RU2643209C1 - Explosion-proof valve - Google Patents

Explosion-proof valve Download PDF

Info

Publication number
RU2643209C1
RU2643209C1 RU2016149841A RU2016149841A RU2643209C1 RU 2643209 C1 RU2643209 C1 RU 2643209C1 RU 2016149841 A RU2016149841 A RU 2016149841A RU 2016149841 A RU2016149841 A RU 2016149841A RU 2643209 C1 RU2643209 C1 RU 2643209C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
valve body
rod
cylindrical part
base
Prior art date
Application number
RU2016149841A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Савельевич Кочетов filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2016149841A priority Critical patent/RU2643209C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2643209C1 publication Critical patent/RU2643209C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/003—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves reacting to pressure and temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/12—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side weight-loaded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/164—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side and remaining closed after return of the normal pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/40—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves with a fracturing member, e.g. fracturing diaphragm, glass, fusible joint

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used for explosion protection of process equipment. Explosion-proof valve includes a valve body, a gate valve, heat-insulating and rupture elements, and a lined load gate valve, movably connected to the valve body. Valve body is made in the form of lower cylindrical, middle conical and upper cylindrical parts. In the lower cylindrical part there is a lined load gate valve covering a hole made in the body of the protected object, In the upper cylindrical part of the valve body there arranged is a heat-insulating element and a sealing membrane, pressed to the valve body by means of a cover plate, hingedly connected to a lever cooperating with the striker. Fastening device of the rupture element is fixed by its upper part on the lever, and the lower one - to the upper cylindrical part of the valve body. Attachment of the rupture element consists of wire, locking bolt, plug, valve cover lever, nut, two reels located respectively in the plug of the valve cover lever and in the plug of the upper cylindrical part of the valve body. Wire ends are inserted into holes of drums and then, wound on them, and gap h between the plugs is about (1.5÷3) of the wire diameter, and the valve parameters are in the following optimal ranges: a = D/Dy = 1.5÷2.0; b = H/L=1.3÷1.8; c = H/Dy = 2.5÷3.0, where Dy is the diameter of the upper cylindrical part of the valve body equal to the maximum hole size of the body of the protected object; D is the diameter of the lower cylindrical part of the valve body; H is the height of the valve assembly; L is the maximum overall dimension of the valve in the plan. Lined load gate movable connection with valve body base is made in form of three rods vertically installed in the holes made in the peripheral part of the body of the lined load gate. By lower part rods are fixed in valve body base, and in the upper part have a damping device fixed to the horizontal crosspieces of the rods, and facing the load gate. Each of three damping devices is fixed on horizontal bridge, rigidly connected to the rod and made in the form of a circular disk on which the base of the damping device, made of rigid shock-absorbing material of the "Agat" type is screw-attached, connected to sleeve made from elastomer with central hole, through which rod is passed. Sleeve has at least three holes aligned with rod, in which there are elastic elements, for example, cylindrical screw springs, upper end of which is connected to damping device base by means of fastening elements, and lower end is in free state and protrudes beyond bushing bottom plane at distance defined by force, generated with impact blast wave. To bushing end surface, on arranged in holes resilient elements free end side, coaxial with rod, safety element made in form of conical surface is rigidly connected.safety element made in form of conical surface is rigidly connected. Cone lower base rests against bushing, and top is made with hole, into which enters rod. On the outer surface of the lined load gate facing the heat-insulating layer of the valve, there is a rigidly fixed plate, to which the strain gage sensor is connected by its upper part, the lower part of the sensor is installed on the body of the protected object. Signal from the displacement sensor along the communication line is fed to the strain gage, and from it – to the explosion-proof valve emergency warning system block, which allows taking appropriate measures to prevent the initial phase of emergency.
EFFECT: invention provides increased efficiency of protection of technological equipment from explosions by increasing lined load gate damping.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для взрывозащиты технологического оборудования.The invention relates to mechanical engineering and can be used for explosion protection of technological equipment.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является взрывозащитный клапан по патенту РФ №2379569, F16D 3/04, (прототип), содержащий корпус клапана, затвор, теплоизолирующий и разрывной элементы.The closest technical solution to the claimed object is an explosion-proof valve according to the patent of Russian Federation No. 2379569, F16D 3/04, (prototype), comprising a valve body, a shutter, heat-insulating and explosive elements.

Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность срабатывания футерованного грузового затвора при распространении ударной взрывной волны.A disadvantage of the known solution is the relatively low reliability of operation of the lined cargo bolt during the propagation of a shock wave.

Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от взрывов.The technical result is an increase in the efficiency of protection of technological equipment from explosions.

Это достигается тем, что в взрывозащитном клапане, содержащем 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 и 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 концы проволоки вставляются в отверстия барабанов и затем наматываются на них, зазор h между вилками составляет порядка (1,5÷3) от диаметра проволоки, а параметры клапана находятся в следующих оптимальных интервалах величин: а=D/Dy=1,5÷2,0; b=H/L=1,3÷1,8; с=H/Dy=2,5÷3,0, где Dy - диаметр верхней цилиндрической части корпуса 3 клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса 1 защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части корпуса 3 клапана; Н - высота клапана в сборе; L - максимальный габаритный размер клапана в плане, 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.This is achieved by the fact that in the explosion-proof valve containing the valve body, heat insulating and bursting elements, a lined cargo gate, movably connected to the valve body, the valve body is made in the form of a lower cylindrical, middle conical and upper cylindrical parts, and in the lower cylindrical part a lined cargo lock is placed, covering the hole in the body of the protected object, and a heat-insulating element and a sealing m are placed in the upper cylindrical part of the valve body a diaphragm pressed to the valve body by means of a cover pivotally connected to a lever interacting with the chipper, and the fastening element of the discontinuous element is fixed with its upper part on the lever, and the lower one - to the upper cylindrical part of the valve body and consists of a wire, a locking bolt, a fork, a lever valve covers, nuts, two drums located respectively in the fork of the lever of the valve cover and in the fork of the upper cylindrical part of the valve body, while the ends of the wire are inserted into the holes of the drums and then They are placed on them, the gap h between the forks is of the order of (1.5 ÷ 3) of the wire diameter, and the valve parameters are in the following optimal ranges of values: а = D / Dy = 1.5 ÷ 2.0; b = H / L = 1.3 ÷ 1.8; c = H / Dy = 2.5 ÷ 3.0, where Dy is the diameter of the upper cylindrical part of the valve body 3, equal to the maximum hole size of the body 1 of the protected object; D is the diameter of the lower cylindrical part of the valve body 3; H is the height of the valve assembly; L is the maximum overall dimension of the valve in plan, the movable connection of the lined cargo bolt with the base of the valve body is made in the form of three vertically mounted rods in the holes made in the peripheral part of the body of the lined cargo bolt, with the lower part of the rods fixed to the base of the valve body, and in the upper parts have a damping device mounted on horizontal jumpers of the rods and facing the cargo bolt.

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 типа «Агат», 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, например 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.Each of the three damping devices is mounted on a horizontal jumper, rigidly connected to the rod and made in the form of a round disk, on which the base of the damping device made of a rigid vibration-damping material of the Agat type, which is connected to an elastomer sleeve having a central hole, is fixed through which the rod passes, and the sleeve has at least three holes coaxial with the rod, in which elastic elements are located, for example cylindrical screws spring, the upper end of which is connected by fasteners to the base of the damping device, and the bottom is in the free state and acts as the lower plane of the sleeve for a distance defined by the forces developed by an explosive shock wave.

На фиг. 1 изображен фронтальный разрез взрывозащитного клапана, на фиг. 2 - узел крепления разрывного элемента, на фиг. 3 - схема демпфирующего устройства, на фиг. 4 - вариант демпфирующего устройства, на фиг. 5 - вариант взрывозащитного клапана с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации (ЧС).In FIG. 1 shows a front section of an explosion-proof valve; FIG. 2 - attachment of the bursting element, in FIG. 3 is a diagram of a damping device; FIG. 4 is an embodiment of a damping device; FIG. 5 is an embodiment of an explosion-proof valve with a warning system for the initial phase of an emergency.

Взрывозащитный клапан устанавливается на корпус 19 защищаемого объекта посредством крепежных элементов 20 и содержит футерованный грузовой затвор 2, подвижно соединенный с основанием 1 корпуса 3 клапана.The explosion-proof valve is installed on the housing 19 of the protected object by means of fasteners 20 and contains a lined cargo gate 2, movably connected to the base 1 of the valve body 3.

Подвижное соединение футерованного грузового затвора 2 с основанием 1 корпуса клапана выполнено в виде трех вертикально установленных стержней 10 в отверстиях, выполненных в периферийной части корпуса футерованного грузового затвора 2. При этом нижней частью стержни 10 закреплены в основании 1 корпуса клапана, а в верхней части имеют демпфирующее устройство 11, закрепленное на горизонтальных перемычках 12 стержней 10 и обращенное в сторону грузового затвора 2.The movable connection of the lined cargo bolt 2 with the base 1 of the valve body is made in the form of three vertically mounted rods 10 in the holes made in the peripheral part of the body of the lined cargo bolt 2. The lower part of the rods 10 are fixed in the base 1 of the valve body, and in the upper part a damping device 11, mounted on horizontal bridges 12 of the rods 10 and facing the load gate 2.

Каждое из трех демпфирующих устройств 11 (фиг. 3) закреплено на горизонтальной перемычке 12, жестко соединенной со стержнем 10 и выполненной в виде круглого диска, на котором закреплено посредством винтов 22 основание 21 демпфирующего устройства, выполненного из жесткого вибродемпфирующего материала типа «Агат», которое соединено со втулкой 23 из эластомера, имеющей центральное отверстие, через которое проходит стержень 10. Втулка имеет, по крайней мере, три отверстия 24, соосных со стержнем 10, в которых расположены упругие элементы 25, например цилиндрические винтовые пружины, верхний торец которых посредством крепежных элементов 26 соединен с основанием 21 демпфирующего устройства, а нижний находится в свободном (неподжатом) состоянии и выступает за нижнюю плоскость втулки 23 на расстояние, определяемое усилием, развиваемым ударной взрывной волной.Each of the three damping devices 11 (Fig. 3) is mounted on a horizontal jumper 12, rigidly connected to the rod 10 and made in the form of a circular disk, on which the base 21 of the damping device made of a hard vibration-damping material of the Agat type is fixed by screws 22, which is connected to a sleeve 23 of an elastomer having a central hole through which the rod 10 passes. The sleeve has at least three holes 24 coaxial with the rod 10 in which elastic elements 25 are located, for example, indricheskie coil springs, whose upper end by fasteners 26 connected to the base 21 of the damping device, and the bottom is in the (nepodzhatom) state and protrudes beyond the bottom plane of the sleeve 23 on the distance determined forces developed explosive shock wave.

Возможен вариант (фиг. 4), когда к торцевой поверхности втулки 23, со стороны свободного (неподжатого) торца упругих элементов 25, расположенных в ее отверстиях 24, соосных со стержнем 10, жестко прикреплен предохранительный элемент 27, выполненный в виде конической поверхности, причем нижнее основание конуса опирается на втулку 23, а вершина выполнена с отверстием, в которое входит стержень 10.A variant is possible (Fig. 4) when a safety element 27 made in the form of a conical surface is rigidly attached to the end surface of the sleeve 23, from the free (non-pressed) end of the elastic elements 25 located in its openings 24, coaxial with the rod 10 the lower base of the cone rests on the sleeve 23, and the top is made with a hole in which the rod 10 enters.

Предохранительный элемент 27 предназначен для демпфирования ударной волны в начальной стадии взрыва.The safety element 27 is designed to dampen the shock wave in the initial stage of the explosion.

Корпус клапана 3 выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор 2, перекрывающий отверстие диаметром Dy в корпусе 1 защищаемого объекта. В верхней цилиндрической части корпус 3 клапана размещен теплоизоляционный элемент 4 и герметизирующая мембрана 5, прижимаемая к корпусу клапана посредством крышки 6, шарнирно соединенной с рычагом 8, взаимодействующим с отбойником 7.The valve body 3 is made in the form of a lower cylindrical, middle conical and upper cylindrical parts, with a lined cargo closure 2 located in the lower cylindrical part, covering the hole with a diameter Dy in the housing 1 of the protected object. In the upper cylindrical part of the valve body 3 there is a heat-insulating element 4 and a sealing membrane 5 pressed to the valve body by means of a cover 6, pivotally connected to a lever 8 interacting with the chipper 7.

Узел 9 крепления разрывного элемента, проволоки 18, крепится своей верхней частью на рычаге 8, а нижней - к верхней цилиндрической части корпуса 3 клапана. Узел крепления разрывного элемента состоит из проволоки 18, стопорного болта 13, вилки 14, рычага 15 крышки клапана, гайки 16 и двух барабанов 17, расположенных соответственно в вилке 14 рычага 15 крышки клапана и в вилке верхней цилиндрической части корпуса 3 клапана. Концы проволоки 18 вставляются в отверстия барабанов 17 и затем наматываются на них при их вращении обычным гаечным ключом. После достаточного натяжения проволоки барабаны 17 фиксируются стопорными болтами 13. Важно заметить, что давление срабатывания клапана зависит только от прочности проволоки 18 и не зависит от силы ее натяжения. Чтобы срабатыванию клапана не предшествовали большие пластические деформации проволоки, ее длина, а следовательно, и зазор h должны быть минимальными. Зазор h должен быть порядка (1,5÷3)d, где d - диаметр проволоки. Чтобы крепление концов проволоки было надежным и не допускало их вытягивания из отверстий в барабане, на него должно быть намотано не менее трех витков. Откидная крышка 6 через рычаг 8 удерживается в закрытом положении при разрывном элементе 9, роль которого выполняет проволока калиброванного сечения. Для полной герметизации клапана используется мембрана 5 из алюминиевой фольги или из полимерного материала. Под действием давления в защищаемом аппарате мембрана прижимается к крышке и таким образом через рычаг 8 все усилие от давления передается на шарнир рычага и разрывную проволоку 9. Сама же мембрана при этом оказывается практически полностью разгруженной и на давление срабатывания клапана (разрыв проволоки 9) существенного влияния не оказывает. В этом смысле мембрана не является расчетным элементом: конструкции взрывного клапана.The node 9 of the fastening of the discontinuous element, the wire 18, is mounted with its upper part on the lever 8, and the bottom to the upper cylindrical part of the valve body 3. The fastening element of the bursting element consists of a wire 18, a locking bolt 13, a plug 14, a lever 15 of the valve cover, a nut 16 and two drums 17 located respectively in the fork 14 of the lever 15 of the valve cover and in the fork of the upper cylindrical part of the valve body 3. The ends of the wire 18 are inserted into the holes of the drums 17 and then wound on them when they are rotated with a conventional wrench. After sufficient wire tension, the drums 17 are fixed with locking bolts 13. It is important to note that the valve operating pressure depends only on the strength of the wire 18 and does not depend on its tension. So that valve actuation is not preceded by large plastic deformations of the wire, its length and, consequently, the clearance h should be minimal. The gap h should be of the order of (1.5 ÷ 3) d, where d is the diameter of the wire. So that the fastening of the ends of the wire is reliable and does not allow them to be pulled out of the holes in the drum, at least three turns must be wound on it. The hinged lid 6 through the lever 8 is held in a closed position with a bursting element 9, the role of which is performed by a calibrated section wire. For complete valve sealing, a membrane 5 made of aluminum foil or of a polymeric material is used. Under the action of pressure in the protected device, the membrane is pressed against the cover and thus through the lever 8 all the pressure is transferred to the lever hinge and the bursting wire 9. The membrane itself is almost completely unloaded and the valve operating pressure (wire break 9) has a significant effect does not render. In this sense, the membrane is not a design element: the design of the explosive valve.

Если в защищаемом аппарате 1 происходят технологические процессы при высоких температурах, то для тепловой защиты мембраны 5 и других деталей клапана предусмотрены два уровня теплоизоляции. Первый из них представляет собой грузовой затвор 2, футерованный огнеупорным материалом, а второй - минеральную вату, асбестовую крошку или другой термостойкий пористый материал 4, уложенный в корзину из металлических прутьев или полос. Затвор 2 не обеспечивает герметичного перекрытия сбросного отверстия защищаемого аппарата 1, он свободно лежит на нем, а слегка прослабленные цепи 10 служат лишь для центровки затвора 2, т.е. для предотвращения его больших смещений относительно сбросного отверстия.If technological processes take place in the protected device 1 at high temperatures, then two levels of thermal insulation are provided for thermal protection of the membrane 5 and other valve parts. The first of them is a cargo lock 2, lined with refractory material, and the second is mineral wool, asbestos chips or other heat-resistant porous material 4, laid in a basket of metal rods or strips. The shutter 2 does not provide a tight shutoff of the discharge opening of the protected apparatus 1, it lies freely on it, and slightly loosened chains 10 serve only to center the shutter 2, i.e. to prevent large displacements relative to the outlet.

Футерованный грузовой затвор 2 защищает корпус 3 клапана от прогорания в случае высокой температуры в защищаемом аппарате, а засыпка 4 еще больше снижает температуру в зоне расположения мембраны 5.A lined cargo lock 2 protects the valve body 3 from burning in the event of a high temperature in the protected device, and filling 4 further reduces the temperature in the area of the membrane 5.

Для получения наибольшей эффективности взврывозащиты производственного оборудования взрывозащитный клапан имеет параметры, которые находятся в следующих оптимальных интервалах величин: а=D/Dy=1,5÷2,0; b=H/L=1,3÷1,8; c=H/Dy=2,5÷3,0, где Dy - диаметр верхней цилиндрической части корпуса 3 клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса 1 защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части корпуса 3 клапана; Н - высота клапана в сборе; L - максимальный габаритный размер клапана в плане (на виде сверху).To obtain the highest explosion protection efficiency of industrial equipment, the explosion protection valve has parameters that are in the following optimal ranges of values: a = D / Dy = 1.5 ÷ 2.0; b = H / L = 1.3 ÷ 1.8; c = H / Dy = 2.5 ÷ 3.0, where Dy is the diameter of the upper cylindrical part of the valve body 3, equal to the maximum hole size of the body 1 of the protected object; D is the diameter of the lower cylindrical part of the valve body 3; H is the height of the valve assembly; L is the maximum overall dimension of the valve in the plan (in the top view).

Взрывозащитный клапан работает следующим образом.Explosion proof valve operates as follows.

Давление в защищаемом аппарате воздействует на крышку 6, так как затвор 2 перекрывает входное отверстие негерметично и при быстром повышении давления он может приподниматься, а теплоизоляционный слой 4 порист. При срабатывании клапана крышка 6 отбрасывается до упора в отбойники 7, засыпка 4 потоком газа выбрасывается из полости клапана, а затвор 2 приподнимается вверх, насколько позволяет длина удерживающих его стержней 10, при этом частичное поглощение взрывной энергии приходится на демпфирующие устройства 11, закрепленные на горизонтальных перемычках 12. При этом сначала сжимаются упругие элементы 25, например цилиндрические винтовые пружины, нижние торцы которых находятся в свободном (не поджатом) состоянии, а затем энергию взрыва гасят втулки 23 из эластомера, например литьевого полиуретана совместно с упругими элементами 25, при этом имеет место помимо демпфирования в материале втулок 23, еще и сухое трение упругих элементов 25 о боковые поверхности отверстий 24, расположенных во втулках 23 из эластомера. После окончания сброса газов затвор 2 и крышка 7 опускаются вниз и закрывают сбросное отверстие клапана. При этом герметичность клапана полностью не восстанавливается, однако интенсивный подсос воздуха из атмосферы в полость защищаемого аппарата, который может вызвать вторичный взрыв в оборудовании, исключается.The pressure in the device to be protected acts on the cover 6, since the shutter 2 closes the inlet and is leaky and can rapidly rise with a rapid increase in pressure, and the insulating layer 4 is porous. When the valve is activated, the cover 6 is thrown as far as it will go into the bumpers 7, the backfill 4 is ejected from the valve cavity by the gas flow, and the shutter 2 is lifted up as far as the length of the holding rods 10 allows, while the partial absorption of explosive energy falls on damping devices 11 mounted on horizontal jumpers 12. In this case, elastic elements 25 are first compressed, for example, cylindrical coil springs, the lower ends of which are in a free (not pressed) state, and then the sleeve energy is extinguished by the explosion 23 from an elastomer, for example injection molded polyurethane together with elastic elements 25, in addition to damping in the material of the bushings 23, there is also dry friction of the elastic elements 25 against the side surfaces of the holes 24 located in the bushings 23 of the elastomer. After the discharge of gases, the shutter 2 and the cover 7 are lowered and close the valve outlet. In this case, the valve tightness is not completely restored, however, an intensive intake of air from the atmosphere into the cavity of the protected device, which can cause a secondary explosion in the equipment, is eliminated.

Возможен вариант взрывозащитного клапана с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации (ЧС) (фиг. 5).An explosion-proof valve option with a warning system for the initial phase of an emergency (ES) (Fig. 5) is possible.

На внешней поверхности футерованного грузового затвора 2, обращенной в сторону теплоизоляционного слоя 4 клапана, жестко закреплена пластина 28, к которой присоединен своей верхней частью тензометрический датчик перемещения 29, нижняя часть которого установлена на корпусе 1 защищаемого объекта. Сигнал с датчика перемещения 29 по линии связи 30 поступает на тензоусилитель 31, а с него по линии связи 32 - в блок 33 системы оповещения об аварийном режиме работы взрывозащитного клапана, которая позволяет принять соответствующие меры для предотвращения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации.On the outer surface of the lined cargo gate 2, facing the valve insulating layer 4, a plate 28 is rigidly fixed to which a strain gauge displacement sensor 29 is attached with its upper part, the lower part of which is mounted on the housing 1 of the protected object. The signal from the displacement sensor 29 via the communication line 30 is fed to the strain gauge 31, and from it via the communication line 32 to the block 33 of the warning system about the emergency operation of the explosion-proof valve, which allows you to take appropriate measures to prevent the initial phase of an emergency.

Claims (3)

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 концы проволоки вставляются в отверстия барабанов и затем наматываются на них, а зазор h между вилками составляет порядка (1,5÷3) от диаметра проволоки, а параметры клапана находятся в следующих оптимальных интервалах величин:An explosion-proof valve comprising a valve body, heat insulating and bursting elements, a lined cargo gate, movably connected to the valve body, while the valve body is made in the form of a lower cylindrical, middle conical and upper cylindrical parts, and a lined cargo gate is located in the lower cylindrical part, overlapping a hole in the body of the protected object, and in the upper cylindrical part of the valve body there is a heat-insulating element and a sealing membrane pressed against the body the valve mustache by means of a cover pivotally connected to the lever interacting with the chipper, and the fastening element of the discontinuous element is fastened with its upper part to the lever and the lower to the upper cylindrical part of the valve body, while the fastening element of the discontinuous element consists of a wire, a locking bolt, a fork , valve cover lever, nut, two drums located respectively in the valve cover lever fork and in the fork of the upper cylindrical part of the valve body, while the ends of the wire are inserted into the holes of the drum in and then wound on them, and the gap h between the forks is of the order of (1.5 ÷ 3) of the wire diameter, and the valve parameters are in the following optimal ranges of values: а=D/Dy=1,5÷2,0; b=H/L=1,3÷1,8; c=H/Dy=2,5÷3,0,a = D / Dy = 1.5 ÷ 2.0; b = H / L = 1.3 ÷ 1.8; c = H / Dy = 2.5 ÷ 3.0, где Dy - диаметр верхней цилиндрической части корпуса 3 клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса 1 защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части корпуса 3 клапана; Н - высота клапана в сборе; L - максимальный габаритный размер клапана в плане, а 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, при этом 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 типа «Агат», 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, например 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, а к торцевой поверхности втулки, со стороны свободного торца упругих элементов, расположенных в ее отверстиях, соосных со стержнем, жестко прикреплен предохранительный элемент, выполненный в виде конической поверхности, причем нижнее основание конуса опирается на втулку, а вершина выполнена с отверстием, в которое входит стержень, отличающийся тем, что на внешней поверхности футерованного грузового затвора, обращенной в сторону теплоизоляционного слоя клапана, жестко закреплена пластина, к которой присоединен своей верхней частью тензометрический датчик перемещения, нижняя часть которого установлена на корпусе защищаемого объекта, причем сигнал с датчика перемещения по линии связи поступает на тензоусилитель, а с него - в блок системы оповещения об аварийном режиме работы взрывозащитного клапана, которая позволяет принять соответствующие меры для предотвращения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации.where Dy is the diameter of the upper cylindrical part of the valve body 3, equal to the maximum hole size of the body 1 of the protected object; D is the diameter of the lower cylindrical part of the valve body 3; H is the height of the valve assembly; L is the maximum overall dimension of the valve in plan, and the movable connection of the lined cargo bolt with the base of the valve body is made in the form of three vertically mounted rods in holes made in the peripheral part of the body of the lined cargo bolt, with the lower part of the rods fixed to the base of the valve body, and in the upper part they have a damping device mounted on the horizontal lintels of the rods and facing the load gate, each of the three damping devices in mounted on a horizontal jumper rigidly connected to the rod and made in the form of a circular disk on which the base of a damping device made of a hard vibration-damping material of the Agat type is fixed by screws, which is connected to an elastomer sleeve having a central hole through which passes rod, and the sleeve has at least three holes coaxial with the rod, in which there are elastic elements, for example cylindrical coil springs, the upper end of which is medium by means of fasteners is connected to the base of the damping device, and the lower one is in a free state and protrudes beyond the lower plane of the sleeve by a force determined by the shock blast wave, and to the end surface of the sleeve, from the free end of the elastic elements located in its holes, coaxial with the rod, a safety element made in the form of a conical surface is rigidly attached, the lower base of the cone resting on the sleeve, and the apex made with a hole in which includes a rod, characterized in that on the outer surface of the lined cargo gate, facing the insulating layer of the valve, a plate is rigidly fixed to which a strain gauge displacement sensor is attached with its upper part, the lower part of which is mounted on the housing of the protected object, and the signal from the displacement sensor through a communication line it is fed to a strain gauge amplifier, and from it to a block of the warning system about the emergency operation of the explosion-proof valve, which allows you to take the corresponding e measures to prevent the initial phase of an emergency.
RU2016149841A 2016-12-19 2016-12-19 Explosion-proof valve RU2643209C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016149841A RU2643209C1 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Explosion-proof valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016149841A RU2643209C1 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Explosion-proof valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2643209C1 true RU2643209C1 (en) 2018-01-31

Family

ID=61173528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016149841A RU2643209C1 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Explosion-proof valve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2643209C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0122851B1 (en) * 1983-04-14 1987-07-15 Electricite De France Safety fracture diaphragm with a knife for limiting the pressure of a fluid
SU1388613A1 (en) * 1986-04-22 1988-04-15 Л.Ю.Пол ковский, О.С.Кочетов и В.М.Каган Elastic element
SU1810701A1 (en) * 1991-01-31 1993-04-23 Do Politekh Inst Explosive valve
RU2525988C1 (en) * 2013-03-15 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) Blast valve

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0122851B1 (en) * 1983-04-14 1987-07-15 Electricite De France Safety fracture diaphragm with a knife for limiting the pressure of a fluid
SU1388613A1 (en) * 1986-04-22 1988-04-15 Л.Ю.Пол ковский, О.С.Кочетов и В.М.Каган Elastic element
SU1810701A1 (en) * 1991-01-31 1993-04-23 Do Politekh Inst Explosive valve
RU2525988C1 (en) * 2013-03-15 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) Blast valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2525988C1 (en) Blast valve
RU131841U1 (en) EXPLOSION VALVE
RU2544901C1 (en) Explosion-proof device of kochetov with security indicator on explosive element
RU2379569C1 (en) Explosion-protective valve
RU2442052C1 (en) Explosion-protective valve for process equipment
RU120736U1 (en) EXPLOSION VALVE
SU1810701A1 (en) Explosive valve
RU2489628C2 (en) Kochetov explosion-proof device
EA037436B1 (en) Device for closed systems for equalizing pressure surges
RU2652013C1 (en) Explosive-proof valve with the emergency situation notification system
RU2643209C1 (en) Explosion-proof valve
RU2582133C1 (en) Vehicle-process explosion-proof container
RU2638371C1 (en) Explosion-proof valve
RU2645379C1 (en) Blast valve with the emergency situation appearance warning system
RU2612519C1 (en) Kochetov's explosion-proof valve with alert emergency system
RU2650911C1 (en) Method of explosion protection with an emergency alert system
RU2652025C2 (en) Kochetov blast valve with emergency alerting system
RU2607447C2 (en) Kochetov explosion-proof valve
RU2649682C1 (en) Method of explosion protection
RU2638258C1 (en) Explosion-proof valve
RU2495313C1 (en) Explosion-proof valve for process equipment
RU2581115C1 (en) Railway explosion-proof tank
RU2651913C2 (en) Kochetov blast valve
RU2640173C1 (en) Railway explosion proof tank
RU2378553C1 (en) Safety valve with rupture element