Предохранительные затворы

Подробности

Опубликовано 27.05.2012 13:29

Просмотров: 28524

Предохранительные затворы являются основным устройством, предохраняющим ацетиленовые генераторы от попадания в них взрывной волны и пламени при так называемом обратном ударе пламени, а также препятствуют проникновению воздуха или кислорода в генератор или газопровод.

Явление обратного удара пламени заключается в том, что горящая смесь газов устремляется по ацетиленовому каналу горелки в шланг, а затем при отсутствии предохранительного затвора — в ацетиленовый генератор, где может вызвать взрыв.

Предохранительные затворы могут быть жидкостными (водяными) или сухими.

Жидкостные затворы, как правило, заливают водой, а при работе в условиях низких температур — незамерзающей жидкостью. Конструкция водяного затвора должна соответствовать давлению ацетилена в генераторе, в связи с чем различают затворы низкого (до 1000 мм вод. ст.) и среднего (от 1000 до 15000 мм вод. ст.) давления.

На рисунке показана схема работы водяного затвора низкого давления в различных случаях. Затвор состоит из корпуса и двух трубок: газо-подводящей и предохранительной, которая делается несколько короче газо-подводящей трубки и снабжена сверху воронкой с отбойником. Затвор снабжается газо-выпускным краном и контрольным краном. На газо-подводящей трубке ставится кран.

При нормальной работе водяного затвора ацетилен проходит через газо-подводящую трубку и далее через газо-выпускной кран поступает через шланг в горелку или резак; предохранительная трубка 8 при этом частично заполнена водой. При обратном ударе пламени давление в затворе возрастает, часть воды вытесняется в трубки и при этом нижний конец более короткой предохранительной трубки оказывается на уровне воды. В этот момент вода из трубки выбрасывается в воронку, что дает возможность горящей ацетиленокислородной смеси выйти наружу.

Обратный удар пламени не может пройти в трубку и из нее в газопровод или в генератор, так как трубка, как более длинная, будет заполнена водой, а конец ее будет находиться ниже уровня воды в затворе.

На рисунке показана схема водяного предохранительного затвора ВЗНД-З открытого типа для рабочего давления до 0,1атм с пропускной способностью до 3Шн,

Затвор состоит из корпуса, в который до днища опущены газо-подводящая трубка с отверстиями для выхода газа на конце и рассекатель для равномерного распределения потока газа.

На газо-подводящую трубку надета предохранительная трубка, которая вварена в корпус. Предохранительная трубка в верхней части имеет воронку для налива воды и выброса пламени обратного удара или газов.

В корпус вварены газоотводящий ниппель и контрольный краник для замера уровня воды, а также водоотделитель.

Газ по газоотводяшей трубке проходит через воду и собирается в пространстве над водой, откуда через газоотводящий ниппель поступает к горелке (резаку). В случае обратного удара пламени

в пространстве над водой повышается давление, которым вода вытесняется в предохранительную и газо-подводящую трубки, но так как предохранительная трубка раньше газо-подводящей окажется на уровне воды, то через нее пламя и газы выбросятся в атмосферу, а газо-подводящая трубка окажется Закупоренной водой. Вода займет свой прежний уровень, и затвор снова будет готов к действию при понижении давления в пространстве над ней.

Следует иметь в виду, что при недостатке газа в генераторе или ацетиленопроводе возможен подсос воздуха через предохранительный затвор. Поэтому в случае заметного снижения давления ацетилена нужно немедленно закрыть вентиль на горелке или резаке.

Жидкостные затворы низкого давления — это затворы открытого типа, так как залитая в них вода соприкасается с атмосферой, и после выброса газов или пламени в атмосферу затвор снова приходит в рабочее состояние без вмешательства рабочего.

При давлении ацетилена свыше 0,1—0,15ат применяются водяные затворы среднего давления.

Затвор типа ЗСД-З-0,7 (затвор среднего давления, пропускная способность — 3 м/ч, давление газа до 0,7атм) состоит из корпуса, в дно которого ввернут обратный клапан, состоящий из штуцера, стального покрытого резиной шарика 6 с отростком и кол пачка, ограничивающего подъем шарика. На нижний конец штуцера навернут тройник, один конец которого закрыт пробкой, предназначенной для спуска воды из штуцера и газо-подводящей трубки, и присоединен вентиль. Сетка служит для задержания частиц карбидного ила. В верхней части затвора расположена разрывная мембрана из алюминиевой или другой фольги, зажатая при помощи накидной гайки между двумя резиновыми кольцами. Отверстие, закрываемое пробкой, предназначено для налива, а пробкой — для слива воды. Воду наливают в затвор до контрольной пробки.

Ацетилен поступает в затвор по газо-подводящей трубке и, приподняв шарик, выходит через ниппель. При обратном ударе ацетиленокислородного пламени давлением, передающимся через воду, шарик прижимается к седлу и не допускает проникновения пламени в трубопровод или генератор. Одновременно при давлении 2,5—3,5ат разрывается предохранительная мембрана.

После каждого обратного удара разрывная мембрана должна быть проверена и в случае надобности заменена. Для этого нужно отвинтить гайку 1, вложить между резиновыми кольцами новую мембрану и вновь навернуть гайку, затем мембрану смазать мыльной водой и открыть вентиль 3. Если обнаружится пропуск газа, закрыть вентиль 3 и перебрать мембрану.

При эксплуатации такого затвора требуется не реже двух раз в месяц вывертывать обратный клапан и промывать его водой. При несоблюдении этого правила возможно неплотное прилегание шарика к гнезду штуцера и вследствие этого проникновение взрывной волны в генератор или ацетиленопровод.

При работе от газовой сети, по которой подается городской или естественный газ (метан), требуется применять предохранительный затвор.

Для газопроводов, давление газа в которых не превышает 0,02 кг/см2, может быть применен водяной предохранительный затвор марки ЗГГ-З (затвор для городского газа, пропускная способность 3 мг/ч).

Вода в корпус 3 затвора наливается через воронку по трубе до уровня контрольного крана.

Газ подается в затвор через кран 8 и газо-проводящую трубку. Из затвора через ниппель 6 газ поступает в горелку или резак. Для слива воды и удаления скопившегося ила служит пробка 4.

Допустимое давление газа перед затвором составляет от 0,004 до 0,02 кг/см2 (от 40 до 200 мм вод. ст.).

Жидкостные предохранительные затворы при соблюдении правил эксплуатации обеспечивают надежное предохранение генераторов и ацетиленопроводов от проникновения <в них взрывной волны или газокислородной смеси. Наряду с этим жидкостные (водяные) затворы имеют следующие недостатки:

1)            ацетилен при прохождении через затвор увлажняется, что приводит к понижению температуры пламени горелки;

2)            систематический унос капель воды из затвора приводит к понижению уровня воды в нем, в связи с чем требуется частая проверка наличия воды и добавление ее до уровня контрольного крана;

3)            в холодное время года возможно замерзание воды как в самом затворе, так и в шланге, где скапливается часть влаги, увлекаемой газом. В связи с этим приходится либо заполнять затворы незамерзающей жидкостью (раствор хлористого натрия, хлористого кальция), либо помещать их вместе с переносными ацетиленовыми генераторами в специальные ящики — утеплители.

Сухие затворы. В ряде случаев применяют сухие предохранительные затворы, которые разделяются на две основные группы:

а)            затворы, основанные на действии шаровых или поршневых обратных клапанов;

б)           затворы со вставкой из мелкопористой массы.

Затворы первой группы, основанные только на действии шаровых и поршневых клапанов, не обеспечивают надежного задержания обратных ударов, и пламя обратного удара успевает проникнуть через клапан прежде чем последний закроется.

Сухой предохранительный затвор второй группы состоит из корпуса, в котором при помощи специальной замазки укрепляется цилиндрическая вставка из пористой керамики. В верхнюю часть корпуса 7 ввинчивается шайба 6 с отверстиями. На корпусе с обеих сторон навинчиваются крышки 5 и 8. Уплотнение между корпусом и крышками достигается при помощи резиновых кольцевых прокладок. В крышку впаян штуцер, снабженный ниппелем и разрывной мембраной. Мембрана из оловянистой фольги зажата при помощи колпачка между двумя резиновыми прокладками 1 и 3. В нижнюю крышку 8 впаян штуцер 10. внутри которого помещен обратный клапан в виде резинового шарика 11. Шайба 9 ограничивает перемещение шарика. Газ в затвор поступает через ниппель штуцера 10 и выходит через ниппель 15. В случае обратного удара пламя, проходя через пористую вставку, дробится на мельчайшие струйки и гаснет, а давление в значительной степени теряется благодаря сопротивлению, которое оказывает вставка. Если возникающее при взрыве давление превышает 2.5— 3,5ат, то предохранительная мембрана разрывается, и газ выходит наружу.

Эксплуатация сухих затворов допускается только при температуре окружающего воздуха выше 0° С, так как при низких температурах затвор может оказаться закупоренным замерзшей влагой, выделяющейся из газа, т. е. теряется основное преимущество сухого затвора. Учитывая, что надежность сухих затворов недостаточна, следует всегда применять водяные затворы.

Правила техники безопасности при эксплуатации предохранительных затворов.

Для правильной и безопасной работы затвора нужно выполнять следующие правила.

1.            Затвор должен всегда находиться в вертикальном положении.

2.            Воду в затвор нужно наливать до уровня контрольного крана, при открытии которого вода должна капать, но ни в коем случае не выливаться сильной струей. Наполнение затвора водой и проверка уровня воды должны производиться только при выключенной подаче газа.

3.            При прекращении отбора газа необходимо закрыть кран на входе в затвор.

4.            Не реже двух раз в смену при нормальной работе и, кроме того, после каждого обратного удара нужно проверять при помощи контрольного крана заполнение затвора водой и добавлять в него воду в случае понижения ее уровня.

5.            Не реже одного раза в неделю следует проверять при помощи мыльной воды плотность всех соединений в затворе (резьбы, прокладки, места соединения шланга с ниппелем).

6.            Не реже одного раза в месяц затвор следует разбирать, очищать от ила и промывать.

Седло клапана затвора среднего давления следует перед его сборкой смазывать тавотом.

7.            В зимнее время при работе на открытом воздухе или в неотапливаемом помещении из затвора после прекращения работы должна быть слита вода во избежание замерзания. При температуре ниже 0° С воду необходимо заменить незамерзающей жидкостью.

8.            При эксплуатации затворов закрытого типа необходимо иметь запас готовых разрывных мембран из алюминиевой или оловя-нистой фольги. После каждого обратного удара разрывная мембрана должна быть проверена и в случае надобности заменена. Ни в коем случае нельзя заменять разрывную мембрану фибровыми, резиновыми или какими-либо другими прокладками.

pДля газопроводов, давление газа в которых не превышает 0,02 кг/см2, может быть применен водяной предохранительный затвор марки ЗГГ-З (затвор для городского газа, пропускная способность 3 мг/ч). p