огнепреградитель

Формула изобретения

Огнепреградитель, содержащий корпус с огнепреграждающим элементом, включающим теплопроводящие пластинки, и нагревательный элемент, отличающийся тем, что теплопроводящие пластинки расположены внутри корпуса и введено устройство управления и регулирования процессом подогрева, образующее вместе с нагревательным элементом систему подвода тепла, причем нагревательный элемент закреплен на корпусе или на огнепреграждающем элементе, или на теплопроводящих пластинках.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области противопожарной техники и в первую очередь может быть использовано на предприятиях химической, нефтеперерабатывающей промышленности, в различных системах хранения и транспортировки пожароопасных и взрывоопасных продуктов с целью предотвращения экологических катастроф. В частности, изобретение относится к устройствам для задержки пламени и предотвращения его распространения внутрь резервуара или трубопровода.

Известен огнепреградитель [патент РФ № 2142304, МПК А62С 4/02], состоящий из корпуса и огнепреграждающего элемента, выполненного в виде поочередно уложенных в пакет плоских и гофрированных пластин.

Очевидным недостатком его является невозможность эксплуатации такого огнепреградителя при отрицательных температурах окружающей среды.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является огнепреградитель для резервуаров с горючими жидкостями [А.с. СССР № 387718, МПК А62С 39/00; опубл. 22.06.1973, бюлл. № 28].

Известный огнепреградитель содержит огнепреграждающий элемент, выполненный в виде пакета металлических пластин, размещенных в корпусе, причем концы этих пластин находятся вне корпуса огнепреградителя. В нижней части корпуса под пакетом металлических пластин (огнепреграждающим элементом) помещен взрывобезопасный нагревательный элемент, например, в виде изогнутой оребренной трубы, сообщающейся с источником пара или содержащей электрическое нагревательное устройство.

Недостаток известного клапана заключается в том, что он не может обеспечить безопасную и безаварийную работу в связи с тем, что нагревательный элемент расположен под огнепреграждающим элементом ближе к резервуару, и тепло от него передается не только вверх наружным концам пластин огнепреграждающего элемента, но и нижнему переходному патрубку, установленному на резервуаре с горючей жидкостью, пары которой могут воспламениться непосредственно в резервуаре. Кроме этого эффективность прогрева такого огнепреградителя крайне низка в силу отсутствия прямого контакта нагревательного элемента с огнепреграждающим элементом. Ведь «нагретый воздух, отдавая часть тепла наружным концам пластин, которые передают это тепло остальной части пластин», не сможет одинаково эффективно и равномерно прогреть центральную рабочую часть пакета металлических пластин (огнепреграждающий элемент), наиболее подверженную инееобразованию и обледенению.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности, обеспечении безопасности работы и расширении функциональных возможностей огнепреградителя.

Технический результат, который может быть получен при использовании заявляемого изобретения, заключается в поддержании положительной температуры в огнепреграждающем элементе, не допускающей инееобразования и обледенения.

Поставленная задача решается тем, что в огнепреградителе, содержащем корпус с огнепреграждающим элементом, включающим теплопроводящие пластинки, и нагревательный элемент, теплопроводящие пластинки расположены внутри корпуса и дополнительно введено устройство управления и регулирования процессом подогрева, образующее вместе с нагревательным элементом систему подвода тепла, причем нагревательный элемент может быть закреплен или на корпусе, или на огнепреграждающем элементе, или на теплопроводящих пластинках, или одновременно на корпусе, теплопроводящих пластинках и огнепреграждающем элементе.

Нагревательные элементы могут быть выбраны, исходя из условий эксплуатации и класса огнепреградителя. Нагревательные элементы системы подвода тепла расположены в непосредственной близости от поверхности огнепреграждающего элемента или корпуса с целью наилучшего контакта и более интенсивной теплопередачи. Устройство управления и регулирования процессом подогрева может быть закреплено различными способами, например, путем крепления непосредственно на корпусе. Пластинки, в зависимости от формы и вида огнепреграждающего элемента, могут быть выбраны разного размера и формы, например, для огнепреграждающего элемента, выполненного в виде поочередно уложенных в пакет плоских и гофрированных пластин, теплопроводящие пластинки могут быть выбраны прямоугольными и установлены параллельно плоской и гофрированной пластинам.

Для огнепреградителя, огнепреграждающий элемент которого выполнен в виде рулона гофрированной и плоской лент, спирально навитых вокруг стального стержня, теплопроводящие пластинки могут быть выполнены замкнутыми в виде концентрических колец, общим центром которых является стальной стержень.

На фиг.1 представлен вид сверху огнепреградителя, огнепреграждающий элемент которого выполнен в виде рулона гофрированной и плоской лент, спирально навитых вокруг стального стержня, причем в его конструкцию введены пластинки в виде концентрических колец с общим центром в виде стального стержня, а нагревательные элементы системы подвода тепла закреплены в верхней части этих колец.

На фиг.2 представлен вид сбоку огнепреграждающего элемента, в конструкцию которого введены теплопроводящие пластинки параллельно плоской и гофрированной лентам, составляющим огнепреграждающий элемент, причем нагревательные элементы системы подвода тепла закреплены в верхней части этих пластинок.

На фиг.3 представлен местный вырез огнепреграждающего элемента, при этом нагревательный элемент системы подвода тепла закреплен на верхней части плоской ленты огнепреграждающего элемента.

Чаще всего огнепреградители устанавливают вместе с дыхательным клапаном. В осенне-зимний период с целью предотвращения обледенения кассеты огнепреградителей снимают, и резервуары остаются незащищенными от проникновения в них пламени в результате возгорания паровоздушной смеси вне резервуара, что противоречит нормам пожарной безопасности. Чтобы не допустить образования инея и обледенения каналов огнепреграждающего элемента, необходимо обеспечить постоянную положительную температуру на поверхности огнепреграждающего элемента путем введения системы подвода тепла к огнепреградителю. Возможно несколько вариантов крепления системы подвода тепла к огнепреградителю, например, нагревательный элемент можно разместить только на корпусе, но экспериментально установлено, что при любой мощности нагрева такой способ прогрева огнепреградителя эффективен только для огнепреградителей малых диаметров, в силу того, что огнепреграждающий элемент в этом случае прогревается на расстояние не более 3 см от корпуса, а остальная площадь поверхности огнепреграждающего элемента подвержена обледенению. Другим вариантом крепления системы подвода тепла является закрепление нагревательных элементов только на огнепреграждающем элементе. В этом случае прогрев улучшается, возможно использование и для огнепреградителей больших диаметров, но так как устройство управления и регулировки процессом подогрева расположено на корпусе, логично использовать поверхность корпуса также и для размещения нагревательных элементов. Таким образом, наиболее рациональным и эффективным является вариант крепления системы подвода тепла одновременно и к корпусу и к огнепреграждающему элементу. В этом случае в зависимости от частоты размещения нагревательных элементов системы подвода тепла, возможен прогрев как всей площади поверхности огнепреграждающего элемента, так и минимально необходимой для безопасного функционирования огнепреградителя.

Огнепреградитель состоит из корпуса 1, внутри которого расположен огнепреграждающий элемент, который выполнен в виде рулона гофрированной 2 и плоской 3 лент, спирально навитых вокруг стального стержня 4. Для обеспечения возможности использования огнепреградителя в осенне-зимний период при отрицательных температурах окружающей среды в конструкцию огнепреградителя введена система подвода тепла, содержащая нагревательный элемент 5, расположенный либо на некоторых плоских 3 или гофрированных 2 лентах, либо на теплопроводящих пластинках 6, введенных в конструкцию огнепреграждающего элемента.

Устройство работает следующим образом. При снижении температуры окружающей среды до определенного значения включается система подвода тепла, повышается температура нагревательного элемента 5, расположенного в непосредственной близости от огнепреграждающего элемента и расположенного либо на некоторых плоских 3 или гофрированных 2 лентах, либо на теплопроводящих пластинках 6. В силу свойства теплопроводности начинается интенсивный теплообмен между нагревательным элементом 5 и поверхностью пластинки 6 или ленты и, соответственно, прогрев оставшейся части огнепреграждающего элемента. Нагревательные элементы 5 установлены так, что находятся на рассчитанном и экспериментально проверенном расстоянии друг от друга с целью прогрева максимально возможной площади огнепреградителя. При дыхании резервуара происходит резкое охлаждение огнепреграждающего элемента, однако после прекращения подачи воздуха через огнепреградитель, так как система подвода тепла включена постоянно и размещена по поверхности огнепреграждающего элемента и на корпусе, происходит довольно быстрый вторичный прогрев огнепреградителя и нет возможности для обледенения каналов огнепреградителя.

Таким образом, эксплуатация огнепреградителя возможна при любых температурах окружающей среды, что обеспечивает безопасную и безаварийную работу резервуара.