Взрывной клапан Советский патент 1993 года по МПК F16K17/16 

Изобретение относится к обеспечению безопасной эксплуатации оборудования и может быть использовано для защиты аппаратов и трубопроводов от взрывов и внезапных редких повышений давления в химической, металлургической и смежных отраслях промышленности..

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

На чертеже представлен общий вид взрывного клапана, разрез.

На штуцере 1 защищаемого аппарата .закреплен взрывной клапан. Между защищаемым аппаратом и предохранительной мембраной в кассете 2 установлена корзина с теплоизоляционной засыпкой 3. За предохранительной мембраной 3 закреплен корпус 4, в котором поршень 6 размещен с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси. По периметру корпуса 4 выполнены отверстия 6, суммарное проходное сечение которых не меньше сечения штуцера 1 защищаемого аппарата, на котором

размещено устройство. На наружной стенке корпуса 4 закреплен коллектор 7, сообщенный со сбросным трубопроводом 8. Дроссель 9 размещен на перепускном трубопроводе 10 соединяющем надпоршне- вую полость корпуса 4 со. сбросным трубопроводом 8. Дверца 11 шарнирно установлена на корпусе 4 за предохранительноймембраной 2.

Работает устройство следующим образом.

Если давление рабочей смеси в защищаемом аппарате не превышает допустимо. го, предохранительная мембрана в кассете 2 надежно герметизирует внутреннее пространство аппарата. Теплоизоляционная засыпка 3 снижает термическое воздействие рабочей смеси на предохранительную мембрану 2. Поршень 5 находится на седле корпуса 4 в нижней своей точке.

Если в аппарате возникает взрывообт разное горение рабочей смеси, предохранительная мембрана 2 под воздействием

v

и

00 N О

Ј

фронта повышенного давления разрушается, и избыток продуктов реакции горения, увлекая теплоизоляционную засыпку, начинает движение вверх. Поршень 5, на который действуют продукты горения, также движется вверх по корпусу 4 клапана. Во время движения вверх воздух, находящийся в верхней части корпуса 4 вытесняется поршнем 5 через отверстия 6 в коллектор 7 и далее в сбросный трубопровод 8. Как только верхняя кромка поршня 5 оказывается выше верхней кромки отверстий 6, вытеснение воздуха прекращается, и оставшийся под крышкой корпуса 4 воздух начинает сжиматься поршнем. По мере движения вверх под действием ударной нагрузки взрывной волны, нижняя кромка поршня 5 поднимается выше нижней кромки окон, и начинается отвод избытка продуктов реакции в коллектор 7 и сбросный трубопровод 8. Проходное сечение отверстий 6 для выхода продуктов реакции будет увеличиваться и достигнет максимума в тот момент, когда нижняя кромка поршня окажется выше верхней кромки отверстий 6. Воздух, сжатый поршнем 5 под крышкой корпуса клапана, предотвратит удар поршня 5 о крышку корпуса 4 в верхней, точке его подъема. С помощью дросселя 9 и перепускного трубопровода 10 устройство настраивается таким образом, чтобы в вышней точке своего подъема нижняя кромка поршня 5 полностью открывала проходное сечение отверстий 6. По мере того как давление от взрыва в защищаемом, аппарате будет снижаться, сжатый воздух, находящийся под крышкой корпуса 4, будет заставлять поршень 5 перемещаться вниз и постепенно перекрывать, проходное сечение отверстий 6. Устройство с помощью дросселя 9 настраивается таким образом, чтобы пр.и достижении рабочего давления в защищаемом аппарате поршень 5 полностью перекрывал отверстия 6, тем самым исключая движения газа из аппарата и попадание воздуха .из атмосферы в аппарате. После остановки защищаемого аппарата и устранения причин взрыва производится замена предохранительной мембраны в кассете 2 посредством

дверцы 11. Перед размещением предохранительной мембраны 2 производят заполнение корзины теплоизоляционной засыпкой 3.

Предложенное устройство позволяет устранить возвратно-поступательное движение поршня в корпусе клапана от ударных нагрузок. Сжатый под крышкой корпуса клапана воздух выполняет роль газовой

пружины, амортизирующей взаимодействие поршня с крышкой. Обладая минимальной инерцией ввиду минимальной массы, поршень 5 очень чутко реагирует на быст- рый рост давления в аппарате, в результате

чего быстродействие устройства очень вели- KOi Быстродействие устройства обеспечивает повышение безопасности эксплуатации защищаемого аппарата. Эвакуация продуктов реакции в сбросный трубопровод 8 позволяет повысить безопасность, позволит улучшить экологическую обстановку вблизи аппарата. Шарнирнр установленная на корпусе клапана дверца 11 обеспечивает облег- ченный доступ к корзине , с

теплоизоляционной засыпкой 3 предохра- нительной мембране 2, создавая благоприятные условия для быстрого обслуживания устройства.

30

Формул а и з о б ре тения

Взрывной клапан, размещенный на штуцере защищаемого аппарата, сбдержа- щий корпус с последовательно уетановленными в нем от защищаемого аппарата мембраной в кассете и запорным элементом и сбросный трубопровод, о т ли ч а ю- щийся тем, что запорный элемент выполнен в виде поршня, герметично установлен-:

ного с возможностью осевого перемещения в корпусе, по периметру корпуса выполнены сообщенные со сбросным трубопроводом

отверстия, суммарная площадь которых не меньше площади проходного сечения штуцера защищаемого аппарата, причем клапан снабжен коммутирующим сбросный трубопровод с надпоршневой полостью корпуса перепускным трубопроводом, на котором установлен дроссель.

/#//

Использование: для защиты аппаратов и трубопроводов. Сущность изобретения: клапан размещен на штуцере и содержит корпус е последовательно установленными в нем от защищаемого аппарата мембраной в кассете и запорным элементом и сбросной трубопровод. Запорный элемент выполнен в виде поршня, герметично установленного с возможностью осевого перемещения в корпусе. По периметру корпуса выполнены сообщенные со сбросным трубопроводом отверстия, суммарная площадь к-рых не меньше площади проходного сечения штуцера защищаемого аппарата. Клапан снабжен . коммутирующим сбросный трубопровод с надпоршневой полостью перепускным трубопроводом, на к-ром установлен дроссель. 1 ил. .