CN105987209B - 爆炸泄放口 - Google Patents

Abstract

被安装用于密封在封闭空间的壁(2)上形成的开口(3)的爆炸泄放口，其包括：盖(4)，被设定尺寸为适配在所述开口上并且具有周界，周界具有边缘，该边缘适于使用密封元件(7)将盖密封抵靠开口。弹簧元件(10)被设置为将盖(4)保持在开口(3)中，并且弹簧元件具有弹簧作用的方向。盖通过相对的保持表面(5，9)被保持在开口中，并且盖和保持表面用作对抗元件(10)的弹簧作用。密封元件(7)被定位为抵靠开口(3)，使得密封力被导向为与弹簧元件(10)的弹簧作用的方向至少部分地交叉。

Description

爆炸泄放口

技术领域

本发明涉及以受控方式从封闭空间泄放爆炸压力。

特别地，本发明涉及用于形成液密和/或气密的封闭物的泄放口，以用于从诸如仪器柜体等之类的封闭空间的受控压力缓释。

背景技术

超压状态可能导致各种灾难——受伤、装备损坏、业务中断、以及停工期。爆炸可能起因于易燃气体、雾气、或者粉尘当在处理、搬运、或者存储操作期间与空气混合时的引燃。在容纳电装置的封闭空间中，爆炸可能由装置或者电路的损坏或者故障发起的电弧引起。在爆炸时，在容纳结构中发生压力的迅速上升，并且如果容纳结构不具有承受爆燃压力的足够强度，则可能发生广泛损坏和人员受伤。由于这些原因，最重要的是提供针对其中存在爆炸危险的空间的受控压力释放。

当爆炸被泄放时，在封闭空间中(比如柜体或者厂房本身)建立的超压被直接泄放到外侧或者任何期望的安全方向。这保护厂房和容器免受可能的冲击波，这些冲击波转而可能引起完全的损毁。

封闭空间的受控泄放可以通过在柜体或者其它封闭空间的壁上形成的开口和由盖将开口封闭来实现。该盖在开口的边缘之上延伸，并且密封件被放置在该开口的周围以便实现对流体(比如气体和液体)的期望密闭。盖可以通过螺丝被附接到柜体壁。盖被设定尺寸为在特定压力下破裂，并且当破裂时，其形成用于柜体内的经增压的物质的泄放孔洞。

备选解决方案是在封闭物的结构上制作弱化或者缓释区域。这特别地用于铸件框架和本体，其中比承重壁更薄的壁区段被放置在合适的位置。

一个备选方案是在结构中形成开口并且通过橡胶塞子将开口封闭，该橡胶塞子被形成为适配在孔洞中并且将孔洞紧密封闭。

当安装了特殊的爆炸保护板(爆破盘)时，爆炸泄放也变得可能。爆破盘(还称为破裂盘或者爆破碟)被设计为提供管道或者脉管内的不漏密封，直到内部压力上升到预定水平。在那时，爆破盘破裂，从而防止来自超压的对装备的损坏。这一类型的爆炸泄放口是固定在要被保护的结构上的开口之上的经计算面积的低爆破压力膜。如果发生爆燃，泄放口在预定的爆破压力(Pstat)下提供迅速的并且不受限制的开口，从而允许燃烧气体膨胀并且流动穿过开放的泄放口。必须用于保护厂房或者装备的所需要的释放区域可以通过使用最新的标准NFPA 68或者VDI 3673确定。

发明内容

上述已知解决方案具有一些缺点。弱化的盖或者爆破碟可能被来自外界的力损坏。如果盖未被弱化，则破裂必须出现在盖的结构中或者在安装螺丝的螺纹处。这可能需要比所期望的高得多的力，并且导致由超压引起的损坏。缓释壁可能造成针对设计铸件结构的挑战。框架或者机壳通常必须至少不漏水，在缓释处也不漏水。例如，在通过砂模铸造制成的铸件铁结构中，需要5mm至6mm的壁厚度以保证不漏水。这种结构需要高的力以便受控地破裂。如果产品的质量要求高，则缓释必须形成在铸件内侧。这造成了铸件结构中的挑战，特别是当机壳是杯形时。

橡胶塞子可以被推动到结构内侧。还需要对抗水射流的保护盖，以便满足IP69K的要求。

进入保护(IP)评级系统是国际认可的衡量标准，其涉及对抗诸如液体和固体之类的环境因素的经证明的保护。

进入保护评级可以通过字母IP标识，后面跟有两个数字。这些数字限定针对指定元素的保护量和其抵抗否则可能进入产品内侧并且使其故障的外来物质的能力。IP69K评级提供针对粉尘和高温高压水的进入的保护。

因为以上原因，提供经改善的压力泄放口将是有益的。

在第一方面中，本发明涉及可以在开口之上被紧密密封并且提供通过开口的受控压力缓释的压力泄放口。

本发明的一个实施例的方面是提供满足进入保护评级IP69K的要求的压力泄放口。

本发明的一个实施例提供在期望压力水平上的压力缓释。

根据本发明的其它方面和实施例，本发明提供简单的、容易制造和安装的压力泄放口。

本发明是基于：具有周界边缘的盖和该周界边缘上的密封元件，盖和密封元件被设定尺寸为密封地适配在开口上；以及用于将盖保持在开口中的弹簧元件。

根据一个实施例，开口具有面向开口的中心的表面，并且盖的密封元件被安装用于引起抵靠该表面的密封力。

根据一个实施例，密封力被导向为与盖的打开方向至少部分地交叉、优选地垂直，并且弹簧被定位为引起与盖的打开方向相反的力。

根据本发明的一个实施例，盖具有：在其周界边缘上的第一表面，用于收容密封元件；和第二表面，从第一表面向外延伸并且形成具有比第一表面更大的尺寸的法兰。

根据本发明的一个实施例，至少一个弹簧是在盖的关于法兰的相反侧的表面上被附接在盖上。

根据本发明的一个实施例，爆炸泄放口包括用于防止盖在开口中转动的装置。

根据本发明的一个实施例，弹簧元件为在盖的周界之上延伸的至少一个片簧。

本发明的实施例提供实质性益处。

根据本发明的实施例的爆炸泄放口具有非常简单的结构，仅包括几个部分，并且制造便宜和容易安装。用于打开泄放口所需要的力可以通过改变将盖保持在适当位置的弹簧的性质而容易地调节。该力不依赖于壁或者诸如螺丝之类的紧固元件的厚度或者强度。爆炸泄放口不影响壁结构的强度，并且爆炸泄放口很好地承受从封闭物外侧被导向它的力。盖可以被设定尺寸为使得没有从外侧偶然破裂的危险。因为盖可以被安装为与壁的表面齐平，其不影响壁的外观并且不来自表面上的任何有害的突起。该盖仅需要最小的空间用于打开。

本发明实现了设计针对IP等级IP67和IP69K的爆炸泄放口。

本发明的其它目的和特征将通过结合附图考虑的以下详细描述变得明显。然而，要理解的是，附图仅旨在用于说明性目的而不作为对本发明的限制的限定，对本发明的限制的限定应该参照所附权利要求。

附图说明

图1示出了本发明的一个实施例的横截面。

图2描绘了从空间内侧的图1中的泄放口。

图3描绘了从封闭空间的壁的外侧的图1和图2中的泄放口。

具体实施方式

定义：

壁或者封闭空间的内侧是壁的超压将要从其由泄放口释放的一侧。

外侧是壁的超压将要被释放到的一侧。

在本文中，爆炸被用于描述实际的爆炸和可能引起与爆炸相似损坏的空间中的压力的任何突然增加。

封闭空间可以是例如仪器柜体、装置的封闭机壳或者房间。

爆炸泄放口的目的是在特定的、限定的环境下打开并且向预定的安全方向提供压力释放。在液密或者气密(不漏流体)结构中，泄放口不可以意外地打开，并且根据为所讨论的结构设置的规范，泄放口必须密闭。对本爆照泄放口的密封被设计为使得泄放口的打开不需要高的力，并且所需要的力可以被容易地调节到期望的水平。密封力和密封作用由如下力引起，该力(密封元件的压缩)具有与用于打开泄放口盖并且将泄放口盖保持在适当位置所需要的力的方向不同的方向。所需要的密闭，例如所需要的IP等级，可以简单地通过标准O形环和被组合到该O形环的迷宫结构来获得。该迷宫提供针对经增压的水所需要的保护。

在图1中，箭头1描绘了由封闭空间内侧的压力引起的力。封闭空间的壁由附图标记2描绘。这一壁2包括用于盖4的开口3。在这一实施例中，盖4是圆形盘并且开口3具有对应的圆形形式。圆形形式是有优势的，因为容易制造。圆形盘还容易适配在开口中。然而，盖4和开口3可以具有任何期望的形式，例如长方形、椭圆形、三角形、或者任何期望的形状。任何非圆形形式具有如下益处，即其形式防止盖4在开口中转动，但是它们的形式可能更难制造。盖的外边缘由两个表面、法兰5、以及用于收容密封元件7的密封表面6形成。密封元件7在这一实施例中是被安装在密封表面6中的凹槽上的标准O形环。开口3具有在其边缘处的面向盖4的密封表面6的互补表面8。密封元件7被压缩在盖4的密封表面6和开口3的互补表面8之间，从而以常规方式形成紧密的密封。根据所需要的IP等级和环境应力的要求选择O形环。可以设想的是，其它常规密封元件或者密封剂可以代替O形环使用，但是这样形成的密封可能无法防止盖在预定压力下打开。在这一实施例中，密封表面6和互补表面8垂直于壁1的表面和盖4的外表面。这些表面可以稍微成角度，只要提供密封的密闭性的力具有与保持盖关闭的力的方向不同的方向。

盖4的法兰5从密封表面6向外延伸，并且开口3具有对应的凹槽9。法兰5和凹槽9被设定尺寸为使得法兰5和盖4可以承受来自外界的可能撞击或者力，而不损失盖的密闭性。它们还优选地被设定尺寸为使得盖4的表面与壁2的表现齐平。这提供了齐整的外观。然而，可以描绘的是，法兰被形成在盖的边缘的顶部上，例如被形成为圆形环或者相似的结构。如果密封元件必须被保护免受来自外界的干预，例如来自如在IP69K中所要求的高压水射流的干预，则法兰与开口3的边缘形成迷宫密封，该迷宫密封保护密封元件。如果不需要迷宫密封，则法兰可以由爪体或者其它保持元件或者甚至有角度表面代替。

盖4通过弹簧10被锁定到开口3中。弹簧10在与法兰5相反的侧通过两个螺丝11附接到盖4，两个螺丝11延伸穿过弹簧10到达形成在盖4中心的孔洞。盖具有在其中心的加固件12以便收容螺丝。使用两个螺丝11的目的是防止在盖转动的情况下螺丝11的松动，以及还确保如果螺丝之一故障时盖保持封闭。代替螺丝11，任何常规固定元件或者方法都可以被用于固定弹簧，例如铆钉或者卡扣式紧固件。

在这一实施例中，弹簧元件11是在盖4和开口3的边缘之上延伸的片簧。弹簧的端部弯曲离开弹簧的轴，并且被定位为抵靠壁2的内表面。片簧由弯曲的钢板制成。这种弹簧制造简单并且便宜，并且弹簧力可以通过改变弹簧的尺寸或者可能地材料被调节到期望的水平。代替一个片簧，可以使用两个或者更多弹簧。片簧可以具有蜘蛛的形式，该蜘蛛的形式具有从中心延伸的多于两个臂，或者弹簧可以是板弹簧，或者在盖和开口的中心轴的方向上提供锁定力的任何合适的弹簧元件。弹簧元件11的作用方向和引起该作用的力将法兰或者其它保持元件按压抵靠壁或者开口的边缘，使得盖被保持为紧密地固定在开口中。由于已知盖的表面积，所需要的弹簧的保持力可以基于期望的缓释压力和盖的表面积来计算。

爆炸泄放口的部分可以由满足针对其所旨在的用途设定的结构和环境要求的任何材料制成。

因此，虽然已经示出和描述并且指出了本发明的如应用于本发明的优选实施例的基本新颖特征，但是将要理解的是，在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员可以对方法和设备的形式和细节做出各种省略和替换和改变。例如，清楚旨在的是，执行基本上相同结果的那些元件的所有组合在本发明的范围内。将元件从一个描述的实施例替换到另一实施例也完全是所旨在和所设想的。还要理解的是，附图不一定按比例绘制，而是它们本质上仅是概念性的。因此，目的是仅如由所附权利要求的范围所指示的进行限制。

附图标记列表：

1 箭头

2 壁

3 开口

4 盖

5 法兰

6 密封表面

7 密封元件

8 互补表面

9 凹槽

10 弹簧

11 螺丝

12 加固件

Claims (7)

1.一种爆炸泄放口装置，其中所述爆炸泄放口装置被安装用于密封在壁(2)上形成的开口(3)，所述爆炸泄放口装置包括：

-盖(4)，被设定尺寸为适配在所述开口上并且具有周界，所述周界具有边缘，所述边缘适于使用密封元件(7)将所述盖密封抵靠所述开口，其特征在于

-至少一个片簧(10)，在所述盖的所述周界之上延伸，用于将所述盖(4)保持在所述开口(3)中并且具有弹簧作用的方向，

-其中所述盖(4)和所述壁(2)在所述开口中具有相对的保持表面，

-其中所述盖(4)被配置为用作对抗所述片簧(10)的所述弹簧作用，

-其中所述壁(2)在所述保持表面处被布置在所述盖(4)以及所述片簧(10)之间，并且

-其中所述密封元件(7)被定位为抵靠所述开口(3)，使得密封力被导向为与所述片簧(10)的所述弹簧作用的方向至少部分地交叉。

2.根据权利要求1所述的爆炸泄放口装置，其特征在于，所述开口(3)具有面向所述开口(3)的中心的表面(8)，并且所述密封元件(7)被安装在所述盖(4)上，使得所述密封元件引起抵靠所述表面(8)的密封力。

3.根据权利要求1或者2所述的爆炸泄放口装置，其特征在于，所述密封力被导向为与所述盖(3)的打开方向至少部分地交叉，并且所述片簧(10)被定位为引起与所述盖(4)的所述打开方向相反的力。

4.根据权利要求3所述的爆炸泄放口装置，其特征在于，所述密封力被导向为与所述盖(3)的打开方向垂直。

5.根据权利要求1或者2所述的爆炸泄放口装置，其特征在于，所述盖(4)具有：第一表面，在所述盖的周界边缘上，用于收容所述密封元件(7)；以及第二表面，从所述第一表面向外延伸并且形成法兰(5)，所述法兰具有比所述第一表面更大的尺寸。

6.根据权利要求5所述的爆炸泄放口装置，其特征在于，所述至少一个片簧(10)在所述盖(4)的关于所述法兰(5)的相反侧的表面上被附接在所述盖(4)上。

7.根据权利要求1或者2所述的爆炸泄放口装置，其特征在于，用于防止所述盖(4)在所述开口(3)中转动的装置。