Дренажное устройство "вихрь

 

1. Дренажное устройство; содержащее дренажную трубу с укрепленными на ней нижней тарелкой с отверстнем, равным диаметру трубы, и верхней тарелкой, выполненной в виде конуса, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности распыления и рассеяния с одновременным сокращением опасных зон и длин факелов, верхняя тарелка выполнена с тангенциальными каналами, расположенными в разных плоскостях сечений тарелки, а угол раствора ее конуса составляет 90°, -нижняя тарелка выполнена в виде усеченного конуса , причем обе тарелки обращены м€;ньшими основаниями к дренажной трубе, а большими основаниями соединены оа,н& с другой. (Л NU О5 СП

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5!) F 23 3 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ19 (21) 3607545/29-33 (22) 17.06.83 (46) 23.03.85. Бюл. № 11 (72) В. Ф. Плешаков, Д. М. Якубович, .

В. Г. Сабельников, А. Б. Ленский, И. Е. Дудкин, В. К. Орлов, В. А. Лисицын н И. В. Переездчиков (53) 66.042.946(088.8) (56) I. Авторское свидетельство СССР № 112811, кл. Е 04 М 12/28, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР № 877244, кл. F 23 J II/00, 1980 (прототип)... (54) ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО

<ВИХРЬ».

„„SU„„1146517 A (57) 1. Дренажное устройство, содержащее дренажную трубу с укрепленными на ней нижней тарелкой с отверстием, равным диаметру трубы, н верхней тарелкой, выполненной в виде конуса, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности распыления и рассеяния с одновременным сокрашением опасных зон н длин факелов, верхняя тарелка выполнена с тангенцнальными каналами, расположенными в разных плоскостях сечений тарелки, а угол раствора ее конуса составляет )90,,нижняя тарелка выполнена в виде усеченного конуса, причем обе тарелки обращены меньшими основаниями к дренажной трубе, а бол ьшнмн основаниями соединены одна с друго й.

1146517

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 4то, с целью предотвра щения повышения давления в магистрали выше допустимого, верхняя тарелка выполнена с возможностью осевого перемещения относительно нижней тарелки с образованием кольцевой щели в местах контакта тарелок.

3. Устройство по и. I, отличающееся тем, что, с целью экономии нейтральных газов при продувке, оно снабжено установленным на конце дренажной трубы клапаном.

4. Устройство по п, .1, отличаюшееся тем, что, с целью защиты магистрали от загрязнений, оно снабжено выводными трубками, сообщающимися с атмосферой и установленными на тангенциальных каналах и на верхней тарелке.

Изобретение относится к устройствам для удаления газообразных и жидких продуктов в атмосферу и может быть использовано на предприятиях любой отрасли промышленности и машиностроения для наибольшего рассеивания выбрасываемых продуктов в местах их выхода в атмосферу, Известно устройство, в котором с целью уменьшен ия высоты трубы с сох ранением условий, при которых загрязнение воздушной среды не превышало бы допустимого санитарными нормами, предусматривается спиральная вставка. Закручивание потока, происходящее при этом внутри трубы, приводит к расширению потока на выходе и сокрашению его продольных размеров 11).

Однако эффективность закручивания потока в этом устройстве невелика, так как образующийся на выходе вихрь имеет диаметр, сравнимый с диаметром трубы, и, расширяясь, быстро разрушается в атмосфере.

Наиболее близким к изобретению является устройство, в котором поток без закручивания выбрасывается в виде узкой кольцевой щели, образованной между двумя тарелками, имеющими диаметр, превышающий диаметр трубы 12).

Основным Йедостатком известного уст-. ройства является низкая эффективность распыления и рассеивания жидких продуктов.

Цель изобретения — повышение эффективности распыления и рассеяния с одновременным сокращением Опа HbIx зон и длин факелов.

Поставленная цель достигается тем, чтю в дренажном устройстве, содержащем дре нажную трубу с укрепленными на ней ниж ней тарелкой с отверстием, равным диамет ру трубы, и верхней тарелко", выполнен

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения гидравлического сопротивления, общая площадь сечения тангенциальных каналов равна площади сечения дренажной трубы.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что количество тангенциальных каналов определяется соотношением п=(-у.), где п — число тангейЦйальных отверстий;

 — максимальный диаметр тарелки;

dIi — диаметр сечения тангенциального канала.

7. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что верхняя тарелка выполнена в виде ступенчатого конуса с постепенно увеличивающи мс я углом раствора. ной в виде конуса, последняя выполнена с тангенциальными каналами, расположенными в разных плоскостях сечений та-. релки, а угол раствора ее конуса составляет )90, нижняя тарелка выполнена в виде усеченного конуса, причем о6е тарелки обращены меньшими основаниями к дренажной трубе, а большими основаниями соединены одна с другой.

При этом с целью предотвращения повышения давления в магистрали выше допустимого верхняя тарелка выполнена с возможностью осевого перемещения относительно нижней тарелки. с образованием кольцевой щели в местах контакта тарелок.

Кроме того, с целью экономии нейтральных газов при продувке, устройство снабжено установленным на конце дренажной трубы клапаном.

П ричем с целью за щиты м агистраля от загрязнений устройство снабжено выводными трубками, сообщающимися с атмосферой и установленными на тангенциальных каналах и на верхней тарелке.

С целью уменьшения гидравлического сопротивления общая площадь сечения танg5 генциальных каналов равна площади сечения дренажной трубы.

Количество тангенциальных каналов определяется соотношением

0 ° 4сТо

30 где п — число тангенциальных отверстий;

 — максимальный диаметр тарелки;

diI — диаметр сечения тангенциального канала.

Верхняя тарелка выполнена в виде ступенчатого конуса с постепенно увеличивающимся углом раствора.

1146517

3 4

1 строиство позволяет сочетать положительные эффекты непосредственно расширения потока и его закручивания. Дополни тельное закручивание потока на периферии тарелок способствует дроблению капель и интенсификации процессов испарения, рассеяния н смешения продуктов в атмосфере. При этом в устройстве, содержащем дренажную трубу, с укрепленной на ней нижней плоской тарелкой с отверстием, равным диаметру трубы, и верхнюю тарелку, выполненную в виде конуса нижн яя та рел ка вы пол ня ется в виде усеченного конуса, обе тарелки обращены меньшими основаниями к дренажной трубе, а большими основаниями герметично контактируют одна с другой, верхняя тарелка имеет тангенциальные каналы для выброса продуктов, расположенные в разных плоскостях сечений тарелки, причем угол раствора ее конуса составляет не менее 90 .

Испытания устройства показали, что образующийся в результате тангенцнального закручивания потока в конической камере верхней тарелки вихрь интенсивно подсасывает воздух из атмосферы сверху, при этом разбавленные и рассеянные продукты выбрасываются в виде закрученной коль цевой веерной струи, срывающейся с верхней тарелки на периферии. Подмешивание атмосферного воздуха к выбрасываемым продуктам начинает проявляться при углах раскрытия верхнего конуса, больши х 90 .

Оптимальные углы составляют 120 — 150 при диаметре верхней. тарелки, равном 5 диамет рам трубы. Тайгенциальные каналы, направляющие поток по касательной к поверхности конуса, могут располагаться как в плоскостях, перпендикулярных осн конуса (по касательной к окружностям), так и в наклонных к оси плоскостях. В последнем случае поток имеет кроме тангенцнальной составляющей также составляющую скорости вдоль оси конуса. Возможность изменения осевой составляющей скорости потока позволяет подобрать оптимальные режимы дробления и смешения.

Для предотвращения повышения давления в дренажных. магистралях выше допустимого при аварийных ситуациях в системе верхняя тарелка устройства может быть выполнена с возможностью осевого перемещения относительно нижней тарелки так, что при давлениях выше допустимого в местах контакта тарелок образуется кольцевая щель, через которую происходит аварийный сброс продуктов в атмосферу.

Для экономии инертных газов (гелия, азота и др.), используемых для продувки магистралей перед сбросом горючих продуктов, устройство. снабжено клапаном, установленным на конце дренажной трубы.

Наличие клапана позволяет производить продувку ма гистралей в два раза реже (до или после сброса).

Для защиты магистралей от загрязнений в нерабочий период времени танген-. циальные каналы могут быть снабжены выводными изогнутыми трубками, а нижняя часть верхней тарелки — сообщаться с атмосферой посредством вставленных одна в другую трубок, проходящих через полость между тарелками.

Для уменьшения гидравлического сопротивления общая площадь сечения тангенциальных каналов равна площади сечения дренажной трубы.

Для получения большей устойчивости и расширения вихря количество тангенциальных каналов может определяться соотношением

15 а=()

D где D — максимальныя диаметр тарелки;

d0 — ди а метр сечения та нгенциал ьного отверстия; л — число тангенциальных отверстий.

Соотношение (1) основано на гидродинамическом условии,.что начальный участок струи (участок наименьшего смешения) при истечении газа из трубы составляет около

25 4 диаметров трубы. Поэтому; если располагать тангенциальные каналы на периферии верхнего кожуха на расстоянии порядка 4 диаметров их сечений, то образующийся вихрь будет более устойчивым и широким.

ЗО Для увеличения скорости расширения вихря верхняя тарелка может быть выполнена в виде ступенчатого или непрерывного конуса с постепенно расширяющимся углом раствора. .На фиг. 1 изображено дренажное устройство; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — го же, при наличии выводных трубок.

Д рена жное устройство «Вихрь> (фиг. ) сс;тоит из нижней 1 и верхней 2 тарелок, 4О концентрично расположенных на трубе 3 и плотно прижатых одна к другой с помощью прижимного механизма 4. В полости между тарелками 1 и 2 расположен клапан 5 и раздвижные трубки 6. На внутренней поверхности верхней тарелки в различных плос

45 костях расположены тангенциальные каналы 7 с выводными трубками 8.

Во время дренажа выбрасываемые про. дукты поднимаются по трубе 3, открываю клапан 5 и попадают в пространство, об. разованное тарелками 1 и .2. Далее,. про ходя по тангенциальным каналам 7, про дукты попадают в атмосферу в виде закру ченной и расширяющейся кольцевой струи

При превышении давления в магистрали вы ше допустимого срабатывает прижимно механизм 4, верх ний конус йеремещаетсн относительно нижнего, образуя кольцевую щель на периферии, через которую происхо-, дит а вари и ны и сброс и родукта.

1 146517

Составитель М. Гапон

Текред И. Верес Корректор Л, Пилипенко

Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Т1исударствеиного комитета СССР по делам изобретений и открытий

i! 3035, Москва, Ж вЂ” 35,, Раушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП «Патентз, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор С. Саенко Яаказ l 843l29 $.

Предлвкенное изобретение позволяет }в=, ботать на ж идкнх криогенных продуктах, йовыщает безопасность работы эа счет увеличении надежности системы-и сокращения опасных зон жидкостей и концентраций газа при сбросе продуктов в атмосферу.