ВЗРЫВНОЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН С ОГНЕПРЕГРАДИТЕЛЕМ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к энергетической, нефтегазовой, угольной отраслям промышленности и может применяться на трубопроводах или других замкнутых системах, предназначенных для транспортирования горючих и/или взрывчатых смесей.
Уровень техники
Известны взрывозащитные устройства (RU 2118283 С1 от 08.10.1993, RU 2615228 С1 от 20.05.2016, RU 2638258 С1 от 20.09.2016, RU 131841 U1 от 15.03.2013, МПК F16K 17/36, F16K 17/12, F16K 17/40, F16K 17/14, Е04В 1/98)
Известен взрывозащитный клапан, ближайший по технической сути к предлагаемой полезной модели (патент на изобретение RU 2638258 С1 от 20.09.2016, МПК F16K 17/36, F16K 17/40, F16K 17/12). Данное техническое решение взято за прототип.
Известный взрывозащитный клапан, содержащий корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана, при этом корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта, а в верхней цилиндрической части корпуса клапана размещен теплоизоляционный элемент и герметизирующая мембрана, прижимаемая к корпусу клапана посредством крышки, шарнирно соединенной с рычагом, взаимодействующим с отбойником, а узел крепления разрывного элемента крепится своей верхней частью на рычаге, а нижней - к верхней цилиндрической части корпуса клапана, при этом узел крепления разрывного элемента состоит из проволоки, стопорного болта, вилки, рычага крышки клапана, гайки, двух барабанов, расположенных соответственно в вилке рычага крышки клапана и в вилке верхней цилиндрической части корпуса клапана, при этом подвижное соединение футерованного грузового затвора с основанием корпуса клапана выполнено в виде трех вертикально установленных стержней в отверстиях, выполненных в периферийной части корпуса футерованного грузового затвора, при этом нижней частью стержни закреплены в основании корпуса клапана, а в верхней части имеют демпфирующее устройство, закрепленное на горизонтальных перемычках стержней и обращенное в сторону грузового затвора, каждое из трех демпфирующих устройств закреплено на горизонтальной перемычке, жестко соединенной со стержнем и выполненной в виде круглого диска, на котором закреплено посредством винтов основание демпфирующего устройства, выполненного из жесткого вибродемпфирующего материала, которое соединено со втулкой из эластомера, имеющей центральное отверстие, через которое проходит стержень, а втулка имеет по крайней мере три отверстия, соосных со стержнем, в которых расположены упругие элементы - цилиндрические винтовые пружины, верхний торец которых посредством крепежных элементов соединен с основанием демпфирующего устройства, а нижний -находится в свободном состоянии и выступает за нижнюю плоскость втулки на расстояние, определяемое усилием, развиваемым ударной взрывной волной, отличающийся тем, что упругие элементы, расположенные во втулке, для увеличения демпфирования в системе выполнены в виде цилиндрических винтовых пружин со встроенным демпфером, каждая из которых содержит цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей со встречно направленными концами, одна часть из которых имеет витки прямоугольного сечения, а другая часть пружины выполнена полой, при этом встречно направленный конец первой части размещен в полости второй, зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой, при этом на конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки, а первую часть винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного сечения с закругленными кромками, охватывает трубка из демпфирующего материала, а зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала.
Недостатком прототипа является отсутствие пламегасящего элемента в корпусе клапана, что может привести к выбросу горючей смеси вместе с теплоизоляционным материалом за пределы защищаемого оборудования, а также отсутствие полной герметизации после срабатывания клапана, что может обеспечить приток кислорода к источнику воспламенения.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом, на обеспечение которого направлена полезная модель, является повышение надежности защиты оборудования для транспортирования взрывчатых и/или горючих смесей.
Технический результат достигается тем, что взрывной предохранительный клапан с огнепреградителем состоит из цилиндрического корпуса, на котором выполнены проточка под уплотнительный негорючий элемент и отверстия под установочные болты для монтажа на защищаемое оборудование, шпилек для соединения корпуса с крышкой, крышки, закрепленной с помощью шпилек, шайб, гаек, рым-гаек и с расположенными на ней магнитным датчиком оповещения об аварии, датчиком температуры, датчиком давления, соединенными с пультом управления диспетчера, а также стержнем с цветовой индикацией для визуального контроля состояния клапана, отличающийся тем, что содержит радиально закрепленный при помощи болтов пламегасящий элемент и захлопку, закрывающую выходное отверстие корпуса при помощи пружинного механизма, прижимающего захлопку к корпусу через уплотнительный элемент.
Описание чертежей
На фиг. 1 - вид взрывного предохранительного клапана с огнепреградителем сверху; на фиг. 2 - вид взрывного предохранительного клапана с огнепреградителем сбоку; на фиг. 3 - аксонометрия с разрезом % части взрывного предохранительного клапана с огнепреградителем; на фиг. 4 - смонтированный на трубопроводе взрывной предохранительный клапан с огнепреградителем.
Осуществление
Взрывной предохранительный клапан с огнепреградителем состоит из цилиндрического корпуса 1, на котором выполнена проточка под уплотнительный негорючий элемент 2 и отверстия под установочные болты 12 для монтажа на защищаемое оборудование, шпилек 7 для соединения корпуса 1 с крышкой 6, болтов 8 для радиального закрепления пламегасящего элемента 5, захлопки 3, закрывающей выходное отверстие корпуса 1, пружинного механизма 4, прижимающей захлопку 3, к корпусу 1 через уплотнительный элемент 2, крышки 6, закрепленной с помощью шпилек 7, гаек 9, рым-гаек 11 и шайб 10, с расположенными на крышке 6 магнитным датчиком оповещения об аварии 13, датчиком температуры 14, датчиком давления 15, а также стержнем с цветовой индикацией 18 для визуального контроля состояния клапана.
Взрывной предохранительный клапан с огнепреградителем присоединяется к фланцу 16 отвода 17 на трубопроводе или на другой замкнутой системе, предназначенной для транспортирования горючих и/или взрывчатых смесей при помощи шпилек 12, шайб 10 и гаек 9. При возникновении избыточного давления в результате воспламенения и/или взрыва горючей и/или взрывчатой смеси, превышающего усилие, создаваемое пружинным механизмом 4 для поджатая захлопки 3 к корпусу 1, захлопка 3 открывается и происходит выброс пламени, продуктов горения, а также избыточного давления в полость клапана и через пламегасящий элемент 5 в атмосферу. Радиальное расположение пламегасящего элемента 5 обеспечивает надежную защиту от прямого воздействия пламени и горячих газов на оборудование и людей, находящихся в прямой видимости выходного отверстия защищаемого оборудования. Для оперативного отслеживания работоспособности клапана предусмотрены магнитный датчик оповещения об аварии 13, датчик температуры 14, датчик давления 15 для передачи сигнала об аварии на пульт управления диспетчера и оперативного реагирования, а также стержень 18 с цветовой индикацией для визуального контроля состояния клапана.
После снижения давления в защищаемом оборудовании ниже усилия, создаваемого пружинным механизмом 4, происходит закрытие выходного отверстия защищаемого оборудования захлопкой 3, обеспечивая надежную изоляцию очага возгорания от притока кислорода, тем самым, исключая повторное воспламенение, и/или взрыв горючей и/или взрывчатой смеси.
Все признаки заявленной полезной модели в совокупности «цилиндрический корпус», «радиальное закрепление пламегасящего элемента», «захлопка, закрывающая выходное отверстие корпуса», «пружинный механизм, прижимающий захлопку», «уплотнительный элемент», «магнитный датчик оповещения об аварии», «датчик температуры», «датчик давления», «стержень с цветовой индикацией для визуального контроля состояния клапана»» способствуют повышению надежности работы взрывного предохранительного клапана с огнепреградителем.
Технический результат, заявленный при подаче заявки на получение патента на полезную модель, достигается совокупностью всех существенных признаков, указанных в формуле. Существенность всех признаков полезной модели подтверждается причинно-следственной связью между признаками формулы полезной модели и техническим результатом.
Взрывной предохранительный клапан с огнепреградителем, предлагаемый в качестве полезной модели, представляет собой устройство, все элементы которого соединены между собой и выполняют единую функцию.
Полезная модель отвечает условиям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость», что подтверждено в ходе опытно-промышленных испытаний.