Гидравлический дыхательный клапан Советский патент 1980 года по МПК F16K17/192 

(5Ф) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

1

Изобретение стносится к области охраны воздушного бассеша коксохимических предприятий от загрязнения.

Известны непримерзающие дыхательные клапаны, в корпусе которых размещены патрубки давления и вакуума, а также кольцевой огневой предохранитель, погруженный в незамерзающую жидкость, со сливными боковыми стенками, одна из которых прикреплена к запорной тарелке, а другая - к подвижной диафрагме, перекрывающей зазор между огневым предохранителем и корпусом 1.

Клапаны этой конструкции, будучи установлены на резервуарах коксохимических продуктов, не могут обеспечить безопасный режим эксплуатации резервуара, так как в парах коксохимических продуктов, кроме высокого содержания воды наблюдаются высокие концентрации нафталина и других высококипящих органических продуктов. Конденсация этих веществ на элементах клапана и в объеме незамерзающей жидкости приведет к изменению ее физико-химических характеристик и в конечном итоге - к полному перекрытию сечения клапана твердыми продуктами конденсации нафталина и к аварии резервуара.

Известны также гидравлические предохранительные клапаны однофазного действия, в корпусе которого размещены обраJ зующие гидрозатвор чащка с патрубком 2.

При установке таких клапанов на резервуарах коксохимических продуктов в зимний период возможно полное перекрытие внутреннего сечения клапана твердыми продуктами конденсации паров нафталина и других

10 органических компонентов, а также воды. Конденсация воды в жидком виде приводит к ее накоплению в чашке, вытеснению из нее затворной органической жидкости. Последующее понижение температуры может привести к замерзанию воды в чащке и, сле15довательно, разрушению резервуара. При высоком содержании нафталина в парах происходит обогащение затворной жидкости нафталином и повышение ее плотности и вязкости. Это приводит к повышению давления

20 срабатывания клапана, росту его гидравлического сопротивления и увеличивает возможность разрущения резервуара.

Целью изобретения является повышение надежности непрерывной работы клапана при его установке на резервуарах коксохимических продуктов. Цель достигается тем, что клапан снабжен дополнительным гидрозатвором, образованным стаканом и сливной трубкой, верхний конец которой помещен в патрубке, а нижний - в стакане, причем соосно с патрубком установлены концентрично друг другу воздушник с кожухом, полость между которыми в нижней части сообщена с кольцевым карманом, образованным воздушником и верхним концом патрубка, а в верхней части - с паропроводом пароподогревателей, а также тем, что на противоположном чашке конце патрубка выполнены зубцы. На фиг. 1 показана схема гидравлического дыхательного клапана, на фиг. 2 то же при «выходе резервуара, на фиг. 3 - то же при «входе резервуара. Корпус 1 клапана имеет присоединительный фланец 2. На крышке 3 концентрично друг друга установлены воздушник 4 с кожухом 5. Внутри корпуса 1 расположены патрубок 6, верхний конец которого имеет зубцы, и чашка 7, образующая основной гидрозатвор. Сливная трубка 8 и стакан 9 образуют дополнительный гидрозатвор. Верхний конец трубки 8 помещен в патрубке 6, а нижний прикреплен к стакану 9. Кожух 5 имеет штуцер 10 для подвода пара с краном 11.Клапан устанавливается на резервуаре 12,снабженном пароподогревателями 13. Полость, образованная воздушником 4 и кожухом 5, сообщена в верхней части трубкой 14 с паропроводом 15, а в нижней - посредством отверстий 16 с кольцевым карманом, образованным воздущником 4 и верхним концом патрубка 6. В исходном положении кран 11 открыт. в полость между воздушником 4 и кожухом 5 по трубе 14 из паропровода 15 пойдет пар, обогревающий воздушник 4. При этом исключается возможность конденсации нафталина на стенках воздушника в любое время года. В указанной полости происходит конденсация пара за счет передачи тепла в окружающую среду и элементам клапана. Образующийся конденсат скапливается в нижней части полости, через отверстия 16 перетекает в кольцевой карман, распределяется зубцами по периметру патрубка 6 и стекает вниз, по его внутренней поверхности в чашку 7, где скапливается, образуя гидрозатвор. После полного заполнения чашки 7 избыток конденсата сливается в резервуар 12 через края чашки. Стекая по элементам клапана, конденсат, имеющий температуру около 100°С, обогревает их. При этом исключается возможность конденсации паров нафталина и других органических продуктов на патрубке 6, чашке 7 и сливной трубке 8, а также замерзание воды на чашке 7 и в стакане 9 в любое время года. Если давление в паровом пространстве резервуара 12 начинает превышать атмосфер ное давление, конденсат вытесняется из чашки 7 в кольцевое пространство между патрубком 6 и сливной трубой 8, причем столб конденсата в этом пространстве, уравновешивающий это давление, возрастает по мере роста давления в резервуаре. Этот процесс продолжается до тех пор, пока уровень конденсата не достигнет верхнего конца сливной трубки 8, после ччего величина гидрозатвора, противодействуюшего давлению в резервуаре, увеличивается только за счет понижения уровня конденсата в чашке .7. Избыток конденсата, поступаюшего через отверстия 16, а также конденсат, вытесняющийся давлением паров с чашки 7, сливается через сливную трубку 8 в стакан 9 и далее в резервуар 12, причем сечение сливной трубки 8 обеспечивает свободный слив гораздо большего количества конденсата, чем поступает его сверху из кольцевого кармана. Таким образом, величина гидрозатвора не может превысить конструктивно заданной разности БЬсот расположения нижнего конца патрубка 6 и верхнего конца трубки 8, что обеспечивает постоянство начала срабатьЕвания клапана на «выход. Дальнейшее повышение давления в резервуаре приводит к понижению уровня конденсата в чашке 7 до уровня нижнего конца патрубка 6. В этот момент происходит срабатывание клапана на «выход, как показано на фиг. 2. Пары из резервуара прорываются в патрубок 6, вытесняя конденсат из кольцевого пространства между патрубком 6 и сливной трубой 8 в сливную трубу. Выходящие из резервуара пары увлекают с чашки 7 в кольцевое пространство конденсат, который затем сливается через сливную трубу 8, стакан 9 в резервуар 12. Направление движения конден показано на чертеже стрелками. Чашка 7 осушается, сопротивление клапана падает, происходит свободный «выход из резервуара, давление в нем сравнивается с атмосферным, чашка 7 заполняется конденсатом, клапан возвращается в исходное положение. При снижении давления в паровом пространстве резервуара, атмосферное давление вытесняет из патрубка 6 конденсат, который сливается через край чашки 7 в резервуар 12. Величина гидрозатвора, противодействующего атмосферному давлению, не может превысить конструктивно заданной разности высот края чашки 7 и нижнего конца патрубка 6, что обеспечивает постоянство начала срабатывания клапана на «вход. Дальнейшее понижение давления в резервуаре между сливной трубкой 8 и патруб6 осуществляется до нижнего конца ком патрубка. В этот момент происходит срабатывание клапана на «вход, как показано на фиг. 3. Воздух прорывается в резервуар, вытесняя из чашки 7 конденсат, который сливается в резервуар 12. Струя входящего воздуха выбрасывает конденсат из чашки 7, осушая ее. Сопротив5

ление клапана падает, происходит свободный «вход резервуара, давление в нем сравнивается с атмосферным, чашка 7 заполняется конденсатом, клапан возвращается в исходное положение.

Подготовка клапана к работе заключается в заливке водой стакана 9 и выборе стенени открытия красна 11, при котором основная часть пара, падающего на обогрев воздушника, конденсируется.

Надежное срабатывание клапана обеспечивается отводом через сливную трубку постоянно стекающего из паровой рубашки кон денсата, а также практически неизменными плотностью и вязкостью затворной жидкости-конденсата. Постоянная подпитка гидрозатвора клапана горячим конденсатом устраняет необходимость систематического контроля и обслуживания клапана, так как распределенный зубцами по периметру патрубка и стекающий по его внутренней поверхности на чашку горячий конденсат обогревает элементы клапана, что устраняет опасность забивания твердыми продуктами конденсации нафталина и воды, а также замерзание воды на чашке. Непрерывная подпитка гидрозатвора конденсатом, восстанавливающая уровень затворной жидкости на чашке после каждого срабатывания обеспечивает постоянную готовность клапана к работе.

771399

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

,//

16

7

КАЛ/Си

.П

12

-(с

5