Файл: Быстродействующие отсекающие устройства..pdf

- 12 -

Рис. 5. Пироклапан

Схема отсечного клапана [26] с пироприводом и гермети­ зирующей мембраной, расположенной между уплотняющими сед­ лами, представлена на рис. 6. Корпус 7 отсечного клапана и цилиндр 1 соединены между собой сваркой. Разъемная пробка

13 -

Рис, 6. Схема отсечного клапана 4 с пироприводом

состоит из нижней части 5 и верхней 3, выполненной в в и д е цилиндра. В нижней части пробки имеется закрытая п о л о с т ь демпфирования 6, вскрываемая при посадке иглой 8, закреп­ ленной в выходнбм штуцере. Полость демпфирования предназ­ начена для исключения гидравлических ударов при срабатыва­

14 -

нии отсекателя. Герметизирующая мембрана 4 установлена меж­ ду уплотняющими седлами. В цилиндре 1 расположен пиропривод 2. Срабатывание отсекателя происходит аналогично предыдуще­ му.

Рис. 7. Клапан, срабатывающий от взрыва

Клапан, срабатывающий от взрыва [38] (рис. 7), может

При установке золотника в положение, когда отверстие 6 совмещено с проходным каналом 4, клапан работает в режиме "открыто". При поступлении сигнала на закрытие срабатывает взрыватель 1 и, перемещая золотник 3 вправо, перекрывает проходное сечение рабочего канала 4, а при поступлении сиг­ нала на открытие клапана, срабатывает взрыватель 9, переме­ щая золотник 3 в исходное положение, т.е. клапан снова рабо­ тает в режиме "открыто".

15 -

В отличие от вышеописанных отсекателей с пироприводом, данный отсекатель - двукратного действия. При срабатывании целостность его деталей не нарушается, поэтому он более прост в обслуживании. Для приведения клапана в готовность после оче­ редного срабатывания достаточно установить новые взрыватели, что может быть выполнено без остановки технологической линии.

ОТСЕЧНЫЕ УСТРОЙСТВА, ПРИВОДИМЫЕ В ДЕЙСТВИЕ ЭНЕРГИЕЙ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ

Эти устройства обладают некоторыми преимуществами по. сравнению с описанными выше. Во-первых, они не зависят от источников питания установок (пневматических, эл ек тр и ч ес ­ ких и др.), что увеличивает надежность их срабатывания; вовторых, в этих устройствах отсутствуют значительно нагружен­ ные детали (сжатые рабочие пружины, удерживающие защ елки и т .п .); в-третьих, само устройство зачастую реагирует на вы ­ ход одного из параметров технологического процесса за допус­ тимые пределы, что создает возможность упрощения с х е м ы аварийной защиты.

Характерная для данной группы устройств конструкция отсечного клапана двухстороннего действия с тарельчатым зат ­ вором [29] представлена на рис. 8. Отсекатель срабатывает при повышении давления среды во входном или выходном патрубке и предназначен для работы с жидкими, парообразными и га зо ­ выми средами. Сварной корпус клапана состоит из средней ка­ меры 9 и приваренных к ней входного 2 и выходного 14 пат - рубков. Седлами клапана служат входящие в полость камеры 9 концы 6 и 10 патрубков. Двухсторонний тарельчатый затвор 19 имеет штоки 5 и 12, которые перемещаются в направляющих втулках 22 и 16. В патрубках на продольных ребрах 1 крепят­ ся трубки 4 и 11, в которых монтируются возвратные пружины 3 и 13, опирающиеся одним концом на подвижные диски 21 и 17, а другими на резьбовые пробки 23 и 15, с помощью которых из­ меняется степень сжатия пружин. Для предотвращения выпада -

16

Рис. 8. Схема от­ сечного клапана двух­ стороннего действия

ния пружин в трубках 14 и 11 устанавливаются ограничитель­ ные шайбы 20 и 18. Полости входного 2 и выходного 14 пат­ рубков соединяются байпасной трубкой 8, на которой устанав­ ливается запорный вентиль 7. При Повышении давления во вхо­ дном патрубке затвор 19, преодолевая противодействие пружи­ ны 18, приближается к седлу 10 и уменьшает проходное сече­ ние клапана. При дальнейшем увеличении давления затвор 19 садится на седло 10 и полностью запирает клапан. При повы­ шении давления в выходном патрубке затвор 19 перемещается в сторону седла 6, предотвращая обратный ток среды.

-17 -

Рис. 9. Отсекатель конструкции ВНИИавтогенмаша

Отсекатель конструкции ВНИИавтогенмаша для защиты от распространения пламени при взрыве ацетилена представлен на рис. 9. Корпус отсекателя состоит из двух цилиндрических частей 1 и 5, между которыми установлен запорный элемент 2, выполненный в виде конуса. Седлом клапана служит конусная1 расточка в одной из,частей корпуса. Рабочая среда из полос­ ти "А" через кольцевой зазор между деталями 1 и 2, а затем через отверстия 3 поступает в полость "Б ". При развитии взрыва, когда превышение давления в полости "Б " относитель­ но "А" достигает установленного предела, буртик 4 срезается, запорный элемент 2, перемещается, заклинивается в конусной , расточке корпуса, перекрывая кольцевой зазор, и подача горю­ чей смеси в зону взрыва прекращается.

Отсечной клапан для магистральных трубопроводов пред­ ставлен на рис. 10 (481. Клапан состоит из корпуса 5 с вход­ ным и выходным патрубками 8 и 1, направляющих перфориро­ ванных патрубков 6 и 2, приваренных к запорному элементу '7, пружины 4 и устройства 3 для регулировки порога срабатыва­ ния клапана. Наружные поверхности перфорированных патрубков 6 и 2 и внутренние поверхности патрубков-^гБ-отшлифвваищ так,

чтобы исключить возможность ет при разрыве трубопровода или резкомгаювышении давления

-18 -

Рис. 10. Отсечной клапан для магистральных трубо­ проводов

в трубопроводе. Газ поступает во входной патрубок 8, затем че­ рез отверстия перфорированного патрубка 6 - в полость корпу­ са 5, откуда через отверстия в патрубке 2 идет в выходной патрубок 1. При резком перепаде давлений скоростной п о т о к газа смекает запорный элемент 7, а при достижении порога срабатывания проходное сечение выходного патрубка перекры­ вается полностью. Для приведения клапана в рабочее состоя - ние необходимо с помощью байпасной линии выравнять давле­ ние во входном и выходном трубопроводах.

Зарубежными фирмам;; [14] разработан целый ряд быстро­ действующих отсекателей с приводом от энергии рабочей среды. Управление главным каналом в них осуществляется при помощи встроенного трехходового электромагнитного управляющего кла­ пана. Усилие для переключения отсекателя получается отводом небольшой части потока из основного канала. Отсекатель этого ряда диаметром 1,5 дюйма полностью закрывается за 100 мсек.

ОТСЕЧНЫЕ УСТРОЙСТВА С ПРИВОДОМ ОТ ЭНЕРГИИ ПАДАЮЩЕГО ГРУЗА

Для отсечки потока технологической среды нашли ш и р о ­ кое применение устройства, приводимые в действие энергией падающего груза [3]. Имеется целый ряд отсечных устройств, в которых груз удерживается в рабочем положении с помощью механических, электрических, пневматических и других меха­ низмов, при срабатывании которых он освобождается и приво­ дит в движение запорный орган, отсекающий поток технологи­ ческой среды. Характерным представителем этой группы у с т ­ ройств является отсечной клапан, схема которого представле­ на на рис. 11 [24] .

Корпус 2 клапана имеет во внутренней перегородке про ­ ходное отверстие 1, перекрываемое тарелкой 3, которая жест­ ко соединена со штоком 10, снабженным в верхней части дис­ ком 5. В корпусе привода 9 клапана установлены электромаг­ нит 8, свободно перемещающийся вдоль штока 10, и соединен­ ная с ним гибкая диафрагма 7, защемленная по периметру меж­ ду фланцами 6. Электромагнит удерживает шток в верхнем по­ ложении - клапан открыт. При отключении питания электромаг­ нита шток под действием собственного веса п ерем ещ ается вниз, и тарелка 3 перекрывает проходное отверстие 1. Гибкая диафрагма 7 служит для возврата запорного органа в исходное положение сжатым воздухом.

- 21

Рис. 12. О т с е к а т е л ь

На рис. 12 [36] показан отсекатель, у которого запорный орган выполнен в виде массивной конической пробки 2, которая подвешена к крышке 4 проволокой 3. Концы проволоки закреп­ лены в двух электроизолированных клеммах 5. При п о д а ч е электрического напряжения к клеммам 5 проволока перегорает, и пробка 2 под действием собственного веса падает и заклини­ вается в коническом седле корпуса 1, обеспечивая перекрытие потока технологической среды.

Конструкция быстродействующего отсечного клапана с при­ водом от энергии падающего груза на Ду 200, 300, 400 и 5 00, разработанная ОргРЭС приведена на рис. 13 [3].

Клапан является полуавтоматическим запорным устройст­ вом, предназначенным для герметичного перекрытия газопрово-' дов больших диаметров. Он автоматически закрывается при вклю-

Рис. 13. Быстродействующий отсечной клапан конструкции ОргРЭС

- 23 -

чении электромагнита и открывается только вручную. Запорный

порного органа на седло 11. Запорный орган установлен внутри корпуса 8, Уплотняющая поверхность выполнена из маслобензостойкой мягкой резины марки А. На конце вала 12 установлен рычаг настройки клапана 6. Приводом клапана служит электро­ магнит 1 типа ЭВ-3, установленный на кронштейне.

Электромагнит рассчитан на кратковременный режим рабо­ ты и находится под током только в момент закрытия клапана. Электромагнит питается от сети постоянного тока напряжением 110 и 220 В, потребляемая мощность электромагнита 600 Вт.

На концевой части электромагнита имеется защелка 3. К рыча­ гу приварен диск 4, в котором имеется паз. Для открытия кла­ пана рычаг 6 вручную поворачивается на 90 /при выключении тока .сердечник электромагнита опускается и защелка в х о д и т в паз диска, тем самым запорный орган удерживается от за к ­ рытия. При подаче напряжения на обмотку электромагнита сер­

венного веса и груза 7 перемешается, перекрывая проходное се­ чение клапана. Время срабатывания клапанов такой конструкции

2-3 сек.

ОТСЕЧНЫЕ УСТРОЙСТВА ДРУГИХ ТИПОВ

Всесоюзный научно-исследовательский институт противо­ пожарной обороны £8] разработал, несколько типов конструкций отсекателей применительно к быстродействующим с и с т е м а м комплексной защиты пожаро- и взрывоопасных производств, время срабатывания которых находится в пределах 100 мсек.

тие потока технологической среды. Поворот заслонки обеспечи­ вается реактивной силой струи огнегасительной жидкости, вы ­ текающей через распылитель 3. В открытом положении заслон­

- 24 -

ка удерживается гидравлическим замком 4, который при пода­ че жидкости освобождает заслонку от сцепления с ним.

Рис. 14. Схема отсекателя с поворотной заслонкой

К разработкам ВНИИПО относятся также отсекатели, сра­ батывающие под действием огнегасительной жидкости на пор­ шень, который перемещает шибер и перекрывает сечение тру­ бопровода. Одновременно по полому шиберу огнегасительная жидкость поступает к имеющимся в отсекателе распылитель - ным отверстиям, что создает гидравлический затвор, и тем са­

мым увеличивает надежность защиты от проскока пламени.

. Известно применение отсекателей с электромагнитным при­ водом запорного органа. Электромагнитный привод является достаточно быстродействующим, но в основном используется в отсечных устройствах с малыми диаметрами проходных сече­ ний. Это связано со значительным уменьшением усилия на сер­ дечнике даже при относительно небольших выдвижениях его из обмотки статора. Инерционность электромагнитных отсекателей

возрастает с увеличением мощности привода, что связано с рос­ том его индуктивности.