Устройство для предохранения пневмогидравлических систем от перегрузок давлением

Устройство для предохранения пневмогидравлических систем от перегрузок давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

907410

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 03.07.80 (21) 2951728/18-10 (51) M. Кл. с присоединением заявки K—

G 01 1 19/08

F 16 К 17/16

3Ьоудорствеиный комитет (23) Приоритет яо делом изобретений и открытий

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 23.02.82 (53 ) УД К 531.787. (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Г. Пьянков, Н. Е. Ольховский и А. М. Какурин (71) Заявитель

Ростовский . ордена Трудового Красного Знаменр государственный университет

1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОХРАНЕНИЯ

ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ

ОТ ПЕРЕГРУЗОК ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к устройствам, предохраняющим технологические емкости от разрушения избыточным давлением или вакуумом, преимущественно к технологическим аппаратам, работающим в условиях полной герметичности при давлении, близком к атмосферному и имеющим большой внутренний объем, и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической, нефтеперерабатыва-ющей промышленности, в атомной энергетике, 10

Известны предохранительные мембраны, используемые в качестве разовых предохранителей давления для разлищых сосудов и агрегатов, содержащих сжатые среды, представляющие собой куполообразные оболочки, разрывающн15 еся прн достижении критического давления и обеспечивающие тем самым предохранение аппарата от разрушения избыточным давлением (1).

Однако при больших диаметрах сбросных патрубков необходимо использовать крупноразмерные листовые заготовки калиброванной толщины, что связано со значительными технологическими трудностями. Кроме того, к недостаткам следует отнести также способность тонкостенных разрывных мембран перещелкивать при перемене знака давления даже в режиме нормальной эксплуатации вследствие изгнбной жесткости мембран, рассчитываемых на малые перепады давления, т.е. их кинематическую нежесткость, а также низкую точность срабатывания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для предохранения пневмогидравлических систем от перегрузок давлением, содержащее несущую основу в виде двух прилегакпцих друг к другу оболочек с различной между ними герметизнрчющей пленкой, закрепленными на горловине предохранительной емкости (2) .

Недостатками указанного устройства является то, что оно, мало пригодно для случая больших диаметров сбросных патрубков и малых перепадов давления, так как, теряющие устойчивость элементы должны иметь малую толщину и изготавливаться из болыперазмерных заготовок. Предохранение подобных агрегатов от рабочих динамических нагрузок и

907410 слуайных воздействий представляет серьезную техническую проблему.

Кроме того, известное устройство имеет пониженную точность по давлению и разрушения в случае малых давлений срабатывания и не обеспечивает воэможности многократного использования устройства.

Цель изобретения — обеспечение возможности многократного использования предохранительного устройства. 10

Поставленная цель достигается тем, что устройство для предохранения пневмогидравлических систем от перегрузок давлением, содержащее несущую основу в виде двух прилегающих друг к другу оболочек с размещенной между ними герметизирующей пленкой, закрепленными на горловине предохраняемой емкости, снабжено опорным контуром, оболочки выполнены наборными из линейных упругих элементов, концы которых укреплены на опорном контуре, при этом линейные элементы одной оболочки расположены поперек линейных элементов другой, а опорный контур закреплен на горловине предохраняемой емкости с помощью герметика так, что линейные элементы одной оболочки выгнуты в одну сторону, а линейные элементы другой оболочки — в противоположнчю, Иа фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, разрез.

Устройство содержит несущую основу, имеющую прилегающие друг к другу оболочки: наружную 1, изогнутую выпуклостью вверх, и внутреннюю 2, изогнутую выпуклостью вниз. Каждая из оболочек набрана из предварительно напрягаемых линейных элементов, Между оболочками расположена герметизирующая пленка 3, прижимаемая к одной из них перепадом давления. Линейные элементы и края герметизирующей пленки укреплены на опорном контуре 4. соединенном с отбортовкой 5 горловины предохраняемой емкости6.

Как один из возможных вариантов показана геометрия опорного контура 4 в виде уголкового . профиля, прилегающего к отбортовке 5 горловины 6 с уплотнением примыкания с помощью герметика. Устройство может быть приведено в предварительно напряженное состояние за счет сокращения длин линейных элементов, составляющих его несущий каркас и способно приобретать за счет 50 этого значительную кинематическую жесткость.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии давления Р„(перепад давления, действующего со стороны обьема предохраняемой емкости) или Р (предельная величина вакуума) усилия, приходящиеся от линейных элементов оболочки 1 (или 2) на опорный контур 4 возрастают вплоть до предела потери устойчивости и прочности. При достижении этого предела опорный контчр 4 разрушается и рассоединяется с поддерживающей его отбортовкой 5 горловины емкости 6.

На слепующем этапе устройство складывается, отк рывается сечение горловины 6 и давление внутри предохранительного сосуда и снаружи выравнивается, Так как давление срабатывания устройства определяется несущей способностью опорного контура 4, то создается возможность изменить в некоторых пределах давление срабатывания за счет изменения кривизны линейных элементов оболочек 1 и 2 и степени предварительного натяжения не меняя сечения этих элементов, При этом линейные элементы оболочек 1 и 2 могут быть изготовлены из стандартного рулонного материала небольшой ширины.

Регулирование отношения предельного избыточного давления к предельной величине вакуума Р может осуществляться как взаимным подбором кривизны и жесткости элементов 1 и 2, так и их количеством в устройстве.

Использование предлагаемого устройства для предохранения пневмогидравлических систем от перегрузок давлением обеспечивает следующие преимущества: — не требуется разрушения оболочек 1 и 2 и герметизирующей пленки 3, так как разгерметизация происходит за счет отрыва устройства по краю и последующего его складывания. Складывание пролетной части устройства ввиду малой прогибной жесткости составляющих его элементов при их относительно высокой жесткости и прочности на растяжение также может происходить без обрывов большинства составляющих линейных элементов оболочек 1 и 2. В случае применения опорного контура 4, теряющего устойчивость, возможно также сохранение герметизирующей пленки 3, В этом случае затраты на восстановление устройства сводятся к восстановлению нового опорного контура 4; — в состоянии нормальной эксплуатации при перепадах давления, близких к нулю, предлагаемое устройство обладает значительной кинематической жесткостью за счет сил предварительного растяжения линейных элементов оболочек 1 и 2 и обжатия опорного контура 4, Это свойство делает устройство невосприимчивым к случайным изменениям формы пролетной части устройства за счет воздействия эксплуатационных динамических нагрузок (вибраций) и случайных воздействий, выражающихся в принудительном изменении его формы.

Наличие сил предварительного растяжения эле1 1 (оставитель О. Сафонов

Техред И.Нипц

Корректор А. Гриценко

Редактор А. 11!анлор

Заказ 580/51

Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113036, Мо сква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S 90741 ментов наряду с их изгибной жесткостью приводит к появлению дополнительных восстанавливающих сил, стабилизирующих пролетную часть устройства.

Формула изобретения

Устройство для предохранения пневмогидравлических систем от перегрузок давлением, 1р содержащее несущую основу в виде двух прилегающих друг к другу оболочек с размещенной между ними герметизирующей пленкой, закрепленными на горловине предохраняемой емкости,отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности многократного использования, оно снабжено опорным контуром, оболочки выполнены наборными из линейных упругих элементов, концы которых укреплены на опорном контуре, при этом линейные элементы одной оболочки расположены поперек линейных элементов другой, 1 а опорный контур закреплен на горловине предохраняемой емкости с помощью герметика так, что линейные элементы одной оболочки выгнуты в одну сторону, а линейные элементы другой оболочки — в противоположную.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Ольховский Н. E. Предохранительные мембраны. М., "Химия", 1976;

2. Авторское свидетельство СССР Р 495571, кл. G 01 1 19/01, F 16 К 17/16, 1975(прототип),