RU71723U1

RU71723U1 - PERFORATED NOZZLE TO GAS VALVE

Info

Publication number: RU71723U1
Application number: RU2007142541/22U
Authority: RU
Inventors: Виктор Владимирович Голуб; Андрей Леонидович Котельников; Татьяна Валериановна Баженова; Владислав Владимирович Володин; Вячеслав Александрович Петухов; Сергей Викторович Головастов
Original assignee: Объединенный институт высоких температур Российской Академии Наук (ОИВТ РАН)
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2008-03-20

Abstract

Полезная модель относится к выпускным клапанам, предназначенным для сброса избыточного давления газов в атмосферу. Перфорированное сопло газового клапана содержит выходной канал и соединено с патрубком и насадкой, представляющей собой перфорированную пластину с размером каждого отверстия, обеспечивающим время пребывания смеси газа с горячим воздухом меньше времени задержки самовоспламенения. Применение перфорированного сопла в газовых клапанах с заявленными параметрами позволяет повысить взрывобезопасность работы сбросового устройства для выпуска газа в атмосферу из различных объемов. Съемное или выполненное в виде единого целого выпускное сопло целесообразно использовать при эксплуатации комплексов по производству, аккумулированию, хранению, транспортировке горючих газов. Ил.1.The invention relates to exhaust valves designed to relieve excess pressure of gases into the atmosphere. The perforated nozzle of the gas valve contains an outlet channel and is connected to the nozzle and nozzle, which is a perforated plate with the size of each hole, providing a residence time of the gas mixture with hot air less than the delay time of self-ignition. The use of a perforated nozzle in gas valves with the declared parameters allows to increase the explosion safety of the waste device for discharging gas into the atmosphere from various volumes. It is advisable to use a removable or made as a whole exhaust nozzle when operating complexes for the production, accumulation, storage, transportation of combustible gases. Fig. 1.

Description

Полезная модель относится к пожарозащитным средствам, в том числе к предохранительным и выпускным клапанам, предназначенным для перепуска и сброса избыточного давления газов из емкостей пневмосистем в атмосферу, и может быть использовано как в промышленности, так и в быту и может обеспечивать повышение безопасной эксплуатации газовых комплексов водородной энергетики за счет подавления возгорания водородно-воздушной смеси при выпуске водорода при атмосферном давлении окружающей среды из различных объемов.The utility model relates to fire protection means, including safety and exhaust valves, designed to bypass and relieve excess gas pressure from the tanks of pneumatic systems into the atmosphere, and can be used both in industry and in everyday life and can increase the safe operation of gas systems hydrogen energy by suppressing the ignition of a hydrogen-air mixture during the release of hydrogen at atmospheric atmospheric pressure from various volumes.

Известно устройство, в котором при внезапном выбросе газа повышенного давления в атмосферу из выходного отверстия используемых клапанов возникает сверхзвуковая струя. Температура газа падает по мере расширения струи, однако существуют причины для резкого локального повышения температуры за счет перехода механической энергии струи в тепловую энергию за счет нагрева окружающей атмосферы в пусковой ударной волне и перемешивание горячего воздуха с истекающим газом на турбулизованной контактной поверхности. Таким образом, при выпуске газа из наполненных свыше нормы объемов, магистралей, резервуаров, баллонов в атмосферу может произойти возгорание газа с последующим его взрывом и причиной этого является выполнение в конструкции выпускного сопла газовых клапанов в виде цилиндрического патрубка, что является недостатком этой конструкции (авторское свидетельство №95106192, индекс МПК G05D 16/06).A device is known in which a supersonic jet arises from the outlet of the valves used in the sudden release of high pressure gas into the atmosphere. The gas temperature drops as the jet expands, but there are reasons for a sharp local temperature increase due to the transition of the mechanical energy of the jet into thermal energy due to the heating of the surrounding atmosphere in the starting shock wave and the mixing of hot air with the outgoing gas on the turbulent contact surface. Thus, when gas is exhausted from volumes exceeding the norm, highways, reservoirs, cylinders into the atmosphere, gas can ignite with its subsequent explosion and the reason for this is that gas valves are designed in the form of a cylindrical nozzle in the exhaust nozzle design, which is a drawback of this design (author's certificate No. 95106192, IPC index G05D 16/06).

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является конусообразное сопло выходного клапана (патент RU 2078272, индекс МПК F16K 17/00, прототип). Недостатком выпускного устройства прототипа является то, что по мере повышения сбрасываемого избыточного давления газа становится пожаро и взрывоопасной зона истекающего в атмосферу газа.The closest in technical essence to the claimed device is a cone-shaped nozzle of the outlet valve (patent RU 2078272, IPC index F16K 17/00, prototype). The disadvantage of the exhaust device of the prototype is that as the discharge of excess gas pressure increases, a fire and an explosive zone of gas flowing into the atmosphere become.

Предлагаемая полезная модель решает техническую задачу обеспечения безопасности эксплуатации газовыпускной системы резервуаров за счет The proposed utility model solves the technical problem of ensuring the safe operation of the gas exhaust system of tanks due to

уменьшения времени существования зон с температурой выше температуры воспламенения водородно-воздушных смесей.reducing the lifetime of zones with a temperature above the ignition temperature of hydrogen-air mixtures.

Поставленная техническая задача решается тем, что в перфорированном сопле к газовому клапану, выполненном в виде соединенных между собой патрубка и сопла, сопло соединено с насадкой, выполненной в виде перфорированной пластины с размерами отверстий в пределах от 1 до 3 мм, при этом сопло с патрубком соединено с помощью резьбового соединения.The stated technical problem is solved in that in the perforated nozzle to the gas valve, made in the form of a pipe and nozzle interconnected, the nozzle is connected to a nozzle made in the form of a perforated plate with hole sizes ranging from 1 to 3 mm, while the nozzle with a pipe connected by a threaded connection.

Достигаемым техническим результатом является обеспечение безопасности эксплуатации газовыпускной системы резервуаров за счет использования перфорированной пластины, имеющей отверстия достаточно малые, обеспечивающие время пребывания смеси газа с горячим воздухом меньше времени задержки самовоспламенения.Achievable technical result is to ensure the safe operation of the gas exhaust system of the tanks through the use of a perforated plate having openings small enough to provide a residence time of the gas mixture with hot air less than the delay time of self-ignition.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется схемой, приведенной на Фиг.1, которая состоит из общего вида газовой емкости 1 с выходным патрубком 2 и соплом 3, на конце канала которого установлена перфорированная пластина 4.The essence of the proposed utility model is illustrated by the circuit shown in FIG. 1, which consists of a general view of a gas container 1 with an outlet pipe 2 and a nozzle 3, on the end of the channel of which a perforated plate 4 is installed.

Работа предлагаемого устройства заключается в следующем.The operation of the proposed device is as follows.

При превышении номинального давления в газовой емкости срабатывает выходной предохранительный клапан резервуара 1 и горючий газ поступает в канал выходного сопла 3.When the nominal pressure in the gas tank is exceeded, the outlet safety valve of the tank 1 is activated and combustible gas enters the channel of the outlet nozzle 3.

При проходе газа через сопло 3 возникает давление, которое обеспечивает сверхзвуковую скорость истечения газа из сопла 3. В результате разности давлений между атмосферным и внутри канала будет вырываться струя газа.When the gas passes through the nozzle 3, a pressure arises that provides a supersonic velocity of gas outflow from the nozzle 3. As a result of the pressure difference between the atmospheric and inside the channel, a gas jet will be pulled out.

Проходя отверстие перфорированной пластины 4, газ формирует на выходе факел струи и воздушную ударную волну. Время пребывания смеси газа с горячим воздухом оказывается меньшим времени задержки самовоспламенения.Passing the hole of the perforated plate 4, the gas forms a jet torch and an air shock wave at the outlet. The residence time of the gas-hot air mixture is shorter than the self-ignition delay time.

Предложенная конструкция выпускного сопла к газовому клапану удобна для использования и может выполняться в виде единого целого с выходным патрубком или съемной с использованием резьбовой втулки.The proposed design of the exhaust nozzle to the gas valve is convenient to use and can be performed as a whole with the outlet pipe or removable using a threaded sleeve.

Таким образом, перечисленные новые существенные признаки, используемые в данном пожарозащитном сопле предохранительного клапана, позволяют повысить взрывобезопасность энергетических установок водородной инфраструктуры, т.е. комплексов по производству, аккумулированию, хранению, транспортировке и надежность эксплуатации газовых клапанов в условиях повышенной опасности, таких как, наличие высоких температур и открытого пламени. Устройство отличается простотой конструкции и надежностью работы, имеет небольшие размеры, относительно дешево и не требует специальных материалов.Thus, the listed new essential features used in this fireproof nozzle of the safety valve make it possible to increase the explosion safety of power plants of the hydrogen infrastructure, i.e. complexes for the production, accumulation, storage, transportation and reliability of operation of gas valves in high-risk environments, such as the presence of high temperatures and open flames. The device is simple in design and reliable in operation, has small dimensions, is relatively cheap, and does not require special materials.

Claims

The perforated nozzle to the gas valve, made in the form of interconnected nozzle and nozzle, characterized in that the nozzle is connected to a nozzle made in the form of a perforated plate with hole sizes from 1 to 3 mm, while the nozzle with the nozzle is connected using a threaded connection.