Предохранительный клапан

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТВДЬСТВМ в 678235

Союз Соввтских

Социалистических

Республик (6!) ДОполнительное к авт. свил-ву у469848 (22) Заявлено 07.02.77 (213 2451124/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 05,08.79. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 05.08.79 и (5j) М. Кл.

F 16 К 17/16

Государственный комитет

СССР ее делам изобретений и еткрытий (53) УДК 621646 (088.8) П 1

Ф6

f(r( ф1н — (72) Автор.. иэобре еиия

В. К. Ковалев

Всесоюзный научно-исследовательский институт техники безопасности в химической промышленности (71) Заявитель (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЪНЫЙ КЛАПАН

Изобретение относится к предохранительным устройствам и может быть использовано в химической промышленности.

Известен предохранительный клапан по авт. св.

Р 469848, выполненный в виде двух последовательно и герметично установленных в корпусе разрушаемых мембран, одна из которых расположена со стороны источника повышенного давле- ния, и образующих между собой замкнутую полость 11), Однако область применения этого клапана ограничивается допустимыми температурами для пленочного материала защитной мембраны, например для полиэтилена Т <60, для фтороспласта от 4 до 250 .

Белью настоящего изобретения является повышение надежности и долговечности клапана.

Это достигается тем, что над разрушаемыми мембранами по ходу технологической среды ус-. тановлена герметизирующая мембрана, образую;

20 шая дополнительную полость, прилегающую к разрушаемым мебранам, при этом обе полости частично заполнены рабочими веществами, температуры кипения которых ниже допустимой температуры материала защитной мембраны.

На чертеже показан предлагаемый клапан в разрезе.

Разрушаемые мембраны 1 и 2 укреплены герметично между фланцами штуцера аппарата 3 и патрубка 4. Гсрметизирующая мембрана 5 укреплена между фланцами патрубка 4 и сбросного трубопровода 6. Образованная мембранами

1 и 2 полость 7 частично заполнена рабочим веществом 8, например жидкостью. Образованная мембранами 1 и 5 и патрубком 4 полость 9 частично заполнена рабочим веществом 10, например жидкостью.

В полости 7 поверхность мембраны 2 образует испарительную зону 11, а поверхность мембраны 1 — конденсационную зону 12.

В полости 9 поверхность мембраны 1 образует испарительную зону, а поверхности мембраны

5 и патрубка 4 — конденсационную зону 13. Конденсационная зона 13 может быть снабжена теплообменником 14. Однако в тех случаях, когда теплообмен в конденсационной зоне 13 равен или больше теплообмена в испарительной зоне

678235

3 мембраны 1, теплообменник 14 может быть исключен;

Мембрана 1 рассчитывается и изготавливается на требуемое давление разрушения, мембрана 2 изготавливается из пленочных материалов, например фторопласта, и защищает мембрану 1 от вредных воздействий технологической среды

{коррозия, адгезия, полимеризация, кристаллизация-и т. д.).

Мембрана 5 изготавливается из материалов, спо-.! О собных обеспечить герметичность полости 9 и достаточную долговечность в условиях кипящеИ жидкости 10. Давления разрушения мембран 2 и 5 незначительны и существенного влияния на мембрану 1 не оказывают. 15

Жидкости 8 и 10 подбираются таким образом, чтобы их температуры кипения были пнже допустимой темйературы для материала защитной мембраны 2. Наиболее рационально, когда обе жидкости 8 и 10 одинаковы, Однако в отдель- 2п ных случаях, при отсутствии или незначительном давлении в защищаемом аппарате, температура кипения жидкости 8 должна быть выше температуры кипения жидкости 10 и наоборот. При высоком давлении в аппарате жидкость 8 должна 25 иметь температуру кипения значительнб меньшую с тем, чтобы при повышении давления ее температура кипения не превысила допустимую темпе ратуру материала защитной пленки, Предохра|щтелы1ый клапан работает спсдуюшим зo образом.

Тепло реакции химических веществ в защищаемом аппарате (или от других источников тепла) нагревает защитную мембрану 2 и жидкость 8 в .полости 7 до температуры кипения. Испаривц1аяся жидкость переходит из испарительной зоны 11 в зону конденсации 12 и за счет действия гравитационных сил снова возвращается в испарительную аопу 11. Процесс испарения и конденсаняи многскратпо повторяется: тепло из испарительной зоны (охлаждая мембрану 2), передается в зону конденсации 12 (нагревая мембрану 1), при этбм происходит нагрев жидкости 10 в полос-. ти 9 до кипения. При этом пары жидкости 10 из

4 испарнтельной зоны мембраны 1 попадают в эону конденсации 13 н возвращаются снова в испарительную зону, охлаждая мембрану 1 и нагревая патрубок 4 и мембрану 5. Патрубок 4 и мембрана 5 охлаждаются с помощью теплообменника

14 и окружающего воздуха.

В связи с тем, что защитная мембрана 2 подвижная, в каждый данный момент она занимает такое положение, при котором давления в аппарате и в полости 1 будут одинаковы. Это приводит к увеличению температуры кипения жидкости 8, соответстВешю увеличивается и температура мембран 1 и 2. Однако, если температура мембраны 2 колеблется пропорционально изменению давления в полости 7, то температура мембраны

1 повышается лишь до температуры кипения жидкости 10 и остается постоянной независимо от изменения условий в полости 7. Это связано с тем, что при наличии зоны конденсации 13, эквивалентной (или большей) по теплообмену испарительной зоне мембраны 1 давление в полости 9 будет постоянным.

При повышении давления в аппарате и э полости 7 до опасного значения мембраны 1, 2, 5 разрушаются, сбрасывая избыточное давление в аппарате.

Формула изобретения

Предохранительный клапан rio авт. св. N 469848, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, над разрушае,мыми мембранами по ходу технологической среды установлена герметизирующая мембрана, образующая дополнительную. полость, прилегающую к разрушаемым мембранаь, при этом обе полости частично заполненй рабочими веществами, температуры кипения которых ниже допустимой температуры материала защитной мембраны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 469848, кл. F 16 К 17/16, 1973.

678235

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Карпас

Заказ 4534/24

Составитель И. Шевелько

Техред З.Фанта . Корректор М, Вигула

Тираж 1139 Подписное

КНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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