Безопасное дренажное устройство

Авторы патента:

F23J11/00 - Устройства для отвода дымовых газов, например дымоходы (тепловая изоляция к ним E04B 1/94; дымовые трубы E04H 12/28; удаление кухонных паров и газов от плит и печей F24C 15/20)

Владельцы патента RU 2596065:

Акционерное общество "Уралкриомаш" (RU)

Изобретение относится к устройствам сброса взрывоопасного газа в атмосферу из сосудов паров криогенных жидкостей и может быть применено как на транспортных средствах доставки взрывоопасного газа под давлением, так и на стационарных установках. Дренажное устройство для сжиженных взрывоопасных газов содержит центростремительную активно-реактивную ступень турбодетандера, входной и выходной патрубки газа, тормоз, перфорированный коллектор. Устройство выполнено в виде единого блока. Входной патрубок газа активно-реактивной ступени соединен с парциальным клапаном, а патрубок выхода - с перфорированным коллектором. Тормоз выполнен в виде лопасти вентилятора, насаженного на вал активно-реактивной ступени турбодетандера. Изобретение направлено на безопасное рассеивание взрывоопасных газов. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам сброса взрывоопасного газа в атмосферу из сосудов паров криогенных жидкостей (метана, водорода и др.) Оно может быть применено как на транспортных средствах доставки взрывоопасного газа под давлением, так и на стационарных установках.

В зависимости от вида выбрасываемого газа для обеспечения безопасности промышленных объектов используются разнообразные дренажные устройства, принцип работы которых основан на рассеивании газов под действием турбулентности, разбавлении выбрасываемого опасного газа до предельно допустимых концентраций.

Недостатком указанных безопасных дренажных устройств является то, что сброс газа через насадки осуществляется вручную через открытый запорный вентиль. Для этого транспортные резервуары, например резервуары с жидким водородом или этиленом, приходится сопровождать в пути, чтобы наблюдать за ростом давления в них, и при превышении определенного давления сбрасывать его.

В стационарных резервуарах давление сбрасывают в стояки с дожиганием газа на их срезе. Недостатком указанного способа является то, что необходимо устанавливать высокие стояки и снабжать их системой поджига горючего газа.

Известно дренажное устройство, содержащее трубу с насадком, который выполнен в виде коллектора в форме полого тора с размещенными по периметру поперечными полукольцевыми отверстиями, установленного на выходном конце трубы и сообщающегося с ней посредством соединительных трубок (а.с. 1157319, бюл. 19 от 23.05.1985 г.). Недостатком данного технического решения является малая поверхность теплообмена с окружающей средой и вследствие этого ухудшение динамики истечения потока газа, а следовательно, - повышение концентрации взрывоопасного газа в зоне сброса.

Также известно дренажное устройство, содержащее подводящий и отводящий коллекторы, две сбросные трубы, сообщенные с ними. Устройство снабжено выпускной трубой соединенной своим входом с отводящим коллектором, а выходом - с атмосферой, сбросные трубы, выполненные с внутренним и внешним продольными оребрениями (патент РФ №2206832, опубл. 20.06.2003 г.). Это устройство повышает эффективность с одновременным сокращением размеров зон опасных концентраций выбрасываемых криогенных газов (метана, водорода и др.) за счет их подогрева.

Данная конструкция является наиболее близкой к предлагаемой по совокупности признаков и выбрана в качестве прототипа.

Однако данное техническое решение имеет ряд недостатков - наличие теплообменного аппарата усложняет конструкцию, появляется необходимость его технического обслуживания, дополнительный расход металла соответственно ведет к удорожанию.

Предлагаемым изобретением решается задача - создание дренажного устройства, обеспечивающего безопасное рассеивание взрывоопасных газов из цистерн, предназначенных для перевозки взрывоопасных криогенных жидкостей (метан, водород и др.) по ж/д дорогам.

При этом достигается следующий технический результат: автоматический безопасный выброс взрывоопасного газа на любой высоте и без его подогрева.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в дренажном устройстве для сжиженных взрывоопасных газов, содержащем центростремительную активно-реактивную ступень турбодетандера, входной и выходной патрубки газа, тормоз, перфорированный коллектор, где устройство выполнено в виде единого блока. Входной патрубок газа активно-реактивной ступени соединен с парциальным клапаном, а патрубок выхода - с перфорированным коллектором, кроме того, тормоз выполнен в виде лопасти вентилятора, насаженного на вал активно-реактивной ступени турбодетандера.

Признаки, отличающие предлагаемое безопасное дренажное устройство от прототипа, - выполнение устройства в виде единого блока, в котором входной патрубок газа активно-реактивной ступени соединен с парциальным клапаном, а патрубок выхода с перфорированным коллектором. Кроме того, тормоз выполнен в виде лопасти вентилятора, насаженного на вал активно-реактивной ступени турбодетандера.

Эти признаки обуславливают безопасное эффективное автоматическое рассеивание взрывоопасных газов на любой высоте и без его подогрева на всей протяженности следования цистерны по ж/д. Отсутствие теплообменного аппарата позволяет упростить конструкцию, тем самым отказаться от технического обслуживания дополнительного оборудования (теплообменного аппарата), соответственно способствует снижению металлоемкости.

Предлагаемый вариант выполнения безопасного дренажного устройства для сжиженных взрывоопасных газов изображен на фиг. 1 и фиг. 2.

Безопасное дренажное устройство для сжиженных взрывоопасных газов включает центростремительную активно-реактивную ступень турбодетандера 1, входной 2 и выходной 3 патрубки газа, тормоз 4, перфорированный коллектор-разбавитель 5. Входной патрубок 2 газа активно-реактивной ступени соединен с парциальным клапаном 6, а патрубок выхода 3 с перфорированным коллектором 5. Кроме того, тормоз 4 выполнен в виде лопасти вентилятора 8, насаженного на вал 7 активно-реактивной ступени турбодетандера 1.

Безопасное дренажное устройство для сжиженных взрывоопасных газов работает следующим образом.

При увеличении давления в резервуаре до максимально допустимой величины клапан 6 открывается. Выходящий газ раскручивает рабочее колесо детандера 1, газ с колеса попадает в перфорированный коллектор-разбавитель 5. Лопасть вентилятора 8 вращается с той же скоростью, что и колесо активно-реактивной части турбодетандера 1. Лопасти захватывают атмосферный воздух и разбавляют струйки взрывоопасного газа, выходящие с перфорированного коллектора 5, до безопасной концентрации. Так, например, при сбросе метана из резервуара с расходом 280 Нм³/час при мощности вентилятора 2 кВт достигается степень разбавления 1:20 (1 порция метана 20 - воздуха).

Преимущество предлагаемого технического решения состоит в том, что без участия человека происходит автоматический сброс взрывоопасного газа в атмосферу без предварительного его подогрева.

На заявляемое изобретение разработана конструкторская документация. Заявленное техническое решение - безопасное дренажное устройство может быть установлено в цистерну транспортировки сжиженного природного газа (СПГ), водорода, этилена и др. взрывоопасных газов.

Безопасное дренажное устройство для сжиженных взрывоопасных газов, содержащее центростремительную активно-реактивную ступень турбодетандера, входной и выходной патрубки газа, тормоз, перфорированный коллектор, отличающееся тем, что устройство выполнено в виде единого блока, в котором входной патрубок газа активно-реактивной ступени соединен с парциальным клапаном, а патрубок выхода - с перфорированным коллектором, кроме того, тормоз выполнен в виде лопасти вентилятора, насаженного на вал активно-реактивной ступени турбодетандера.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе, и может быть использовано для создания отопительных приборов с повышенной эффективностью.

Дымовая труба для печи // 2586642

Изобретение относится к конструкциям печей и способам сжигания топлива и может быть использовано при разработке печей для сжигания любого вида топлива. Технический результат - повышение теплоотдачи печи путем понижения температуры выходящих дымовых газов.

Дымовая труба для печи // 2586641

Изобретение относится к конструкциям печей и способам сжигания топлива и может быть использовано при разработке печей для сжигания любого вида топлива. Технический результат - повышение теплоотдачи путем понижения температуры выходящих дымовых газов.

Способ повышения эффективности теплоотдачи печных газов // 2586638

Дымовая труба для печи // 2585771

Дымовая труба для печи // 2582136

Изобретение относится к конструкциям печей и способам сжигания топлива и может быть использовано при разработке печей для сжигания любого вида топлива. Технический результат - повышение теплоотдачи путем понижения температуры выходящих дымовых газов.

Способ управления температурой дымовых газов и устройство для его осуществления // 2543371

Группа изобретений относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе, и может быть использована для создания отопительных приборов с повышенной эффективностью.

Дымоход-теплообменник // 2516355

Изобретение относится к устройствам для обогрева бытовых и производственных помещений, в частности к конструкциям дымоходов печей. Дымоход-теплообменник содержит полый корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого установлено тормозное устройство для торможения дымовых газов и теплообмена, причем тормозное устройство выполнено в виде заслонок с вырезами, при этом заслонки установлены внутри корпуса и закреплены на поперечных осях с возможностью поворота так, что в положении, когда заслонки расположены поперек корпуса, их вырезы образуют зигзагообразный газоход, а на осях снаружи корпуса закреплены рычаги, свободные концы которых с помощью шарниров соединены с общей штангой для установки заслонок в заданное положение.

Колпак для дымохода // 2506387

Изобретение относится к области колпаков для дымоходов. Технический результат: создание пониженного давления в канале дымохода, снижение количества выбросов.

Аэродинамическая установка // 2435121

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для утилизации тепловых отходов, в частности для утилизации дымовых газов. .

Воздухоподогреватель-газоход // 2620738

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к вспомогательному оборудованию котлов, работающих на серосодержащих топливах, и может быть использовано для создания комплексного оборудования, совмещающего функции газохода и воздухоподогревателя. Воздухоподогреватель-газоход содержит корпус, состоящий из каркаса и стеклоблоков с воздушными каналами, выполненными из термостойкого малощелочного стекла с упругой прокладкой между ними, уложенными с образованием продольных газоходов между ними. Корпус состоит из соединенных друг с другом секций, скомпонованных из боковых и внутренних стенок, днища, перекрытия и секционных воздушных коллекторов. Стеклоблоки выполнены различной конфигурации: со сквозным продольным воздушным каналом, с продольным воздушным каналом, заглушенным с торца, с продольным воздушным каналом, заглушенным с торца и соединенным с одним боковым заборным отверстием, с заглушенным с торца продольным воздушным каналом, соединенным с двумя боковыми заборными отверстиями: прямые П-образные, угловые Г-образные. Заборные отверстия и воздушные каналы боковых и внутренних стенок, днища, перекрытия в каждой секции сообщаются между собой и соединены со своим секционным воздушным коллектором, соответственно, в свою очередь соединенным через воздушный патрубок с главным воздушным коллектором. Техническим результатом является увеличение эффективности воздухоподогревателя-газохода. 8 ил.

Модульная система дымохода с изоляцией // 2636828

Изобретение относится к строительству, а именно к модульным системам универсального двухконтурного дымохода. Технический результат: обеспечение устойчивости к коррозии и жаропрочности. Модульная система дымохода с изоляцией включает дымоходный модуль, выполненный по принципу «труба в трубе», содержащий наружный металлический ствол, выполненный в виде цилиндра, и внутреннюю металлическую газоотводящую трубу, выполненную цилиндрической формы, расположенные коаксиально оси дымоходного модуля, установленные с зазором относительно друг друга, заполненным теплоизоляционным материалом в виде вспученного перлита и снабженным прокладками, закрывающими указанный зазор сверху и снизу, и выполненные из листовой стали соединением внахлест, причем наружные поверхности наружного металлического ствола и внутренней металлической газоотводящей трубы на участках соединения снабжены ограничителями в форме выступов (зигов), расположенных на наружных поверхностях наружного металлического ствола и внутренней металлической газоотводящей трубы. Модульная система дымохода содержит не меньше двух дымоходных модулей, в каждом из которых теплоизоляционный материал дополнительно содержит кремнийорганический гидрофобизатор в количестве не меньше 5% при общем соотношении вспученного перлита 95% и 5% кремнийорганического гидрофобизатора, а в качестве прокладок использована набивка из муллитокремнеземистой ваты на основе глинозема и кварцевого песка и установлены заглушки из нержавеющей стали, плотно прижимающие набивку, кроме того, один из дымоходных модулей с одной стороны соединен с окончанием дымохода, а с другой стороны - с отводом, имеющим возможность присоединения второго дымоходного модуля с отопительным прибором посредством тройника, кроме того, для крепления модульной системы выполнены крепежные и стяжные хомуты, при этом наружный ствол и внутренняя газоотводящая труба каждого из дымоходных модулей, окончание дымохода, отвод, тройник, крепежные и стяжные хомуты выполнены из нержавеющей стали. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Дымовая труба // 2648132

Изобретение относится к энергетике, в частности к дымовым трубам для удаления продуктов сгорания от энергетических, металлургических, химических и других сооружений. Дымовая труба содержит цилиндрический или конический корпус с нижним основанием большого диаметра конуса. Коаксиально корпусу установлена труба большего диаметра, касательная к наружной поверхности которой является образующей усеченного конуса с большим основанием внизу и состоящая из набора труб Вентури, имеющих последовательно установленные снизу вверх конфузор, горловину в виде цилиндрического участка и диффузор. В конфузорах и диффузорах установлены лопаточные завихрители с радиальными лопатками, при этом лопатки конфузора установлены под одинаковыми или различными углами к оси трубы, в одном или различных направлениях относительно лопаток диффузора трубы Вентури. В корпусе выполнены отверстия, выходящие в цилиндрические участки труб Вентури. Конструкция позволяет увеличить теплоотвод и повысить долговечность трубы. 3 ил.