Дренажное устройство для выброса токсичных или опасных газов и паров жидкостей в атмосферу

 

1. ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБРОСА ТОКСЖНЫХ ИЛИ ОПАСНЫХ ГАЗОВ И ПАРОВ ЖИДКОСТЕЙ В АТМОСФЕРУ, содержащее вертикальную трубу, тарелку с центральным отверстием и колпаком ввиде тела вращения, установленным с зазором относительно тарелки, отличающееся тем, что, с целью сокращения размеров зон опасных концентраций в местах Ш)ррса токсичных или опасных газов и размеров факелов при выбросе горючих газов, оно снабжено охватывающим выходной участок трубы и установленным коаксиально ей с радиальным зазором смеситель, к верхнему торцу кото|эого прикрепле на тарелка с диаметром отверстия, равным диаметру верхнего торца смесителя. 2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что смеситель выполнен в виде обратного усеченного конуса. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что смеситель выполнен в виде цилиндра, 4. Устройство по п. 1, о т л и (Л чающееся тем, что выходной торец трубы снабжен реактивным соплом.. со 00 tsD СО

СООЗ СОВЕТСНИХ

: ONIH М

РЕСПУБЛИК

3ан1 F 23 J 11/00

@ТиийеАЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CCCP

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3424929/29-33 (22) 15.04.82 (46) 30.08.83, Бюл. N 32 (72) В.С. Иарков (53) 66.042.946(088.8) (56) l. Малкова И.П. Жидкий водород.

И., "Иир", 1964, с. 369-370. 2. Патент ФРГ И 1900763, кл, 81е 139, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

И 877244, кл. F 23 J 11/00, 1980 . (прототип).. (54)(57) 1. ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ВЫБРОСА ТОКСФИНЫХ ИЛИ ОПАСНЫХ ГАЗОВ

И ПАРОВ ЖИДКОСТЕЙ В АТИОСФЕРУ, содержацее вертикальную трубу, тарелку с центральным отверстием и колпаком в виде тела вращения, установленным с зазором относительно тарелки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с.,Я0„„1038723 A целью сокращения размеров зон опасных концентраций в местах выброса токсичных или опасных газов и размеров факелов при выбросе горючих газов, оно снабжено охватывающим выходной участок трубы и установленным коаксиально ей с радиальным зазором смеситель, к верхнему торцу которого прикреплена тарелка с диаметром отверстия, pas

HHM диаметру верхнего торца смесителя.

2, Устройство по и. 1, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что смеситель выполнен в виде обратного усеченного конус а.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что смеситель выполнен в виде цилиндра.4. Устройство по и. l, о т л и " ч-а ю щ е е с я тем, что выходной торец трубы снабжен реактивным соплом.

Однако такие устройства также не" эффективны при выбросах в атмосферу больших количеств газов или паров, в связи с необходимостbe больших запасов сжатых газов или наличия мощных компрессорных установок.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, имеющее вертикальную трубу с укрепленными на ней тарелкой с отверстием в центре, равным диаметру трубы, и колпаком в виде тела вращения, установленным с зазором относительно торца трубы и соосно с ней (3).

Недостатком этого устройства является то, что из него выбрасывается газ с неиспользуемым запасом энергии в виде кинетической энергии струи и потенциальной энергии избыточного. давления.

Кроме того, на тарель и колпак больших размеров, воздействуют большие усилия, что делает нецелесообразным применение этого устройства для сброса газов и паров из емкостей и трубопроводов, работающих под большим избыточным давлением.

Цель изобретения - сокращение размеров эон опасных концентраций в мес газов и размеров факелов при выброс горючих газов. указанная цель достигается тем, что в дренажном устройстве для выброса токсичных или опасных газов и паров жидкостей в атмосферу, содержащем вертикальную трубу, тарелку с цент-, ральным отверстием и колпаком в виде тела вращения, установленным с зазором относительно тарелки, оно снабжено охватывающим выходной участок трубы и установленным коаксиально ей с радиальным зазором смеситель, к верхнему торцу которого прикреплена тарелка с диаметром отверстия, равным диаметру верхнего торца смесителя.

Причем, смеситель выполнен в виде обратного усеченного конуса.

Кроме того, смеситель выполнен в виде цилиндра.

Выходной торец трубы снабжен реактивным соплом..

Труба и смеситель в данном случае образуют эжектор, что поз воляет использоватьь кинетическую энергию струи сбрасываемого газа или пара, истекающей из трубы в смеситель, для засасывания в смеситель воздуха из окру1038723 2

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано для выброса в атмосферу токсичных или опасных газов и паров жидкостей таких как кислород, азот, паромаслянные дисперсии, загрязненный воздух и т.д. из аппаратов., ем" костей и трубопроводов.

Известны дренажные устройства, предназначенные для упорядоченного О . выброса в атмосферу токсичных или опасных газов и паров жидкостей, таких как кислород, водород, азот, парамаслянные эмульоии, загрязненный воздух и т.д. Наиболее распростра.tg нены дренажные устройства, содержащие вертикально установленную трубу, по которой газ отводится на большую высоту и выбрасывается в атмосферу без дожигания или с дожиганием. Поми- щ мо трубы такие устройства могут содержать колпак, защищающий трубу от попадания загрязнений (пыль, песок) и атмосферных осадков, либо огнепреградитель, предотвращающий, в слу- 2 чае дожигания выбрасываемых газов, проскок пламени внутрь трубопроводов или емкостей из которых осуществляется выброс 1 ), Недостатком устройств является то, Зо что их работа основана на явлении са- тах выброса токсичных или опасных мопроиз вольного рассеивания выбрасываемых газов в атмосфере под воздейст вием атмосферной турбулентности, что при выбросах в атмосферу больших количеств газов или паров приводит к

35 созданию в местах выброса больших зон опасных концентраций выбрасываемых га-. зов, а в случае дожигания выбрасываемых газов - к факелам большой длины.

Йзвестны также дренажные устройства эжекторного типа, содержащие эжектор, соединенный одним трубопроводом с емкостями или трубопроводами, из которых осуществляется выброс газов или паров, а другим - с компрессорной установкой или баллонами со сжатым газом. В таких устройствах сжатый газ, в качестве которого может исполь ,зоваться воздух или нейтральные газы .(азот, углекислый газ), используется как для эжектирования, так и для уменьшения концентрации выбрасывае" . мого газа. Выброс в атмосферу токсичного или опасного газа (пара) с предварительно пониженной концентра- 55 цией обеспечивает более быстрое его рассеивание до допустимых концентраций (2).

3 103872 жающей дренажное устройство атмосфе-- . ры. При этом, чем выше избыточное давление выбрасываемого газа, тем большее значение скорости истечения может быть получено (посредством реактивного сопла) и тем выше эффективность эжектора. Это позволяет интенсифицироват ь процесс перемешивания выбрасываемого газа или пара с атмосферным водухом в начальный и 1в последующий моменты времени выброса, когда сброс газов осуществляется с большими расходами и обеспечивает вы. брос в атмосферу из дренажного устрОЙствд тОксичных и Опасных газОв 15 или паров, предварительно перемешанных с воздухом, что в конечном счете приводит к сокращению зон опасных концентраций в местах выброса или уменьшению длин факелов в случае выброса горючих газов и их сжигания.

С приближением избыточного давления в дренируемых емкостях и трубопроводах к нулевому значению эффективность эжектора уменьшается, но д5 одновременно с этим отпадает необходимость в дополнительных средствах рассеивания выбрасываемого газа вслед ствие того, что его расход также уменьшается и стремится к нулю. Пред- Зо лагаемое дренажное устройство в этом случае работает как обычное дренажное устройство типа вертикальной трубы.

В эжекторе также происходит выравнивание давлений эжектирующего (сбрасываемого) газа и эжектируемого воздуха: давление эжектирующего газа понижается, а давление эжектируемого - повышается. Вследствие этого в зрзор между тарелкой и колпаком по40 ступает газовая смесь, давление которой может быть значительно ниже давления выбрасываемого газа или пара, что обеспечивает уменьшение усилий, действующих на элементы дренажного устройства.

На фиг. 1 и фиг. 2 изображен общий вид двух возможных конструкций предлагаемого дренажного устройства, его сечение.

Дренажное устройство содержит вер- 50 тикальную трубу 1 с соплом 2, смеситель 3, выполненный в виде цилиндра или полого усеченного конуса, установленный с радиальным зазором коаксиально трубе 1, тарелку 4, при- 55 крепленную к верхнему торцу смесителя и колпак 5, выполненный в виде тела вращения.

3 4

Дренажное устройство работает следующим образом.

Выбрасываемый из емкостей и трубопроводов газ под воздействием избыточ. ного давления по вертикальной трубе 1 поступает в реактивное сопло 2, где ускоряется и далее с большой скоростью истекает из сопла 2 в смеситель 3. 3а счет эжектирующего действия этой струи на входе в смеситель 3 создается разрежение, за счет которого в смеситель 3 засасывается воздух из окружающей устройство атмос" феры. В смесителе 3 происходит перемешивание засасываемого воздуха с выбрасываемым газом и одновременно повышение его давления. Полученная а смесителе 3 смесь поступает в зазор между тарелкой 4 и колпаком 5, откуда выбрасывается в атмосферу. Далее смесь распространяется в направлении ветра и постепенно рассеивается под воздействием атмосферной турбулентности до допустимой концентрации.

Применение предлагаемого дренажного устройства, позволяет сократить размеры зон опасных концентраций в местах выброса газов или паров, вслед ствие того, что в данном дренажном устройстве помимо принципа пространственного распределения потока сбрасываемого газа или пара и принудительной его турбулизации, реализуется также возможность использования энергии выбрасываемоro газа или пара для подмешивания к нему атмосферного воздуха, благодаря чему из предлагаемого дренажного устройства при больших расходах выбрасываемого газа в атмос» феру выбрасывается токсичный или опас. ный газ более низкой концентрации.

Сокращение размеров зон опасных концентраций в местах сброса опасных газов позволяет размещать дренажные устройства ближе к работающему оборудованию (например, искроопасному) или местам нахождения людей, что приведет к сокращению капитальных затрат на дренажные системы, вследствие уменьшения протяженности трубопрово- дов, отводящих сбрасываемые газы или пары на безопасные расстояния и исклю чения, в некоторых случаях, необходимости устраивать специально оборудованные дренажные площадки, Сокращение размеров зон опасных концент. раций уменьшает воздействие выбрасываемых газов,и паров жидкостей на окружающую среду. 1ьиг.?

Составитель О. Смирнова

Тех е Т р д Т.фанта . Корректор А. ференц

Редактор О. Сопко

Заказ 61971Ì

Тираж 583

ВНИИ И

Подписное

ИИПИ Государственного комитета СССР

11 0 по делам изобретений и открыт " ии

3 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патен " атент, r, Ужгород, ул. Проектная 4

Ф 1

Кроме этого, предлагаемое устройство может эффективно применяться в тех случаях когда применение. про тотипа нецелесообразно, т.е, в случаях больших расходов и больших избы точных давлений выбрасываемых га038723, ф зов и паров. Это не только обес печит сокращение размеров зон ,опасных концентраций, но и по" ,зволит сэкономить металл sà счет. уменьшения усилий в элементах устройства.