Устройство для разгрузки избыточного давления

Устройство для разгрузки избыточного давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для разового сброса давления из защищаемой системы. Целью изобретения является повьшение надежности работы устройства путем обеспечения возможности использования материалов с необходимыми физическими свойствами и осуществления принудительного срабатьгаания при аварийной ситуации. При росте давления в защищаемой системе до давления срабатьгеания растут и напряжения в сечении выпуклой оболочки. При напряжениях, превышающргх предел прочности материала, оболочка прогибается и в ней возникают изгибные деформации, под действием которых оболочка расслаивается, при зтом отдельная ее часть вьтадает, а затем и оставшиеся слои разрушаются под действием напора истекающего потока рабочей среды. Для осуществления принудительного срабатывания в канал 6 подают импульс давления, при зтом ударные ролики 7 под воздействием перепада давлений перемещаются в ; сторону зауженной части зазора и ударно воздействуют на боковую поверхность бурта единой детали, образуя в ней волны сжатия, которые взаимодействуют одна с другой и вызывают перенапряжения в слоях навивки оболочки . Оболочка расслаивается и в дальнейшем под воздействием потока рабочей среды разрушается. 2 ил. 9 ig i4 ГО 4j ф1/г.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

А1.%» 142 1 (я14 F 16 К 17/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO-ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4205031/31-08 (22) 04.03.87 (46) 30.09.88. Бюл. У 36 (71) Ростовский государственный университет им. М.А.Суслова (72) Б.Г.Пьянков, А.М.Какурин, Л.П.Лебедев, Г.Г.Руденко и А.С.Хомутов (53) 621 ° 643 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 889999, кл. F 16 К 17/40, 1981.

Авторское свидетельство СССР

В 1099164, кл. F 16 K 17/16, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗГРУЗКИ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для разового сброса давления из защищаемой системы. Цельюизобретения является повышение надежности работы устройства путем обеспечения возможности использования материалов с необходимыми физическими свойствами и осуществления принудительного срабатывания при аварийной ситуации. При росте давления в защищаемой системе до давления срабатывания растут и напряжения в сечении выпуклой оболочки.

При напряжениях, превышающих предел прочности материала, оболочка прогибается и в ней возникают нзгибные деформации, под действием которых оболочка расслаивается, при этом от" дельная ее часть выпадает, а затем и оставшиеся слои разрушаются под действием напора истекающего потока рабочей среды. Для осуществления принудительного срабатывания в канал

6 подают импульс давления, при этом ударные ролики 7 под воздействием перепада давлений перемещаются в

:сторону эауженной части зазораи ударно воздействуют на боковую поверхность бурта единой детали, образуя в ней волны сжатия, которые взаимо" действуют одна с другой и вызывают перенапряжения в слоях навивки оболочки. Оболочка расслаивается и в дальнейшем под воздействием потока рабочей среды разрушается. 2 ил.

Изобретение Относится к арматуростроению и предназначенО для раэово го сброса давления иэ защищаемой системы.

Цель изобретения .повышение на дЕжности работы устройства путем обеспечения возможности использования

"материалов с необходимыми физическими свойствами и осуществления принудительного срабатывания. при аварийной ситуации, На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же. вид в плане, 35

Устройство для разгрузки избыточного давления содержит разрушаемый элемент 1 в виде сжатой выпуклой оболочки вращения, выполненный навивкой полосового Материала вокруг центральНОЙ шпули 2 и установленный в гнезде корпуса своим опорным кольцом 3, которое совмещено с раэрушаемьм элементом 1 в единую детапь. Витки, образуемые полосовым материалом, сое-2> динены клеем. По периферии единой детали выполнен бурт, направленный в сторону вершины оболочки вращения.

Опорным кольцом 3 единая деталь уста.— новлена в гнезде 4 корпуса 5 с осевым эксцентриситетом е и с зазором между внутренней цилиндрической поверхностью гнезда 4 и боковой поверхностью единой детали. При этом . зазор имеет расширенную и суженную части. Полость зазора сообщена каналом б с источником давления, а по обе стороны отверстия канала 6 раз" мещены ударные ролики 7. Со стороны давления рабочей среды зазор перекрыт эластичным элементом 8, охваты4О вающим бурт единой детали.

Ударные ролики 7 в исходном положении могут быть зафиксированы кляммерBMM 9.

При давлении в защищаемой системе меньше критического устройство рабо» тает следующ вч образом.

При воздействии рабочего давления происходит изгиб и сдвиг слоев периферийной части едичой детали, так как5О эластичный элемент 8 слабо препятствует радиальным перемещениям верхней выступающей части бурта, в результате чего происходит изгиб слоев навивки с их сдвигом, а в нижней части еди ной детали возникает краевой изгибаюший момент„ поджимающий слой навивки с образованием зоны их сжатия на стороне вогнутой части. Такое дополнительное поджатие слоев навивки препятствует развитию сдвиговых деформаций между витками единой детали„приводя их к заклиниванию, вследствие чего единая деталь становится практически равнопрочной сплошному элементу.

В режиме самосрабатывания устройство работает следующим образом.

При достижении предельной величины нагрузки в сечениях витков возникают напряжения, превышающие предел прочности его материала, в результате чего выпуклая оболочка прогибается в сторону действия рабочего давления, и в ней возникают изгибные деформации. Ввиду того, что витки оболочки соединены между собой клеем, не способным воспринять значитель" ных растягивающих напряжений, дальнейшая стадия разрушения оболочки происходит в виде секционирования ее участков с образованием разрывов.

Последующая стадия разрушения протекает с выпад,ением части оболочки, в результате чего оболочка постепенно разрушается под действием напора ис.текающей рабочей среды. Путем подбора клея с определенными характеристиками можно добиться регулирования времени разрушения выпуклой оболочки. Применение хрупких клеев или составов приводит к практически мгновенному вскрытию проходного сечения устройства, а использование высокопластичных составов позволяет увеличить время полного вскрытия до не-. скольких секунд.

В режиме принудительного разрушения, обусловленного аварийной ситуа" цией, устройство работает следуюшим образом, В зазор гнезда 4 корпуса э через канал б подается импульс давления.

В результате этого на ударных роликах

7 создается перепад давления, перемещающий их в сторону суженной части зазора, при этом центробежные силы прижимают ударные ролики 7 к внутр-";И--ней поверхности корпуса 5. Разгон ударных роликов 7 продолжается до тех пор, пока остается зазор со стороны наружной поверхности единой детали. В конце своего хода ударное взаимодействие роликов с единой деталью вызывает местное интенсивное смятие ее наружных слоев, в то время

В11ИИПИ Заказ 4838!33 Тираж 784

Подпис ное

Произв."полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

14271 как внутренние слои остаются растянутыми. Такое динамическое напряженнодеформированное состояние. слоев единой детали вызывает возникновение в ней двух волн изгибного типа, кото 5 рые, взаимодействуя одна с другой, вызывают локальные зоны изгиба выпуклой оболочки. При достаточно большой величине контактного напряжения в

I этом случае возникает процесс обрыва наружных слоев витков выпуклой оболочки с дальнейшим ее пластическим деформированием и расслоением навивки с последующим разрушением оболочки. В качестве источника импульса приводного давления могут быть использованы баллоны высокого давления, содержа.щие гаэ с давлением 10-20 МПа, а так.же устройство, создающие гидроудар. 20

Формула изобретения

Устройство для разгрузки избыточного давления, содержащее разрушаемый

37

4 элемент в виде сжатой выпуклой оболочки вращения, выполненной навивкой полосового профиля вокруг центральной шпули и установленной в гнезде . корпуса своим опорным кольцом, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, устройство снабжено эластичным эле" ментом н ударными роликами, разрушаемый элемент и опорное кольцо совмеще" ны в единую деталь, по периферии указан*ой детали выполнен бурт, направленный в сторону вершины оболочки вращения и охваченный эластичным элементом, а указанная деталь уста новлена в гнезде корпуса эксцентрич" но и с зазором между ее боковой поверхностью и внутренней поверхностью гнезда корпуса, при этом полость зазора сообщена каналом с источником давления, а упомянутые ударные ролики размещены в зазоре по обе стороны отверстия упомянутого канала.