или при нагреве его электронагревательным элементом 9 тем- пфатура ферромагнитного слоя 6 вновь не достигнет значения точки Кюри. При этом верь, описанный выше, цикл работы устройстра вновь повторяется.

Таким образом, совокупность отличи- признаков заявляемого устройства обеспечивает его автоматическое включение, когда он нагревается выше точки Кюри материала термочувствительного слоя 8, а затем охлаждается ниже температуры этой точки. .

Кроме того, возможность проверки срабатывания устройства с помощью электронагревательной обмотки 11 на этапах производства и выходного контроля, хранения, а также при проведении технического обслуживания повышает его контролепригодность. В результате чего существенно снижается вероятность приемки неисправного устройства и увеличивается вероятность обнаружения неисправных устройств при выполнении профилактических работ, .что позволяет в значительной степени избежать потерь обусловленных исполь: зованием заведомого неисправного огне- преградителя. Все это свидетельствует о повышенной надежности заявляемого устройства по сравнению с существующим.

Фор мул а изобретения 1. Огнепреградитель, содержащий полый цилиндрический корпус с входным патрубком, установленным по оси корпуса в его торцовой части, и выходным патрубком, примыкающим к боковой поверхности корпуса, подпружиненный цилиндрический клапан с фиксатором из термочувствительного материала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения габаритов устройства, клапан и фиксатор выполнен в виде примыкающих друг к другу магнитов с осевыми отверстиями, полюса которых направлены встречно, фиксатор выполнен цилиндрическим с покрытием из ферромагнитного материала, при этом корпус имеет дополнительный выходной патрубок, примыкающий к боковой стенке корпуса в зоне расположения клапана, расстояние между центрами выходных патрубков определяется соотношением

h l +(5 + di d2

где I - высота цилиндрического клапана: .

di, d2 - диаметры соответственно основного и дополнительного выходных патрубков;

6 - расстояние от фиксатора до центра дополнительного патрубка.

2. Огнепреградитель по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что,1 с целью повышения надежности устройства за счет увеличения его контролепригодности, он снабжен нагревательным элементом, размещенным на корпусе коаксиально фиксатору и выводами для подключения к источнику электрического тока.

Материал

29%N :71%Fe

28%Cu:72%NI

80% Nl; 20% Mn

0.5% Mn; 0.5% Zn; 99% F62O4

Значение точки Кюри. °C 360 58 95

90

Использование: противопожарная тех- HV ка и может быть использовано в первую очередь в химической промышленности и на транспорте. Цель - повышение надежности и- :нижение габаритов устройства. Существо изобретения: устройство включает полый ци линдрический корпус с входным патрубком, установленным в стенке корпуса, подпружиненный с помощью пружины цилиндрический клапан, выполненный в виде цилиндрического магнита с осевым отверстием, термочувствительный элемент, выполненный в виде покрытого слоем ферромагнитного материала с заданной точкой Кюри цилиндрического магнита с осевым отверстием, расподоженным напротив входного патрубка, установленного по оси корпуса напротив термочувствительного элемента, причем полюса обоих магнитов направлены встречно, а в боковой стенке корпуса в районе клапана и вблизи термочувствительного элемента установлен выходной па-трубок, при этом в состав устройства также веден нагревательный элемент, например, электронагревательная обмотка, размещенная на корпусе коакси- ально термочувствительному элементу. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. ел с