Искровой сигнализатор взрывоопасности газовой смеси Советский патент 1993 года по МПК G08B17/04 

Z/cweJfyesfA/ts

е0з

Фиг1

Изобретение относится к средствам пнев- моавтоматики, а именно к пневматическим сигнализаторам взрывоопасное™ горючих газов и паров в воздухе производственных помещений, и может быть использовано для обнаружения аварийных ситуаций в потенциально опасных производствах.

Цель изобретения - упрощение процесса настройки и поверки.

На фиг.1 представлена принципиальная схема сигнализатора; на фиг.2 - циклограмма его работы.

Сигнализатор состоит из камеры взрыва 1 со встроенными огнепреградителями 2 и генератором искры 3, детектора взрыва 4, эжектора 5, дозатора горючего газа на основе стабилизатора 6 и пульсирующей емкости 7 с клапанами 8, 9 в ее рабочей полости 7х, входного 10 и выходного. 11 клапанов, пневмотумблера 12, дросселя 13, одномемб- ранного повторителя 14, ротаметра 15, повторителя со сдвигом 16, дросселя 17, клапана 18, регулируемого дросселя 19, а также блока управления для формирования сигналов Pt, р.- , Pf ( на фиг.1 не показан) и линий иссле- дуемого газа, горючего газа и сброса газа.

Работает сигнализатор следующим образом.

В рабочем режиме тумблер 12 выключен, клапан 18 разомкнут, питание на дроссель 13 не подается и, следовательно, отсутствует расход воздуха через проточную камеру и сопло повторителя 14, мембрана которого под действием давления Ро + Ас выхода стабилизатора б надежно закрывает сопло повторителя 14, При Pt О и РЈ 1 клапаны 11, 8 и 10 замкнуты, а клапан 9 разомкнут. Исследуемый газ непрерывно просасывается эжектором 5 через ротаметр 15 и камеру V, а горючий газ поступает в пульсирующую емкость 7. При этом из камеры удаляются продукты предыдущего анализа, а сама камера заполняется свежим исследуемым газом. В дальнейшем при Pt 0 и Р 0 клапаны 11 и 9 замкнуты, а клапаны 8 и 10 разомкнуты. Камера 1 сообщается с пульсирующей ёмкостью и отключается от линии исследуемого газа. В этот момент в камере 1 растет вакуум, под действием которого доза горючего газа из пульсирующей емкости 7 поступает в камеру 1. Затем одновременно Pt 1 и РК 1. Клапаны 11 и 9 размыкаются, а клапаны 8 и 10 замыкаются. Под действием вакуума в камере 1 в нее дополнительно засасывается некоторое количество исследуемого газа до установления в камере атмосферного давления. При этом происходит форсированное перемешивание горючего и исследуемого газов в камере. Через некото

0

5

0 5

0

5

0

5

0

5

рое время под действием импульсов Pf в камере образуется серия искр, поджигающих смесь.Если при этом концентрация горючих компонентов в исследуемом газе соответствует сигнальной точке, то в камере произойдет взрыв, что приведет к срабатыванию детектора 4, В дальнейшем описанные процессы будут циклически повторяться.

В режиме настройки и поверки тумблер 12 включен, клапан 18 замкнут и горючий газ с выхода Р0 + А стабилизатора 6 через дроссель 17 поступает в камеру 1. Сопротивление дросселя 17 выбирают так, чтобы при изменении давления Р0 + А в определенных пределах, например от Р0 0,2 кгс/см2 до Ро 1,0 кгс/см (достигается регулировкой величины сдвига А повторителя 16), расход поступающего в камеру 1 горючего газа обеспечил концентрацию его в камере, соответствующую 10 и 30% НПВ. Поскольку одновременно от тумблера 12 через дроссель 13, проточную и сопловую камеры повторителя 14 в камеру взрыва 1 поступает чистый (без горючих компонентов) киповский воздух, расход которого можно установить по ротаметру 15 (например, изменяя расход воздуха питания на эжектор с помощью дросселя 19) на уровне фиксированного и постоянного при всех циклах поверки и настройки значения, то требуемым значениям концентраций горючего газа (10 и 30% НПВ) в камере 1 будут соответствовать определенные и постоянные значения величины сдвига А, определяемой с помощью манометра, подключаемого к проточной камере повторителя 14.

Таким образом, при настройке определяют два значения А , соответствующие устойчивому появлению взрывов в камере либо устойчивому их отсутствию. Эти значения используют в дальнейшем при поверке. Чтобы полностью исключить влияние исследуемого газа на настройку и поверку, расход воздуха питания через дроссель 13 должен быть больше расхода исследуемого газа. При этом избыток воздуха поступает в линию исследуемого газа встречным потоком, что может быть использовано для очистки линии. При обеспечении подобия режимов истечения через дроссель 17 горючих газов и через ротаметр 15 воздуха достигается полная компенсация барометрической и температурной погрешностей, что исключительно важно при осуществлении поверок, периодичность которых может измеряться месяцами, кварталами и даже годами. Для повышения точности используют одно фиксированное значение расхода воздуха, калибруя ротаметр 15 на соответствующем показании с помощью более точного измерителя расхода. Использование такого значения расхода способствует повышению точности, т.к. погрешность ротаметра в данном случае совпадает с его вариацией. Учитывая простоту процесса поверки и применяемых средств, появляется возмож- нос ть осуществлять поверку в рабочих условиях по месту установки сигнализатора без его демонтажа. После проведения поверки устанавливают Дна уровне, соответствующем концентрации горючего газа в камере взрыва (80 + 5)% НПВ, где д 5 - 10% НПВ. Тогда включением тумблера в процессе эксплуатации сигнализатора можно проверить его работоспособность по наличию взрыва в камере. При этом величина д не должна превышать значение сигнальной концентрации (в нашем случае 20% НПВ), т.к. взрыв в камере в этом случае может произойти и при неработающем дозаторе горючего газа.

Таким образом, благодаря введению в схему сигнализатора простейших элементов - повторителей 14, 16, ротаметра 15, тумблера 12, клапана 18 и дросселей 13,17, 19 - появляется возможность осуществления настройки и поверки его при выпуске из производства и в условиях эксплуатации без использования громоздкого, сложного и достаточно опасного оборудования - баллонов с ПГС, причем по месту установки сигнализатора (при использовании баллонов с ПГС сигнализатор, как правило, демонтируют и проводят настройку и поверку в специальных помещениях).

Формула изобретения Искровой сигнализатор взрывоопасно- сти газовой смеси, содержащий камеру взрыва, установленный в ней генератор искры, линию исследуемого газа, соединенную через первый клапан и входной огне- преградитель с камерой взрыва, эжектор с каналами питания и сброса, вход которого

через второй клапан сообщен с индикатором взрыва и с выходным огнепреградите- лем. дозатор горючего газа, выполненный в виде стабилизатора давления и пульсирующей емкости, управляющая полость которой

связана с атмосферой, а рабочая полость сообщена с выходом третьего клапана и через четвертый клапан -с входным огнепрег- радителём, и блок управления, первый вход которого связан с управляющим входом второго клапана, второй выход-с управляющими входами первого, третьего и четвертого клапанов, а третий выход - с генератором искры, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса наладки и поверки, он

снабжен ротаметром, пятым клапаном, од- номембранным повторителем, повторителем со сдвигом, двумя постоянными дросселями, пневмотумблером и регулирующим дросселем, причем выход стабилизатора давления соединен с глухой камерой одномембранного повторителя и проточной камерой повторителя со сдвигом, а также через пятый клапан и первый постоянный дроссель - С входным огнепреградителем,

проточная камера одномембранного повторителя сообщена через второй постоянный дроссель с выходом пневмотумблера и с управляющим входом пятого клапана, сопло одномембранного повторителя связано с

линией исследуемого газа, в которой установлен ротаметр, глухая камера и сопло повторителя со сдвигом соединены с минусовой камерой стабилизатора давления и входом третьего клапана, а регулируемый дроссель установлен в линии питания эжектора.

Изобретение относится к средствам пневмоавтоматики, а именно к пневматическим искровым сигнализаторам взрывоопасное™ горючих газов и паров в воздухе производственных помещений, и может быть использовано для обнаружения аварийных ситуаций в потенциально опасных производствах. Цель -упрощение процесса наладки и поверки сигнализатора. Сигнализатор содержит камеру взрыва 1 со встроенным генератором искры 3 и огнепреградитёлями 2, эжектор 5 с каналами сброса и питания, детектор взрыва 4 и дозатор горючего газа на основе стабилизатора давления 6 пульсирующей емкости 7 с двумя клапанами 8 и 9, посредством которых рабочая полость пульсирующей емкости 7 соединена с выходом стабилизатора давления 6 и входом камеры взрыва 1, линию исследуемого газа. Эжектор 5 соединен с камерой 1 через входной 10 и выходной 11 клапаны, а также блок управления, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами входного клапана 10 и двух клапанов 8, 9 пульсирующей емкости 7, выходного клапана 11 и генератора искры 3. 2 ил. ел с