PL232932B1 - Nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa do zbiorników, zwłaszcza dla suchych materiałów drobnoziarnistych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa (1) do zbiorników, zwłaszcza dla suchych materiałów drobnoziarnistych, zawierający pierwszą obudowę (2) połączoną ze zbiornikiem definiującą gniazdo zaworowe (21), korpus (3) połączony z pierwszą obudową (2) i wyposażony w prowadnicę (31), zawieradło (4) współpracujące z gniazdem zaworowym (21) i wyposażone w środki uszczelniające (41) od strony gniazda zaworowego (21), sworzeń (5) zamocowany od strony przeciwnej, do gniazda zaworowego (21) i osadzony przesuwnie w rzeczonej prowadnicy (31), oraz człon podtrzymujący (42), na którym znajduje się co najmniej jeden element balastowy (43). Aby zapewnić możliwość ręcznego sterowania zaworem w przypadku zanieczyszczenia mechanizmu za pomocą drobin, korpus (3) połączony jest z pierwszą obudową (2) za pośrednictwem co najmniej trzech wzdłużnych elementów łączących (6) definiujących okrąg (61), przy czym zawieradło (4) znajduje się we wnętrzu tego okręgu (61), a sworzeń (5) zaopatrzony jest po przeciwnej do zawieradła (4) stronie prowadnicy (31) w środki przyłożenia momentu obrotowego (51), korzystnie w formie uchwytu.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa do zbiorników, zwłaszcza dla suchych materiałów drobnoziarnistych, zawierający pierwszą obudowę połączoną ze zbiornikiem definiującą gniazdo zaworowe, korpus połączony z pierwszą obudową i wyposażony w prowadnicę, zawieradło współpracujące z gniazdem zaworowym i wyposażone w środki uszczelniające od strony gniazda zaworowego, sworzeń zamocowany od strony przeciwnej do gniazda zaworowego i osadzony przesuwnie w rzeczonej prowadnicy, oraz człon podtrzymujący, na którym znajduje się co najmniej jeden element balastowy.

Tego rodzaju zawory grawitacyjne służą zazwyczaj do zabezpieczenia płaszczy zbiorników magazynowych suchych materiałów drobnoziarnistych takich jak: cement, wapno, mączka kamienia wapiennego, popiół energetyczny itp. Zbiornikami zazwyczaj są stalowe lub betonowe silosy, zadaszone od góry, natomiast od dołu wyposażone w stożek zbiegający się do wylotu zbiornika posiadający wylot materiału. Zawory bezpieczeństwa umieszcza się najczęściej na dachu zbiornika. Ich zadaniem jest zabezpieczenie konstrukcji zbiornika przed nadmiernym nadciśnieniem lub podciśnieniem panującym w jego wnętrzu. Liczba i masa elementów balastowych jest przy tym dobierana w zależności od ciśnienia panującego w zbiorniku.

Niestety często drobiny znajdujące się w zbiorniku przenikając podczas cyklu upustowego do przestrzeni nad zawieradłem mogą doprowadzić do zablokowania się zaworu w pozycji zamkniętej, uniemożliwiając jego otwarcie bądź przeciwnie - do zablokowania w pozycji otwartej, uniemożliwiając jego zamknięcie.

Celem wynalazku było dostarczenie rozwiązania pozbawionego tej niedogodności.

Istotą wynalazku jest opisany na wstępie nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa, charakteryzujący się tym że korpus połączony jest z pierwszą obudową za pośrednictwem co najmniej trzech wzdłużnych elementów łączących definiujących okrąg montażowy, przy czym zawieradło znajduje się we wnętrzu okręgu montażowego, a sworzeń zaopatrzony jest po przeciwnej do zawieradła stronie prowadnicy w środki przyłożenia momentu obrotowego, korzystnie w formie uchwytu.

Uchwyt zapewnia kontrolę drożności zaworu bezpieczeństwa, przy czym dzięki takiej konstrukcji zaworu umożliwia on przesuw, a przede wszystkim obrót zawieradła wokół osi sworznia, jeżeli doszło do jego blokady.

Korzystnie nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa zawiera drugą przelotową obudowę osadzoną we wnętrzu pierwszej obudowy definiującą drugie gniazdo zaworowe i wyposażoną w co najmniej jeden wlot wchodzący od zewnętrz pierwszej obudowy, drugą prowadnicę połączoną z drugą obudową i osadzoną w jej wnętrzu, drugie zawieradło współpracujące z drugim gniazdem zaworowym i wyposażone w środki uszczelniające od strony drugiego gniazda zaworowego, drugi sworzeń zamocowany od strony drugiego gniazda zaworowego i osadzony przesuwnie w rzeczonej drugiej prowadnicy, oraz człon podtrzymujący, na którym znajduje się co najmniej jeden element balastowy zamocowany od strony przeciwnej do drugiego gniazda zaworowego, przy czym drugi sworzeń zaopatrzony jest po przec iwnej do drugiego zawieradła stronie drugiej prowadnicy w środki przyłożenia momentu obrotowego, korzystnie w formie gniazda pod klucz.

Tak jak i w poprzednim przypadku taka konstrukcja zaworu umożliwia obrót i podniesienie zawieradła wokół osi drugiego sworznia, gdyby okazało się, że zablokowało się ono na drugim gnieździe zaworowym. Tym samym możliwa jest kontrola drożności wariantu podciśnieniowego zaworu bezpieczeństwa.

Wynalazek zilustrowano poniżej w przykładzie wykonania i na rysunku, na którym:

fig. 1 przedstawia nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa według wynalazku w przekroju osiowym i w stanie zamkniętym;

fig. 2 przedstawia zawór z rysunku fig. 1 w widoku z góry;

fig. 3 przedstawia zawór z rysunku fig. 1 w przekroju osiowym i w stanie otwartym;

fig. 4 przedstawia nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa według wynalazku zawierający zawór podciśnieniowy w przekroju osiowym i wzdłuż osi budowy zaworu podciśnieniowego;

fig. 5 przedstawia zawór z rysunku fig. 4 w przekroju osiowym i w poprzek osi obudow y zaworu podciśnieniowego;

fig. 6 przedstawia zawór z rysunku fig. 4 w przekroju osiowym i w stanie otwartym zaworu nadciśnieniowego; a

PL 232 932 B1 fig. 7 przedstawia zawór z rysunku fig. 4 w przekroju osiowym i w stanie otwartym zaworu podciśnieniowego.

Pokazany na rysunku fig. 1 i fig. 2 nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa 1 do zbiorników, zwłaszcza suchych materiałów drobnoziarnistych, zawiera pierwszą obudowę 2 o kształcie rurowym połączoną z niepokazanym na rysunku zbiornikiem za pośrednictwem elementu kołnierzowego 22.

Obudowa 2 definiuje gniazdo zaworowe 21, znajdujące się od strony przeciwnej do elementu kołnierzowego 22 w pobliżu brzegu elementu rurowego, którego krawędzie zostały zaokrąglone, dla zapewnienia lepszej szczelności pomiędzy gniazdem 21 a elementem uszczelniającym. Obudowa 2 ponadto na swojej zewnętrznej powierzchni posiada przyspawany promieniowo okrąg montażowy 61.

Zawór 1 ponadto zawiera cylindryczny korpus 3 połączony z pierwszą obudową 2 za pośrednictwem czterech wzdłużnych elementów łączących 6 sprzęgających okrąg montażowy 61 i górną powierzchnię 32 korpusu 3. Elementy łączące 6 mają w tym przykładzie wykonania formę prętów gwintowanych, na których znajdują się tuleje dystansowe ustalające odstęp osiowy pomiędzy korpusem 3 a obudową 2.

Ponadto korpus 3 jest wyposażony w prowadnicę 31, w kształcie tulei przyspawanej do górnej powierzchni 32, w której osadzony jest przesuwnie sworzeń 5 o kształcie walcowym. Sworzeń 5 na swojej dolnej stronie połączony jest z zawieradłem 4 współpracującym z gniazdem zaworowym 21.

Zawieradło 4 zawiera człon podtrzymujący 42 w formie dysku przyspawany do podstawy sworznia, środki uszczelniające 41 znajdujące się na spodniej powierzchni dysku 42, oraz element balastowy 43 znajdujący się na górnej powierzchni dysku 42. Środki uszczelniające mają formę arkusza materiału elastomerowego dla zapewnienia szczelności pomiędzy dyskiem 42 a gniazdem zaworowym 21. Natomiast element balastowy 43 ma kształt U-kształtnego elementu nasuniętego na sworzeń i obejmującego go w kierunku promieniowym.

Ilość i masa poszczególnych elementów balastowych uzależniona jest od wymaganego ciśnienia, na jakie nastawiona jest klapa bezpieczeństwa. Jeżeli siła działająca na zawieradło za pośrednictwem elementów balastowych jest mniejsza (lub jest większa w przypadku zaworu podciśnieniowego) od siły działającej na powierzchnię elementu uszczelniającego wywołanej ciśnieniem w zbiorniku, zawór pozostaje zamknięty. Jeżeli jednak przekracza ona wartość ustawionej siły działającej na zawieradło za pomocą elementów balastowych upust zaworu otwiera się i czynnik wypływa, jak zilustrowano schematycznie strzałkami na rysunku fig. 3.

Sworzeń 5 po stronie przeciwnej do zawieradła 4 zaopatrzony jest w środki 51 przyłożenia momentu obrotowego oraz siły równoległej do osi sworznia 5, w formie uchwytu, rozłącznie połączonego ze sworzniem za pośrednictwem gwintu.

Zastosowanie uchwytu 51 zapewnia podniesienie sworznia 5, a także obrót zawieradła 4 wokół osi sworznia 5, gdyby okazało się, że zablokowało się ono na gnieździe zaworowym, poprzez gromadzące się drobiny materiału pochodzącego ze zbiornika. Sworzeń 5 zawiera ponadto tuleję zabezpieczającą 52, chroni ona sworzeń przed zewnętrznymi czynnikami atmosferycznymi.

Na rysunku fig. 4 i fig. 5 pokazano nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa 1, który pełni dodatkową funkcję zaworu podciśnienia.

Jak zilustrowano zawór 1 zawiera drugą przelotową obudowę 7 osadzoną we wnętrzu pierwszej obudowy 2. Druga przelotowa obudowa 7 definiuje drugie gniazdo zaworowe 71 i ma dwa wloty boczne 72 wchodzące od zewnętrz pierwszej obudowy 2.

Obudowa 7 zawiera ponadto drugą prowadnicę 73 połączoną z tą obudową i osadzoną w jej wnętrzu, wewnątrz której suwliwie osadzony jest drugi sworzeń 9 o kształcie walcowym. Sworzeń 9 na swojej górnej stronie połączony jest z drugim zawieradłem 8 współpracującym z drugim gniazdem zaworowym 71.

Zawieradło 8 zawiera człon podtrzymujący 82, w formie dysku, połączony za pomocą śruby z podstawą sworznia 9, środki uszczelniające 81 znajdujące się na spodniej powierzc hni dysku 82 oraz trzy elementy balastowe 83 znajdujące się na górnej powierzchni dysku 82.

Podobnie jak w przypadku zawieradła 4, środki uszczelniające 81 zawieradła 8 mają formę arkusza materiału elastomerowego dla zapewnienia szczelności pomiędzy dyskiem 82 a gniazdem zaworowym 71.

Elementy balastowe 83 podobnie jak elementy balastowe 43 mają formę U-kształtnych elementów nasuniętych na element śrubowy sworznia 9 i obejmujących go w kierunku promieniowym.

PL 232 932 B1

Podobnie jak w przypadku zaworu nadciśnieniowego zasada działania zaworu podciśnieniowego opiera się na wzniosie zawieradła obciążonego elementami balastowymi pod wpływem podciśnienia którego wartość jest większa niż siła wywierana na to zawieradło za pomocą elementów balastowych.

Na rysunku fig. 6 i fig. 7 za pomocą strzałek zilustrowano zasadę działania zaworu nadciśnieniowego z wariantem podciśnieniowym kolejno na fig. 6 w trybie pracy nadciśnieniowej oraz fig. 7 w trybie pracy podciśnieniowej.

Ponadto drugi sworzeń 9 zaopatrzony jest po stronie przeciwnej do drugiego zawieradła 8 w środki 91 przyłożenia momentu obrotowego oraz siły równoległej do osi drugiego sworznia 9. Środki te mają formę gniazda pod klucz sześciokątny.

Podobnie jak w przypadku uchwytu 51 zastosowanie środków przyłożenia momentu obrotowego 91 i siły jest zasadne dla podniesienia sworznia 9, a jego obrotu wokół własnej osi, gdyby okazało się, że zawieradło 8 zablokowało się na gnieździe zaworowym 71, poprzez gromadzące się drobiny materiału pochodzącego ze zbiornika.

Dla znawcy dziedziny techniki oczywiste jest, że korpus 3 może mieć dowolny kształt np. może być w formie misy bądź stożka ściętego a zatem nie jest ograniczony jedynie do postaci cylindrycznej. Także kształt elementów balastowych nie jest ograniczony do przedstawionego i mogą mieć one inne formy. Również i gniazdo drugiego sworznia może mieć dowolny kształt jeśli tylko umożliwi on przyłożenie momentu obrotowego.

Na przedstawionym rysunku, celem lepszego zilustrowania wynalazku, niektóre jego cechy mogły zostać pokazane z przesadą lub w pomniejszeniu/powiększeniu, bez zachowania właściwej skali. Przedstawionych przykładów wykonania należy również traktować jako ograniczających zakres ochrony wynalazku zdefiniowany w zastrzeżeniach patentowych.

Lista odsyłaczy numerycznych

1. nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa

2. obudowa

21. gniazdo zaworowe

22. element kołnierzowy

3. korpus

31. prowadnica

4. zawieradło

41. środki uszczelniające

42. człon podtrzymujący

43. element balastowy

5. sworzeń

51. środki przyłożenia momentu obrotowego (uchwyt)

6. elementy łączące

61. okrąg montażowy

7. druga obudowa

71. drugie gniazdo zaworowe

8. drugie zawieradło

81. środki uszczelniające

83. człon podtrzymujący

83. element balastowy

9. drugi sworzeń

91. środki przyłożenia momentu obrotowego (gniazdo pod klucz)

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa (1) do zbiorników, zwłaszcza suchych materiałów drobnoziarnistych, zawierający pierwszą obudowę (2) połączoną ze zbiornikiem definiującą gniazdo zaworowe (21), korpus (3) połączony z pierwszą obudową (2) i wyposażony w prowadnicę (31), zawieradło (4) współpracujące z gniazdem zaworowym (21) i wyposażone w środki uszczelniające (41) od strony gniazda zaworowego (21), sworzeń (5) zamocowany

   PL 232 932 B1 od strony przeciwnej do gniazda zaworowego (21) i osadzony przesuwnie w rzeczonej prowadnicy (31), oraz człon podtrzymujący (42), na którym znajduje się co najmniej jeden element balastowy (43), znamienny tym, że korpus (3) połączony jest z pierwszą obudową (2) za pośrednictwem co najmniej trzech wzdłużnych elementów łączących (6) definiujących okrąg montażowy (61), przy czym zawieradło (4) znajduje się we wnętrzu okręgu montażowego (61), a sworzeń (5) zaopatrzony jest po przeciwnej do zawieradła (4) stronie prowadnicy (31) w środki przyłożenia momentu obrotowego (51), korzystnie w formie uchwytu.
2. 2. Nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera drugą przelotową obudowę (7) osadzoną we wnętrzu pierwszej obudowy (2) definiującą drugie gniazdo zaworowe (71) i wyposażoną w co najmniej jeden wlot (72) wchodzący od zewnętrz pierwszej obudowy (2), drugą prowadnicę (73) połączoną z drugą obudową (7) i osadzoną w jej wnętrzu, drugie zawieradło (8) współpracujące z drugim gniazdem zaworowym (71) i wyposażone w środki uszczelniające (81) od strony drugiego gniazda zaworowego (71), drugi sworzeń (9) zamocowany od strony drugiego gniazda zaworowego (71) i osadzony przesuwnie w rzeczonej drugiej prowadnicy (73), oraz człon podtrzymujący (82), na którym znajduje się co najmniej jeden element balastowy (83) zamocowany od strony przeciwnej do drugiego gniazda zaworowego (71), przy czym drugi sworzeń (9) zaopatrzony jest po przeciwnej do drugiego zawieradła (8) stronie drugiej prowadnicy (73) w środki przyłożenia momentu obrotowego (91), korzystnie w formie gniazda pod klucz.