Гидравлический дыхательный клапан Советский патент 1981 года по МПК F16K17/192 

(S) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

Изобретение относится к охране воз душного бассейна коксохимических пред приятий от загрязнений. По основному авт. св. № 771393 известен гидравлический дыхательный кла пан преимущественно для резервуаров коксохимических продуктов, снабженный паровыми подогревателями, соединенными с паропроводом, содержащий чашку с патрубком и дополнительный гидрозатвор, образованный стаканом и сливной трубой, верхний конец которой помещен в патрубке, а нижИий - в стакане, причем соосн.о с патрубком установлены концентрично друг другу воздушник с кожухом, полость между которыми в нижней части сообщена с кольцевым карманом, образованным воздуш.ником и верхним концом патрубка, а в верхней части - с паропроводом пароподогревателей. Этот клапан обеспечивает надежную и безопасную эксплуатацию резервуара, а также постоянную готовность клапана к работе, предотвращение изменения пределов срабатывания клапанов и его сопротивления, исключает замерзание и забивание клапана продуктами конденсации нафталина и других органических продуктов LIJ. Однако недостатками зтих клапанов являются выброс затворной жидкости на крышу резервуара при срабатывании на выдох, что приводит к коррозии крыши/ сброс затворной жидкости в резервуар при срабатывании на вдох, что исключает установку клапанов на хранилищах чистых продуктов, невозможность управляемого сброса давления паров в резервуаре, что необходимо при отборах проб продуктов из ре/ зервуара. Цель изобретения - улучшение э сплуатационных характеристик клаг за счет предотвращения выброса у верной жидкости из клапана на к Л, и в полость резервуара, а такж ганизацйи управляемого сброса давления паров в резервуаре. Указанная цель достигается тем, что клапан снабжен присоединительным патрубком, входящим в корпус и образующим в нижней его части полость, в которой установлена сифонна трубка, соединенная с чашкой, в корпусе дополнительно размещена перегородка, сна&кенная трубой, соединяющей верхнюю и нижнюю масти корпуса, и переточной трубкой, соединяющей чайку с верхней частью корпуса, а в верхней части корпуса на патрубке ос новного гхдрозатвора закреплена коль цевая тарелка, соосно над которой ус тановлен отбойник. На . 1 показана схема гидравлического дыхательного клапана{ на фиг, 2 - то же, при выдохе резерву ара до срабатывания клапана; на фиг. 3 9о же, при выдохе резервуара после срабатывания клапана; на фиг. k - то же, при вдохе резервуара. Корпус 1 имеет присоединительный патрубок 2 с фланцем 3 На крьшке k концентрично друг другу установлен воздушник 5 с кожухом 6. Внутри корпуса 1 расположены патрубок 7 верхний конец которого имеет зубцы и чаш ки 8, о азующие основной гидрозатвор. Сливная трубка 9 и стакан 10 об разуют дополнительный гидрозатвор, верхний конец трубки 9 помещен в пат рубке 7 а нижний прикреплен к стака ну 10Кожух б имеет трубу 11 для подвода пара с краном 12. Клапан устанавливается на резервуаре П, снабже ном пароподогревателями Н. Полость между кожухом 6 и sosflyuitwKOM 5 сооб щается в нижней части с помощью отверстий 15 с верхней частью ксчзпуса а 8 верхней - с паропроводом 16 по трубе 11. Корпус 1 разделен перегородкой 17 на верхнюю часть, в которой установлен тарельчатый отбойник 16 с отверстиями, и нижнюю часть в которую (ВХОДИТ верхний конец присоединительного патрубка 2 и имеющую конденсатоотаодящий патрубок 19, который сообщается через конденсатоотводчик 20 с конденсат6проводс м 21. В нижней части корпуса установлена си юнная трубка 22, имеющая отвод к па )Пррводу с краном 23- 8 перегородку вверены труба 2 и переточная бка 25. На верхнем конце патрубка 7, имеющем зубцы, закреплена кольцевая тарелка 26. В исходном положении кран 12 открыт, кран 23 закрыт. В полость между воздушником 5 и кожухом 6 по трубе 11 из паропровода 16 пойдет пар, обогревающий воздушник. В указанной полости происходит конденсация пара за счет передачи тепла в окружающую среду и элементам клапана. Образующийся конденсат стекает через отверстия 15 на отбойник 18 затем через отверстия отбойника на кольцевую тарелку 26. Конденсат распределяется зубцами по периметру патрубка 7 и стекает вниз по его внутренней поверхности в чашу 8, где скапливается, образуя гидрозатвор. После полного заполнения чаши 8 избыток конденсата сливается ь полость между присоединительным патрубком 2 и корпусом 1, накапливается там, образуя гидрозатвор с трубой 2, и при достижении уровня конденсатоотводящего патрубКЗ 19 стекает через него в конденсатоотводчик 20 и далее в конденсатопровод 21. Конденсатоотводчик 20 и линия отвода конденсата имеют обогрев (не показан). Стекая по элементам клапана, конимеющий температуру около денсат, 100 С, обйгревает их. При этом исключается отложение твердого нафталина и других органических продуктов на элементы клапана, а также замерза- ние воды в гидрозатворах в любое время года. Если давление в паровом пространстве резервуара 13 превышает атмосферное давление, конденсат вытесняется из чашки b в кольцевое пространство между патрубком 7 и сливной трубкой 9. причем столб конденсата, 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 9, после чего величина гидрозатвора, противодействующего давлению в резервуаре, увеличивается только за счет понижения уровня конденсата в чашке 8. Избыток конденсата, поступающего через отверстия 15i а также конденсат, вытесняющийся давлением паров из чашки 8, сливается через сливную трубу 9 в стакан 10 и далее в полость между присоединительным патрубком 2 и корпусом 1 и затем че

рез конденсатопровод 21 (фиг. 2). Сечение сливной трубки 9 обеспечивает свободный слив гораздо большего количества конденсата, чем поступает его сверху из отверстия 15- Таким образом, величина гидрозатвора не может превысить конструктивно заданной разности высот расположения нижнего конца патрубка 7 и верхнего конца трубки 9. что обеспечивает постоянство начала срабатывания клапана на выдох.

Дальнейшее повышение давления в резервуаре приводит к понижению уровня конденсата в чайке 8 до уровня нижнего конца патрубка 7. В этот момент происходит срабатывание клапана на выдох (фиг. 3). Пара из резервуара прорывается в патрубок 7, вытесняя конденсат из кольцевого пространства между патрубком 7 и сливной трубой 9 в сливную трубу и верхнюю часть корпуса 1, Паро-жидкостная смесь встречает на своем пути отбойник 18, на котором происходит отделение основной массы конденсата от пары за смет удара, изменения напраапеУ1ия движения и падения скорости потока. Конденсат скапливается в верхней части корпуса 1, чашка 8 осушается, сопротивление кл.апана падает, происходит свободный выдох из резервуара (фиг. 3). Избыток конденсата отводится по трубе 2 в нижнюю часть корпуса 1 и далее в конденсатопровод 21. Это предотвращает захлебывание клапана при накоплении избытка конденсата в верхней части корпуса 1 выше уровня кольцевой тарелки 2б и обеспечивает .полный сброс давления в резервуаре. По окончании срабатывания на выдох основная часть конденсата возвращается по переточной трубке 25 из верхней части корпуса 1 в чашку 8, что ускоряет возврат в исходное положение.

При снижении давления в паровом пространстве резервуара атмосферное давление вытесняет из патрубка 7 конденсат, который сливается через край чашки 8 в нижнюю часть корпуса 1 и далее в конденсатопровод 21. Величина гидрозатвора, противодействующего . атмосферному давлению, не может превысить конструктивно заданной разности высот края чашки 8 и нижнего конца патрубка 7, что обеспе 1вает постоянство начала срабатывания клапана на вдох. Дальнейшее положение

давления в резервуаре приводит к понижению уровня конденсата между сливной трубкой 9 и патрубком 7 ДО нижнего конца патрубка. В этот момент

происходит срабатывание клапана на вдох (фиг. ). Воздух прорывается в резервуар, вытесняя из чашки 8 конденсат, который сливается в нижнюю часть корпуса 1 и далее в конденсатопровод 21. Струя входящего воздуха выбрасывает конденсат, из чашки 8 осушая ее. Изменение направления движения воздушной струи и снижение скорости ее движения приводят к отделению конденсата от воздуха, что предотвращает обводнение продукта в резервуаре. Сопротивление клапана падает, происходит свободный вдох резервуара, давление в нем сравнивается

с атмосферным, чашка 8 заполняется конденсатом, клапан возвращается в исходное положение.

При необходимости произвести сброс давления в резервуаре открывается

кран 23. Продувка паром сифонной трубки 22, концы которой погружены в конденсат, приводит к вытеснению из нее воздуха. После перекрытия крана 23 пар в сифонной трубке 22 конденсируется, сифонная трубка заполняется конденсатом и происходит слив конденсата через нее с чашки 8 в полость между корпусам 1 и присоединительным патрубком 2 и далее в конденсатопровод 21. Чашка 8 осушается, происходит свободный вдох или выдох резервуара и давление в нем сравнивается с атмосферным. При осушении чашки 8 воздух попадает в сифонную трубку 22, слив конденсата прекращается и клапан возвращается в исходное положение.

Подготовка клапана к работе заключается в заливке водой стакана 10

и выборе степени открытия крана.12, при которой основная часть пара, попадающего на обогрев воздушника, конденсируется.

Надежная работа предлагаемого клапана обеспечивается отводом через сливную трубку постоянно стекающего из паровой рубашки конденсата, э также практически неизменными плотностью и вязкостью затворной жидкости конденсата. Постоянная подпитка гидоозатворов клапана горячим конденсатом устраняет необходимость систематического контроля и обслуживания клапана. 7 так как конденсат обогревает элементы клапана, что устраняет опасность забивания твердыми продуктами конденсации нафталина и воды, а также э замерзание воды в гидрозатворах. Не прерывная подгмтка гхдрозатворов кон денсатом, восстанавливающим уровень затворной )кидкости после каждого сра батывания, обеспе««1вает постоянную го товность клапана к работе. Отделение конденсата от парогазовой смеси при срабатывании на выдох с помощью от бойника гч}едотвращает усиленную коррозию крыат резервуара в месте установки клапана. Отвод конденсата из корпуса клапана в конденсатопровод устраняет отводнение продукта в резервуаре. Управляемый сброс давления в резервуаре обеспечивает безопасность работ по обслуживанию резервуара Формула изобретения Гидравлический дыхательный клапан по авт. св. fP 771393, отличаюoЩ и и с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик. он снабжен присоединительным патрубком, входящим в корпус и образующим в нижней его части полость, в которой установлена сифонная трубка, соединенная с чашкой, в корпусе размещена перегородка, снабженная трубой, соединяющей верхнюю и нижнюю части корпуса, и переточной трубкой, соединяющей чашку с верхней мастью корпуса, а в верхней части корпуса на патрубке основного гидрозатвора закреплена кольцевая тарелка, соосно над которой установлен отбойник. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 . Авторское свидетельство СССР № 771393, кл. F 16 К 17/192, 1979.