Гидравлический дыхательный клапан

 

- л, I °

О П И С А Н И Е 771399

Союз Советски к

Социалистическик

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

J с.= » (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.03.79 (21) 2742305/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл з

F 16 К 17/192

Госудерствеииый комитет

СССР по делам иаабретеиий и открытий

Опубликовано 15.10.80. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 20.10.80 (53) УДК 621.646 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. Н. Кабрельян, Ю. Г. Озерский и В. И. Милютин

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Авдеевский коксохимический завод и м. 50-л ет ия ССС P (71) Заявители (5Ф) ГИДРАВЛ ИЧЕ СКИЙ Д ЫХАТЕЛ ЬНЫЙ КЛ АП АН

Изобретение относится к области охраны воздушного бассе1на коксохимических предприятий от загрязнения.

Известны непримерзающие дыхательные клапаны, в корпусе которых размещены патрубки давления и вакуума, а также кольцевой огневой предохранитель, погруженный в незамерзающую жидкость, со сливными боковыми стенками, одна из которых прикреплена к запорной тарелке, а другая — к подвижной диафрагме, перекрывающей зазор между огневым предохранителем и корпусом (1) .

Клапаны этой конструкции, будучи установлены на резервуарах коксохимических продуктов, не могут обеспечить безопасный режим эксплуатации резервуара, так как в парах коксохимических продуктов, кроме высокого содержания воды наблюдаются высокие концентрации нафталина и других высококипящих органических продуктов. Конденсация этих веществ на элементах клапана и в объеме незамерзающей жидкости приведет к изменению ее физико-химических характеристик и в конечном итоге — к полному перекрытию сечения клапана тверды2 ми продуктами конденсации нафталина и к аварии резервуара.

Известны также гидравлические; предоxðàíèòåëьные клапаны однофазного действия, в корпусе которого размещены образующие гидрозатвор чашка с патрубком (2).

При установке таких клапанов на резервуарах коксохимических продуктов в зимний период возможно полное перекрытие внутреннего сечения клапана твердыми продуктами конденсации паров нафталина и других

10 органических компонентов, а также воды.

Конденсация воды в жидком виде приводит к ее накоплению в чашке, вытеснению из нее затворной органической жидкости. Последующее понижение температуры может привести к замерзанию воды в чашке и, сле15 довательно, разрушению резервуара. При высоком содержании нафталина в парах происходит обогащение затворной жидкости нафталином и повышение ее плотности и вязкости. Это приводит к повышению давления срабатывания клапана, росту его гидравлического сопротивления и увеличивает возможность разрушения резервуара.

Целью изобретения является повышение надежности непрерывной работы клапана

771399 ти полости, через отверстия 16 перетекает в кольцевой карман, распределяется зубцами по периметру патрубка 6 и стекает вниз, по его внутренней поверхности в чашку 7, где скапливается, образуя гидрозатвор.

После полного заполнения чашки 7 избыток конденсата сливается в резервуар 12 через края чашки.

Стекая по элементам клапана, конденсат, имеющий температуру около 100 С, обогревает их. При этом исключается возможность конденсации паров нафталина и других органических продуктов на патрубке 6, чашке 7 и сливной трубке 8, а также замерзание воды на чашке 7 и в стакане 9 в любое время года.

Если давление в паровом пространстве резервуара 12 начинает превышать атмосфер45

3 при его установке на резервуарах коксохимических продуктов.

Цель достигается тем, что клапан снабжен дополнительным гидрозатвором, образованным стаканом и сливной трубкой, верхний конец которой помещен в патрубке, а нижний — в стакане, причем соосно с патрубком установлены концентрично друг другу воздушник с кожухом, полость между которыми в нижней части сообщена с кольцевым карманом, образованным воздушником и верхним концом патрубка, а в верхней части — с паропроводом пароподогревателей, а также тем, что на противоположном чашке конце патрубка выполнены зубцы.

На фиг. 1 показана схема гидравлического дыхательного клапана, на фиг. 2 —. то же при «выходе» резервуара, на фиг. 3 — то ts же при «входе» резервуара.

Корпус 1 клапана имеет присоединительный фланец 2. На крышке 3 концентрично друг друга установлены воздушник 4 с кожухом 5. Внутри корпуса 1 расположены патрубок 6, верхний конец которого имеет зю зубцы, и чашка 7, образующая основной гидрозатвор. Сливная трубка 8 и стакан 9 образуют дополнительный гидрозатвор. Верхний конец трубки 8 помещен в патрубке 6, а нижний прикреплен к стакану 9. Кожух 5 гю имеет штуцер 10 для подвода пара с краном

11. Клапан устанавливается на резервуаре

12, снабженном пароподогревателями 13. Полость, образованная воздушником 4 и кожухом 5, сообщена в верхней части трубкой 14 с паропроводом 15, а в нижней — посредством отверстий 16 с кольцевым карманом, образованным воздушником 4 и верхним концом патрубка 6.

В исходном положении кран 11 открыт, в полость между воздушником 4 и кожухом 5 по трубе 14 из паропровода 15 пойдет пар, обогревающий воздушник 4. При этом исключается возможность конденсации нафталина на стенках воздушника в любое время года.

В указанной полости происходит конденсация пара за счет передачи тепла в окружаю- le щую среду и элементам клапана. Образующийся конденсат скапливается в нижней час4 ное давление, конденсат вытесняется из чашки 7 в кольцевое пространство между патрубком 6 и сливной трубой 8, причем столб конденсата в этом пространстве, уравновешивающий это давление, возрастает по мере роста давления в резервуаре. Этот процесс продолжается до тех пор, пока уровень конденсата не достигнет верхнего конца сливной трубки 8, после ччего величина гидрозатвора, противодействующего давлению в резервуаре, увеличивается только за счет понижения уровня конденсата в чашке.7. Избыток конденсата, поступающего через отверстия 16, а также конденсат, вытесняющийся давлением паров с чашки 7, сливается через сливную трубку 8 в стакан 9 и далее в резервуар 12, причем сечение сливной трубки 8 обеспечивает свободный слив гораздо большего количества конденсата, чем поступает его сверху из кольцевого кармана. Таким образом, величина гидрозатвора не может превысить конструктивно заданной разности в .сот расположения нижнего конца патрубка 6 и верхнего конца трубки 8, что обеспечивает постоянство начала срабатывания клапана на «выход». Дальнейшее повышение давления в резервуаре приводит к понижению уровня конденсата в чашке 7 до уровня нижнего конца патрубка 6. В этот момент происходит срабатывание клапана на

«выход», как показано на фиг. 2. Пары из резервуара прорываются в патрубок 6, вытесняя конденсат из кольцевого пространства между патрубком 6 и сливной трубой 8 в сливную трубу. Выходящие из резервуара пары увлекают с чашки 7 в кольцевое пространство конденсат, который затем сливается через сливную трубу 8, стакан 9 в резервуар 12. Направление движения конденсата показано на чертеже стрелками. Чашка 7 осушается. сопротивление клапана падает, происходит свободный «выход» из резервуара, давление в нем сравнивается с атмосферным, чашка 7 заполняется конденсатом, клапан возвращается в исходное положение.

При снижении давления в паровом пространстве резервуара, атмосферное давление вытесняет из патрубка 6 конденсат, который сливается через край чашки 7 в резервуар 12. Величина гидрозатвора, противодействующего атмосферному давлению, не может превысить конструктивно заданной разности высот края чашки 7 и нижнего конца патрубка 6, что обеспечивает постоянство начала срабатывания клапана на «вход».

Дальнейшее понижение давления в резервуаре между сливной трубкой 8 и патрубком 6 осуществляется до нижнего конца патрубка. В этот момент происходит срабатывание клапана на «вход», как показано на фиг. 3. Воздух прорывается в резервуар, вытесняя из чашки 7 конденсат, который сливается в резервуар 12.

Струя входящего воздуха выбрасывает конденсат из чашки 7, осущая ее. Сопротив771399

Формула изобретения

5 ление клапана падает, происходит свободный «вход» резервуара, давление в нем сравнивается с атмосферным, чашка 7 заполняется конденсатом, клапан возвращается в исходное положение.

Подготовка клапана к работе заключается в заливке водой стакана 9 и выборе стенени открытия крана 11, при котором основная часть пара, падающего на обогрев воздушника, конденсируется.

Надежное срабатывание клапана обеспе- 1ф чивается отводом через сливную трубку постоянно стекающего из паровой рубашки кон денсата, а также практически неизменными плотностью и вязкостью затворной жидкости-конденсата. Постоянная подпитка гидро45 затвора клапана горячим конденсатом устраняет необходимость систематического контроля и обслуживания клапана, так как распределенный зубцами по периметру патрубка и стекающий по его внутренней поверхности на чашку горячий конденсат обогре- рр вает элементы клапана, что устраняет опасность забивания твердыми продуктами конденсации нафталина и воды, а также замерзание воды на чашке. Непрерывная подпитка гидрозатвора конденсатом, восстанавливающая уровень затворной жидкости на чаш- ке после каждого срабатывания обеспечивает постоянную готовность клапана к работе.

1. Гидравлический дыхательный клапан, преимущественно для резервуаров коксохимических продуктов, снабженных паровыми подогревателями, соединенными с паропроводом, гидрозатвор которого образован размещенными в паровом пространстве резервуара чашкой с патрубком, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и безопасности непрерывной работы, он снабжен дополнительным гидрозатвором, образованным стаканом и сливной трубкой, верхний конец которой помещен в патрубке, а нижний — в стакане, причем соосно с патрубком установлены концентрично друг другу воздушник с кожухом, полость между которыми в нижней части сообщена с кольцевым карманом, образованным воздушником и верхним концом патрубка, а в верхней части — c паропроводом пароподогревателей.

2. Клапан по и. 1, отличающийся тем, что на конце патрубка, противоположном чашке, выполнены зубцы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Современные конструкции трубопроводной арматуры для нефти и газа. М., «Недра», 1976, с. 367 — 368.

2. Водяник В. И. Предохранительные устройства для защиты химического оборудования. М., «Химия», 1975, с. 126 — 128.

1Ð

771399

Составит< ль Л. Семенов

Редактор Т. Кузнецова Текрс.i К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6663/48 Тираж П195 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” -35, Рау гпская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4