ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ КЛАПАН
SAFETY HYDRAULIC VALVE

Изобретение относится к машиностроению, в частности для защиты вертикальных резервуаров от разрушения при сверхдопустимом повышении давления в резервуаре.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является клапан по RU 2398150 С1, кл. F16K 17/19, 27.08.2010 (прототип), содержащий корпус с крышкой, чашку, обойму и сливные отверстия, корпус выполнен из двух частей: нижней цилиндрической и верхней, соосной с ней, - конической, на которой установлена крышка со встроенным огневым предохранителем, причем на крышке смонтирован кольцевой воздухоотвод и установлены монтажные болты, а нижняя цилиндрическая и верхняя коническая части корпуса соединены между собой через фланцы посредством крепежных элементов, причем в нижней части корпуса смонтирована чашка, состоящая из верхней конической чаши, жестко связанной с фланцем нижней части корпуса, и нижней цилиндрической чаши, к которой присоединена через патрубок и выведена через нижнюю часть корпуса посредством уплотнительного узла трубка слива, а в донной части корпуса имеется сливное отверстие, при этом в верхней части корпуса смонтирована цилиндрическая обойма с расширяющимся коническим патрубком, закрытым экраном и имеющим выхлопное отверстие, а обойма закреплена к верхней части корпуса посредством наклонной перегородки, связанной со сливным отверстием, расположенным в верхней части корпуса.
Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность срабатывания.
Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от взрывов путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания.
Это достигается тем, что в клапане предохранительном гидравлическом, содержащем корпус с крышкой, чашку, обойму и сливные отверстия, корпус выполнен из двух частей: нижней цилиндрической и верхней, соосной с ней, - конической, на которой установлена крышка со встроенным огневым предохранителем, причем на крышке смонтирован кольцевой воздухоотвод и установлены монтажные болты, а нижняя цилиндрическая и верхняя коническая части корпуса соединены между собой через фланцы посредством крепежных элементов, причем в нижней части корпуса смонтирована чашка, состоящая из верхней конической чаши, жестко связанной с фланцем нижней части корпуса, и нижней цилиндрической чаши, к которой присоединена через патрубок и выведена через нижнюю часть корпуса посредством уплотнительного узла трубка слива, а в донной части корпуса имеется сливное отверстие, при этом в верхней части корпуса смонтирована цилиндрическая обойма с расширяющимся коническим патрубком, закрытым экраном и имеющим выхлопное отверстие, а обойма закреплена к верхней части корпуса посредством наклонной перегородки, связанной со сливным отверстием, расположенным в верхней части корпуса, согласно изобретению, огневой предохранитель выполнен из пакета сеток, которые собраны в пакет в виде параллельных опорным фланцам основания и крышки сеток-пластин, а также в виде сетчатых лент, плотно свитых в рулон, или из элемента в виде пористой металлокерамической пластины, при этом каналы малого диаметра имеют пористая металлокерамика или металловолокна, полученные прессованием и спеканием мелких металлических шариков или кусочков металлической проволоки диаметром 25÷100 мкм.
На чертеже представлен предохранительный гидравлический клапан.
Предохранительный гидравлический клапан состоит из корпуса 1 с присоединительным фланцем 12, соединенным с корпусом через уплотнительную прокладку 10 и переходный фланец 11. Корпус 1 выполнен из двух частей: нижней цилиндрической и верхней, соосной с ней, - конической, на которой установлена крышка 6 со встроенным огневым предохранителем 5, который выполнен в виде кассеты и состоит из плоской и гофрированной лент, намотанных на ось, которая также предохраняет его от выпадения (на чертеже не показано).
На крышке 6 смонтирован кольцевой воздухоотвод 21 и установлены монтажные болты 22. Нижняя цилиндрическая и верхняя коническая части корпуса соединены между собой через фланцы 13 и 14 посредством крепежных элементов 15. В нижней части корпуса смонтирована чашка 2, состоящая из верхней конической чаши 17, жестко связанной с фланцем 14 нижней части корпуса, и нижней цилиндрической чаши 16, к которой присоединена через патрубок 23 и выведена через нижнюю часть корпуса посредством уплотнительного узла 24 трубка 7 слива (налива). В донной части корпуса 1 имеется сливное отверстие 8. В верхней части корпуса смонтирована цилиндрическая обойма 3 с расширяющимся коническим патрубком 19, закрытым экраном 4 и имеющим выхлопное отверстие 20. Обойма 3 закреплена к верхней части корпуса посредством наклонной перегородки 18, связанной со сливным отверстием 9, расположенным в верхней части корпуса. Обойма 3, чашка 2 соосны с корпусом 1.
Огневой предохранитель 5 выполнен из пакета, состоящего из плоскопараллельных металлических пластин со строго определенным расстоянием между ними (на чертеже не показано).
Огневой предохранитель 5 может быть выполнен из пакета сеток, которые могут быть собраны в пакет в виде параллельных опорным фланцам основания и крышки сеток-пластин, а также в виде сетчатых лент, плотно свитых в рулон (на чертеже не показано).
Сетчатые огневые предохранители просты в изготовлении и обладают небольшим сопротивлением газовому потоку, однако у них малая механическая прочность огнепреграждающего элемента.
Огневой предохранитель 5 может быть выполнен из огнепреграждающего элемента в виде пористой металлокерамической пластины (на чертеже не показано). Металлокерамические огнепреградители применяют в основном при защите оборудования для газопламенной обработки металлов, так как кислородные смеси горючих газов, используемые для этих целей, требуют применения тушащих каналов диаметром в пределах 0,5÷0,07 мм. Каналы такого малого диаметра имеют: пористая металлокерамика или металловолокна, что достигается прессованием и спеканием мелких металлических шариков или кусочков металлической проволоки диаметром 25÷100 мкм.
Предохранительный гидравлический клапан работает следующим образом.
При давлении внутри резервуара выше расчетного (для дыхательного клапана) пары нефтепродукта внутри клапана давят на поверхность масла, залитого в клапан, и постепенно, с повышением давления, вытесняют его в корпус 1, а затем через чашку 2 и патрубок 3 пары нефтепродукта проходят к крышке 6, а масло сливается через отверстия 7, 8, 9.
Принцип действия встроенного огневого предохранителя 5 основан на задержке пламени кассетой, образующей каналы малого диаметра. Пламя, попадая в каналы малого сечения, дробится на отдельные мелкие потоки. Поверхность соприкосновения пламени с огнепреградителем увеличивается, возрастает теплоотдача стенкам каналов, и пламя гаснет.
Клапан заливают низко замерзающей и слабо испаряющейся жидкостью - соляровым маслом, водным раствором глицерина, этиленгликолем и др.
Технические характеристики
Диаметр условного прохода присоединительного патрубка DN, мм 100÷350
Давление срабатывания, Па (мм вод. ст.), не более 1961 (200)
Вакуум срабатывания в пределах, Па (мм вод. ст.), не более 392 (40)
3
Пропускная способность (по воздуху), м/ч, 200÷2700
Объем заливаемой жидкости гидрозатвора (трансформаторное масло), л, не более 46,5
Габаритные размеры, мм,:
Длина L
980÷1180
ширина В
845÷1030
высота Н
1278÷1510
Присоединительные размеры, мм, D: 205÷485; D1: 170÷445; d: 18÷20.