195698. lajstromszámú szabadalom • Membrános biztonsági állványcső
1 195 698 A találmány membrános biztonsági állványcső, amely állványcsőnek gőzbevezető és gőzelvezető csöve, nyomástartó folyadékcsöve, célszerűen vákuum vagy túlnyomás alatt álló zárt edényt képező folyadéktároló tartálya, adott esetben túlfolyója és légzőnyílása van. A gőzbevezető cső végén szelepülék helyezkedik el, a szelepülék nyílását pedig membrán záija le. A kisnyomású tartályok túlnyomás elleni védelmére különböző biztonsági szerkezeteket kell alkalmazni. Az alkalmazott megoldás a tartályokban tartandó nyomástól 0,5 bar-ig általában egyszerű biztonsági állványcsövek e fölött különböző formájú biztonsági szelep szerkezeteket alkalmaznak, amelyeknél a záróerőt súly vagy rugót ró' adja. Ezek a gyakorlatban nem tudtak elterjedni, mert nem megbízható a működésük. A kisnyomású gőz igen nagy fajlagos térfogattal rendelkezik, ezért nagy áramlási keresztmetszeteket, nagyméretű zárószerkezeteket kell kialakítani. A nagy felületeken történő zárás technikailag jóformán megoldhatatlan és ezért ezek a szerkezetek állandóan fújnak. Megbízhatatlan működésük odavezet, hogy kényelmi okokból néha egész veszélyes módon növelik a zárőerőt például a súlyszelepeknél a súly szabálytalan megnövelésével. Az előző problémához járul még a nagy méretekből adódó nagy mozgatótömeg és a nyitóerőhöz képest viszonylag nagy súrlódó erő. A 33 06 777 lajstrom számú NSZK szabadalmi leírás olyan gázszabályozó, „belégző” szelepet ismertet, amely belégzésnél kinyit, és gázt (például levegőt) enged be, kilégzésnél pedig lezár, így megakadályozza a gáz beáramlását. Ennek megvalósítása kettős szeleppel történik. A nagyobb átömlő keresztmetszetű „főszelep” rugalmas membrán zárási!, csak nagyobb „gázigény” esetén nyit ki. A membrán szerkezet közepén van elhelyezve a „segéd szelep”, amely minden belégzésnél nyit, és minden kilégzésnél zár. E szelep hátránya, hogy biztonsági állvány csőként nem alkalmazható, ezt esetleges továbbfejlesztés után sem helyettesítheti. Ennek oka az, hogy a szelep membránja csak korlátozottan választja el a teret, mivel a benne lévő furatok gáznyomás kiegyenlítését szolgálják. Az előzőek alapján a feladat tehát olyan szeleprendszerű biztonsági állványcső kialakítása, amelynél a zárótest kistömegű, jó zárást biztosít, a gőz áramlás minimális súrlódással történik és a szubjektív kényelmi okokból adódó helytelen üzemeltetést kizárja. A kitűz.ött feladatot megoldó találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy kistömegű és jó zárást adó szerkezetet rugalmas membránnal lehet kialakitani. Ez lehetővé teszi, hogy a gőzteret hermetikusan elzárjuk a záróerőt adó folyadcktértől. A membránra ható folyadékoszlop magasságával az edényben tartandó nyomás rendkívül pontosan beállítható. A membrán kis tömege miatt gyors működésű és rugalmassága miatfjól záródik. A találmányi gondolatnak megfelelő membrános biztonsági áilványcső —'amelynek gőzbevezető és gőzelvezctű csöve nyomástartó folyadékcsöve, célszerűen vákuum vagy túlnyomás alatt álló zárt edényt képező folyadéktároló tartálya, adott esefben túlfolyója és légzőnyílása van, a gőzbevezető cső végén szelepülék helyezkedik el, a szelepülék nyílását pedig membrán zárja le - oly módon van kialakítva, hogy á membránt tartó és a lefújó gőzt elvezető membránháza van, a folyadékcső a membránnak a szelepülékkcl ellentétes oldalához csatlakozik. Jellemzője lehet a találmány szerinti membrános biztonsági állványcső valamely kiviteli alakjának, hogy a fo-2 lyadékcsőben különböző sűrűségű nyomástartó folyadékok vannak, amelyek adott esetben térelválasztó szervvel, például dugattyúval egymástól el vannak különítve. A folyadékokat egymástól elválasztó térelválasztó szerkezet dugattyú vagy membrán lehet. A találmányt közelebbről kiviteli példa kapcsán, rajz segítségével ismertetjük. A mellékelt ábrán a membrános biztonsági állvány cső elvi vázlata látható. A példa szerinti állványcsőnek 1 gőzbevezető csöve, az 1 gőzbevezető cső.végén elhelyezett la szelepüléke van. Az la szelepülék nyílását a 2 membrán zárja. A 2 membrán a 4 gőzelvezető csővel rendelkező 3 membránházban van rögzítve. A 3 membránházhoz és a 2 membrán másik oldalához csatlakozik a nyomástartó 5 folyadékcső a felső végén elhelyezett 6 folyadéktároló tartállyal. A 6 folyadéktároló tartályon példánk szerint 7 túlfolyó és 8 légzőnyílás van. Az esetleg túlfolyó nyomástartó folyadék a 9 felfogó edényben gyűlik össze. Adott esetben a nyomástartó 5. folyadékcsőben térelválasztó 10 dugattyút helyezünk el, amely segítségével a nyomástartó folyadékoszlopot két különböző 7 i és 7 í sűrűségű folyadékból alakítjuk ki. A találmány szerinti membrános áilványcső. oly módon működik, hogy a nyomástartó 5 folyadékcsőben lévő folyadékoszlop a H+A magasságától függő nyomással a 2 membránt az 1 gőzbevezető cső la szelepülékére szorítja. Ha az 1 gőzvezető csőben lévő Pt nyomás a 2 membrán másik oldalára ható záróerőt legyőzi, a 2 membrán a felső állásból alsó állásba ugrik át és a gőz a 3 membránházon keresztül P2 nyomású szabad térbe áramlik. Amikor a Pi nyomás lecsökken a folyadékoszlop hatására a 2 membrán felfelé mozdul el és egy adott nyomásértéknél újra lezárja az I gűzve/ető cső nyílását. A záróerőt részben a membrán folya'dékolduli felületének és a gőzoldali felületének megfelelő megválasztásával, részben a nyomástartó folyadékoszlop II magasságával tudjuk szabályozni. A térelválasztó 10 dugattyú alkalmazása lehetővé teszi, hogy a nyomástartó folyadékoszlopot alkotó folyadékok és 72 sűrűségével adott határok között tartsuk az üzemi nyomást. Elképzelhető, hogy a folyadékoszlop felső részén elhelyezkedő folyadéktárolót a 8 zárt edényből, például az ismert membrános tágulási tartályból képezzük ki, amelyben túlnyomást vagy vákuumot létesítettünk. Előnye a találmány szerinti űllványcsőnek, amint a példából látható, hogy a záróközeget kis átmérőjű csőben helyezhetjük el, mert a cső átmérőjének nincs szerepe olyan módon a gőz eltávozásánál, mint a hagyományos állványcsöveknél, ahol a gőz a zárófolyadékon keresztül áramlik át. Nagy előnye, hogy a záróerőt és ezen keresztül a tartandó nyomást rendkívüli tág határok között tudjuk szabályozni, mert végeredményben a felső nyomáshatárnak csak a membrán biztonságos alkalmazhatósága szab határt. 2 Szabadalmi igénypontok 1. Membrános biztonsági állványcső, amelynek gőzbevezető és gőzelvezető csöve, nyomástartó folyadékcsöve, célszerűen vákuum vagy túlnyomás alatt álló zárt edényt képező folyadéktároló tartálya, adott esetben túlfolyója 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
