Устройство для сброса технологических сред

Устройство для сброса технологических сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИ АНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕвЕЛЬСТВУ

Со1оз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид ву (22) Заявлено 09.10.75 (21) 2180888/25-24 с присоединением заявки К (51) М. Кл."- F 16К 47/02

Государственный ко1нитет

Совета Чнннстров СССР но лолам изобретений (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень _#_o 48 (53) УДК 621.540(088.8) (45) Дага опубликования описания 12.12.77 и открытий (72) Авторы изобретения

А. А. Тычкин, Н. E. Ольховский и Г. И. Васютин (71) Заявитель (54) YCTPOACTBO PJI51 CI.POCA TFXHOJIOI.NHECKHX CPEP

Изобретение относится к устройствам для сброса взрывоопасных и самовоспламеняющихся технологических сред в атмосферу.

Известно устройство для сброса технологических сред, содержащее сбросной трубопровод, сообщенный с технологической установкои, например, через предохранительный клапан или мембрану (1).

Общим недостатком, присущим известным устройствам различного исполнения, является возмо кность воспламенения сбросов, особенно ьысокотемпературных взрывоопасных сбросов из технологических установок.

11аиболее близким техническим решением к данному является устройство для сброса технологических сред, содержащее предохранительный клапан, подключенный к сбросчому трубопроводу, и последовательно размещенные lIo ходу потока конусную камеру всасывания, камеру смешения и диффузор (2).

В таком устройстве также возможно самовоспламенение высокотемпературных технологических сбросов при их смешении с разбавителем, в особенности с атмосферным воздухом. Воспламенение и взрывы облаков, образованных смесями аварийных сбросов с воздухом, часто приводят к тяжелым последствиям.

Цель изобретения — снижение температуры сбрасываемой среды при ее смешении с разбавитслем для предотвращения самовоспламенения смесей аварийных сбросов с воздухом.

Это достигается тем, что в устройстве уста5 новлсно сопло 1аваля, включенное между сбросным трубопроводом и меньшим входным сечением камеры всасывания.

11ринципиальная схема устройства изображена на чертеже.

10 Устройство содержит сообщенный с защищаемым технологическим аппаратом 1 через предохранительный клапан (мембрану) 2 сбросовый трубопровод 3, за которым по ходу ,потока r,.110 111i1r1 .HbI colIJI0 4 . 1ава;1я, 1сэну с1132

15 камера 5 всасывания с отверстиями 6 для ввода разбавителя (здесь это атмосферный воздух), камера 7 смешения, диффузор 8 и выходная часть 9 сбросного трубопровода.

Работает устройство следующим образом.

20 При опасном повышении рабочего давления в технологическом аппарате 1 предохранительный клапан 2 разрушается, освобождая проход для сброса технологической среды, содержащейся в аппарате. Проходя сопло 4 Лаваля, 25 среда (это может быть газ с содержащимися

В нсы 1саплями жидкости и твердыми частицами) разгоняется до сверхзвуковой скорости, при этом ее статическая температура понижается до заданного уровня. Статическая темпез0 ратура сверхзвукового потока выбирается

586295

1 2 3

Составитель О. Гудкова

Техред Н. Рыбкина

Корректоры; Н. Федорова и Е. Хмелева

Редактор И. Грузова

Подписное

Заказ 2790/10 Изд. № 1015 Тираж 1154

НПО Государственного комитста Совста Министров СССР по делам изобрстений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 столь низкой, чтобы обеспечить надежное предотвращение воспламенения при смешении с разбавителем. Во время смешения необходимо поддерживать сверхзвуковой режим течения Во всей сверхзвуковой камере смсшсния, в случае сильного разведения это можно осуществить лишь при специальном профилировании конусной камеры всасывапия.

Подвод массы и энтальпии к потоку необходимо компенсировать соответствующим увеличением площади поперечного сечения канала, что и достигается с помощью конусной камеры 5 всасывания (участок канала с увеличением площади поперечного сечения в месте подвода разбавитсля). В сверхзвуковой камере смешения (рекомендуемая длина 7 — 10 калибров) благодаря интенсивной турбулизации потока и высоким скоростям происходит быстрое перемешивание сбрасываемой среды с разбавителем, причем возможные зоны с локальным повышением температуры (например, на локальных косых скачках уплотнения, возникающих при смешении высокоскоростных струй) проходятся частицами смеси за время, значительно меньшее времени задер кки воспламенения смеси в адиабатических условиях.

Диффузор 8 повышает устойчивость работы устройства при давлении в сверхзвуковой камере смешения, в два, три раза более низком, чем атмосферное, что обеспечивает критическое втскание разбавителя через отверстия 6.

Устройство моисет быть использовано, например, для предотвращения воспламенения аварийных сбросов из реактора производства полиэтилена высокого давления (температура сброса около 800=С, состав — водород, углеводороды). При расширении и сопле Лаваля сбрасываемая cpcJI3 разгоняется до cl

2,5 М (1750 м/с), температура потока при смешении с воздухом нигде нс выше 450 С, в то

10 время, как температура самовоспламенения смеси в стандартных условиях превышает

500 С.

Формула изобретения

15 Устройство для сброса технологических сред, содержащее предохранительный клапан, подключенный к сбросному трубопроводу, и последовательно размещенные по ходу потока конусную камеру всасывания, камеру смеше20 ния и диффузор, отл ич а ю щееся тем, что, с целью снижения температуры сбрасываемой среды, в нем установлено сопло Лаваля, включенное между сбросным трубопроводом и меньшим входным сечением камеры всасыва25 !1 я.

Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе

1. Каталог-справочник «Промышленная трубопроводная арматура». М., 1969.

30 2. Авторскос свидетельство СССР ¹ 217399, кл. Г 16К 47/02, 1964.