CZ19031U1

CZ19031U1 - Lamellar structure of explosion-proof insert, particularly for pipe explosion-proof safeties and other similar devices

Info

Publication number: CZ19031U1
Application number: CZ200820304U
Authority: CZ
Inventors: Dvorácek@Vladimír; Sedlák@Jan
Original assignee: Dvorácek@Vladimír; Sedlák@Jan
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2008-10-29

Description

Lamelová skladba antidetonační vložky, zejména pro potrubní protiexplozivní pojistky a jiná podobná zařízeníLamella structure of anti-knock inserts, especially for pipe flame arresters and other similar devices

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká lamelové skladby antidetonační vložky, zejména pro potrubní protiex5 plozivní pojistky a jiná podobná zařízeni, která je vhodná pro vytváření průtočných bezpečnostních přepážek v potrubních systémech, větracích otvorech nádrží a v jiných prostorách obsahujících hořlavé nebo výbušné látky především v ropném a chemickém průmyslů.The technical solution relates to the lamella structure of the anti-knock liner, especially for pipe protiex5 blanket fuses and other similar devices, which is suitable for creating flow-through safety partitions in piping systems, tank ventilation openings and other areas containing flammable or explosive substances especially in oil and chemical industries. .

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Problematika zabezpečení potrubních rozvodů a technologických zařízení, která obsahují hořlavé ío a nebo výbušné látky, jc obvykle řešena instalací protipožárních, antidetonačních a deflagraěních pojistek zařazovaných do potrubních systémů, případně do ústí výdechů zásobníků nebezpečných látek a do jiného podobného výbušného prostředí, V systému se instalují tak, aby v případě vznícení média v jednom prostoru oddělily tento prostor od prostoru chráněného. Chráněným prostorem může být pokračující potrubní trasa, zásobníky či okolní atmosféra. Tyto pojistky obvykle sestávají z potrubních přírub, mezi něž jsou do speciálních rámů a držáků vkládány neprubojné, avšak pro médium průtočné vložky, na jejichž konstrukčním provedení především závisí bezpečnost a spolehlivost funkce zařízení a jeho předpokládané účinky. Nejčastější provedení neprůbojných vložek spočívá v navinutí pravidelně tvarované, nejčastěji střídavě zalamované nebo zvlněné kovové pásoviny do podoby cívky, ve které vznikají průchozí komůrky a která zo je dále uchycena v rámu nebo obdobném držáku a takto upravená je nastavena svojí plochou do cesty protékajícího média. Tato zařízení mohou být v provedení jednosměrném instalovaném především pro utlumení průniku plamene pri detonačním hoření a s ním spojené rázové tlakové vlny probíhající nadzvukovou rychlostí v jednom směru, anebo mohou být v provedení fungující v opačném směru jako deflagracní, kde zabraňuji průniku plamene z vnějšího prostředí do chra25 něné části systému.The issue of security of piping and technological equipment containing flammable or explosive substances is usually solved by the installation of fire, anti-knock and deflagration fuses included in the piping systems, or into the mouths of reservoirs of dangerous substances and other similar explosive environment. so that, in the event of the ignition of the medium in one space, it separates the space from the protected space. The protected area can be an ongoing pipeline route, reservoirs or the surrounding atmosphere. These fuses usually consist of pipe flanges between which non-continuous, but flow-through inserts are inserted into special frames and holders, the design of which relies primarily on the safety and reliability of the operation of the device and its anticipated effects. The most common embodiment of the non-penetrating inserts consists in winding a regularly shaped, most often alternately kinked or corrugated metal strip into the form of a coil in which the through chambers are formed and which is further retained in a frame or similar holder and adjusted. These devices may be of the unidirectional type installed primarily to attenuate flame penetration during detonation combustion and associated shock pressure waves running at supersonic velocity in one direction, or they may be of the opposite direction as deflagration, preventing flame penetration from the outside into the ch25. parts of the system.

Nevýhoda z pásovin vinutých neprůbojných vložek se ukazuje především v obtížně realizovatelném navinutí tvarované pásoviny do podoby cívky, kde pro účely vytvoření antidetonační vložky je zapotřebí značného torzního utažení cívky, což v daném případě vede k deformaci a natažení pásoviny a k nepravidelnému rozmístění průchozích komůrek v průchozím průřezu potrubní cesty média. Základní požadovaná funkce zařízení, která takto provedené vložky obsahují, může být tímto v okamžiku výbuchu média ohrožena.The disadvantage of the strips of the winding non-penetrating liners is shown in particular by the hardly feasible winding of the formed strip into the form of a spool, where a large torsion tightening of the spool is required for the anti-knocking insert. pipeline path media. The basic required function of the device containing such inserts can be endangered at the moment of the explosion of the medium.

Další známé provedení vkládané vložky do protiexplozivní pojistky je popsáno v patentovém dokumentu CZ 295987 a spočívá ve vytvoření rámu, ve kterém je střídavě uložena pásová lamela rovinná a lamela opatřená v příčně navinutým drátem tak, že mezery mezi jednotlivými závity tvoří průchozí komůrky pro médium. Průřez drátu a tím i průřez komůrky je přesně kalibrován pro danou výbušnou nebo hořlavou směs, přičemž čím výbušnější je směs, tím je zapotřebí zvolit menší průřez drátu, který je kruhového a nebo víceúhetníkového průřezu.Another known embodiment of an insert for an anti-explosive fuse is described in the patent document CZ 295987 and consists in forming a frame in which the strip strip is planar and the strip provided in a coiled wire so that the gaps between the individual threads form the through-flow chambers. The cross-section of the wire and hence the cross-section of the chamber is precisely calibrated for a given explosive or flammable mixture, the more explosive the mixture, the smaller the cross-section of the wire, which is circular or multihead.

Nevýhody tohoto provedení spočívají především v tom, že jednotlivé závity navinutého drátu dovolují s ohledem na pevnost a stabilitu závitu navíjení jen do určité mezní šíře pásové lamely a pokud hy vznikl požadavek na širší pásovou lamelu, vzniká vysoká pravděpodobnost uvolnění závitu a tím i jeho nestability, deformace komůrky a jejího průřezu s následným ponížením účinků vložky. Požadavek na větší axiální šířku vinuté antidetonační vložky při předpokládaných větších explozních zatíženích potrubního systému ve směru procházejícího média bývá řešen zařazením více antidetonačních vložek za sebou, což však vždy vede ke zvětšování poctu dalších vkládaných součástek zpevňujících sestavu a komplikuje tak konstrukci pojistky se všemi negativními důsledky pro nebezpečí zanášení, náročnost údržby a nebezpečí omylů při zpětné montáži. Řazení vložek pravoúhlé samonosné koncepce za sebou je pak zcela nevhodné, protože vždy vznikají velké mezilehlé prostory,The disadvantages of this embodiment are, in particular, that the individual windings of the wound wire allow for winding up to a certain limit of the strip lamellae with respect to the strength and stability of the strip lamina and if there is a requirement for a wider strip lamellae deformation of the chamber and its cross-section with subsequent humiliation of the effects of the liner. The requirement for a larger axial width of the winding anti-knock liner at the assumed higher explosive loads of the piping system in the direction of the passing medium is solved by placing more anti-knock liners in succession, which always leads to an increase in the number of additional components reinforcing the assembly. Danger of clogging, difficulty of maintenance and risk of errors during refitting. The sequencing of the rectangular self-supporting inserts in a row is then totally unsuitable because there are always large intermediate spaces,

CZ 19031 UlCZ 19031 Ul

V mezinárodní přihlášce PCT/DE 04/01355 je popsána vložka tvořená navinutou pásoví nou s pilovitou příčnou perforací. I v tomto případě tvarováním lamely a jejím skládáním do podoby cívky jsou vytvářeny průchozí komůrky pro protékající médium a shora popsané nedostatky podobných konstrukcí jsou patrné i u tohoto řešení.International application PCT / DE 04/01355 discloses an insert formed by a wound belt with a sawtooth transverse perforation. In this case too, by shaping the lamella and folding it into the form of a coil, through-flow chambers are created for the flowing medium, and the above-described drawbacks of similar constructions are also evident in this solution.

U potrubních systémů větších průměrů je tento technický problém ještě výraznější. Například podle dokumentu WO 2004/106219 je řešen zařazením rozvětvené antidetonační pojistky na více větví menších průtočných průřezů, přičemž do každé této větve je vložena samostatná antidetonační vložka. I v tomto případě jsou patrné nedostatky takto provedené antidetonační pojistky, neboť rozvětvením především omezují kontinuální průtok média spolu se zvyšující se výrobní i» pracností.For larger diameter pipe systems, this technical problem is even more pronounced. For example, according to WO 2004/106219, it is solved by incorporating a branched anti-knocking fuse on a plurality of branches of smaller flow cross sections, each of which is provided with a separate anti-knocking insert. Even in this case, the deficiencies of the anti-knocking fuse are obvious, because by branching they mainly limit the continuous flow of the medium together with the increasing production and labor intensity.

Nejbližší technické řešení je popsáno v českém užitném vzoru CZ 16431 U, kde je již provedení vložky tvořeno lamelovou skladbou tvořenou tvarovanými lamelami s podélnými drážkami vytvořenými vždy na jedné z ploch lamely, které jsou na sebe pravidelné skládány tvoříc tak tuhý celek s průchozími otvory pro průchod média.The closest technical solution is described in the Czech utility model CZ 16431 U, where the insert is already formed by a lamella structure formed by shaped lamellas with longitudinal grooves formed on one of the lamella surfaces, which are stacked regularly to form a rigid unit with through holes for passage. media.

is Ukazuje se však, že průchozí vlastnosti tohoto provedení vložky jsou sice velmi dobré pro nejběžnější média nižších tříd výbušností, ale pro výkonné pojistky lze dosáhnout dobrých průtočných parametrů jen technologicky velmi náročným postupem výroby lamel.However, it appears that the through-flow characteristics of this liner design are very good for the most common media of lower explosion classes, but for high-performance fuses good flow characteristics can only be achieved by the technologically demanding process of lamella production.

Cílem technického řešení je vytvoření takové neprůbojné vložky pro antiexplozivní pojistku, která by shora uvedené nedostatky stávajících provedení odstraňovala a současně by zachovalaThe aim of the technical solution is to create such an impermeable insert for an antiexplosive fuse, which would eliminate the above mentioned drawbacks of existing designs and at the same time would preserve

2ϋ výhodnou koncepci samonosné pravoúhlé vložky s jedinou sadou lamel bez dalších podpůrných součástek.2ϋ convenient concept of self-supporting rectangular insert with a single set of slats without additional support components.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Shora uvedené nevýhody stávajících provedení vložek pro neprůbojné protiexploživili pojistky ve velké míře odstraňuje a účel technického řešení splňuje skladba antidetonační vložky, zejmé25 na pro potrubní protiexplozivní pojistky a jiná podobná zařízení, sestávající ze soustavy na sebe naskládaných tvarovaných lamel a pravidelné vložených rovinných lamel uzavřených v pouzdru pojistky podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že tvarovaná lamela je oboustranně opatřena shodnými a pravidelně uspořádanými podélnými drážkami o šířce t a výšce h, přičemž mezi každé dvě sousední tvarované lamely je vložena rovinná lamela a přičemž výška h jednotlivé podélné drážky činí s výhodou 25 až 35 % šířky t podélné drážky.The above-mentioned disadvantages of existing inserts for non-explosive flame arresters are largely eliminated and the purpose of the invention is met by the anti-knock inserts composition, in particular for flame arresters and other similar devices, consisting of a stack of stacked shaped slats and regularly inserted planar slats fuses according to the technical solution, characterized in that the shaped lamella is provided on both sides with identical and regularly arranged longitudinal grooves of width t and height h, wherein a planar lamella is inserted between each two adjacent shaped lamellas and the height h of the individual longitudinal groove 25 to 35% of the width t of the longitudinal groove.

Výhody takto provedené lamelové skladby antidetonační vložky podle technického řešení spočívají především v tom, že pro účely zabránění průniku plamene v případě zážehu nebo výbuchu přepravovaného média v potrubním systému vzniká velmi tuhá, kompaktní a v podstatě neomezeně axiálně dlouhá zhášecí clona, která může být vytvořena i pro průměry potrubí velkých velí35 kostí, aniž by bylo nutné pro její stabilizaci doplňovat konstrukci pojistky dalšími přídržnými prvky, které jinak vytváří překážku protékajícímu médiu a zhoršují průtokové parametry potrubního systému. Provedení vložky podle technického řešení je vhodné i pro instalaci do potrubních systémů přepravujících média o vyšších třídách výbušností.The advantages of such a slat construction of the anti-knock liner according to the technical solution consist mainly in the fact that in order to prevent flame penetration in the event of ignition or explosion of transported medium in the piping system a very stiff, compact and substantially unlimited axially long extinguishing orifice is formed. for pipe diameters of large size 35 bones, without the need to supplement the fuse structure with additional retaining elements that otherwise create an obstacle to the flowing medium and impair the flow characteristics of the piping system. The insert design according to the technical solution is also suitable for installation in piping systems carrying media of higher explosion classes.

Ukazuje se, že vhodně zvolenou technologií výroby tvarované lamely v kombinaci se skládanou, nikoli vinutou, koncepcí, lze dosáhnout velmi vysoké plošné zatížitelnosti lamel, což umožňuje velmi silné stlačení svazku při výrobě vložky a zajistí přesnost a opakovatelnost tvaru kanálků v řádu několika setin milimetru.It turns out that a suitably selected technology for producing a shaped lamella in combination with a folded, not wound, concept can achieve a very high sheet loading, which allows very strong bundle compression during insert manufacture and ensures channel accuracy and repeatability in the order of several hundredths of a millimeter.

Uvedené nové řešení tedy jako dosud jediné umožňuje vytvoření, ve všech směrech tuhé. vložky s dostatečně dlouhými kanálky o velmi malém průřezu za současné vysoké hustoty kanálků na plochu průřezu a jejích precisní pravidelnosti.Thus, the novel solution thus far is the only one which makes it possible to create a rigid in all directions. inserts with sufficiently long channels of very small cross-section, at the same time high channel densities per cross-sectional area and its precise regularity.

CZ 19031 UlCZ 19031 Ul

Přehled obrázku na výkreseOverview of the figure in the drawing

Pro bližší objasnění technického řešení jsou na připojeném výkrese znázorněna příkladná provedení profilované lamely a její skladby pro antidetonační vložky v sestavě,In order to clarify the technical solution, the attached drawing shows exemplary embodiments of a profiled slat and its composition for anti-knock inserts in the assembly,

Obr. 1 představuje v příčném řezu provedení sestavy profilované lamely s vyznačeným tvarem 5 podélných kanálů a jejich harmonii s proloženými rovinnými lamelami a na obr. 2 je znázorněna v axonometrickém průmětu samostatná tvarovaná lamela.Giant. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a profiled lamella assembly having the shape of 5 longitudinal channels and their harmony with the interposed planar lamellas, and FIG. 2 shows a separate profiled lamella in axonometric projection.

Příklad provedení technického řešeniExample of technical solution

Na obr. 1 je v příčném řezu patrná sestava lamelové vložky tvořená profilovanými tvarovanými lamelami i a mezivioženými rovinnými lamelami 2. Mezi každou sousední tvarovanou lamelou i ío a rovinnou lamelou 2 jsou patrny průchozí kanály tvořené podélnými drážkami 3 o výšce h a šířce t. lato lamelová sestávaje vložena do pouzdra pojistky /nezakresleno/.1 shows a cross-section of a lamella insert formed by profiled shaped slats and intermediate planar slats 2. Between each adjacent shaped slat 10 and a planar slat 2, passage channels are formed formed by longitudinal grooves 3 of height and width t. inserted into the fuse holder (not shown).

Na obr. 2 je v axonometrickém průmětu znázorněna jednotlivá tvarovaná lamela J_ s vyznačenou axiální délkou L,FIG. 2 shows an individual shaped lamella with the axial length L in axonometric projection,

Claims

The lamella structure of an anti-knock pad, especially for duct flame arresters and other similar devices, consisting of a system of stacked shaped lamellas and regularly inserted planar lamellas enclosed in a fuse holder, characterized in that the shaped lamella (1) is provided on both sides with identical and regularly arranged longitudinal grooves (width ít) and height (h), wherein between each two adjacent shaped slats (1) it is inserted 20 on the planar slat (2) and wherein the height (h) of the individual longitudinal groove (3) is preferably 25 to 35% of the width (t) of the longitudinal groove (3).