ОГОЛОВОК СБРОСНОЙ ТРУБЫ

Полезная модель относится к области экологии и конструкции оголовков сбросных труб для сбора газов и паров от предохранительных клапанов, а также сброса легких газов и может быть использован в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности.
Известны сбросные трубы для рассеивания сбросных газов и паров (Правила устройства и безопасной эксплуатации факельных систем, ПБ 03-591-03, М. ПИО ОТБ 2003; Стрижевский Н.И., Эльнатанов А.И., Факельные установки, - М.; Химия, 1979, - 184 с). Известная сбросная труба не оборудована оголовком, при этом легкий газ выходит из сбросной тубы, поднимается в атмосферу вверх и рассеивается. Недостатками известной трубы являются: попадание атмосферных газов через открытый верхний срез внутрь трубы; возможность проникновения воздуха внутрь сбросной трубы при малых скоростях сбрасываемых газов и образование взрывоопасной газовоздушной смеси; при порывах ветра вероятность проникновения воздуха внутрь сбросной трубы увеличивается, так как отсутствует ветрозащищенность; возможность воспламенения сбрасываемых газов от разряда статического электричества.
Известно газоотводящее устройство (оголовок) для безопасного выброса газов в атмосферу (NAOJnc.JSO 9001 Qualitycertified, Catalog 17R.). Оголовок содержит цилиндрическую трубу с прямоточным струйным затвором из нескольких конусов, предотвращающих попадание воздуха в сбросную трубу через верхний срез оголовка. Для устранения возможности воспламенения сбрасываемых газов от разряда статического электричества в оголовке предусмотрены антистатические защитные кольца, установленные на верхних основаниях конусов струйного затвора. Недостатками оголовка являются: попадание атмосферных осадков через открытый верхний срез оголовка внутрь трубы; конструктивная сложность прямоточного струйного затвора, состоящего из четырех конусов; отсутствие ветрозащищенности.
Известен оголовок сбросной трубы для безопасного выброса газов в атмосферу (патент РФ на полезную модель №102090, МПК F23D 14/38, опубл. 10.02.2011, Бюл. №4), ближайший по технической сущности к заявляемому и принятый за прототип, содержащий цилиндрическую трубу с прямоточным струйным затвором и антистатическими защитными кольцами. Верхняя часть цилиндрической трубы закрыта крышкой и содержит ряд газоотводящих патрубков, оси которых направлены вверх под острым углом к оси цилиндрической трубы, а плоскости срезов наклонены вниз и расположены под острым углом к вертикали. Газоотводящие патрубки окружены ветрозащитными экранами, имеющими щели для слива атмосферной влаги. Антистатические кольца выполнены в виде скруглений всех острых кромок деталей оголовка, а прямоточный струйный затвор выполнен в виде одного усеченного конуса с углом наклона образующей конуса к основанию 80-87°.
Недостатками оголовка являются возможность попадания атмосферных осадков через щель между ветрозащитным экраном и цилиндрической трубой на наветренной стороне трубы из-за повышения давления на этой стороне; требуется увеличенная высота сбросной трубы, т.к. газоотводящие патрубки направлены в стороны под большим углом к вертикали.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в предотвращении попадания атмосферных осадков внутрь сбросной трубы, уменьшении высоты сбросной трубы и повышении надежности ее работы.
Технический результат достигается тем, что в оголовке сбросной трубы, содержащем цилиндрическую трубу с прямоточным струйным затвором в виде усеченного конуса, антистатические защитные кольца, крышку, закрывающую цилиндрическую трубу сверху, газоотводящие патрубки, оси которых направлены вверх под острым углом к оси цилиндрической трубы, а плоскости срезов наклонены вниз и расположены под острым углом к вертикали, ветрозащитные экраны, новым является то, что оси ветрозащитных экранов пересекаются с осями газоотводящих патрубков и направлены к вертикали под меньшим углом, чем оси газоотводящих патрубков, при этом плоскости срезов ветрозащитных экранов близки к горизонтальным.
Антистатические кольца образованы скругленными кромками всех деталей оголовка.
Угол наклона образующей усеченного конуса прямоточного струйного затвора к основанию составляет 80-87°.
На фигуре представлен продольный разрез предлагаемого оголовка сбросной трубы.
Здесь: 1 - цилиндрическая труба; 2 - прямоточный струйный затвор; 3 - антистатическое защитное кольцо на верхнем основании конуса струйного затвора; 4 - крышка; 5 - газоотводящие патрубки; 6 - плоскости срезов газоотводящих патрубков 5; 7 - ветрозащитные экраны; 8 - плоскости срезов ветрозащитных экранов 7; 9 - антистатические защитные кольца, образованные скругленными кромками деталей оголовка -. газоотводящих патрубков и ветрозащитных экранов.
Оголовок содержит цилиндрическую трубу 1 с прямоточным струйным затвором 2 в виде усеченного конуса, скругленные кромки его верхнего основания образуют антистатическое защитное кольцо 3. Верхняя часть цилиндрической трубы 1 закрыта крышкой 4 и содержит ряд газоотводящих патрубков 5, оси которых направлены вверх под острым углом β к оси цилиндрической трубы 1, а плоскости срезов 6 наклонены вниз и расположены под острым углом γ к вертикали. К выходам газоотводящих патрубков 5 присоединены ветрозащитные экраны 7, оси которых пересекаются с осями газоотводящих патрубков 5 и направлены к вертикали под меньшим углом δ, чем угол β осей газоотводящих патрубков 5, при этом плоскости срезов 8 ветрозащитных экранов 7 близки к горизонтальным. Газоотводящие патрубки 5 и ветрозащитные экраны 7 также имеют антистатические защитные кольца 9, образованные их скругленными кромками. Все острые кромки деталей оголовка (усеченного конуса струйного затвора (2), газоотводящих патрубков (5), ветрозащитных экранов (7)), образующие антистатические защитные кольца соответственно (3) и (9), скруглены радиусом R, равным половине толщины стенок этих деталей. Прямоточный струйный затвор 2, выполнен в виде усеченного конуса с углом наклона образующей конуса к основанию α=80-87°.
Работает оголовок сбросной трубы следующим образом.
Сбросный газ поступает в цилиндрическую трубу 1 через прямоточный струйный затвор 2 и через газоотводящие патрубки 5 отводится в атмосферу. Струи газа, выбрасываемые в атмосферу через газоотводящие патрубки 5, защищены от боковых порывов ветра ветрозащитными экранами 7. Крышка 4, установленная на цилиндрической трубе 1 и наклоненные вниз плоскости срезов 6 газоотводящих патрубков 5 исключают попадание атмосферных осадков внутрь оголовка. Горизонтальное расположение плоскостей срезов 8 ветрозащитных экранов 7 обеспечивает давление в этих плоскостях равное статическому давлению в набегающем потоке ветра, и, следовательно, такое же давление внутри ветрозащитных экранов 7 и на срезе 6 газоотводящих патрубков 5 и, таким образом, надежно устраняет влияние динамического давления от боковых порывов ветра на работу оголовка сбросной трубы. Установка ветрозащитных экранов 7 в направлении близком к вертикальному создает сбрасываемые струи бьющие достаточно высоко, что позволяет применять более низкие стволы.
Антистатические защитные кольца 3 и 9 предотвращают воспламенение сбрасываемых газов от разряда статического электричества, что повышает надежность работы оголовка.
Таким образом, предлагаемый оголовок сбросной трубы имеет надежную защиту от попадания атмосферных осадков внутрь трубы, в том числе при боковом ветре и от воспламенения сбрасываемых газов от разряда статического электричества и, кроме того, обеспечивает сброс газа в виде струй в направлении близком к вертикальному, что приводит к уменьшению необходимой высоты сбросной трубы.