8.2 Вогнеперешкоджувачі рідинні
Рідинними вогнеперешкоджувачами (гідравлічними затворами) називають такі захисні пристрої, гасіння полум'я в яких відбувається в процесі барботування газоподібної суміші через шар рідини.
Гідравлічні затвори, які виконують роль вогнеперешкоджувачів, повинні надійно гасити полум’я і затримувати поширення вибухової хвилі, забезпечувати мінімальне віднесення рідини потоками парів чи газів, що проходять, мати невеликий гідравлічний опір.
Види та принцип дії гідравлічних затворів. Рідинні запобіжні затвори (гідрозатвори) застосовують в основному для захисту ацетиленових генераторів від можливих вибухів за вогневої обробки металів. Крім цього їх можна використовувати для захисту іншого обладнання, в якому обертаються вибухонебезпечні гази та пари ЛЗР.
Принцип дії гідрозатвору полягає у розподілі суцільного потоку газу на безліч дрібних газових бульбашок за допомогою рідини, по яких полум’я поширюватись не може.
Надійність гасіння полум'я в гідрозатворах забезпечується наявністю певної висоти шару рідини, через який мусить проходити газова суміш, що горить, і роздрібненням газового потоку на дрібні цівки або окремі бульбашки. При цьому створюються умови для інтенсивного охолодження рідиною продуктів реакції, у результаті чого припиняється горіння.
Звичайно гідрозатвори класифікують (рис. 8.12) за тиском горючого газу - на затвори низького тиску (відкритого типу) та середнього тиску (закритого типу), а також за призначенням на постові з пропускною здатністю до 
та центральні з пропускною здатністю вище .
Рисунок 8.12 - Класифікація рідинних вогнеперешкоджу-вачів (гідрозатворів)
Гідрозатвори відкритого типу мають постійний зв’язок з атмосферою, і гранично допустимий робочий тиск у них не високий.
На рис. 8.13 приведена схема найпростішого гідрозатвору відкритого типу, який складається із корпуса 1, вирви 2 і трубки 4, що підводить газ, яка розміщена усередині запобіжної трубки 5. Горючий газ надходить до затвора по трубці 4. У корпус затвору наливають воду до рівня контрольного крану 7. Коли газ поступає в затвор через вентиль 3 (рис.8.13, а), він виходить через отвір у нижній частині трубки, яка відводить газ 4, огинає розсікач 8 і окремими бульбашками проходить через воду в корпус 1, де при цьому підвищується тиск. Газ виходить із затвора через ніпель 6. Оскільки запобіжна трубка 5 опущена нижче рівня води, то при підвищенні тиску в корпусі 1 частина води підіймається в зазор між трубками 4 і 5. Внаслідок цього закривається вихід горючого газу в атмосферу, і він направляється через ніпель 6 на потребу. Якщо внаслідок проходження полум’я тиск у затворі вище за звичайний (рис.8.13, б), то вода із корпуса 1 витискується в трубку 4, перекриваючи тим самим потрапляння газу в затвор, і в зазор між трубками 4 та 5.
********************************
********************************
Рисунок 8.13- Схема гідрозатвору відкритого типу
Рівень води в корпусі знижується і, оскільки край трубки 5 розташований вище вихідного отвору трубки, що підводить газ 4, то відбувається викидання води і газу в атмосферу через кільцевий зазор між трубками. Після цього вода із вирви 2 стікає назад у корпус гідрозатвора.
На рис. 8.14 показаний гідрозатвор закритого типу великої пропускної здатності, який встановлюється в цехах з хімічної переробки ацетилену.
Рисунок 8.14- Гідрозатвор закритого типу
На вихідному патрубку встановлений зворотний клапан 3. Гідрозатвор має дві ємності 2, з’єднані між собою у верхній і нижній частинах. Під час зворотного удару тиск спочатку підвищується у правій ємності, і потім рівень рідини 1 в ній знижується, а в лівій – підвищується, надійно перекриваючи підвідний трубопровід до попадання полум’я у ліву ємність через верхній з’єднувальний трубопровід 4.
У деяких інших конструкціях подібних гідрозатворів верхній з’єднувальний трубопровід виготовляють у вигляді змійовика, чим ще більше уповільнюють попадання полум’я із правої ємності до лівої.
На рис. 8.15 показаний гідравлічний затвор у вигляді U-подібного коліна. Наявність постійного шару рідини в U-подібному коліні буде запобігати поширенню полум’я за відсутності рідини у трубі.
Рисунок 8.15- Гідравлічний затвор у вигляді U-подібного коліна на лінії
1- апарат; 2- гідравлічний затвор; 3- пробка
Для очищення від відкладень у нижній частині коліна є отвір, закритий кришкою.
Крім вказаних гідравлічних затворів, можуть застосовуватись пристрої, які заважають спорожненню трубопроводу від рідини у неробочі періоди. Такими пристроями є зворотні клапани. На рис. 8.16 показаний підземний резервуар з бензином, на вихідній трубі якого у спеціальній коробці змонтовані зворотні клапани, які запобігають спорожненню трубопроводу після закінчення чергового циклу видачі бензину споживачам.
Для уловлювання горючих рідин влаштовують спеціальні відстійники - нафтоловушки, які також захищають гідравлічними затворами від можливого поширення полум’я.
У деяких виробничих приміщеннях, наприклад, в насосних станціях, є відкриті лотки для відведення стічних та промивочних вод.
Якщо лотки стічних вод проходять з одного приміщення до іншого через глуху стіну, то влаштовують гідравлічний затвор, показаний на рис. 8.17.
Рисунок 8.16- Підземне сховище бензину із захистом лінії вогнеперешкоджувачами та зворотним клапаном
1- зливна лійка; 2- фільтр (вогнеперешкоджувач сітчастий);
3- труба для вимірювання рівня з вогнезахисною сіткою; 4, 5 - вогнеперешкоджувачі сітчасті на дихальній лінії;
6 - фільтр (вогнеперешкоджувач сітчастий) на витратній лінії; 7- зворотний клапан; 8 - роздаточна колонка
Вимоги при улаштуванні й експлуатації гідрозатворів.
Постійний потік газу через гідравлічний затвор призводить до втрати рідини за рахунок випаровування і механічного виносу часток. У зв'язку з цим необхідно вживати заходів щодо підтримки постійного рівня рідини в гідрозатворі.
Рисунок 8.17- Гідравлічний затвор у лотку стічних вод
1- стіна; 2 - лоток; 3 - стічні води; 4 - щиток, який утворює гідрозатвор
При експлуатації гідравлічних затворів необхідно слідкувати за тим, щоб вони кріпилися обов’язково у вертикальному положенні. Рівень запірної рідини в них повинен бути не нижче рівня контрольного (пробного) краника. Наливати рідину і перевіряти її рівень у гідрозатворі слід за відключеної подачі газу. Не можна замість мембран ставити заглушки. Внутрішню і зовнішню поверхню гідрозатворів захищають від корозії.
Рідинні вогнеперешкоджувачі, що знаходяться в експлуатації повинні відповідати технічним умовам на їх виготовлення.
При роботі в зимовий час гідрозатвори варто розміщати в опалюваних приміщеннях, а якщо це не можливо зробити, то в якості запірної рідини слід використовувати розчин етиленгліколю або гліцерину.
Крім цього до конструкції будь-якого гідрозатвору пред’являють наступні основні вимоги:
1. Затвор повинен надійно затримувати поширення вибухової хвилі, забезпечувати при цьому повне перекриття лінії, що підводить газ. Для підвищення надійності гідрозатвора необхідно виключити можливість утворення суцільних газових потоків, по яких полум’я може потрапити в лінію, що підводить газ.
2. Вихід рідини у вигляді бризок під час нормальної роботі повинен бути мінімальним, оскільки при зниженні рівня рідини ефективність гідрозатвора різко знижується. Під час газополум’яної обробки металів попадання води в шланги та пальник призводить до перебоїв у подачі газу, а також погіршує теплові властивості полум’я.
3. Гідравлічний опір затворів повинен бути мінімальним, з метою зниження затрат енергії на транспортування газу.
| « 8.1 Вогнеперешкоджувачі сухі | 8.3 Затвори із твердих подрібнених матеріалів » |