Устройство для предохранения пневмогидравлических систем от перегрузок давлением

1 1907410 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет яо делам изобретений и открытий(71) Заявитель Ростовский, ордена Трудового Красного Знаменргосударственный университет1(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, нефтеперерабатывающей промышленности, в атомной энергетике,10Известны предохранительные мембраны, используемые в качестве разовых предохранителей давления для разлип 1 ых сосудов и агрегатов, содержащих сжатые среды, представляющие собой куполообразные оболочки, разрывающи 15 еся прн достижении критического давления и обеспечивающие тем самым предохранение аппарата от разрушения избыточным давлением 1.Однако при больших диаметрах сбросных патрубков необходимо использовать крупно- размерные 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 прилегающих друг к другу оболочек с различной между ними герметизнрчющей пленкой, закрепленными на горловине предохранительной емкости 121.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 ислучайных воздействий представляет серьезнуютехническую проблему.Кроме того, известное устройство имеетпониженную точность по давлению и разрусцения в случае малых давлений срабатыванияи не обеспечивает воэможности многократногоиспользования устройства.Цель изобретения - обеспечение возможности многократного использования предохранительного устройства. 1 ОПоставленная цель достигается тем, чтоустройство для предохранения пневмогидравлических систем от перегрузок давлением, содержицее несущую основу в виде двух прилегающих друг к другу оболочек с размещенной между ними герметизирующей пленкой,закрепленными на горловине предохраняемойемкости, снабжено опорцым контуром, оболочки выполнены наборными из линейных упру.гих элементов, концы которых укреплены цаопорном контуре, при этом линейные элементыодной оболочки расположены поперек линейных элементов другой, а опорный контур закреплен на горловине предохрацяемой емкости с помощью герметика так, что линейныеэлементы одной оболочки выгнуты в однусторону, а линейные элементы другой оболочки - в противоссоложнчю,Иа фиг. 1 показано устройство, общийвид; на фиг. 2 - то же, разрез.ЗОУстройство содержит несущую основу,имеющую прилегающие друг к другу оболоч.ки: наружную 1, изогнутую выпуклостьювверх, и внутреннюю 2, изогнутую выпуклостью вниз. Каждая из оболочек набрана изпредварительно цапрягаемых линейных элементов, Между оболочками расположена герметизирующая пленка 3, прижимаемая к одной изних перепадом давления. Линейные элементыи края герметизирующей пленки укрепленына опорном контуре 4. соединенном с отбортовкой 5 горловины предохрацяемой емкости 6.Как один из возможных вариантов показана геометрия опорного контура 4 в видеуголковогос профиля, прилегающего к отбортовке 5 горловины 6 с уплотнением примыкания с помощью герметика. Устройство может быть приведено в предварительно напряженное состояние за счет сокращения длинлинейных элементов, составляющих его несущий каркас и способно приобретать за счет 50этого значительную кинематическую жесткость.Устройство работает следуюсцим образом.При воздействии давления Р(перепаддавления, действующего со стороны объемапредохраняемой емкости) или РС (предельная 55величина вакуума) усилия, приходящиеся отлинейных элементов оболочки 1 сипи 2) цаопорный контур 4 возрастают вплоть до предела потери устойчивости и прочности. Придостижении этого предела опорный коцтчр 4разрушается и рассоедицяется с поддерживающей его отбортовкой 5 горловины емкости 6.На следующем этапе устройство склады.вается, открывается сечение горловины 6и давление внутри предохранительного сосуда и снаружи выравнивается, Так какдавление срабатывания устройства определяется несущей способностью опорного контура 4,то создается возможность изменить в некото.рых пределах давление срабатывания за счетизменения кривизны линейных элементов оболочек 1 и 2 и степени предварительного натяжения не меняя сечения этих элементов,При этом линейные элементы оболочек 1 и 2могут 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 устрой. стве.Использование предлагаемого устройства для предохранения пневмогидравлических си. стем от перегрузок давлением обеспечивает следующие преимущества:- це 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 прогибцой жесткости составля. юших его элементов при их относительно высокой жесткости и прочности ца 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 герметизируюшей пленки 3, В этом случае затраты ца восстановление устройства сводятся к восстановлению нового опорного контура 4;- в состоянии нормальной эксплуатации цри 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 конту. ра 4, Это свойство делает устройство невосприимчивым к случайным изменениям формы пролетной части устройства за счет воздействия эксплуатационных динамических нагрузок (вибраций) и случайных воздействий, выражаюсцих. ся в принудительном изменении его формы. Наличие сил предварительного растяжения зле.1 7 оставитель О. Сафоноехред И.Нипц актор А. 1 анлор ктор А Гриценко Тираж 883НИИПИ Государствело делам изобретении3036, Мо сква, Жказ 580/51 одписное ого комитета СС т открытии/5 ская наб иал ППП "Патент", г. Уж Я,ул. Прое 5 9074 ментов наряду с их изгибной жесткостью при. водит к появлению дополнительных восстанавливающих сил, стабилизирующих пролетную часть устройства. Формула изобретения Устройство для предохранения пневмогидравлических систем от перегрузок давлением, о 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,1а 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. Е. Предохранительные мем. браны. М., "Химия", 1976. 2. Авторское свидетельство СССР Р 495571,кл, 0 01 1. 19/01, Е 16 К 17/16, 1975 (прототип),