ПЕРФОРИРОВАННОЕ СОПЛО К ГАЗОВОМУ КЛАПАНУ

Полезная модель относится к пожарозащитным средствам, в том числе к предохранительным и выпускным клапанам, предназначенным для перепуска и сброса избыточного давления газов из емкостей пневмосистем в атмосферу, и может быть использовано как в промышленности, так и в быту и может обеспечивать повышение безопасной эксплуатации газовых комплексов водородной энергетики за счет подавления возгорания водородно-воздушной смеси при выпуске водорода при атмосферном давлении окружающей среды из различных объемов.
Известно устройство, в котором при внезапном выбросе газа повышенного давления в атмосферу из выходного отверстия используемых клапанов возникает сверхзвуковая струя. Температура газа падает по мере расширения струи, однако существуют причины для резкого локального повышения температуры за счет перехода механической энергии струи в тепловую энергию за счет нагрева окружающей атмосферы в пусковой ударной волне и перемешивание горячего воздуха с истекающим газом на турбулизованной контактной поверхности. Таким образом, при выпуске газа из наполненных свыше нормы объемов, магистралей, резервуаров, баллонов в атмосферу может произойти возгорание газа с последующим его взрывом и причиной этого является выполнение в конструкции выпускного сопла газовых клапанов в виде цилиндрического патрубка, что является недостатком этой конструкции (авторское свидетельство №95106192, индекс МПК G05D 16/06).
Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является конусообразное сопло выходного клапана (патент RU 2078272, индекс МПК F16K 17/00, прототип). Недостатком выпускного устройства прототипа является то, что по мере повышения сбрасываемого избыточного давления газа становится пожаро и взрывоопасной зона истекающего в атмосферу газа.
Предлагаемая полезная модель решает техническую задачу обеспечения безопасности эксплуатации газовыпускной системы резервуаров за счет
уменьшения времени существования зон с температурой выше температуры воспламенения водородно-воздушных смесей.
Поставленная техническая задача решается тем, что в перфорированном сопле к газовому клапану, выполненном в виде соединенных между собой патрубка и сопла, сопло соединено с насадкой, выполненной в виде перфорированной пластины с размерами отверстий в пределах от 1 до 3 мм, при этом сопло с патрубком соединено с помощью резьбового соединения.
Достигаемым техническим результатом является обеспечение безопасности эксплуатации газовыпускной системы резервуаров за счет использования перфорированной пластины, имеющей отверстия достаточно малые, обеспечивающие время пребывания смеси газа с горячим воздухом меньше времени задержки самовоспламенения.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется схемой, приведенной на Фиг.1, которая состоит из общего вида газовой емкости 1 с выходным патрубком 2 и соплом 3, на конце канала которого установлена перфорированная пластина 4.
Работа предлагаемого устройства заключается в следующем.
При превышении номинального давления в газовой емкости срабатывает выходной предохранительный клапан резервуара 1 и горючий газ поступает в канал выходного сопла 3.
При проходе газа через сопло 3 возникает давление, которое обеспечивает сверхзвуковую скорость истечения газа из сопла 3. В результате разности давлений между атмосферным и внутри канала будет вырываться струя газа.
Проходя отверстие перфорированной пластины 4, газ формирует на выходе факел струи и воздушную ударную волну. Время пребывания смеси газа с горячим воздухом оказывается меньшим времени задержки самовоспламенения.
Предложенная конструкция выпускного сопла к газовому клапану удобна для использования и может выполняться в виде единого целого с выходным патрубком или съемной с использованием резьбовой втулки.
Таким образом, перечисленные новые существенные признаки, используемые в данном пожарозащитном сопле предохранительного клапана, позволяют повысить взрывобезопасность энергетических установок водородной инфраструктуры, т.е. комплексов по производству, аккумулированию, хранению, транспортировке и надежность эксплуатации газовых клапанов в условиях повышенной опасности, таких как, наличие высоких температур и открытого пламени. Устройство отличается простотой конструкции и надежностью работы, имеет небольшие размеры, относительно дешево и не требует специальных материалов.