CZ2008295A3 - Protiexplozní zpetná klapka - Google Patents

Abstract

Protiexplozní zpetná klapka (20) je vrazena mezi prívodní potrubí (11) do místa pred filtracní odlucovac a je umístena ve skríni (13), do níž je zaústena v jednom smeru vstupní cást (18) prívodního potrubí (11) a v druhém smeru je zaústena výstupní cást (19) prívodního potrubí (11). Ke vstupní cásti (18) prívodního potrubí (11) priléhá ve vertikálním smeru výkyvne upravený list (4). Ve spodní oblasti vstupní cásti (18) prívodního potrubí (11) je upraven alespon jeden uzavírací mechanismus (7) a na vrchní strane (22) výkyvného listu (4) je s presahem jeho obvodového okraje upevnena alespon jedna plochá západka (6). Uzavírací mechanismus (7) je tvoren pohyblivým držákem (17), opatreným pred vstupní cástí (18) prívodního potrubí (11) serizovacím šroubem (8) spraženým s odpruženou ocelovou kulickou (16) vystupující cástecne a nastavitelne nad horní plochu pohyblivého držáku (17). Plochá západka (6) se nachází proti odpružené ocelové kulicce (16). Poloha serizovacího šroubu (8) je zajištena aretacním šroubem (9). Celo vstupní cásti (18) prívodního potrubí (11) je opatreno tesnením (10) a spodní strana (21) výkyvného listu (4) vymenitelnou nárazovou deskou (5) z oteruvzdorného materiálu.

Description

Vynález se týká protiexplozní zpětné klapky, která je vřazena mezi přívodní potrubí do místa před filtrační odlučovač, zejména průmyslový vysavač určený na odsávání výbušných prachů a je současně umístěna ve skříni, zabezpečující její separaci od vnějšího prostředí. Skříň bývá zpravidla opatřena nahlížecím a montážním otvorem, zabezpečeným dvířky. Nahlížecí a montážní otvor umožňuje vyjmutí samotného mechanismu protiexplozní zpětné klapky bez zásahu do konstrukce skříně. Do skříně je zaústěna v jednom směru vstupní část přívodního potrubí a ve druhém směru zaústěna výstupní část přívodního potrubí.

Ke vstupní části přívodního potrubí přiléhá ve vertikálním směru výkyvné upravený list s možností pohybu jednak ve směru od vstupní části přívodního potrubí a jednak ve směru ke vstupní části přívodního potrubí.

Protiexplozní zpětná klapka náleží do ochranného systému, určeného pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu a to v kombinaci s dalšími prvky zabezpečení konkrétních zařízení. Používá se převážně v přívodním potrubí průmyslových vysavačů určených pro odsávání výbušných prachů třídy výbušnosti označených Stl a St2 a slouží k zabránění šíření tlakové vlny a proniknutí předního čela plamene do nechráněných částí zařízení nacházejících se před přívodním potrubím v případě exploze výbušných prachů v zásobníku. V případě exploze tlaková vlna předchází před čelem plamene, takže ve vertikálním směru výkyvné upravený list protiexplozní zpětné klapky včas uzavře přívodní potrubí v celé jeho délce před zpětnou klapkou.

Současny stav techniky

Známé konstrukce protiexplozních zpětných klapek se montují mezi přívodní potrubí do míst zpravidla tři metry vzdálených před nádobou prachového odlučovače nebo jiného prostoru s nebezpečím výbuchu. V případě kratší vzdálenosti dochází vlivem tlakového rázu vzduchu k odražení výkyvného listu zpětné klapky od dosedaci plochy na čele přívodního potrubí, což má za následek proniknutí čela plamene dál do přívodního potrubí. Protiexplozní zpětná klapka pracuje tak, že proud vzduchu s prachovým materiálem prochází přívodní trubkou a za tohoto provozu drží výkyvný list zpětné klapky v otevřené poloze, to je v odklonu cca 45° až 80° od svislé od svislé polohy v závislosti na rychlosti proudění materiálu. Po vypnutí zařízení se výkyvný list zpětné klapky vrátí vlastni hmotností dolů do svislé polohy a uzavře přívodní stranu přívodního potrubí. V případě, že dojde v prostoru za zpětnou klapkou k explozí výbušného prachu, tlaková vzduchová vlna působí proti směru otevřeni výkyvného listu zpětné klapky. V některých situacích je ráz vzduchové tlakové vlny značný a potom dochází k uvedenému odražení výkyvného listu zpětné klapky od dosedaci plochy na Čele přívodního potrubí s následkem vniknutí čela plamene do nezabezpečených míst zařízení, nacházejících se před protiexplozní zpětnou klapkou.

t « • · · ·

Současné konstrukce protiexplozních zpětných klapek vyžadují přesnou instalaci, to znamená, že musí být dodržena jejich vodorovná poloha nebo spíše poloha mírně zvednutá, to je ve směru nahoru pod úhlem do cca 10°. To z toho důvodu, aby výkyvný list zpětné klapky dosedl vždy na těsnicí hranu přívodní trubky v celé ploše. Pokud by takováto zpětná klapka byla instalována ve sklonu směrem dolů, nebude nikdy v zavřené poloze a nebude plnit řádně svojí funkci.

Účelem řešení podle vynálezu je odstranění uvedených nedostatků protiexplozní zpětné klapky, to je zamezení odražení výkyvného listu zpětné klapky při její ochranné činnosti a odstranění nutnosti vyvažování zpětné klapky do vodorovné polohy.

Podstata vynálezu

Podstatou řešení podle vynálezu je, že ve spodní oblasti vstupní části přívodního potrubí je upraven alespoň jeden uzavírací mechanismus, který je tvořen pohyblivým držákem stavitelným ve směru osy přívodního potrubí. Před vstupní částí přívodního potrubí je pohyblivý držák opatřen seřizovacím šroubem spřaženým s odpruženou ocelovou kuličkou, která částečně vystupuje nad horní plochu pohyblivého držáku. Seřizovacím šroubem je možno nastavovat tvrdost pružiny, která ovlivňuje velikost potřebné síly pro stlačení ocelové kuličky ve směru k horní ploše pohyblivého držáku. Proti odpružené ocelové kuličce je na výkyvném listu uchycena plochá západka, která přesahuje obvodový okraj výkyvného listu, čímž se odpružená ocelová kulička nachází v pohybové dráze ploché západky upevněné na výkyvném listu protiexplozní zpětné klapky.

Nastavená poloha seřizovacího šroubu s odpruženou ocelovou kuličkou je zajištěna aretačním šroubem. Ve výhodném provedení protiexplozní zpětné klapky je čelo vstupní části přívodního potrubí opatřeno těsněním a výkyvný list je na své spodní straně přiléhající k tomuto těsnění opatřen vyměnitelnou nárazovou deskou z otěruvzdomého materiálu.

Výhodou řešení protiexplozní zpětné klapky podle vynálezu je odstranění možných odražení resp. odskočení výkyvného listu v případě explozní tlakové vlny užitím konstrukce uzavíracího mechanismu a dále odstranění nutnosti vyvažování zpětné klapky do vodorovné polohy.

Přehled obrázků na výkresech

Příklady provedení protiexplozní zpětné klapky podle vynálezu jsou ukázány na výkresech, na nichž značí obr. 1 přímý pohled na zpětnou klapku vřazenou mezi přívodní potrubí a umístěnou ve skříni při otevřeném nahlížecím a montážním otvoru, obr. 2 prostorový pohled na konstrukci zpětné klapky v otevřené poloze výkyvného listu a obr. 3 prostorový pohled na konstrukci zpětné klapky v uzavřené poloze výkyvného listu, zajištěné uzavíracím mechanismem.

Příklady provedení vynálezu

Podle obr. 1 je protiexplozní zpětná klapka 20 vřazena mezi přívodní potrubí 11 a to v místě před filtračním odlučovačem, tvořeným příkladně průmyslovým vysavačem pro odsávání výbušných prachů. Proud vzduchu s prachovými částicemi je veden ve směru šipky 23 do shromažďovacího a ukládaciho prostoru. Vlastní konstrukce protiexplozní zpětné klapky 20 je umístěna ve skříni 13, opatřené nahlížecím a montážním otvorem 14, který je při provozu zakryt neznázoměnými dvířky. Protiexplozní zpětnou klapku 20 je možno vyjmout nahlížecím a montážním otvorem 14 bez nutnosti zásahu do konstrukce skříně 13,

Do skříně 13 je zaústěna v jednom směru vstupní část 18 přívodního potrubí 11 a ve druhém směru zaústěna výstupní část 19 přívodního potrubí 11. Přívodní potrubí 11 je s výhodou zakončeno na obou stranách spojovací přírubou 24.

Mechanismus výkyvného listu 4 protiexplozní zpětné klapky 20 je upevněn na základové desce 12 pomocí čtyř šroubů a to prostřednictvím dvojice držáků 3 (obr. 1 až 3), nesoucích dvojici ložiskových pouzder 2, ve ktetých je usazena otočná hřídel 1. Na otočné hřídeli 1 je upevněn ve vertikálním směru výkyvný list £ který přiléhá ke vstupní části 18 přívodního potrubí 11 a má možnost pohybu ve směru od vstupní části 18 přívodního potrubí 11 a ke vstupní části 18 přívodního potrubí 11. S výhodou je čelo vstupní části 18 přívodního potrubí 11 opatřeno těsněním 10 (obr. 2), na které v klidové poloze dosedá výkyvný list 4. S výhodou je rovněž spodní strana 21 výkyvného listu 4 opatřena vyměnitelnou nárazovou deskou 5 z otěruvzdomého materiálu (obr. 1 a 2), čímž se zabraňuje opotřebení spodní strany 21 výkyvného listu 4.

Ve spodní oblasti vstupní části 18 přívodního potrubí 11 je upravena dvojice uzavíracích mechanismů 7. Každý z uzavíracích mechanismů 7 je tvořen pohyblivým držákem 17, polohově stavitelným ve směru osy 15 přívodního potrubí 11, Před vstupní částí 18 přívodního potrubí 11 je pohyblivý držák 17 opatřen odpruženou ocelovou kuličkou 16, která částečně vystupuje nad horní plochu pohyblivého držáku 17. Odpružená ocelová kulička 16 je spřažena se seřizovacím šroubem 8, pomocí kterého je možno nastavit polohu odpružené ocelové kuličky 16 vůči ploché západce 6 a tak nastavit potřebnou sílu pro zatlačení odpružené ocelové kuličky 16 ve směru k horní ploše pohyblivého držáku 17, Nastavenou polohu seřizovacího šroubu 8 je nutno zajistit aretačním šroubem 9. Proti odpružené ocelové kuličce 16 je na vrchní straně 22 výkyvného listu 4 uchycena shora zmíněná plochá západka 6, přesahující obvodový okraj výkyvného listu 4. Tato plochá západka 6 přichází do styku s odpruženou ocelovou kuličkou 16, pokud se výkyvný list 4 protiexplozní zpětné klapky 20 nachází v dolní poloze, to je v klidovém stavu filtračního odlučovače. Počet plochých západek 6 a seřizovačích Šroubů 8 s odpruženou ocelovou kuličkou 16 je volen podle velikosti protiexplozní zpětné klapky 20 tak, aby při samovolném pádu výkyvného listu 4 z maximálního úhlu otevřeni 90-ti stupňů nedošlo k překonáni spodní úvratě zatlačení odpružené ocelové kuličky 16 do dutiny těla seřizovacího šroubu 8 umístěného v pohyblivém držáku 17. Výkyvný list 4 musí zůstat v této situaci v poloze před odpruženými ocelovými kuličkami 16, to je ve výchozí otevřené poloze. V tomto nastavení se poloha seřizovačích šroubů 8 zajistí proti samovolnému pohybu aretačními šrouby 9.

Protiexplozní zpětná klapka 20 plní svojí funkci následovně. Proud transportního vzduchu, obsahující kusové a prachové části prochází přes protiexplozní zpětnou klapku 20 instalovanou ve skříni 13 přívodního potrubí 11 a to do dalších částí technologického zařízení. Za tohoto běžného provozu vzduchový proud drží výkyvný list 4 v otevřené poloze, to je cca 45 stupňů až 80 stupňů od svislé roviny v závislosti na rychlosti proudění materiálu (obr. 2). Po vypnutí zařízení výkyvný list 4 spadne vlastní hmotností dolů a ploché západky 6 na výkyvném listu 4 se opřou o odpružené ocelové kuličky 16 vystupující nad horní plochu pohyblivého držáku 17, který je součástí uzavíracího mechanismu 7, přičemž do soustavy uzavíracího mechanismu 7 ještě náleží seřizovači šroub 8, odpružená ocelová kulička 16 a aretační šroub 9. Energie pádu výkyvného listu 4 z maximálního úhlu otevření 90-ti stupňů nestačí k překonání nastaveného odporu pružin pod ocelovými kuličkami 16, čímž nedojde k uzavření vstupní Části 18 přívodního potrubí 11.

V případě exploze prachu v uzavřeném prostoro, jehož přívod je zabezpečen konstrukcí protiexplozní zpětné klapky 20 podle tohoto navrhovaného řešení, se tlaková vlna šíří přívodním potrubím 11 proti směru proudění vzduchu s materiálem a tudíž současně proti pohybu výkyvného listu 4 protiexplozní zpětné klapky 20. Energie tlakové vlny působí na výkyvný list 4 dostatečnou silou, která způsobí, že výkyvný list 4 prostřednictvím plochých západek 6 překoná spodní úvrať odpružených ocelových kuliček 16 a to jejich stlačením pod spodní hranu plochých západek 6, Při dovření výkyvného listu 4 až k těsnění 10 na čele vstupní části 18 přívodního potrubí 11 se odpružené ocelové kuličky 16 vrátí zpět do své horní úvratě a ploché západky 6 zůstanou opřeny na straně odpružených ocelových kuliček 16 přivrácené k výkyvnému listu 4 (obr. 3). Tím dojde k zamezení odskočení výkyvného listu 4 od čela vstupní části 18 přívodního potrubí 11 a k těsnému uzavření průchodu do nechráněných částí přívodního potrubí 11. V případě exploze vzniklá tlaková vlna předchází čelo plamene a tato tlaková vlna stačí uzavřít protiexplozní zpětnou klapku 20 na přívodním potrubí 11. Tlaková vlna překoná odpor uzavíracího mechanismu 7 a výkyvný list 4 zapadne do uzavřené polohy.

Vzhledem ke svojí konstrukci je protiexplozní zpětná klapka 20 umístěna ve skříni 13 přívodního potrubí 11 v příkladné vzdálenosti 0,8 metro od ústí přívodního potrubí 11 do prostoro odlučovače, to je místa možného vzniku exploze. V uvedené vzdálenosti od místa možného vzniku exploze plní protiexplozní zpětná klapka 20 bezpečně svojí funkci. Minimální vzdálenost umístění protiexplozní zpětné klapky 20 od místa možného vzniku exploze je odvislá od velikosti průměru přívodního potrubí 11. Se zvětšujícím se průměrem přívodního potrubí 11 je třeba volit i větší vzdálenosti jejího umístění od místa možného vzniku exploze.

Claims (4)

1. Protiexplozní zpětná klapka, jednak vřazená mezi přívodní potrubí (11) do místa před filtrační odlučovač, zejména průmyslový vysavač na odsávání výbušných prachů a jednak umístěná ve skříni (13), do níž je zaústěna v jednom směru vstupní část (18) přívodního potrubí (11) a v druhém směru zaústěna výstupní část (19) přívodního potrubí (11), přičemž ke vstupní části (18) přívodního potrubí (11) přiléhá ve vertikálním směru výkyvné upravený list (4) s možností pohybu od vstupní části (18) a ke vstupní části (18) přívodního potrubí (11), vyznačující se tím, že ve spodní oblasti vstupní části (18) přívodního potrubí (11) je upraven alespoň jeden uzavírací mechanismus (7), tvořený pohyblivým držákem (17) stavitelným ve směru osy (15) přívodního potrubí (11) a opatřeným před vstupní částí (18) přívodního potrubí (11) seřizovacím šroubem (8) spřazeným s odpruženou ocelovou kuličkou (16) vystupující částečně nad horní plochu pohyblivého držáku (17), přičemž proti odpružené ocelové kuličce (16) je na výkyvném listu (4) uchycena plochá západka (6), přesahující obvodový okraj výkyvného listu (4) protiexplozní zpětné klapky (20).

2. Protiexplozní zpětná klapka podle nároku 1, vyznačující se tím, že nastavená poloha seřizovacího šroubu (8) s odpruženou ocelovou kuličkou (16) je zajištěna aretačním šroubem (9).

3. Protiexplozní zpětná klapka podle nároku 1, vyznačující se tím, že čelo vstupní části (18) přívodního potrubí (11) je opatřeno těsněním (10).

4. Protiexplozní zpětná klapka podle nároku 1, vyznačující se tím, že výkyvný list (4) je na spodní straně (21) opatřen vyměnitelnou nárazovou deskou (5) z otěruvzdomého materiálu.