CZ295738B6 - Bezpečnostní zařízení pro nádrž se stlačenou kapalinou - Google Patents

Abstract

Bezpečnostní zařízení obsahuje pojistný ventil (3), umožňující únik obsahu nádrže (1) do vnějšího prostředí při zvýšení vnitřního tlaku nebo teploty v nádrži (1). Dále je opatřeno jednak měřicím prostředkem, pro zjišťování zvýšení tlaku kapaliny (2) v nádrži (1) nebo zvýšení teploty vnějšího okolí nádrže (1), a jednak ovládací jednotkou (5), pro řízení včasného otevření pojistného ventilu (3). Měřicím prostředkem je zařízení (4) pro měření rychlosti zvyšování tlaku v nádrži (1), které je spojeno s pojistným ventilem (3) prostřednictvím ovládací jednotky (5).

Description

Bezpečnostní zařízení pro nádrž se stlačenou kapalinou

Oblast techniky

Vynález se týká bezpečnostního zařízení pro nádrž se stačenou kapalinou, zejména pro tlakovou nádrž se zkapalněným zemním plynem, která se umisťuje v automobilech poháněných zemním plynem.

Dosavadní stav techniky

Tlakové nádrže jsou zhotoveny převážně z kovového pláště a jsou převážně válcovitých, torických nebo hranolovitých tvarů, které jsou nejvhodnější z hlediska rovnoměrného rozložení tlaku na obvod nádrže. Jsou opatřeny pojistným ventilem, který umožní jejich otevření v případě vnitřního přetlaku. Jedná se o jednoduché prostředky cejchované na stanovený tlak. V případě přetlaku v nádrži, způsobeného například selháním funkce plnicího uzávěru nebo výrazným zvýšením teploty, otevření ventilu umožní snížit nebezpečí exploze. Jestliže však vzestup okolní teploty nebo tlaku v nádrži je mimořádně rychlý, např. v případě požáru, pak nelze vyloučit nebezpečí exploze, protože otevřený pojistný ventil neumožňuje odvést adekvátní množství média, které v důsledku zvyšování tlaku vzrůstá asymptoticky.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nevýhody odstraňuje bezpečnostní zařízení pro nádrž se stlačenou kapalinou, obsahující pojistný ventil, umožňující únik obsahu nádrže do vnějšího prostředí při zvýšení vnitřního tlaku nebo teploty v nádrži, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je opatřeno jednak měřicím prostředkem, pro zjišťování zvýšení tlaku kapaliny v nádrži nebo zvýšení teploty vnějšího okolí nádrže, a jednak ovládací jednotkou, pro řízení včasného otevření pojistného ventilu, přičemž měřicím prostředkem je buď zařízení pro měření rychlosti zvyšování tlaku v nádrži, nebo jeden snímač či soustava snímačů teploty vnějšího okolí nádrže, které jsou umístěny v bezprostřední blízkosti nádrže a které jsou upraveny pro reagování na předem stanovenou prahovou teplotu.

Podstatou tohoto bezpečnostního zařízení je dále to, že jak zařízení pro měření rychlosti zvyšování tlaku v nádrži, tak snímače teploty vnějšího okolí nádrže jsou spojeny s pojistným ventilem prostřednictvím ovládací jednotky, která je opatřena prostředky pro převod signálu z měřicího prostředku na elektrický signál ovládající pojistný ventil.

Za podstatné pro bezpečnostní zařízení podle tohoto vynálezu je též nutno považovat i to, že zařízení pro měření rychlosti zvyšování tlaku v nádrži je tvořeno diferenčním snímačem tlaku, reagujícím v krátkém časovém úseku na překročení stanoveného přípustného tlaku v nádrži, a to, že pojistný ventil je opatřen soustavou pružin a čidlem umístěným v kloubovém ústrojí, které je uloženo v ose působení síly pružin.

Výhodou nádrže s tímto bezpečnostním zařízením podle vynálezu je její vyšší spolehlivost v důsledku výrazného snížení nebezpečí exploze.

-1 CZ 295738 B6

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže objasněn popisem příkladů jeho provedení s odkazy na připojené výkresy, na kterých znázorňuje :

Obr. 1 - schéma uspořádání zařízení pro zjištění přetlaku v nádrži,

Obr. 2 - schéma uspořádání zařízení ke zjištění teploty vně nádrže a,

Obr. 3 - příklad provedení mechanického čidla.

Příklady provedení vynálezu

Na Obr. 1 je znázorněna nádrž 1, ve které je pod tlakem skladována kapalina 2, např. zkapalněný zemní plyn. Nádrž 1 je známým způsobem opatřena pojistným ventilem 3, kterým unikne stlačená kapalina 2 z nádrže 1 v případě, jestliže se v nádrži 1 zvýší vnitřní tlak tak, že překročí určitou hodnotu. Pojistný ventil 3 je cejchován v továrně a jeho uspořádání je odborníkům známé. Je samozřejmé, že pojistný ventil 3 otevře průchod z nádrže 1 pouze v případě, kdy naměřený tlak dosáhne stanovené hodnoty. Nicméně v případě, kdy tlak v nádrži 1 vzroste velmi rychle, asymptoticky, je tato referenční hodnota změřena po překročení prahu tolerance nádrže 1 na tlak. Tím vzniká nebezpečí exploze a ohrožení osob v blízkosti vozidla vybaveného takovým systémem.

Podle prvého provedení vynálezu jek pojistnému ventilu 3 připojeno zařízení 4 pro měření rychlosti zvyšování vnitřního tlaku v nádrži L Toto zařízení 4 odesílá signál do ovládací jednotky 5, která zpracovává údaje o zvyšování tlaku v určitém krátkém časovém úseku. Jestliže zvýšení tlaku překročí předem stanovenou hodnotu, ovládací jednotka 5 řídí otevření pojistného ventilu

3. Zařízení 4 pro měření rychlosti zvyšování vnitřního tlaku v nádrži 1 je běžným obchodním artiklem, jakým je např. diferenční snímač tlaku, který v určitém krátkém časovém úseku reaguje na změnu stanoveného tlaku v nádrži 1. Ovládací jednotka 5 je opatřena elektronickými prostředky, které přeměňují přicházející signál ze zařízení 4 na elektrickou energii, kterou se aktivuje otevření pojistného ventilu 3.

Na Obr. 2 je schématicky znázorněno druhé provedení vynálezu, při kterém se měří teplota v bezprostřední blízkosti nádrže 1 a neměří se již vnitřní tlak v nádrži L Toto provedení se uplatní v případě požáru vozidla, protože v takové situaci dochází vlivem náhlého zvýšení teploty k selhání funkce pojistného ventilu 3. Druhé provedení vynálezu spočívá na užití několika snímar čů 6 teploty vnějšího okolí nádrže 1, které jsou umístěny v bezprostřední blízkosti nádrže L Tyto snímače 6 nepřetržitě měří teplotu a příslušné hodnoty předávají do ovládací jednotky 5, která v případě náhlého zvýšení teploty řídí otevření pojistného ventilu 3 stejně jako ve výše uvedeném prvním příkladu. I v tomto případě je určena referenční hodnota, jejíž překročení je signálem pro otevření pojistného ventilu 3. Touto hodnotou je prahová hodnota určená v závislosti na rychlosti zvýšení teploty.

Na Obr. 3 je znázorněn příklad zlepšeného provedení pojistného ventilu 3, který je doplněn mechanickým uvolňovacím prostředkem. Systém cejchování pojistného ventilu 3 zahrnuje mechanické čidlo 9, které od stanoveného prahu teploty sníží velikost zatěžující síly pružiny 10 na opěru 12. Čidlo 9 je proto umístěno v kompresní linii pružiny 10 do kloubového ústrojí 11 rovnoběžníkového typu, např. mezi pružinu 10 a sedlo 8 ventilu 3 tak, aby snížilo cejchovanou sílu této pružiny 10 v souvislosti se zvyšováním teploty a tím v předstihu otevřelo pojistný ventil 3. Čidlo 9 může být vřazeno mezi pružinu 10 a její opěru 12.

Claims (9)

1. Bezpečnostní zařízení pro nádrž (1) se stlačenou kapalinou (2), obsahující pojistný ventil (3), umožňující únik obsahu nádrže (1) do vnějšího prostředí při zvýšení vnitřního tlaku nebo teploty v nádrži (1), vyznačující se tím, že je opatřeno jednak měřicím prostředkem, pro zjišťování zvýšení tlaku kapaliny (2) v nádrži (1) nebo zvýšení teploty vnějšího okolí nádrže (1), a jednak ovládací jednotkou (5), pro řízení včasného otevření pojistného ventilu (3).

2. Bezpečnostní zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že měřicím prostředkem je zařízení (4) pro měření rychlosti zvyšování tlaku v nádrži (1).

3. Bezpečnostní zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že zařízení (4) je spojeno s pojistným ventilem (3) prostřednictvím ovládací jednotky (5).

4. Bezpečnostní zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že zařízení (4) je tvořeno diferenčním snímačem tlaku, reagujícím v krátkém časovém úseku na překročení stanoveného přípustného tlaku v nádrži (1).

5. Bezpečnostní zařízení podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že ovládací jednotka (5) je opatřena prostředky pro převod signálu ze zařízení (4) na elektrický signál ovládající pojistný ventil (3).

6. Bezpečnostní zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že měřicím prostředkem je snímač (6) teploty vnějšího okolí nádrže (1).

7. Bezpečnostní zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že měřicí prostředek je tvořen soustavou snímačů (6) teploty vnějšího okolí nádrže (1), které jsou umístěny v bezprostřední blízkosti nádrže (1) a které jsou upraveny pro reagování na předem stanovenou prahovou teplotu.

8. Bezpečnostní zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že snímače (6) jsou spojeny s pojistným ventilem (3) prostřednictvím ovládací jednotky (5).

9. Bezpečnostní zařízení podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m , že poj istný ventil (3) je opatřen soustavou pružin (10) a čidlem (9) umístěným v kloubovém ústrojí (11), které je uloženo v ose působení síly pružin (10).