196647. lajstromszámú szabadalom • Biztonsági állványcső
1 196 647 2 A találmány biztonsági állványcső kisnyomású tartályok túlnyomás elleni védelmére, amelynek az állványcső testét képező köpenye, gőzbevezető csöve, felső víztároló edénye, továbbá vizclvcz.ctő csonkja és gőzelvczető csonkja van. ismert, hogy a kisnyomású tartályok túlnyomás elleni védelmére különböző biztonsági szerkezetet kell alkalmazni. A kisnyomású tartályok alatt általában olyan zárt köpennyel rendelkező egy vagy többrétegű nyomástartó edényeket adott esetben kis kazánokat értünk, amelyekben a bennük levő közeg nyomása nem haladja meg az atmoszférikus nyomás feletti 2 bar, azaz 200 kPa túlnyomás értéket. A gyakorlatban biztonsági állványcsővel láthatók el az olyan berendezések, amelyekben a túlnyomás nem nagyobb mint 0,7 bar (70 kPa), és így nem tartoznak hatósági felügyelet alá. Az ilyen helyeken alkalmazott állványcsövck nagy előnye, hogy szerkezetük egyszerű, kezelésük különösebb szakértelmet nem kíván. Az előírt nyomáshatár tartása az állványcső méreteitől függ. Hátrányuk viszont, hogy a megadott nyomáshatár túllépésekor a nyomással egyensúlyt tartó vízoszlop kinyomódik — az állványcsö „lefúj” — és a gőz a vizet a kilépő csonkon keresztül kihordja Az állványcső tetején elhelyezett felső víztároló edényből az állványcső újra feltöltődik ugyan, de maga a lefúvás művelete és a nyomással egyensúlyt tartó vízzár helyreállítása nagyobb vízveszteséggel és gőzveszteséggel jár. A veszteségek elkerülésére alkalmazzák az előlefújó csövet, azonban ez a problémát nem tudta kielégítően megoldani. Az előzőek alapján a feladat olyan állványcső kialakítása, amely megakadályozza, hogy lefújáskor a gőz a zárást adó és a megfelelő nyomást szolgáltató vízoszlopot kilökje. A kitűzött feladatot megoldó találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy a zárást adó vízoszlop kilökését a gőz megfelelő bevezetésével és elosztásával tudjuk megakadályozni. Ezt oly módon érhetjük el, hogy a gőzt kis buborékok formájában vezetjük be. Ezek az apró gőzbuborékok a vizben felszállhatnak, és a víz felszínén szétpukkannak. Ha a gőztér, valamint a zárást adó víztér megfelelően nagy, csak kis gőzsebesség jön létre, és így a gőz nem tudja a vízcseppeket magával ragadni. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti biztonsági állványcső kisnyomású tartályok túlnyomás elleni védelmére — amelynek az állványcső testét képező köpenye, gázbevezető csöve, felső víztároló edénye, továbbá vízelvezető csonkja és gőzelvezető csonkja van - oly módon van kialakítva, hogy a köpenybe álló helyzetű lefúvócső van beépítve, a gőzbevezető cső a lefúvócsőbe nyúlik bele, és a köpenybe való becsatlakozásával ellentétes végén a védendő tartály üzemi nyomásához igazodó hosszúságú perforált szakaszban végződik, a felső víztároló edény a köpeny alsó részével pedig a köpeny és a lefúvócső közötti víztér és/vagy legalább egy darab leszálló cső útján van összeköttetésben. A találmány további ismérve lehet, hogy a gőzbevezető cső perforált szakasza az elvezetendő gőzáramhoz igazodó méretű, előnyösen I—6 mm átmérőjű gőzátvezelő lyukakkal van ellátva. Egy előnyös kiviteli alaknál a felső víztároló edényben a lefúvócső körül bukógát, a lefúvócső felett pedig ütköző lemez van elhelyezve. A találmány szerinti biztonsági állványcsövet közelebbről kiviteli példán, rajz segítségével ismertetjük. A mellékelt ábrán az állványcső egy lehetséges kiviteli alakjának elvi vázlata látható. A példa szerinti biztonsági állványcsőnek, annak testét is alkotó 9 köpenye van, amelynek felső részén a 3 felső víztároló edény helyezkedik cl. A 9 köpeny aljáig nyúlik le az 1 gőzbevezető cső a végén az lb gőzátvezető lyukakból - célszerűen 3,5 mm átmérőjű furatokból - kialakított la perforált szakasszal. A 9 köpenyen a 7 víztöltő csonk és a 8 próbacsap csatlakozás, valamint a 11 üritőcsonk található. A 3 felső víztároló edény az 5 gőzelvezető csonkkal és a túlfolyóként szolgáló 6 vízelvezető csonkkal rendelkezik, továbbá a 12 leszállócsö köti össze a 9 köpeny 9a alsó részével. A 9 köpeny és az I gőzbevezelő cső között a térelválasztó 2 lefúvócső van elhelyezve, melyet a 10 bukógát vesz körül, fölötte pedig a 4 ütköző lemez helyezkedik el. A példa szerinti biztonsági állványcső az I gőzbevezelő csővel csatlakozik a védendő nyomástartó edényhez, pl. kiskazánhoz. A 9 köpeny tetején clhelyezkedő 3 felső víztároló edény 6 vízelvezető csonkja határozza meg a feltöltött biztonsági állványcső vízszintjét. Üzemállapotban a gőz az 1 gőzbevezetö csőben levő folyadékot lenyomja a H üzemi nyomásnak megfelelő mértékben a 3 felső víztároló edény vizszintjéhez képest. Amennyiben a nyomástartó edényben növekszik a nyomás, a gőz az I gőzbevezető csőben tovább nyomja lefelé a vizet egészen addig, míg az la perforált csőszakaszt el nem éri. Az 1 a perforált csőszakasz elérésekor elkezdődik a lefúvatás. Az 1 b gőzátvezető lyukakon keresztül a gőz apró buborékok formájában jut a 9 köpenycső terébe, és száll felfelé a 3 felső víztároló edénybe, onnan pedig az 5 gőzelvezető csonkon át a szabadba. Ha a nyomás tovább növekszik, egyre több lb gőzátvezető lyukon keresztül tud a gőz átáramolni és eltávozni a rendszerből. Az la perforált szakaszon elhelyezkedő lb gőzátvezető lyukak felületének megfelelő méretezésével — 1,5 —2-szerese az 1 gőzbevezelő cső keresztinél szeli felületének — elérhető, hogy a lefúvó gőz teljes egészében apró buborékok formájában áramolják a 9 köpenyben. Az la perforált csőszakasz függőleges elrendezésével automatikus szabályozás válik lehetővé A gőz növekvő nyomása lenyomva a vízoszlopot, mindig éppen annyi lb gőzátvezető lyukat tesz szabaddá a gőz kilépése számára, amennyi az adott nyomás és áramlási ellenállás viszonyok meliett éppen szükséges. Mivel a gőzbuborékokat tartalmazó, telítettségi hőmérsékleten levő víz térfogata erősen megnövekszik, nagyobb lesz a gőzbuborékok nélküli vízhez képest. Ezért a gőzbuborékokat tartalmazó vízteret a 3 víztárolóban a 10 bukógáttal célszerű elválasztani a 6 vízelvezető csonktól annak érdekében, hogy a megnövekedett térfogatú gőz-víz elegy magasabb egyensúlyi vízszintje miatt ne távozhasson eí feleslegesen a normál üzemi vizszintet tartó 6 vízelvezető csonkon át a víz. A 9 köpenyben felszálló gőzbuborékok adott esetben bizonyos mennyiségű vizet ragadnak magukkal, amelynek nagy része a 3 víztároló terében elhelyezett 4 ütköző lemezen fennakad. így a 4 ütköíő lemezt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
