Искропламепреграждающее устройство для воздуховодов

 

Изобретение относится к вентиляционной технике, а именно к устройствам предотвращения распространения по воздуховодам в пылеочистное оборудование искр, - тлеющих частиц (или агломератор частиц) пыли, а также пламени из технологического оборудования при загорании в нем пылевидных материалов или взрыве их аэровзвеси. Цель изобретения - осуществление защиты воздуховодов и пылеочистных аппаратов от пламени и искр, распространяющихся вместе с потоком запыленного газа. Искропламепреграждающее устройство имеет корпус 1, створки 2, жестко закрепленные на вертикальных осях 3, аэродинамический обтекатель 4, кромки которого расположены в одной плоскости с поверхностью ограничителя 5 поворота створок, жестко установленные на осях 3 зубчатые колеса 6, одно из которых для фиксации створок 2 в открытом положении удерживается стопором 7, а второе соединено с растянутой пружиной сжатия 8 для приведения створок во вращательное движение после освобождения зубчатого колеса от стопора. 1 ил.

Изобретение относится к вентиляционной технике, а именно к устройствам для предотвращения распространения по воздуховодам в пылеочистное оборудование искр, - тлеющих частиц (или агломератов частиц) пыли, а также пламени из технологического оборудования при загорании в нем пылевидных материалов или взрыве их аэровзвеси, и является усовершенствованием известного устройства (авт. св. N 1553149).

В основном изобретении (авт. св. N 1553149, кл. А 62 С 3/04) описано взрывопреграждающее устройство для воздуховодов, относящееся к вентиляционной технике, а именно к устройствам для предотвращения распространения пламени возможного взрыва в приточные воздуховоды, по которым транспортируется горячая пыль. Это устройство содержит корпус с фланцами, расположенные в его центральной части вертикальные оси с жестко закрепленными на них двумя имеющими возможность вращаться в противоположные стороны створками, аэродинамический обтекатель, ограничитель поворота створок - выступ на внутренней поверхности корпуса, уплотнительные элементы на ребрах аэродинамического обтекателя и на ограничителе поворота створок, жестко закрепленные на осях зубчатые колеса (сектора), средство установки створок на заданный угол, механизм фиксации створок в закрытом положении, защитный кожух со съемной (откидной) крышкой.

Такое выполнение взрывопреграждающего устройства обеспечивает его срабатывание (перекрытие створками проходного сечения корпуса) только при распространении взрыва (высокоскоростного потока продуктов взрыва) навстречу потоку аспирируемого газа, то есть, когда клапан установлен на линии запыленного газа перед пылеуловителем, а взрыв происходит в пылеуловителе (рукавном фильтре, циклоне). Таким образом, взрывопреграждающее устройство (авт. св. N 1553149) способно осуществить взрывозащиту технологического оборудования (в системе технологический аппарат - воздуховод запыленного газа с клапаном по авт. св. N 1553149 - пылеуловитель) только после взрыва в пылеуловителе. Оно не способно предотвратить распространение по воздуховоду вместе с потоком запыленного газа искр и пламени при загорании и пожаре в технологическом оборудовании.

В то же время взрывозащиту технологического оборудования за счет исключения попадания источника зажигания (искр, пламени) во взрывоопасную среду в пылеуловителе (пылевоздушную смесь) следует признать перспективной. Действительно, при установке на воздуховоде между технологическим и пылеочистным аппаратами быстродействующего клапана, срабатывающего от специального датчика при обнаружении им искр, пламени в технологическом аппарате (камере напыления порошкообразных материалов на металл в электростатическом поле, измельчительном оборудовании, льночесальной машине и т. п. ), и исключающего попадание источника зажигания в пылеочистной аппарат, а следовательно, и взрыв в нем, отпадает необходимость в упрочнении корпуса пылеуловителя, устройстве в нем взрыворазрядительных проемов с мембранами, каналов для отвода продуктов взрыва, то есть упрощается конструкция и снижается металлоемкость пылеочистного аппарата.

Поэтому целью дополнительного изобретения является осуществление защиты воздуховодов и пылеочистных аппаратов от пламени и искр, распространяющихся вместе с потоком запыленного газа.

Это достигается тем, что во взрывопреграждающем устройстве по авт. св. N 1553149 пластины развернуты навстречу потоку запыленного газа, одно из зубчатых колес, осуществляющих кинематическую связь между пластинами, застопорено для удержания створок в открытом положении, а другое зубчатое колесо соединено с растянутой пружиной сжатия, при этом стопор соединен с сердечником электромагнита, штоком поршня гидравлического или пневматического устройства или выполнен в виде элемента, легкоразрушающегося от электродетонатора (пиропобудителя), а свободные края пластин в рабочем положении сведены вместе для уменьшения аэродинамического сопротивления устройства.

На чертеже представлен общий вид предлагаемого устройства.

Устройство имеет корпус 1 с фланцами, створки 2, жестко закрепленные на вертикальных осях 3 с возможностью вращения в противоположные стороны, аэродинамический обтекатель 4, кромки которого расположены в одной плоскости с поверхностью ограничителя 5 поворота створок, выполненного в виде выступа, жестко установленные на осях 3 зубчатые колеса 6, одно из которых при открытом положении створок 2 удерживается стопором 7, а второе соединено с растянутой пружиной сжатия 8. Для герметизации клапана после его срабатывания на выступе 5 и кромках аэродинамического обтекателя 4 установлены уплотнительные элементы 9. Стопор 7, удерживающий створки в открытом положении, связан с сердечником электромагнита, штоком поршня гидравлического или пневматического устройства или выполнен в виде элемента, легкоразрушающегося от электродетонатора (пиропобудителя). Сила (F) пружины сжатия 8 должна быть рассчитана с учетом воздействия динамического давления потока запыленного газа на створки и наличия трения в узлах из соотношения F > 2[(ρ˙ Y²/2)˙S ˙sin α˙ a] /r (1) где ρ˙ Y²/2 - динамическое давление потока газа (например, Димитрук Е. А. Борьба с пылью на комбикормовых заводах. М. , ВО "Агропромиздат", 1988, стр. 62), ρ - плотность газа, Y - скорость потока запыленного газа, S - площадь створки, α - угол между пластиной и продольной осью клапана (угол атаки), а - расстояние от оси до центра давления (массы) створки, r - расстояние от оси 3 до места подсоединения пружины к зубчатому колесу (рычагу, закрепленному на зубчатом колесе).

Устройство работает следующим образом.

В отсутствии загорания в технологическом оборудовании пластины 2 клапана удерживаются в открытом положении стопором 7 и поток запыленного воздуха свободно проходит через неперекрытое сечение корпуса 1 в пылеочистное оборудование в направлении, указанном стрелками на чертеже.

При загорании (взрыве) в технологическом оборудовании электрический сигнал от датчика обнаружения загорания (взрыва), установленного в этом оборудовании или воздуховоде, приводит к срабатыванию исполнительного механизма (например, электромагнита, электродвигателя, электродетонатора), освобождающего одно из зубчатых колес 6 от стопора 7, в результате чего створки клапана приводятся во вращательное движение сжимающейся пружиной 8, а затем вращаются как под действием этой пружины, так и под действием потока аспирируемого воздуха. Достигнув кромок аэродинамического обтекателя 4 и ограничителя 5 поворота, пластины потоком воздуха прижимаются к уплотнительным элементам 9, полностью перекрывая проходное сечение клапана и таким образом предотвращая распространение пламени и искр из технологического оборудования в пылеочистное.

Использование изобретения позволит предотвращать взрывы в пылеочистном оборудовании и тем самым значительно повысить взрывобезопасность технологических процессов, связанных с переработкой горючей пыли. (56) Авторское свидетельство СССР N 1553149, кл. А 62 С 3/04, 1990.

Формула изобретения

ИСКРОПЛАМЕПРЕГРАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДУХОВОДОВ, содержащее корпус с фланцами, расположенные в центральной части вертикальные оси с жестко закрепленными на них двумя выполненными в виде пластин створками, средство поворота створок, выполненное в виде жестко закрепленных на вертикальных осях зубчатых колес, ограничитель поворота створок, аэродинамический обтекатель, размещенный в центральной части корпуса, и уплотнительные элементы, прикрепленные к ограничителю и обтекателю, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты воздуховодов от пламени и искр, устройство снабжено пружиной, закрепленной на корпусе и свободным концом взаимодействующей с зубчатым колесом, а другое колесо снабжено стопором с приводом его перемещения, при этом обтекатель размещен за створками по ходу движения газа.

РИСУНКИ

Рисунок 1