ВХОДНОЙ ГАЗОХОД ДЛЯ СИСТЕМЫ АСПИРАЦИИ ВЗРЫВООПАСНЫХ ПЫЛЕВЫХ И/ИЛИ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ
INLET GAS DUCT FOR ASPIRATION SYSTEM OF EXPLOSIVE DUST AND/OR GAS MIXTURES

Изобретение относится к химической промышленности и охране окружающей среды и может быть использовано в системах аспирации при очистке взрывоопасных газовых смесей горючих газов и пыли, паров горючих жидкостей, в частности газов с высоким содержанием оксида углерода и водорода.
Из Авторского Свидетельства СССР № 1338864 известно предохранительное устройство к рукавным фильтрам, включающее полый корпус с входным, выходным и отводящим патрубками, размещенный внутри корпуса распыливающий насадок с пусковым механизмом и огнепреграждающее средство, при этом устройство снабжено дополнительным распыливающим насадком, причем распыливающие насадки размещены вдоль продольной оси корпуса, а их выходные отверстия направлены в противоположные стороны, при этом пусковой механизм выполнен в виде двух шарнирно закрепленных перед выходными отверстиями распылителей, подпружиненных заслонок, плавкой вставки и установленного на отводящем патрубке полого корпуса взрывного клапана, причем плавкая вставка размещена между заслонками и прикреплена к каждой из них и к взрывному клапану, при этом огнепреграждающее средство выполнено в виде соединенных с полым корпусом посредством гибких вставок последовательно установленных сеток, ячейки каждой из которых взаимно смещены.
Из патента РФ № 2614281 известен комплекс с фильтром для сухой очистки взрывоопасных газовых смесей, содержащий фильтр, который соединен с входным газоходом, на котором установлен входной отсечной клапан, и который соединен с выходным газоходом, на котором установлены дымосос и выходной отсечной клапан, отличающийся тем, что комплекс снабжен взрыволокализующей камерой, которая расположена перед фильтром по ходу движения газа и соединена с входным газоходом и с фильтром через нормально открытые самозакрывающиеся при взрыве клапаны, при этом взрыволокализующая камера снабжена запальником, противовзрывным предохранительным клапаном, патрубком с задвижкой для соединения с атмосферой и датчиком-реле давления взрыва, который через систему управления газоочисткой электрически соединен с электроприводами входного отсечного клапана, выходного отсечного клапана и дымососа, кроме того, корпус фильтра выполнен герметичным, а взрыволокализующая камера и фильтр снабжены герметичными выгрузчиками пыли. На входном газоходе между входным отсечным клапаном и нормально открытым самозакрывающимся при взрыве клапаном установлен патрубок с отсечным клапаном для соединения с атмосферой, а на выходном газоходе между дымососом и выходным отсечным клапаном установлен патрубок с отсечным клапаном для соединения с атмосферой и отборником проб газа.
Недостатком подводящих газоходов, используемых в известных устройствах, является сложность конструкции, неудобство в эксплуатации при их обслуживании, значительные массогабаритные размеры при необходимости подачи больших объемах взрывоопасных пылевых смесей, газов.
Входной газоход, известный из патента РФ № 2614281, выбран в качестве наиболее близкого аналога.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением – упрощение конструкции входного газохода в системах аспирации, повышение удобства в эксплуатации при обслуживании газохода, снижение габаритных размеров.
Технический результат - упрощение конструкции входного газохода в системах аспирации, повышение удобства в эксплуатации при обслуживании газохода, повышение безопасности, снижение габаритных размеров отсечных клапанов, снижение трудоемкости при обслуживании газохода.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что во входном газоходе для системы аспирации взрывоопасных пылевых и/или газовых смесей, содержащем участок, представляющий собой магистральный газоход, предназначенный для подачи в систему аспирации взрывоопасной пылевой и/или газовой смеси, согласно изобретению входной газоход содержит клапанную секцию, в корпусе которой выполнены сквозные цилиндрические отверстия, в которых установлены отсечные клапаны, магистральный газоход сообщен с несколькими периферийными газоходами, предназначенными для разделения потока взрывоопасной пылевой и/или газовой смеси, поступающего через магистральный газоход, выход каждого периферийного газохода, смежного с магистральным газоходом, соединен и сообщен с входом соответствующего сквозного отверстия клапанной секции, выход каждого сквозного отверстия клапанной секции соединен и сообщен с другими периферийными газоходами, выходы которых соединены с образованием единого объединенного газохода, предназначенного для объединения потоков из смежных периферийных газоходов, объединенный газоход предназначен для подачи взрывоопасных пылевых и/или газовых смесей в систему аспирации, периферийные газоходы соединены с клапанной секцией посредством разъемных соединений, отсечные клапаны установлены и закреплены в сквозных отверстиях клапанной секции посредством разъемных соединений, периферийные газоходы соединены с магистральным и объединенным газоходами посредством разъемных соединений, магистральный газоход сообщен с объединенным газоходом через смежные с ним периферийные газоходы, которые сообщены с другими периферийными газоходами через отсечные клапаны, размещенные в сквозных отверстиях клапанной секции, с образованием герметичного тракта.
Корпус клапанной секции может быть выполнен в виде каркаса, состоящего из соединенных между собой посредством разъемных соединений стержней, которые соединены между собой с образованием ячеек, в которых размещены и закреплены посредством разъемных соединений цилиндры, открытые с обеих торцевых сторон, предназначенные для соединения с периферийными газоходами.
Клапанная секция может быть выполнена из металла.
Заявляемый газоход содержит несколько участков:
- первый участок, который можно назвать магистральным, - это участок по которому поступает взрывоопасная пыль, газы от обслуживаемого объекта (металлургическая печь, реактор, оборудования по производству глинозема и т.п.). Обслуживаемым объектом является объект, при функционировании которого образуются взрывоопасные газы, пыль, которые необходимо отводить и чистить.
- второй участок – разделитель, входом которого является выход первого участка, представляющий собой магистральный газоход, а выход второго участка представляет собой несколько отдельных газоходов – периферийных ответвлений от магистрального газохода, сообщенных с магистральным газоходом. Таким образом, на втором участке произошло разделение магистрального газохода на несколько периферийных ответвлений, представляющих собой отдельные газоходы, которые можно назвать периферийные газоходы;
- третий участок – коллектор, на котором отдельные периферийные газоходы опять соединяются в один объединенный газоход, сообщаясь с ним. Т.е. вход в третий участок представляет собой отдельные периферийные газоходы, количество которых равно количеству периферийных газоходов второго участка. Выход третьего участка представляет собой объединенный газоход, объединивший все периферийные газоходы на входе третьего участка. Объединенный газоход предназначен для соединения с входом системы аспирации, в которой осуществляется очистка взрывоопасных газов, пылей. Например, такой системой аспирации могут быть рукавные, картриджные фильтры, соответственно выход третьего участка газохода предназначен для соединения с камерой грязного газа таких фильтров.
Между периферийными газоходами второго и третьего участка размещена клапанная секция. Клапанная секция представляет собой корпус со сквозными отверстиями, в каждом из которых установлен отсечной клапан. Вход каждого сквозного отверстия клапанной секции соединен с выходом соответствующего периферийного газохода второго участка, а выход каждого сквозного отверстия клапанной секции соединен со входом соответствующего периферийного газохода третьего участка. Отсечные клапаны, размещенные в сквозных отверстиях клапанной секции, предназначены для перекрытия, отсечения соответствующего периферийного газохода, при повышении давления в газоходе выше критического, т.е. при угрозе взрыва.
Клапанная секция установлена с возможностью ее демонтажа, отсоединения от периферийных газоходов второго и третьего участков для возможности ее обслуживания при срабатывании отсечного клапана, для чистки и т.п. При этом каждый отсечной клапан также установлен в сквозных отверстиях клапанной секции с возможностью его отсоединения от корпуса клапанной секции для замены клапана.
Такое выполнение подводящего газохода позволяет снизить размеры используемых в его конструкции отсечных клапанов при необходимости подачи в систему аспирации больших объемов взрывоопасных пылей, газов.
Разделение магистрального газохода на несколько периферийных газоходов, позволяет, соответственно, разделить поток поступающей в систему аспирации взрывоопасной пыли, газов. Соответственно, обеспечивается возможность использования отсечных клапанов, габариты которых обусловлены потоком взрывоопасной пыли, газов поступающим в систему аспирации по отдельному периферийному газоходу.
Возможность снижения габаритных размеров отсечных клапанов позволит упростить их конструкцию по сравнению с клапаном, который должен устанавливаться в общий входной газоход при больших объемах взрывоопасной пыли, газов.
Кроме того, при такой конструкции входного газохода повышается безопасность его эксплуатации, поскольку гораздо легче обеспечить надежную конструкцию и надежное функционирование отсечных клапанов, рассчитанных на меньшие потоки взрывоопасной пыли, газов. Резко снижаются требования к безопасности таких клапанов.
Разделение магистрального входного газохода на несколько отдельных периферийных газоходов позволяет значительно повысить удобство в эксплуатации и обслуживании таких газоходов. Для ремонта, чистки клапанной секции, замены отсечных клапанов, клапанная секция отсоединяется от периферийных газоходов второго и третьего участков, затем осуществляют необходимые работы, далее к входам и выходам отверстий клапанной секции опять подсоединяются соответствующие периферийные газоходы.
Работы, связанные с ремонтом и обслуживанием такого газохода осуществлять гораздо легче и удобнее, поскольку габариты применяемых отсечных клапанов гораздо меньше, чем габариты одного отсечного клапана, устанавливаемого на выходе входного газохода перед входом в систему аспирации.
Кроме того, заявляемый газоход обеспечивает большую безопасность при его эксплуатации, поскольку в случае срабатывания отсечного клапана при повышении давления выше критического уровня, значительно снижается вероятность большого взрыва, хлопка, выброса пыли, газов.
Для удобства монтажа/демонтажа клапанной секции, она может быть снабжена проушинами, предназначенными для удержания клапанной секции.
Также для удобства монтажа/демонтажа, обслуживания, ремонта, клапанная секция может быть выполнена из нескольких отдельных секций, жестко соединенных между собой посредством разъемного соединения. При этом все конструктивные элементы клапанной секции (стержни, ребра, рейки и т.п.) также соединены между собой посредством разъемного соединения.
Все соединения конструктивных элементов между собой в заявляемой конструкции выполняются разъемными, могут быть выполнены любым образом, главное – обеспечить надежное, жесткое соединение скрепляемых элементов, например, это может быть болтовое соединение и т.п., а также их последующее разъединение.
Конструкция применяемых в газоходах отсечных клапанов не имеет значения для изобретения. В качестве таких клапанов могут использоваться любые известные отсечные клапаны, подходящие по габаритам и надежности.
Сквозные отверстия в корпусе клапанной секции также могут быть выполнены по-разному. Например, для облегчения веса клапанной секции ее корпус выполняют в виде каркаса, состоящего из металлических стержней, реек. Общая клапанная секция в этом случае разделяется на отдельные отсеки по типу решетки. В каждом отсеке закрепляется посредством разъемного соединения сквозной цилиндр, предназначенный для размещения отсечного клапана.
Заявляемое изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид заявляемого газохода.
На фиг. 2 изображен общий вид клапанной секции.
На фигурах обозначены:
1 – магистральный газоход;
2 – периферийные газоходы, сообщенные с магистральным газоходом;
3 – клапанная секция;
4 – объединенный газоход;
5 – периферийные газоходы, сообщенные с объединенным газоходом;
6 – корпус клапанной секции - каркас;
7 – стержни каркаса;
8 – ячейки каркаса;
9 – сквозной цилиндр;
10 – средство крепления сквозного цилиндра к ячейке каркаса;
11 – отсечной клапан.
Заявляемый входной газоход для системы аспирации взрывоопасных пылевых и/или газовых смесей содержит магистральный газоход 1, через который удаляется взрывоопасная смесь пыли и/или газов от обслуживаемого объекта (например, металлургической печи – на фигурах не показана). Магистральный газоход 1 разделен на несколько периферийных газоходов 2, выходы которых соединены и сообщены с входами соответствующих цилиндров 9 клапанной секции 3. Выходы цилиндров 9 соединены и сообщены с входами периферийных газоходов 5, сообщенных с объединенным газоходом 4, который, в свою очередь, сообщен с входом системы аспирации (на чертеже не показан). Каркас 6 выполнен из отдельных металлических стержней, соединенных между собой посредством разъемных соединений (болтовых соединений). Каркас 1 разделен на ячейки 8, в которых размещены и закреплены сквозные цилиндры 9, в каждом из которых установлен отсечной клапан 11. Цилиндры 9 закреплены в ячейках каркаса посредством разъемных соединений 10. Для разъединения магистрального газохода 1 на периферийные газоходы 2 и последующего объединения периферийных газоходов 5 в объединенный газоход 4  можно использовать стандартные инженерные решения и конструкции. При подключении газоходов 2 и 5 к соответствующим входам и выходам цилиндров 9 должно обеспечиваться герметичное соединение с тем, чтобы исключить возможность попадания в окружающую среду взрывоопасной смеси. Способ крепления цилиндров 9 в каркасе 1 также не является принципиальным.
Все соединения в заявляемом газоходе являются разъемными.
Работа заявляемого газохода осуществляется следующим образом.
Магистральный газоход 1 соединяют с трактом, в который поступает взрывоопасная смесь пыли и/или газа от обслуживаемого объекта, например, металлургической печи. На выходе из магистрального газохода 1 поток взрывоопасной смеси пыли и/или газов разделяется и поступает в периферийные газоходы 2. Далее поток взрывоопасной смеси через отсечные клапаны 11, установленные в цилиндрах 9 клапанной секции 3 поступает в периферийные газоходы 5 и далее – в объединенный газоход 4, из которого взрывоопасная смесь пыли и/или газов поступает на очистку в систему аспирации. При необходимости замены сработавшего отсечного клапана, для иного обслуживания заявляемого газохода, осуществляют разъединение клапанной секции 3 от периферийных газоходов 2 и 5. После проведения работ, связанных с обслуживанием устройства, осуществляется установка и соединение конструктивных элементов, которые были разъединены при обслуживании, клапанная секция соединяется с газоходами 2 и 5 с обеспечением герметичности таких подключений. Устройство готово к дальнейшей эксплуатации.
Заявляемый газоход имеет простое конструктивное исполнение, не требующее использования специально изготавливаемой оснастки. Удобство в эксплуатации обеспечено тем, что снижены габариты отсечных клапанов, необходимых для пропускания через газоход больших объемов взрывоопасной пылевой и/или газовой смеси. В заявляемом устройстве обеспечено удобство обслуживания, ремонта, очистки и т.п. за счет снижения массогабаритных показателей отсечных клапанов, выполнения всех соединений разъемными. Повышение безопасности обеспечено за счет разделения общего потока взрывоопасной смеси на несколько потоков, в результате чего снижается опасность большог выброса взрывоопасной смеси при срабатывании отсечных клапанов или при нарушении герметичности тракта. Трудоемкость обслуживания снижена также за счет снижения массогабаритных размеров применяемых отсечных клапанов.