система антивзрывной защиты емкости

Формула изобретения

1. Система антивзрывной защиты емкости для взрывоопасной среды, характеризующаяся тем, что она включает размещенную в верхней части емкости по меньшей мере одну форсунку с соплом, сообщенную по взрывоопасной среде последовательно с насосом и через последний с нижней частью емкости с возможностью рециркуляции указанной среды и ее распыления во внутреннем объеме емкости до создания в нем парциального давления паров указанной среды, превышающего верхний пороговый уровень их взрывоопасной концентрации в объеме указанной емкости, при частичном заполнении последнего указанной взрывоопасной средой.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что взрывоопасная среда представляет собой продукт нефтепереработки.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что взрывоопасная среда представляет собой керосин.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что взрывоопасная среда представляет собой дизельное топливо.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что взрывоопасная среда представляет собой газолин.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что взрывоопасная среда представляет собой спирт.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что взрывоопасная среда представляет собой газ.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что взрывоопасная среда представляет собой сжиженный газ.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что взрывоопасная среда представляет собой газотурбинное топливо.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна форсунка выполнена вихревой.

11. Система по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна форсунка выполнена центробежной.

12. Система по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей одна форсунка выполнена струйной.

13. Система по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна форсунка выполнена штифтовой.

14. Система по п.1,отличающаяся тем, она содержит по меньшей мере одну пневматическую форсунку и систему подачи пневматического форсуночного устройства, в которую входят воздушный нагнетатель, топливный насос, фильтр и клапан регулирования давления, причем насос выполнен с возможностью отбора взрывоопасной среды из емкости при запуске системы и его подачи, предпочтительно, через фильтр к клапану регулирования давления, который выполнен с возможностью открытия по достижении давлением заданного уровня, с последующей подачей в распылитель форсуночного устройства, и возврата в емкость распылением в объеме над взрывоопасной средой.

15. Система по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна форсунка содержит по меньшей мере один, преимущественно, управляющий клапан для регулирования по меньшей мере одного параметра подачи среды - массы и/или скорости истечения распыленной среды из форсунки.

16. Система по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть взрывоопасной среды во внутреннем объеме емкости находится в диспергированном состоянии.

17. Система по п.1, отличающаяся тем, что взрывоопасная среда диспергирована в газе или газовой смеси, например воздухе в замкнутом объеме емкости.

18. Система по п.1, отличающаяся тем, что распыленная форсункой взрывоопасная среда диспергирована в смеси по меньшей мере двух газов.

19. Система по п.1, отличающаяся тем, что взрывоопасная среда диспергирована до степени аэрозоля.

20. Система по п.1, отличающаяся тем, что взрывоопасная среда диспергирована до степени пены.

21. Система по п.1, отличающаяся тем, что концентрация взрывоопасной среды в газе или смеси газов во внутреннем объеме емкости составляет не менее 5%, преимущественно более 14%.

22. Система по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена по меньшей мере одним активным датчиком парциального давления взрывоопасной составляющей в объеме воздушной или газовой среды в объеме указанной емкости, управляющим процессом включения-выключения насоса питающего по меньшей мере одну форсунку.

23. Система по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена по меньшей мере одним устройством для отвода и/или нейтрализации статического заряда.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области хранения, транспортировки или применения жидких, газообразных взрывоопасных или потенциально взрывоопасных веществ.

Из предшествующего уровня техники известен способ наддува емкостей с горючей жидкостью взрывопредотвращающей смесью газов, основанный на том, что забирают воздух из атмосферы и подают в наджидкостное пространство емкости, в котором с целью повышения надежности и эффективности создания взрывобезопасной смеси газов при уменьшении числа реагентов воздух перед подачей в емкости пропускают через горючую жидкость, имеющую различную способность растворять азот и кислород (SU 898712 A1, B64D 37/32, 2005.03.20).

Также из предшествующего уровня техники известна система дренажа и наддува топливных баков летательного аппарата нейтральным газом, содержащая коллекторный трубопровод, сообщающий баки выработки топлива с центральным баком, который соединен магистралью через пневмокран с заборником дренажа, двухпозиционный переключатель в коллекторном трубопроводе, трубопровод сброса газа, подключенный к одному из выходных каналов переключателя, трубопровод подачи нейтрального газа в баки с перекрывными электрокранами и жиклерами, предохранительный и вакуумный клапаны в магистрали, соединяющей заборник дренажа с центральным баком, причем с целью повышения взрывобезопасности центрального бака в режиме экстренного снижения летательного аппарата, система снабжена дополнительным трубопроводом с краном жиклером, при этом вход трубопровода соединен с трубопроводом подачи в баки нейтрального газа, а выход подведен в центральный бак (SU 1838183A3, B64D 37/32, 2005.03.20).

Также из предшествующего уровня техники известен способ защиты от технических аварий двигателей самолетов, включающих в себя систему топливных трубопроводов без избыточных давлений к двигателям, секционный топливный бак, оборудованный противовзрывными клапанами и температурными датчиками, а также рассекатели воздушных потоков на обечайках двигателей, отличающийся тем, что по температуре вспышки паров топлива в аварийной секции бака температурные датчики дают команду электрическим исполнительным механизмам противовзрывных клапанов на открытие и топливо из секции сливают, упомянутая закольцованная система топливных трубопроводов без избыточных давлений обеспечивает требуемый напор, а рассекатели потоков воздуха предохраняют от попадания посторонних предметов, снижая аэродинамическое сопротивление (RU 2270140 C1, B64D 37/32, 2006.02.20).

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка системы для комплексной зашиты емкостей с потенциально взрывоопасным содержимым, таких как бензобаки транспортных средств, цистерны, системы для хранения и транспортировки энергоносителей, а также в других областях техники.

Поставленная задача решается за счет того, что система антивзрывной защиты емкости для взрывоопасной среды включает размещенную в верхней части емкости, по меньшей мере, одну форсунку с соплом, сообщенную по взрывоопасной среде последовательно с насосом и через последний с нижней частью емкости с возможностью рециркуляции указанной среды и ее распыления во внутреннем объеме емкости до создания в нем парциального давления паров указанной жидкости, превышающего верхний пороговый уровень их взрывоопасной концентрации в объеме указанной емкости, при частичном заполнении последнего указанной жидкостной взрывоопасной средой.

Предпочтительно, взрывоопасная среда может представлять собой продукт нефтепереработки.

Или взрывоопасная среда может представлять собой керосин или дизельное топливо, или газотурбинное топливо

Или взрывоопасная среда может представлять собой газолин или спирт. Или взрывоопасная среда может представлять собой газ или сжиженный газ.

По крайней мере, одна форсунка может быть выполнена вихревой. По крайней мере, одна форсунка может быть выполнена центробежной. По крайней мере, одна форсунка может быть выполнена струйной. По крайней мере, одна форсунка может быть выполнена штифтовой. Предпочтительно, система антивзрывной защиты емкости для взрывоопасной среды может содержать, по крайней мере, одну пневматическую форсунку и систему подачи пневматического форсуночного устройства, в которую входят воздушный нагнетатель, топливный насос, фильтр и клапан регулирования давления, при запуске системы насос выкачивает топливо из емкости и, предпочтительно, через фильтр подводит его к клапану регулирования давления, который открывается, когда давление достигает заданного уровня и топливо поступает в распылитель форсуночного устройства.

Предпочтительно, по крайней мере, одна форсунка может содержать, по меньшей мере, один преимущественно управляющий клапан для регулирования, по крайней мере, одного параметра подачи среды - массы и/или скорости истечения распыленной среды из форсунки.

Предпочтительно, по крайней мере, часть взрывоопасной среды во внутреннем объеме емкости может находится в диспергированном состоянии.

Предпочтительно, взрывоопасная среда может быть диспергирована в газе или газовой смеси, например воздухе, в замкнутом объеме емкости.

Предпочтительно, распыленная форсункой взрывоопасная среда может быть диспергирована в смеси, по меньшей мере, двух газов.

Предпочтительно, взрывоопасная среда может быть диспергирована до степени аэрозоля.

Предпочтительно, взрывоопасная среда может быть диспергирована до степени пены.

Предпочтительно, концентрация взрывоопасной среды в газе или смеси газов во внутреннем объеме емкости может составлять не менее 6%, преимущественно, более 15%.

Предпочтительно, система антивзрывной защиты емкости для взрывоопасной среды может быть снабжена, по меньшей мере, одним активным датчиком парциального давления взрывоопасной составляющей в объеме воздушной или газовой среды в объеме указанной емкости, управляющим процессом включения-выключения насоса питающего, по меньшей мере, одну форсунку.

Предпочтительно, система антивзрывной защиты емкости для взрывоопасной среды может быть снабжена, по меньшей мере, одним устройством для отвода и/или нейтрализации статического заряда.

Достигаемый технический результат заключается в повышении степени взрывозащищенности за счет создания в емкостях парциального давления паров указанной жидкости, превышающего верхний пороговый уровень их взрывоопасной концентрации, а также за счет обеспечения необходимой дисперсности и контроля параметров среды.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показана система антивзрывной защиты емкости (общая схема).

На фиг.2 показана автоцистерна с антивзрывной защитой.

На фиг.3 стационарная цистерна с антивзрывной защитой.

На фиг.4 хранилище взрывоопасной среды с антивзрывной защитой.

На фиг.1 показана система антивзрывной защиты емкости для взрывоопасной среды, которая включает размещенную в верхней части емкости, по меньшей мере, одну форсунку 1 с соплом 2, сообщенную по взрывоопасной среде 3 последовательно с насосом 4 и через последний с нижней частью емкости 5 с возможностью рециркуляции указанной среды и ее распыления во внутреннем объеме 6 емкости до создания в нем парциального давления паров указанной жидкости, превышающего верхний пороговый уровень их взрывоопасной концентрации в объеме 6 указанной емкости, при частичном заполнении последнего указанной жидкостной взрывоопасной средой.

Взрывоопасная среда также может представлять собой спирт, нефтегазовую смесь или продукты нефтепереработки, такие как бензин или керосин, или дизельное топливо, или газолин, а также газ, преимущественно сжиженный.

Взрывоопасной средой также может являться газотурбинное топливо.

Форсунки для обеспечения необходимой дисперсности и исходя из конкретных условий эксплуатации емкости могут быть выполнены вихревыми или центробежными, или струйными, или штифтовыми, или пневматическими.

Система может содержать пневматическую форсунку и систему подачи пневматического форсуночного устройства, в которую входят воздушный нагнетатель, топливный насос, фильтр и клапан регулирования давления.

При запуске системы насос выкачивает топливо из емкости и, предпочтительно, через фильтр подводит его к клапану регулирования давления, который открывается, когда давление достигает заданного уровня, и топливо поступает в распылитель форсуночного устройства.

После чего осуществлеют возврат в емкость взрывоопасной среды распылением в объеме над взрывоопасной средой.

Предпочтительно, по крайней мере, одна форсунка содержит, по меньшей мере, один, преимущественно управляющий клапан для регулирования, по крайней мере, одного параметра подачи среды - массы и/или скорости истечения из форсунки.

За счет использования упомянутых форсунок, по крайней мере, часть взрывоопасной среды во внутреннем объеме емкости находится в диспергированном состоянии.

Взрывоопасная среда может быть диспергирована форсункой в газе или газовой смеси, по меньшей мере, двух газов, например воздухе, в замкнутом объеме емкости.

Предпочтительно диспергирование взрывоопасной среды до степени аэрозоля.

В некоторых случаях возможно диспергирование взрывоопасной среды до степени пены.

Концентрация взрывоопасной среды в газе или смеси газов во внутреннем объеме емкости должна составляет не менее 5%, преимущественно более 14% для обеспечения нужного уровня безопасности

Предпочтительно, система антивзрывной защиты емкости для взрывоопасной среды снабжена, по меньшей мере, одним активным датчиком 7 парциального давления взрывоопасной составляющей в объеме воздушной или газовой среды в объеме указанной емкости, управляющим процессом включения-выключения насоса питающего форсунку 1.

Также система антивзрывной защиты емкости для взрывоопасной среды 3 снабжена, по меньшей мере, одним устройством 8 для отвода и/или нейтрализации статического заряда.

Описанная система может быть применена в различных областях техники, связанных с хранением и транспортировкой взрывоопасных веществ.