Устройство для сброса газов

 

Изобретение относится к устройствам для сброса газов и паров из ;различных технологических систем в атмосферу и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется при наименьших безопасных расстояниях обеспечить дренаж различных количеств пожаровзрывоопасных и токсичных газов, а также паров криогенных жидкостей в условиях воздействия бокового сносящего потока ветра, и направлено на сокращение - зон опасных концентрахдай и размеров пламени горючих газов в отсутствие и при наличии ветра. Вертикальная труба 2 снабжена закрепленным на ней оголовком 1, представляющим собой полую сферу, с равномерно размещенными по поверхности в вертикальных плоскостях сквозными полукольцевыми щелями 3. Кроме того, для повышения надежности устройства и предотвращения попадания атмосферных осадков в дренажную трубу в середине полого оголовка закреплена пластина, перекрывающая выходное сечение трубы и установленная относительно нее с кольцевым зазором площадью не меньше сечения трубы 1 з,п, ф-лы, 3 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 23 J 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 40519 70/29-33 (22) 09.04.86 (46) 15.01,88 ° Бюл. № 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны (72) А. П. Чугуев, В. И. Макеев, Н. В. Попов, И. А. Болодьян, А. Н. Кухто и О. П. Литовка (53) 697,.98(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1019176, кл. F 23 Т 11/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1325253, кл. F 23 Х 11/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБРОСА ГАЗОВ (57) Изобретение относится к устройствам для сброса газов и паров из ,различных технологических систем в атмосферу и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется при наименьших безопасных расстояниях обеспечить дренаж

„„SU„„1366793 А 1 различных количеств пожаровзрывоопа<= ных и токсичных газов, а также паров криогенных жидкостей в условиях воздействия бокового сносящего потока ветра, и направлено на сокращение зон опасных концентраций и размеров пламени горючих газов в отсутствие и при наличии ветра. Вертикальная труба 2 снабжена закрепленным на ней оголовком 1, представляющим собой полую сферу, с равномерно размещенными по поверхности в вертикальных плоскостях сквозными полукольцевыми щелями 3. Кроме того, для повышения надежности устройства и предотвращения попадания атмосферных осадков в дренажную трубу в середине полого оголовка закреплена пластина, перекрывающая выходное сечение трубы и установленная относительно нее с кольцевым зазором площадью не меньше сечения трубы 1 з.п, ф-лы, 3 ил, 1366793 х=() — — (1)

2 где Х вЂ” длина зоны загазованности,м;

С вЂ” заданная концентрация выбрасываемого газа, об.Х;

f s

Га — плотность выбрасываемого газа, кг/м „ р — плотность воздуха, кг/м ;

R — радиус оголовка, м;

d - ширина щели, м.

Размер оголовка с учетом заданных размеров пламени определяют по уравнению ь,„= А.1% 7 — — (2) где Ь вЂ” требуемый размер пламени, м;

Пл

Изобретение относится к устройствам сброса газов и паров из различного технологического оборудования в атмосферу и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства при необходимости обеспечения при наименьших безопасных расстояниях организованного технологического сброса различныхколичеств пожаровзрывоопасных и токсичных газов,а также паров криогенныхжидкостей (азота, водорода, гелия, кислорода, метана идр. ), Цель изобретения — сокращение зон опасных концентраций и размеров пламени горючих газов в отсутствие и при наличии ветра,. а также равномерное распределение газов по объему сферы и предотвращение попадания атмосферных осадков в трубу.

Предлагаемое устройство сохраняет работоспособность и эффективность независимо от погодных условий.

На фиг ° 1 изображено предлагаемое устройство, QG H вид; HR фиг ° 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 — внутреннее устройство полого оголовка.

Устройство содержит полый сферический оголовок 1, установленный на дренажной трубе 2 и имеющий вертикальные полукольцевые щели 3.

Диаметр сферического оголовка, количество и размеры щелей выбирают исходя иэ конструктивных соображений с учетом заданного минимального размера зоны загазованности по соотношению

1Г

20 коэффициент, определяемый экспериментально и равный

167 для водорода, 211 для метана, 444 для пропана.

Из уравнения (2) видно, что чем меньше ширина щели, тем меньше размер пламени, следовательно, увеличение числа щелей при одинаковой площади выходных отверстий приводит к сокращению размера пламени в /К раэ (К вЂ” число раз, в которое увеличивается число щелей).

Оптимальное количество кольцевых щелей на оголовке равно 4 — 6 (7—

12 полуколец ), следовательно, при

6 кольцевых щелях размер пламени сокращается в V6 раз или в 2,5 раза по сравнению с прототипом. На зту же величину. при 6 кольцевых щелях размеры зон загазованности у предлагаемого устройства меньше, чем у прототипа.

В месте подсоединения оголовка к дренажной трубе, а также в верхней части оголовка для прочности конструкции щель не выполняется. Уменьшение суммарной длины щели от расчетной не сказывается на длине пламени, так как при турбулентном режиме, на30 иболее предпочтительном для предлагаемого устройства, она зависит только от характерного размера R .У т.е. от диаметра оголовка и ширины щели, Кроме того, щель может быть заменена насверленными по оси щели отверстиями диаметром, равным ширине щели с шагом 2 — 2,5 / . Уменьшение площади истечения при замене щели на ряд отверстий может быть компенсировано дополнительным полукольцом. Вертикальное расположение щелей обеспечивает наиболее равномерный подсос окружающего воздуха, а также ограничивает влияние ветра.

45 Эффективность устройства при наличии ветра обусловлена тем, что при любом направлении ветра только одна полукольцевая щель запирается встречным потоком ветра, в то время как на потоки из остальных щелей действует касательная к оголовку составляющая скорости ветра, которая не оказывает заметного влияния на увеличение размера загазованности и пламени.

Над выходным отверстием 4 дренажной трубы 2 расположена . пластина 5, закрепленная в центре сферы, перекрывающая выходное сечение трубы и установленная относительно нее с кольцегде d — - диаметр подводящей трубы, м;

D — наружный диаметр полого сферического оголовка, м;

n — число полукольцевых щелей;

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью равномерного распределения газов по объему сферы и предотвращения попадания атмосферных осадков в трубу, оно снабжено закрепленной в центре сферы пластиной, перекрывающей выходное сечение трубы и установленной относительно ее с кольцевым зазором, пло-, щадь которого равна или больше пло" щади сечения трубы, 3

13667 вым зазором, площадь которого равна или больше площади сечения трубы.

Пластина может быть выполнена любой формы и конфигурации и закреплена как на трубе, так и на оголовке, Устройство работает следующим образом.

Дренируемый газ, проходя через дренажную трубу 2 в оголовок 1, встречает на своем пути пластину 5,. и, распределяясь по всему объему оголовка, выбрасывается через кольцевые щели 3 в окружающее пространство.

При сбросе горючего газа с дожиганием вокруг оголовка формируется шаровое пламя в виде пересекающихся веерных струй. При отсутствии сброса пластина предохраняет дренажное устройство от попадания внутрь дренаж.— ной трубы осадков в виде дождя и снега, Устройство характеризуется простотой конструкции и изготовления и высокой эффективностью, Его можно 25 применять без ограничений для сброса в турбулентном режиме любых газов и их паров, использовать для факельного сжигания горючих газов при любом на- правлении и скорости ветра. При этом 3д оно обеспечивает сброс газов при минимальных безопасных расстояниях от объекта сброса, не зависящих от расхода газа,и ограничивает зону вредноI

93 го влияния от воздействия сбрасываемых продуктов.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для сброса газов, содержащее вертикальную трубу с установленным на выпускном конце оголовком в виде полой сферы, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения зон опасных концентраций и размеров пламени горючих газов в отсутствие и при наличии ветра, оголовок выполнен с равномерно расположенными вертикальными сквозными полукольцевыми щелями, ширина d каждой из которых определяется соотношением а

2 D n

1366793

Составитель Л. Мацук

Техред Л.Олийнык Корректор А. Ильин

Редактор А. Огар

Заказ 6816/37 краж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4