Предохранительный клапан типа КПГ

Клапан типа КПГ (Рис.3.28), состоит из корпуса 8 с соединительными фланцами, чашки 7 для размещения жидкости гидравлического затвора, верхнего корпуса 6 с патрубком для создания столба жидкости гидравлического затвора, экрана 5, предотвращающего выброс жидкости при работе клапана огневого предохранителя 4, крышки 3 для защиты от атмосферных осадков и трубки 2 для слива и налива жидкости. Клапан имеет шарнирный разъем, что позволяет легко осматривать его внутреннюю часть. Горизонтальное положение клапана выверяют по зеркалу жидкости в чашке с помощью шпилек.1

В отличие от клапанов типа КПС, работающих по принципу барботажа, работа клапанов типа КПГ основана на принципе выброса жидкости гидравлического затвора. Это позволило увеличить их пропускную способность без значительного увеличения габаритных размеров, массы и объема жидкости гидравлического затвора. При повышении давления в резервуаре и в полости, а жидкость из чашки вытесняется в патрубок и при достижении предельно допустимого значения давления жидкость выбрасывается на экран, отражаясь от которого скапливается в кольцевой полости б. При вакууме в резервуаре жидкость вытесняется из патрубка в чашку и при срабатывании выбрасывается на стенки корпуса, по которым стекает в кольцевую полость в. Для обеспечения полного выброса жидкости в момент срабатывания на вакуум в чашке имеется цилиндрическая перегородка с отверстиями, разделяющими ее на две сообщающиеся полости. Площадь кольцевого зазора г между патрубками и перегородкой не превышает двух площадей патрубка, что облегчает выброс жидкости из этого зазора на крышку чашки и затем на стенки корпуса клапана. В освобожденный кольцевой зазор из сообщающейся полости чашки перетекает остаток жидкости и по мере поступления выбрасывается из затвора, не создавая заметного превышения вакуума. Выброшенная жидкость сливается через сливные штуцеры и используется для повторной заливки. После срабатывания клапана газовое пространство резервуара сообщается с атмосферой через свободные газоходы, и клапан типа КПГ работает как «сухой», обеспечивая более высокую пропускную способность по сравнению с типовым клапаном.

 

Рис. 3.28. Предохранительный (гидравлический) клапан КПГ

Устройство и принцип действия дыхательных клапанов

Дыхательные клапаны устанавливают на крыше резервуара у замерной площадки для сокращения потерь нефтепродуктов от испарения при хранении легковоспламеняющихся нефтепродуктов и для предотвращения разрушения резервуара. Дыхательный клапан работает при повышении давления в резервуаре или вакууме выше расчетного. В первом случае он выпускает в атмосферу образовавшуюся в резервуаре паровоздушную смесь и таким путем доводит давление в резервуаре до расчетного значения, а во втором случае, наоборот, при образовании разрежения впускает в резервуар атмосферный воздух и тем самым поддерживает расчетный вакуум. На случай выхода из строя дыхательного клапана предусмотрен предохранительный клапан, который срабатывает при повышении расчетного давления и вакуума на 5-10%.

 

КД-2

На рис.3.29. дана конструкция механического дыхательного клапана КД-2 для вертикальных цилиндрических резервуаров, рассчитанных на давление 2000 Па, вакуум 250 Па и пропускную способность до 900 м³/ч воздуха. Обтекаемое очертание внутренних поверхностей корпуса 1 позволяет сократить гидравлические потери за счет более плавного изменения направления проходящего потока и уменьшения завихрения. Направляющие стержни 2 (по четыре на каждый клапан) предназначены для устранения перекоса тарелок клапанов.

В нижней части корпуса предусмотрен фланец 9, с помощью которого клапан крепится на огневом предохранителе, установленном на штуцере резервуара. Корпус клапана сварной из алюминия, что исключает возможность 0бразования воспламеняющихся соединений металла, а следовательно, и самовозгорание. Внутри корпуса клапана на одной вертикальной оси размещены нижняя тарелка давления 8 и верхняя тарелка вакуума 3, лежащие на седлах 5 и 7. Алюминиевые седла выполнены съемными. Откидная крышка 4, расположенная над тарелками клапана, обеспечивает свободный доступ к ним для осмотра, проверки и чистки. Вертикальное перемещение тарелок обеспечивается направляющей 6. Сообщение клапана с атмосферой осуществляется через сетку 10. Крепление крышки с корпусом клапана производится посредством рычага II, шарнирно связанного с крышкой и корпусом, откидным болтом 13 и маховиком 12. Тарелки клапана покрыты маслобензостойкой и морозоустойчивой резиновой прокладкой 14. Благодаря выступу на поверхности алюминиевого седла возрастает удельное давление уплотнения и повышается герметичность клапана. Такое уплотнение затвора обладает еще и повышенной надежностью против примерзания. Это достигается применением фторопластовой оболочки 15 и фторопластовой трубки 16. Диски клапанных тарелок в нижней части имеют выступающий буртик, препятствующий стеканию конденсата на уплотнительную поверхность затвора

 

Рис.3.29. Дыхательный клапан для "атмосферных" резервуаров КД-2(механический)

 

НДКМ

Клапан типа НДКМ (рис 3.30.) состоит из соединительного патрубка 1 с седлом 2, тарелки 3 с мембраной 4, зажатой между фланцами нижнего корпуса 5 и верхнего корпуса 6, верхней мембраны 8 с дисками 9 и регулировочными грузами 10. Мембрана 8 закреплена в крышке II, в которой имеются отверстия для сообщения камеры под крышкой с атмосферой посредством трубки 12. Диски 9 и тарелки 3 соединены цепочками 14. Межмембранная камера сообщается через импульсную трубку 15 с газовым пространством резервуара.

Гибкая уплотняющая поверхность тарелки 3 выполнена из фторопластовой пленки. Для устранения колебаний затвора установлена пружина 13. В нижнем корпусе размещен кольцевой огневой предохранитель 16. Для удобства обслуживания клапан имеет боковой люк 7. Корпус клапана алюминиевый сварной. Мембрана изготовлена из бензостойкой прорезиненной ткани. Непримерзаемость тарелки к седлу обеспечивается за счет покрытия соприкасающихся поверхностей пленкой из фторопласта.

Клапан рассчитан на давление 2000 Па и вакуум 400 Па (для железобетонных резервуаров допускается вакуум 1000 Па).

Конструкция клапана предусматривает возможность широкого регулирования пределов его срабатывания. Срабатывание при вакууме регулируется изменением веса тарелки 3 при помощи сменных грузов (на рисунке не показаны), а срабатывание клапана при его работе на давление - изменением числа регулировочных грузов 10.

Клапан работает следующим образом. При образовании вакуума в резервуаре в межмембранной камере клапана (под 1 диском 9) также создается вакуум. Когда вес узла тарелки 3 будет меньше усилий, которые под действием атмосферного давления давят на нижнюю поверхность мембраны 4 и на выступающую над седлом поверхность тарелки, последняя поднимается, в результате чего газовое пространство сообщается с атмосферой. С увеличением расхода воздуха через клапан тарелка перемещается вверх без существенного увеличения вакуума в резервуаре. Если в резервуаре создается избыточное давление, то оно передается в мембранную камеру и прижимает тарелку к седлу с мембраной. Одновременно избыточное давление действует на верхнюю мембрану с грузом, и при некотором дополнительном давлении, определяемом весом грузов и дисков, мембрана с дисками перемещается вверх, натягивая цепочки. При достижении расчетного давления усилие от воздействия давления на мембрану 8 уравновесится суммарным усилием от воздействия давления на мембрану 4 и весом тарелки 3, дисков 9 и грузов 10, а при дальнейшем увеличении давления тарелка приподнимается.

Рис. 3.30. Непромерзающий мембранный дыхательный клапан типа НДКМ

КДС-1500

Клапан КДС-1500 (рис. 3.31.)состоит из литого корпуса 4 выполненного в виде четырехугольного бункера, на боковых поверхностях, которого расположены четыре окна с фланцами. На фланцы окон прикрепляются четыре вакуумных затвора, предназначенных для поступления воздуха в резервуар. Затвор, состоит ил седла 5 и тарелки б, прикрывающей его. Смещение тарелки относительно седла ограничивается гибкой фторопластовой пластиной. Контактирующие поверхности тарелок и седел всех затворов покрыты фторопластовой пленкой, препятствующей примерзанию сопрягающихся поверхностей.

Горловина клапана заканчивается седлом 2, на которое садится тарелка давления 1, предназначенная для выхода паровоздушной смеси из резервуара. В конструкции клапанов КДС-3000, КДСI-3000 для увеличения пропускной способности предусмотрены две горловины с тарелками давления.

Клапан КДС-1500, КДС2-1500 (КДС2-1000) устанавливается на резервуар крепежным фланцем 9 (переходником). На крепежный фланец (переходник) устанавливается кассета огневого предохранителя 8.

Клапаны КДС-1000, КДС1-1000 и КДС-3000, КДС1-3000 устанавливаются соответственно на огневые предохранители ОП-350АА (ОП-250АА) и ОП-500АА,- изготавливаемые по ТУ 63 РСФСР 68-75.

Для защиты от прямого воздействия атмосферных осадков и ветра,, клапан имеет крышку 3 и четыре кожуха 7 для затворов вакуума.

При «вдохе» резервуара в полости создается вакуум, равный вакууму в газовом, пространстве резервуара. При достижении расчетного значения вакуума (вакуума срабатывания) в полости клапана тарелки вакуумных затворов открываются, сообщая газовое пространство резервуара с атмосферой, обеспечивая пропуск воздуха в резервуар. При снижении вакуума ниже расчетного значения, затвор закрывается и резервуар герметизируется.

При «выдохе» резервуара в полости корпуса клапана возникает избыточное давление, равное давлению в газовом пространстве резервуара. Это давление прижимает тарелки вакуумных затворов к сёдлам и действует на тарелку затвора давления, стремясь поднять ее. При повышении избыточного давления в корпусе клапана больше величины давления срабатывания тарелка давления открывается и происходит выпуск газа из резервуара в атмосферу. Посла снижения избыточного давления ниже расчетного значения тарелка возвращается в исходное положение (затвор закрывается).

 

Рис. 3.31. Клапан дыхательный КДС-1500:

1 – тарелка давления; 2 – седло давления; 3 – крышка; 4 – корпус; 5 – седло вакуума; 6 – тарелка вакуума; 7 – кожух; 8 – кассета огневого предохранителя; 9 – фланец крепежный; 10 – диск-отражатель.

Рис. 3.32. Общий вид дыхательного клапана КДС