Мембранное предохранительное устройство

Мембранное предохранительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МЕМБРАННОЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее выпучиваемую перед разрывом мембрану, зажатую между опорным и прижимным фланцами, и разрушающий элемент, укрепленный на прижимном фланце и выполненный, в виде нескольких ножей, обращенных острием к мембране и расположенных в ее-центральной зоне, о т л и ч аю щ ее с я тем, что, с целью -повышения надежности в работе, ножи разрушающего элемента расположены в плоскостях меридиональных-сечений выпученной мембраны и выполнены с остроугольными вершинами, размещенными в одной плоскости равномерно по окружности.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) F 16 K 17/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОсудАРственнцй нОмитет сссР пО делАм изОБРетений и Отм ытий (21) 3380732/25-08 (22) 18,0 1.82 (46) 23.12,83, Бюл. Р 47 (72) М,О.Фудеман и Г.И.Кузьмин (71) Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им, Ф.Э.Дзержинского (53) 621,646(088.8) (56) 1. Патент ClrlA 9 2320211, кл. 220-89, 1943.

2. Авторское свидетельство СССР

9 892089, кл. F 16 К 17/16, 1981. ! (54) (57) МЕМБРАННОЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее выпучиваемую перед разрывом мембрану, зажатую между опорным и прижимным фланцами, и разрушающий элемент, укрепленный на прижимном фланце и выполненный. в виде нескольких ножей, обращенных острием к мембране и расположенных в ее центральной зоне, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью .повышения надежности в работе, ножи разрушающего элемента расположены в плоскостях меридИональных-сечений выпученной мембраны и выполнены с остроугольными вершинами, размещенными в одной плоскости равномерно по окружности.

1062462

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к предохранительным устройствам, используемым для защиты различных объектов в энергетике.

Известно мембранное предохранительное устройство, содержащее мембрану, зажатую между фланцами,и разрушающий элемент, выполненный в виде ножа, обращенного острием к мембране и расположенного в ее централь- 10 ной зоне (1) .

Недостатком этого устройства является неполное раскрытие лепестков мембраны после разрушения, а также то, что разность между давлением 15 полного разрушения мембраны и давлением среды, соответствующим проколу мембраны, недопустимо велика.в случае защиты объектов энергетики вследствие недостаточности поврежде- 2() ния, наносимого острием ножа мембране.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является мембранное предохранительное устройство, 25 содержащее выпучиваемую, перед разрывом мембрану, зажатую между опорным и прижимным Фланцами, и разрушающий элемент,, укрепленный на прижимном Фланце и выполненный в виде нескольких ножей, обращенных острием к мембране и расположенных в ее центральной зоне j2) .

Недостатком данного устройства является то, что оно не может надежно использоваться для защиты объектов энергетики, где рабочее давление может быть пульсирующим.

Цель изобретения — повыаение надежности в работе путем максимального сближения давления прокола мемб- 4о раны с давлением полного ее разрушения, Эта цель достигается тем, что в мембранном предохранительном устройстве, содержащем выпучиваемую пе- 45 ред разрывом мембрану, зажатую между опорным и прижимным фланцами, и разрушающий элемент, укрепленный на прижимном фланце и выполненный в виде нескольких ножей, обращенных ост- 5р рием к мембране и расположенных в ее центральной зоне, указанные ножи расположены в плоскостях меридиональ ных сечений выпученной мембраны и выполнены с остроугольными вершина- 55 ми, размещенными в одной плоскости равномерно по окружности.

На Фиг. 1 ихображено предохранительное устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез A-А на

Фиг. 1.

Устройство содержит плоскую круглую мембрану 1, штампуемую давлением среды в сферический купол. Мембрана 1 зажата по диаметру между опор-. ным 2 и прижимным 3 фланцами. На последнем укреплен разрушающий элемент 4, оснащенный ножами 5 (на. чертежах изображено четыре ножа), расположенными в плоскостях меридиональных сечений выпученной мембраны. Ножи выполнены с остроугольными вершинами 6, размещенными в одной плоскости 7 равномерно по окружности 6, диаметр d которой целесообразно задавать в пределах3 " (0,05-0,2)2, где D — диаметр мембраны а угол при

7 а вершине ножа — в пределах М = 30-60

Число ножей определяется размера-. ми устройства. Меньшему устройству соответствует и меньшее число ножей.

Ориентирование их в плоскостях меридиональных сечений способствует эффективному разрушению мембраны оТ тангенциальных напряжений в ее растянутом полотне с полным освобождением проходного сечения. Размещение остроугольных вершин ножей в одной плоскости обеспечивает одновременность создания группы сильных концентраторов напряжений в теле мембраны, Расположение этих вершин на окружности, диаметр которой заключен в указанном выше интервале

О, 05 2 - 3 с 0,2 9 позволяет сосредоточить названные концентраторы в наиболее утоненной и, следовательно, наиболее слабой центральной зоне мембраны. Выбор величины угла при вершине ножа осуществляется в диапазоне 30 - М6 60О, что является

Оптимальным при сочетании стремления

l уменьшить потребное усилие прокола, для чего необходимо уменьшить p(, со стремлением получить более протяженный вдоль меридиана прокол мембраны, для чего необходимо увеличивать оС

При аварийном повышении давления мембрана, выбирая зазор, вступает во взаимодействие с остроугольными вершинами ножей разрушающего элемента и разрывается описываемая конструкция разрушающего элемента с экспериментально установленными рекомендуемыми геометрическими соотношениями его деталей такова, что нанесенные мембране повреждения вызывают мгновенное срабатывание устройства с полным освобождением проходного сечения, Мембрана при этом вскрывается по меридиональным плоскостям расположения ножей.

Преимуществом данной конструкции является повышенная надежность защиты энергетического оборудования при существенном запасе прочности самой мембраны, 1062462

Составитель Ф,Емельянов

Техред Ы.Тепер Корректор С. Шекмар

Редактор С,Патрушева

Тираж 925 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10190/38

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул,Проектная, 4