首页 / 专利库 / 其他金属加工 / 薄钢板 / / 弹簧钢 / 弹簧钢高过压泄放结构

弹簧高过压泄放结构

阅读:503发布:2020-05-12

专利汇可以提供弹簧高过压泄放结构专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且具有用于解除过压状态的泄放孔的用于保护受限空间的矩形或圆形泄放装置设有各包括具有泄放单元的泄放结构,该泄放单元适于常闭地设置在泄放孔上方。各泄放单元较佳地包括至少一个 弹簧 钢 板,该 弹簧钢 板设有可动卸压部分,该可动卸压部分具有横跨泄放孔延伸的初始 位置 。设置止挡来阻挡弹簧钢板的运动程度,止挡吸收弹簧钢板打开的 动能 ,并确保当在所述泄放单元的卸压部分上施加预定过压时弹簧钢板的卸压部分基本上以其初始形状返回到 选定 打开位置。包括一系列端对端狭槽的 弱化线 限定各弹簧钢板的可动卸压部分。 合成 树脂 片 覆盖 各弱化线的狭槽。或者,泄放单元可具有抵靠金属片设置的弹簧钢 叶片 ,金属片设有卸压部分并通常设置成关闭泄放孔。弹簧钢板和弹簧钢叶片具有足够的 弹性模量 和弹性以使弹簧钢板或金属片的卸压部分在受限空间内的过压状态解除时从其打开位置返回到其相应的初始位置。,下面是弹簧高过压泄放结构专利的具体信息内容。

1.一种用于保护受限空间的泄放装置,所述泄放装置具有用于解除过压状态的泄放孔,所述泄放装置包括:
泄放结构,所述泄放结构包括适于常闭地设置在所述泄放孔上方的泄放单元,所述泄放结构设有可动卸压部分,所述可动卸压部分具有横跨所述泄放孔的初始关闭位置,并在所述受限空间内的预定过压通过所述泄放孔施加在所述泄放单元的所述卸压部分上时可移动到延伸远离所述泄放孔的打开位置,所述卸压部分由所述泄放单元上的弱化线限定;
以及
止挡,所述止挡设置在选定位置,以泄放在所述泄放单元的所述卸压部分打开期间与所述泄放单元的所述卸压部分配合并阻挡所述泄放单元的所述卸压部分运动到不超过所述可动卸压部分的弹性模量的程度,所述止挡可工作以在所述可动卸压部分与所述止挡配合时吸收和消散所述可动卸压部分内的动能
所述泄放装置的所述卸压部分具有足够的弹性模量和弹性,以使所述卸压部分在所述过压状态解除后从其打开位置返回到其初始位置。
2.如权利要求1所述的泄放装置,其特征在于,所述泄放单元具有弹簧板,所述卸压部分是所述弹簧钢板的至少一部分。
3.如权利要求2所述的泄放装置,其特征在于,所述弹簧钢板是不锈钢弹簧钢。
4.如权利要求2所述的泄放装置,其特征在于,所述弹簧钢板的所述屈服点和抗拉强度之间的差值不大于30%。
5.如权利要求2所述的泄放装置,其特征在于,所述弹簧钢板的所述屈服点和抗拉强
2 2
度分别为至少1200N/mm 和1450N/mm。
6.如权利要求1所述的泄放装置,其特征在于,所述弱化线由所述泄放单元上一系列间隔开的端对端狭槽限定。
7.如权利要求6所述的泄放装置,其特征在于,抵靠所述泄放单元设有合成树脂材料片,且所述合成树脂材料片设置成封闭所述泄放单元上的所述狭槽。
8.如权利要求7所述的泄放装置,其特征在于,所述合成树脂材料是氟化乙烯丙烯。
9.如权利要求1所述的泄放装置,其特征在于,所述弱化线是大致U形构型,所述U形构型具有一对相对的腿部节段和所述腿部节段之间的湾部节段,所述腿部节段的远离所述湾部节段的末端部限定所述泄放单元的所述卸压部分的铰接区域。
10.如权利要求1所述的泄放装置,其特征在于,所述泄放结构是大致圆形构型,且所述弱化线是C形并在所述C形弱化线的所述相对端之间形成铰接区域。
11.如权利要求1所述的泄放装置,其特征在于,所述止挡具有方向向外、大致平面的部分以及与所述泄放单元相邻的横向弯曲部分,所述止挡的所述长度至少等于当预定过压施加在所述弹簧钢板的所述卸压部分上时所述弹簧钢板打开的长度。
12.如权利要求1所述的泄放装置,其特征在于,所述止挡具有方向向外、大致平面的部分以及与所述泄放单元相邻的横向弯曲部分,所述泄放结构及其所述泄放单元是大致圆形构型,所述泄放单元具有大致圆形的卸压部分,所述止挡是基本上符合所述泄放单元的所述卸压部分的构型的大致圆形的形状。
13.如权利要求1所述的泄放装置,其特征在于,所述止挡具有方向向外、大致平面的部分以及与所述泄放单元相邻的横向弯曲部分,所述泄放结构包括适于与所述泄放孔对准设置的框架构件,所述止挡的所述横向弯曲部分与所述框架构件是一体的。
14.一种用于保护受限空间的泄放装置,所述泄放装置具有用于解除过压状态的泄放孔,所述泄放装置包括:
泄放结构,所述泄放结构包括适于常闭地设置在所述泄放孔上方的泄放单元,所述泄放结构设有可动卸压部分,所述可动卸压部分具有横跨所述泄放孔的初始关闭位置,并在所述受限空间内的预定过压通过所述泄放孔施加在所述泄放单元的所述卸压部分上时可移动到延伸远离所述泄放孔的打开位置,
所述泄放单元包括多个叠置的部件,所述部件之一是设有限定所述泄放单元的所述卸压区域的弱化线的弹簧钢板,所述部件中的另一个是具有至少大致与所述弹簧钢板上的所述弱化线对准的弱化线的至少一个金属片,所述金属片的屈服点和抗拉强度之间的差值明显大于所述弹簧钢板的屈服点和抗拉强度之间的差值;以及
止挡,所述止挡设置在选定位置,以泄放在所述泄放单元的所述卸压部分打开期间与所述泄放单元的所述卸压部分配合并阻挡所述泄放单元的所述卸压部分运动到不超过所述可动卸压部分的弹性模量的程度,所述止挡可工作以在所述可动卸压部分与所述止挡配合时吸收和消散所述可动卸压部分内的动能,
所述泄放装置的所述卸压部分具有足够的弹性模量和弹性,以使所述卸压部分在所述过压状态解除后从其打开位置返回到其初始位置。
15.如权利要求14所述的泄放装置,其特征在于,所述弹簧钢板和所述金属片设有限定相应弱化线的一系列间隔开的端对端狭槽,且所述泄放单元包括覆盖在所述弹簧钢板和所述金属片上的所述狭槽上并封闭所述弹簧钢板和所述金属片上的所述狭槽的合成树脂材料片。
16.如权利要求14所述的泄放装置,其特征在于,所述至少一个金属片包括一对金属片,所述一对金属片具有弱化线并且位于所述弹簧钢板的相对两侧。
17.一种用于保护受限空间的泄放装置,所述泄放装置具有用于解除过压状态的泄放孔,所述泄放装置包括:
泄放结构,所述泄放结构包括适于常闭地设置在所述泄放孔上方的泄放单元,所述泄放结构设有可动卸压部分,所述可动卸压部分具有横跨所述泄放孔的初始关闭位置,并在所述受限空间内的预定过压通过所述泄放孔施加在所述泄放单元的所述卸压部分上时可移动到延伸远离所述泄放孔的打开位置,
所述泄放单元包括多个叠置的金属部件,所述部件中的两个各自是弹簧钢板,所述弹簧钢板设有由相应弹簧钢板上一系列间隔开的端对端狭槽限定的对准的弱化线,所述部件上的所述狭槽协作地限定所述泄放单元的所述卸压部分,且至少一片合成树脂材料插入在所述弹簧钢板之间封闭相对部件上的所述狭槽;以及
止挡,所述止挡设置在选定位置,以泄放在所述泄放单元的所述卸压部分打开期间与所述泄放单元的所述卸压部分配合并阻挡所述泄放单元的所述卸压部分运动到不超过所述可动卸压部分的弹性模量的程度,所述止挡可工作以在所述可动卸压部分与所述止挡配合时吸收和消散所述可动卸压部分内的动能,
所述泄放装置的所述卸压部分具有足够的弹性模量和弹性,以使所述卸压部分在所述过压状态解除后从其打开位置返回到其初始位置。
18.一种用于保护受限空间的泄放装置,所述泄放装置具有用于解除过压状态的泄放孔,所述泄放装置包括:
泄放结构,所述泄放结构包括适于常闭地设置在所述泄放孔上方的泄放单元,所述泄放结构设有可动卸压部分,所述可动卸压部分具有横跨所述泄放孔的初始关闭位置,并在所述受限空间内的预定过压通过所述泄放孔施加在所述泄放单元的所述卸压部分上时可移动到延伸远离所述泄放孔的打开位置;以及
止挡,所述止挡设置在选定位置,以泄放在所述泄放单元的所述卸压部分打开期间与所述泄放单元的所述卸压部分配合并阻挡所述泄放单元的所述卸压部分运动到不超过所述可动卸压部分的弹性模量的程度,所述止挡可工作以在所述可动卸压部分与所述止挡配合时吸收和消散所述可动卸压部分内的动能,
所述泄放装置的所述卸压部分具有足够的弹性模量和弹性,以使所述卸压部分在所述过压状态解除后从其打开位置返回到其初始位置,
所述止挡具有方向向外、大致平面的部分以及与所述泄放单元相邻的横向弯曲部分,所述止挡的所述弯曲部分的横向宽度明显小于所述止挡的所述平面部分沿远离所述弹簧钢板的方向的长度。
19.一种用于保护受限空间的泄放装置,所述泄放装置具有用于解除过压状态的泄放孔,所述泄放装置包括:
泄放结构,所述泄放结构包括适于常闭地设置在所述泄放孔上方的泄放单元,所述泄放结构设有可动卸压部分,所述可动卸压部分具有横跨所述泄放孔的初始关闭位置,并在所述受限空间内的预定过压通过所述泄放孔施加在所述泄放单元的所述卸压部分上时可移动到延伸远离所述泄放孔的打开位置,
所述泄放单元包括多个叠置的部件,所述部件之一是弹簧钢板,至少两个其它部件是金属片,所述弹簧钢板和所述金属片设有分别限定所述弹簧钢板和所述金属片上对准的弱化线的一系列间隔开的端对端狭槽,所述狭槽协作地限定所述泄放单元的所述卸压部分,所述金属片的屈服点和抗拉强度之间的差值明显大于所述弹簧钢板的屈服点和抗拉强度之间的差值,以及合成树脂材料片抵靠所述弹簧钢板和所述金属片设置,封闭所述弹簧钢板和所述金属片上的所述狭槽;以及
止挡,所述止挡设置在选定位置,以泄放在所述泄放单元的所述卸压部分打开期间与所述泄放单元的所述卸压部分配合并阻挡所述泄放单元的所述卸压部分运动到不超过所述可动卸压部分的弹性模量的程度,所述止挡可工作以在所述可动卸压部分与所述止挡配合时吸收和消散所述可动卸压部分内的动能,
所述泄放装置的所述卸压部分具有足够的弹性模量和弹性,以使所述卸压部分在所述过压状态解除后从其打开位置返回到其初始位置。
20.一种用于保护受限空间的泄放装置,所述泄放装置具有用于解除过压状态的泄放孔,所述泄放装置包括:
泄放结构,所述泄放结构包括适于常闭地设置在所述泄放孔上方的泄放单元,所述泄放结构设有可动卸压部分,所述可动卸压部分具有横跨所述泄放孔的初始关闭位置,并在所述受限空间内的预定过压通过所述泄放孔施加在所述泄放单元的所述卸压部分上时可移动到延伸远离所述泄放孔的打开位置,
所述泄放单元包括至少一对并排的弹簧钢板,所述弹簧钢板中的每个具有限定弱化线的一系列间隔开的端对端狭槽,所述弹簧钢板的所述弱化线对准以限定所述泄放单元的所述卸压部分,且一对合成树脂片设置在所述弹簧钢板之间,以覆盖相应的弱化线;以及止挡,所述止挡设置在选定位置,以泄放在所述泄放单元的所述卸压部分打开期间与所述泄放单元的所述卸压部分配合并阻挡所述泄放单元的所述卸压部分运动到不超过所述可动卸压部分的弹性模量的程度,所述止挡可工作以在所述可动卸压部分与所述止挡配合时吸收和消散所述可动卸压部分内的动能,
所述泄放装置的所述卸压部分具有足够的弹性模量和弹性,以使所述卸压部分在所述过压状态解除后从其打开位置返回到其初始位置。
21.一种用于保护受限空间的泄放装置,所述泄放装置具有用于解除过压状态的泄放孔,所述泄放装置包括:
泄放结构,所述泄放结构包括适于常闭地设置在所述泄放孔上方的泄放单元,所述泄放结构设有可动卸压部分,所述可动卸压部分具有横跨所述泄放孔的初始关闭位置,并在所述受限空间内的预定过压通过所述泄放孔施加在所述泄放单元的所述卸压部分上时可移动到延伸远离所述泄放孔的打开位置,
所述泄放单元包括一对并排的金属片以及抵靠所述金属片之一的不锈钢板,所述金属片和所述不锈钢板具有限定相应弱化线的一系列间隔开端对端的狭槽,所述金属片和所述不锈钢板上的所述弱化线对准,以限定所述泄放单元的所述可动卸压部分,且合成树脂片设置成封闭所述金属片和所述不锈钢板上的所述狭槽的布置,所述金属片中每个的所述屈服点和所述抗拉强度之间的差值明显大于所述不锈钢板的所述屈服点和所述抗拉强度之间的差值;以及
止挡,所述止挡设置在选定位置,以泄放在所述泄放单元的所述卸压部分打开期间与所述泄放单元的所述卸压部分配合并阻挡所述泄放单元的所述卸压部分运动到不超过所述可动卸压部分的弹性模量的程度,所述止挡可工作以在所述可动卸压部分与所述止挡配合时吸收和消散所述可动卸压部分内的动能,
所述泄放装置的所述卸压部分具有足够的弹性模量和弹性,以使所述卸压部分在所述过压状态解除后从其打开位置返回到其初始位置。
22.一种用于保护受限空间的泄放装置,所述泄放装置具有用于解除过压状态的泄放孔,所述泄放装置包括:
泄放结构,所述泄放结构包括适于常闭地设置在所述泄放孔上方的泄放单元,所述泄放结构设有可动卸压部分,所述可动卸压部分具有横跨所述泄放孔的初始关闭位置,并在所述受限空间内的预定过压通过所述泄放孔施加在所述泄放单元的所述卸压部分上时可移动到延伸远离所述泄放孔的打开位置;以及
止挡,所述止挡设置在选定位置,以泄放在所述泄放单元的所述卸压部分打开期间与所述泄放单元的所述卸压部分配合并阻挡所述泄放单元的所述卸压部分运动到不超过所述可动卸压部分的弹性模量的程度,所述止挡可工作以在所述可动卸压部分与所述止挡配合时吸收和消散所述可动卸压部分内的动能,
所述止挡是管状构型,所述管状构型具有弯曲节段,所述弯曲节段形成设置成限制所述泄放单元的所述卸压部分运动到所述选定的打开位置的曲线形外表面,所述泄放装置的所述卸压部分具有足够的弹性模量和弹性,以使所述卸压部分在所述过压状态解除后从其打开位置返回到其初始位置。
23.如权利要求22所述的泄放装置,其特征在于,所述管状止挡的所述弯曲节段具有与所述不锈钢板的所述卸压部分相邻的曲线形外表面部分,所述曲线外表面部分的曲率大于所述管状止挡的相邻曲线形外表面部分的曲率。
24.如权利要求22所述的泄放装置,其特征在于,所述管状止挡是横向大致卵形的。
25.如权利要求22所述的泄放装置,其特征在于,所述管状止挡上具有开口,所述开口提供到用于将所述止挡附连在相对于所述弹簧钢板的所述卸压部分的预定位置止挡的连接件的通路。
26.一种用于保护受限空间的泄放装置,所述泄放装置具有用于解除过压状态的泄放孔,所述泄放装置包括:
框架组件;
泄放结构,所述泄放结构安装在所述框架组件上并适于常闭地设置在所述泄放孔上方,所述结构包括设有可动卸压部分的泄放单元,所述可动卸压部分具有横跨所述泄放孔延伸的初始位置,所述卸压部分由所述泄放单元上的弱化线限定;以及所述框架组件包括止挡单元,所述止挡单元设置在选定位置,以泄放在所述泄放单元的所述卸压部分打开期间与所述泄放单元的所述卸压部分配合并阻挡所述泄放单元的所述卸压部分运动到不超过所述可动卸压部分的弹性模量的程度,所述止挡可工作以在所述可动卸压部分与所述止挡配合时吸收和消散所述可动卸压部分内的动能,所述止挡单元还包括并入所述框架组件并成为所述框架组件的一部分的横向弯曲部分,所述泄放装置的所述卸压部分具有足够的弹性模量和弹性以使所述卸压部分在所述受限空间内的所述过压状态解除后从其打开位置返回到其初始位置。
27.如权利要求26所述的泄放装置,其特征在于,所述框架组件、安装在所述框架组件上的所述泄放结构、所述泄放单元和所述止挡单元都是大致矩形的构型。
28.如权利要求26所述的泄放装置,其特征在于,所述框架组件、安装在所述框架组件上的所述泄放结构、所述泄放单元和所述止挡单元都是大致圆形的构型。
29.如权利要求26所述的泄放装置,其特征在于,设有构型成当所述泄放单元常闭所述泄放孔时密封所述泄放单元的周界的大致柔性的垫圈
30.一种用于保护受限空间的泄放装置,所述泄放装置具有用于解除过压状态的泄放孔,所述泄放装置包括:
框架组件;
泄放结构,所述泄放结构安装在所述框架组件上并适于常闭地设置在所述泄放孔上方,所述结构包括设有可动卸压部分的泄放单元,所述可动卸压部分具有横跨所述泄放孔延伸的初始位置,
所述框架组件包括止挡单元,所述止挡单元设置在选定位置,以泄放在所述泄放单元的所述卸压部分打开期间与所述泄放单元的所述卸压部分配合并阻挡所述泄放单元的所述卸压部分运动到不超过所述可动卸压部分的弹性模量的程度,所述止挡可工作以在所述可动卸压部分与所述止挡配合时吸收和消散所述可动卸压部分内的动能,所述止挡单元还包括并入所述框架组件并成为所述框架组件的一部分的横向弯曲部分,所述泄放装置的所述卸压部分具有足够的弹性模量和弹性以使所述卸压部分在所述受限空间内的所述过压状态解除后从其打开位置返回到其初始位置;以及构型成当所述泄放单元常闭所述泄放孔时密封所述泄放单元的周界的大致柔性的垫圈,所述垫圈是横向U形构造,并具有用于接纳与所述框架组件关联的支承构件的沟槽。
31.一种用于保护受限空间的泄放装置,所述泄放装置具有用于解除过压状态的泄放孔,所述泄放装置包括:
泄放结构,所述泄放结构适于常闭地设置在所述泄放孔上方,所述结构包括具有金属片的泄放单元,所述金属片设有可动卸压部分,所述可动卸压部分具有横跨所述泄放孔延伸的初始位置,所述卸压部分由所述泄放单元上的弱化线限定;
止挡,所述止挡用于当所述受限空间内的预过压通过所述泄放孔施加在所述金属片的所述卸压部分时阻挡所述卸压部分运动到远离所述泄放孔延伸的选定的打开位置;以及一系列弹簧钢叶片,所述弹簧钢叶片与所述金属片配合,所述叶片在所述金属片的所述卸压部分打开期间经受弯曲,所述弹簧钢叶片中的每个具有足够的弹性模量和弹性,以在所述受限空间内的所述过压状态解除后在所述金属片的所述卸压部分上施加足够的,从而使所述卸压部分从其打开位置返回到其初始位置。
32.如权利要求31所述的泄放装置,其特征在于,所述弱化线由所述金属片上的一系列间隔开的端对端狭槽限定。
33.如权利要求32所述的泄放装置,其特征在于,设有抵靠所述金属片设置的合成树脂材料片,所述合成树脂材料片设置成封闭所述金属片上的所述狭槽。

说明书全文

弹簧高过压泄放结构

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请是2006年8月17日提交的题为“弹簧钢高过压泄放结构(SPRINGSTEEL HIGH OVERPRESSURE VENT STUCTURE)”的美国专利申请第11/465,257号的部分延续,该申请以参见方式纳入本文。

背景技术

技术领域

[0003] 本发明涉及用于保护受限空间的大体矩形或圆形泄放装置,该装置具有用于解除过压状态的泄放孔。泄放装置尤其用于覆盖经受快速压上升的封闭物上的卸压开口,这种快速压力上升诸如可能发生在集尘室、与集尘室连通的管道支架、处理设备、通向和来自处理设备的管道支架、建筑物压力容器和可能发生产生高过压的爆炸或不受控制的燃烧事件的其它类型的商业和工业设施中发生爆炸或不受控制的燃烧事件过程之中。
[0004] 更具体地说,本发明涉及总的为矩形或大体呈圆形的泄放装置,该装置在预定量的过大过压施加到泄放装置上时对受限空间通气且然后在释放压力时再关闭泄放,从而:
[0005] -消除或减少空气的侵入并由此消除或减少气的侵入,因此减轻如果受保护区域仍然通过通气开口暴露于周围环境而产生的二次爆炸的影响;
[0006] -防止可能对受保护设施造成永久损坏的处理材料的继续燃烧;
[0007] -在以惰性气体、雾等用作灭火剂的情况下,由于产生的燃烧气体/火焰不能通过泄放孔逸出的事实,改进对火焰/火灾的抑制;以及
[0008] -降低/消除受保护的处理区域的污染。
[0009] 适于安装在所要保护以免受高过压状态影响的受限空间的泄放孔上方的泄放结构包括具有弹簧钢板的泄放单元,该弹簧钢板设有由弱化线限定的可动卸压部分,该弱化线在预定过压下会屈服并使卸压部分可打开。只要过压一释放,弹簧钢的弹性模量和弹性足以使卸压部分返回到其初始位置,由此关闭该泄放孔。设置从泄放结构向外延伸的后挡以阻挡当抵靠泄放结构的泄放单元的卸压部分施加预定过压时弹簧钢板的卸压部分到选定的打开位置的运动,由此防止当泄放结构的泄放单元经受由于爆炸或其它不利压力条件造成的高过压时卸压部分的过度弯曲,止挡根据泄放设备的总体形状是矩形或圆形的。止挡较佳地具有与泄放单元的卸压部分相邻并在卸压部分外部的弯曲表面以及在远离止挡的主体延伸的上端处的弯曲表面。止挡设置成防止通气开口的卸压部分到达超过弹簧钢金属的弹性极限的程度。此外,止挡的两弯转表面还用于逐渐地降低、吸收和阻尼打开期间由快速运动的卸压部分产生的动能,直到当泄放单元的卸压部分的运动通过止挡在其相对端节段围绕相应间隔开的弯曲表面弯曲时与止挡的配合而停止为止。
[0010] 现有技术的描述
[0011] 泄放泄放口通常设有可破裂金属片,该金属片具有限定形成泄放泄放口的卸压区域的弱化线的划线或中断狭槽。其中打开泄放结构的卸压区域所需要的过压的量由所选择的制造泄放泄放口的金属的类型、厚度和物理性质,弱化线的形状和性质,弱化线在泄放泄放口的总体区域上的定位,以及通常是以预定的相对布置而设在弱化线上方的一系列间隔开的十字接头的设置来确定。
[0012] 美国专利第6,070,365号中示出和描述了这种类型的示例性泄放泄放口,其中矩形卸压板安装在适于横跨卸压开口固定的框架上。一体式卸压板由单片钢、不锈钢、铬镍合金或其它类似材料板制成,并具有由多个中断狭槽限定的三面弱化线。’365专利中所示的设置在弱化线上方的一系列间隔开的破裂凸片必须在板的卸压区域在由爆炸或快速燃烧火产生的预定高过压下屈服之前破裂。
[0013] 美国专利第5,036,632号是具有由中断狭槽限定的三面弱化线的常规矩形金属片泄放泄放口的另一实例。可设置一层合成树脂材料等来覆盖弱化线狭槽。在’632专利示出和描述类型的泄放结构上也设有可破裂凸片,该可破裂凸片必须在板的中心部分沿狭槽线破裂以释放过压之前断裂。可围绕可破裂金属片的周缘设置一个或多个弹性密封垫圈
[0014] ’632专利的公开内容中提到的美国专利第4,498,261号是在相对低的压力下打开的矩形泄放泄放板,其中将薄片结构描述为中度抗冲击聚苯乙烯、诸如合金之类的相对软的金属或完全退火的不锈钢。中断的X图案狭槽延伸穿过泄放面板并限定终止于X的顶点的各根弱化线。面积与破裂板相同的薄密封隔膜粘合地粘结到破裂板,并可由聚乙烯、不锈钢或铝制成。美国专利第4,612,739中示出和描述类似结构。
[0015] 尽管所述类型的现有技术卸压泄放结构确实令人满意地打开和释放受保护空间内的预定过压状态,但这些泄放结构保持打开,由此使受限空间能够持续通达周围大气。在来自爆炸或火的燃烧产物冲出且释放高压之后,来自大气的氧气通过泄放孔直接可用,这会产生二次爆炸、火灾的恶化或火的再次点燃。
[0016] 更具体地说,人们一直需要(但在先前技术中尚未满足)可用于矩形或圆形开口中的任一种开口的泄放口。

发明内容

[0017] 本发明涉及适于封闭地安装在需要保护免受爆炸或失控的火产生的过压状态的影响的空间的泄放孔上的矩形或大致圆形的泄放装置。该泄放装置具有泄放单元,该泄放单元设有至少一个弹簧钢板,该弹簧钢板具有限定板的可动卸压部分的弱化线。在较佳矩形实施例中,弱化线大致为由板上的一系列间隔开的端对端狭槽限定的U形构型。弱化线具有其间形成板的铰接区域的一对相对的腿部节段,以及远离铰接区域的湾部(bight)节段。较佳的是,在泄放单元上包括弹性体层以覆盖各狭槽。在另一实施例中,泄放装置是圆形构型,且因此适于安装成关闭在圆形泄放孔上。圆形泄放装置具有支承泄放单元的环形框架构件,该泄放单元具有弹簧钢板,该弹簧钢板设有由端对端狭槽限定的可动卸压部分,各狭槽形成基本上C形的弱化线。用弹性体材料覆盖限定泄放单元上的弱化线的狭槽。C形弱化线策略地定位成使得圆形泄放单元的中心卸压部分为相对于环形支承框架构件的内径具有最大面积。圆形泄放装置还设有从环形框架构件向外延伸的止挡,以在圆形泄放单元的弹簧钢卸压部分打开期间将卸压部分的运动限制到不超过弹簧钢的弹性模量的程度。用于圆形泄放装置的止挡与用于矩形泄放装置的止挡的不同之处仅在于其为圆形构型而不是矩形。
[0018] 用于制造每个泄放单元的板的弹簧钢材料的厚度使得泄放单元的卸压部分会在施加预定压力时迅速打开,且压力一释放就还返回到其初始位置关闭泄放孔。弹簧钢较佳地为0.05至3mm厚的不锈产品,较佳地厚度为0.5mm。泄放单元的卸压部分的打开压力不仅是弹簧钢材料的类型的函数,也是产品厚度、泄放单元的总体尺寸和诸如限定弱化线的狭槽的尺寸和长度以及狭槽的相邻端之间的距离之类的泄放板上弱化线的性质的函数。或者,弱化线可以是弹簧钢板上的刻痕线。
[0019] 当在受保护空间内发生足以打开矩形或圆形泄放单元的卸压部分的预定过压时,其卸压部分围绕相应铰接区域弯曲以立即释放在受保护区域中形成的压力。远离泄放单元的卸压部分延伸的止挡用于阻挡卸压部分在其打开期间运动使其不超过制成泄放结构的弹簧钢材料的弹性极限。弹簧钢板的卸压部分的弹性模量和弹性在处于其打开位置时足以使卸压部分在通过泄放装置解除过压状态之后立即返回到其横跨泄放孔的初始位置来防止受保护区域显著暴露于周围大气。当发生高过压事件时,例如在猛烈爆炸的情况下那样,泄放单元的卸压部分与止挡的配合可能导致止挡偏移到某种程度。可以相信,止挡偏移还有助于吸收、阻尼和消散泄放单元的运动卸压单元内的动能,由此确保不会超过弹簧钢材料的弹性极限,超过该极限会导致泄放单元的卸压部分与其周围本体部分分离。
[0020] 本发明的重要方面是每个泄放单元的弹簧钢卸压部分能够在预定过压状态下打开,然后在压力释放后返回到其初始的泄放孔关闭位置,且在过压后可能发生的真空下向内偏移,并此后在真空解除之后返回到其初始关闭位置。
[0021] 在泄放装置的某些实施例中,泄放结构包括设有多个叠置部件的复合层状泄放单元,各部件之一是具有由板上的弱化线限定的U形卸压部分的弹簧钢板。层状泄放单元的另一部件可包括也具有弱化线的非弹簧钢金属片,其弱化线至少大致与弹簧钢板上的弱化线对准。非弹簧钢金属片的屈服点和抗拉强度之间的差值明显大于弹簧钢板的屈服点和抗拉强度之间的差值。弱化线较佳地各由一系列间隔开的端对端狭槽限定,且在弹簧钢板和非弹簧钢金属片之间插入合成树脂材料片以封闭弱化线狭槽。
[0022] 远离泄放单元的可动卸压部分延伸的止挡较佳地处于相对于在置于泄放孔上方的其初始位置的卸压部分成约90°的度。各止挡较佳地具有与泄放单元的卸压部分相邻并面向该卸压部分的内部弯曲表面、中间部分以及沿远离泄放单元的卸压部分的方向延伸的外部弯曲表面。各止挡在内部和外部弯曲表面之间的中心部分是大致平面的构型,或者如果需要可稍微朝向泄放结构的卸压部分呈弓形。矩形止挡的长度大约等于泄放单元的卸压部分的长度。类似地,圆形泄放装置的止挡的直径大约为圆形泄放单元的卸压部分的直径。
[0023] 各止挡与相应泄放单元的卸压部分的铰接区域相邻的最内部横向弯曲部分提供其在预定高压下打开期间泄放单元的卸压部分弯曲的顺滑过渡区域。当泄放结构的卸压部分在预定过压下打开时,卸压部分与止挡的相邻表面配合并顺从该表面。止挡的弯曲表面,且具体是远离泄放结构的卸压部分的最外部弯曲表面,协作以吸收且更逐渐地控制打开期间卸压部分的动能梯度,直到卸压部分完全与止挡配合为止,而不是像如果止挡没有相对的弯曲表面而为基本上扁平的情况那样。
[0024] 各止挡用于防止相应泄放单元的卸压部分在预定过压下打开经过的这样的弧,该弧导致板材料超过弹簧钢的屈服强度,使卸压部分在卸压部分打开后不能立即返回到其初始位置基本上关闭泄放孔。
[0025] 用于矩形泄放装置的可替代止挡可以是管状、大致卵形构型,其具有弯曲节段,该弯曲节段形成设置成阻挡泄放单元的卸压部分运动到其选定的打开位置的曲线形外表面。管状止挡的弯曲节段具有与不锈钢板的卸压部分相邻的曲线形外表面,其曲率大于管状止挡的相邻曲线形外表面部分。管状止挡的最外部部分上较佳地具有一系列开口,这些开口能够通达用于将止挡附连成相对于弹簧钢板的卸压部分的预定布置的连接件。管状止挡的弯曲表面还有助于吸收和消散泄放结构的卸压部分打开期间的动能。
[0026] 由于沿远离弹簧钢板方向具有较低的总体高度并能够将管状止挡用于具有多个不同大小的板止挡,所以具有管状止挡的矩形泄放装置尤其有利地用于某些设施。附图说明
[0027] 图1是本发明的泄放装置的较佳实施例的立体图,该泄放装置包括泄放结构以及用于泄放结构的框架组件,该框架组件具有方向向外的、用于泄放结构的泄放单元的可动卸压部分的双弯曲止挡;
[0028] 图2是图1的泄放装置的平面图,将放置在泄放单元上方的泡沫板的一部分切去以示出限定泄放单元的板上的弱化线的狭槽;
[0029] 图3是沿图2的线3-3截取且沿箭头方向看的泄放装置的局部竖直剖视图;
[0030] 图4是图1所示泄放装置的分解立体图;
[0031] 图5是形成图1的泄放装置的一部分的泄放单元的分解立体图;
[0032] 图6是图1的泄放装置的一部分的放大局部竖直剖视图;
[0033] 图7是图4的泄放单元的放大局部剖视图,未示出图5的U形弹性狭槽;
[0034] 图8是图1的泄放装置的可替代框架构件的竖直剖视图;
[0035] 图9是可替代泄放单元的一部分的放大局部剖视图,示出其层状部件;
[0036] 图10是包括图9的可替代泄放单元的泄放装置的纵剖视图,示出图9中所示的泄放单元的卸压部分处于其打开位置,可动卸压部分板在预定过压下打开后返回到其初始位置;
[0037] 图11是泄放单元的另一可替代实施例的平面图,示出与通常放置在受限空间的泄放孔上方的非弹簧钢金属片的卸压部分配合的一系列弹性钢叶片,叶片可操作以在受限空间中的过压卸压之后将非弹性钢金属片的卸压部分返回到初始位置;
[0038] 图12是类似于图7和9的放大局部剖视图,示出可替代泄放单元的其它层状部件的一部分;
[0039] 图13是示出图12的泄放层状部件在层状泄放单元的可动卸压部分完全打开和再关闭之后的位置的纵向剖视图;
[0040] 图14是另一可替代层状泄放单元的一部分的放大局部剖视图;
[0041] 图15是示出图14的泄放单元的层状部件在泄放单元的可动卸压部分的弹簧钢部分完全打开和再关闭之后的位置的纵向剖视图;
[0042] 图16是具有关联的垫圈的泄放结构的另一可替代形式的平面图,该垫圈使泄放装置适于专用于卫生应用泄放;
[0043] 图17是图16中所示泄放结构的缩小比例的局部纵向剖视图;
[0044] 图18是穿过图16所示的泄放结构的一部分的放大局部剖视图,并示出可设置在泄放结构的泄放单元和垫圈的支承件之间的横向U形、大致矩形的垫圈;
[0045] 图19是具有方向向外的、用于限制泄放单元的卸压部分的敞开的止挡的可替代泄放装置的放大局部竖直剖视图;
[0046] 图20是图19所示泄放装置的缩小的平面图,没有顶部矩形压紧框架;
[0047] 图21是图15所示泄放装置的立体图;
[0048] 图22是具有用于泄放单元的卸压部分的可替代止挡结构的泄放装置的立体图;
[0049] 图23是图22所示泄放装置的局部放大纵向剖视图;
[0050] 图24是根据本发明的圆形泄放装置的立体图;
[0051] 图25是如图24所示圆形泄放装置的平面图;
[0052] 图26是如图24和25所示的圆形泄放装置的大体示意性的侧视图;以及[0053] 图27是图24和26的泄放装置的分解图,但不包括该装置的底部安装框架。

具体实施方式

[0054] 在图1-7中示出本发明的较佳矩形泄放装置并总体由附图标记30标示。装置30适于以常闭布置安装至结构34的泄放孔32(图6),该结构具有需要保护以免受不利过压事件影响的区域。在这方面应当理解,本发明的泄放装置30可以以图1-7所示形式提供给用户,或与例如图15、17和20-22所示的可替代框架支承件结合。
[0055] 矩形金属框架构件36可围绕泄放孔32例如安装和固定至结构34。框架构件36的内部开口38大致与结构34上的泄放孔32对准。泄放装置30的框架单元40安装到框架构件36和下方的结构34上。框架单元40具有四个彼此间隔开并与矩形基部部分46一体的外翻唇部42和44。一系列内翻环形凸缘48限定接纳双头螺栓52的相应开口50,螺栓52固定到结构34并延伸穿过框架单元40的基部46并从其外表面向外突出。螺母54拧到各双头螺栓52上并与抵靠框架单元40的基部部分46的外表面搁置的垫圈56配合。较佳地由橡胶等制成的分段的、矩形弹性垫圈58位于框架组件的框架构件36和基部46之间,且其中具有用于接纳框架单元40的相应环形凸缘48的一系列开口。或者,可设置延伸穿过结构34、框架构件36和框架单元40的基部部分46的螺栓以将框架单元40固定到结构34。拧到相应双头螺栓52上的螺母54用于与相应泄放孔32对准地将框架单元40牢固地附连到结构34并由此将装置30牢固地附连到结构34泄放孔。
[0056] 装置30的泄放结构60包括由弹簧钢板64和第二弹簧钢板66制成的复合层状单元62(图2),两钢板大小相同且外部尺寸基本上与框架单元40的宽度和长度尺寸对应。适合的弹簧钢材料是硬化的301、304、316、316L和316LTi不锈钢。作为不锈弹簧钢的替代物,弹簧钢板64和66可由其它弹簧钢金属制成,例如根据已知金属硬化技术通过轧制、回火和/或退火适当硬化的铬镍铁合金、、镍或耐盐酸镍基合金(Hastelloy)。弹簧钢板64和66具有围绕其周界定位的一系列间隔开的孔68,弹簧钢板64的孔68与弹簧钢板66的相应孔68对准。各孔68定位成与由与框架单元40的基部部分46一体的环形凸缘48限定的相应开口50对准。
[0057] 层状泄放单元62的弹簧钢板64和66各具有协作以限定U形弱化线72的间隔开的端对端狭槽70。在每个弹簧钢板64和66上的弱化线72具有由端部湾部节段72c连结的一对相对的腿部节段72a和72b。各弱化线72限定卸压部分74,该卸压部分74在打开时围绕相应弹簧钢板64和66的铰接区域76弯曲并位于各弱化线72的腿部节段72a和72b的远离相应湾部72c的末端之间。因此应当理解,各铰接区域76与弹簧钢板64和66是一体的且是弹簧钢板64和66的一体部分。
[0058] 合成树脂材料制成的相对薄的条78在弹簧钢板64下方覆盖弹簧钢板64上的弱化线72,而由合成树脂材料制成的类似相对薄的条80在弹簧钢板66的弱化线72上方。相对薄的合成树脂片82插入在弹簧钢板64和66之间以及相应的条78和80之间。合成树脂片82与弹簧钢板64和66具有相同的长度和宽度尺寸,且由此其上具有与孔68对准的开口,或合成树脂片82可具有基本上等于条78和80的外边缘的尺寸。如果与弹簧钢板64和66尺寸相同,合成树脂片82上具有与弹簧钢板64和66上的孔68对准的开口。条78和80以及合成树脂片82较佳地由氟化乙烯丙烯(FEP)或其等效物制成,如PTFE或PFA。
[0059] 当例如图1、6和7所示组装成复合层状单元时,条78插入在弹簧钢板64和合成树脂片82之间,而条80设置在合成树脂片82和弹簧钢板66之间。
[0060] 框架单元40的外部尺寸较佳地大约与层状单元62的外部尺寸相同。框架单元40的模切中心部分84远离框架单元40的矩形周界弯曲以形成方向向外的止挡86。中心部分84的宽度大约等于弱化线72的腿部部分72a和72b之间的距离,而部分84的长度大约等于相应腿部部分72a和72b的长度,且由此等于从弱化线72的湾部72c到铰接区域76的距离。止挡86具有与框架单元40的基部部分46的相邻横向节段46a一体的横向弯曲最内部部分88。止挡86的最外部边缘部分90还远离止挡86的中心部分84弯曲并沿与部分88相同的方向弯曲。泄放装置30的较佳实施例中的止挡86的弯曲部分88和90的曲率内径约为50mm。从框架单元40的矩形周界部分向外延伸的止挡86的主要中心部分84以相对于弹簧钢板64的表面成约90度的角度定向。较佳的是,止挡86的中心部分84和弯曲部分90的总共的纵向长度大约等于泄放单元62的卸压部分74的长度。
[0061] 在止挡86的通常最后面的表面上设有一对支撑92,如图2和3所示,以为止挡86提供加固。如这些图中明显示出的那样,各支撑92包括固定到框架单元40的基部部分46的横向节段46a的最内部腿部节段94。每个支撑92的中间腿部节段96相对于止挡86的中心部分84成一定角度,如图3所示。各支撑92的最外部腿部节段98附连到止挡86的中心部分84的靠近弯曲部分90的相邻面上。
[0062] 在泄放装置30的某些应用中,在泄放板64的最外表面上设置一层绝缘材料100是理想的,以防止凝结物积聚在泄放单元62的泄放板64的卸压部分74上。绝缘层100可由常规多孔泡沫材料制成。泡沫层100的长度和宽度尺寸较佳地大约等于弹簧钢板64的卸压部分74的长度和宽度。
[0063] 操作时,将垫圈58放置在框架构件36上,布置成双头螺栓52延伸穿过垫圈。然后将例如在图1示出构型和构造的泄放装置30放置到框架构件36上方并将螺母54拧紧以牢固地将装置30附连到结构34。应当注意,限定开口50的环形凸缘48的外边在底部支靠框架构件36并防止垫圈58过度压缩,同时,垫圈58被充分压缩以提供受保护区域内部和周围大气之间的密封。
[0064] 当由泄放装置30保护的受限空间内的过压状态达到足以使弹簧钢板64和66在相邻狭槽70的端部之间的区域破裂并沿与弱化线72对准的边缘切断条78和80以及合成树脂片82的程度时,弹簧钢板64和66的卸压部分74打开并围绕相应铰接区域76弯曲。泄放单元62的卸压部分74从关闭泄放孔32的其初始位置移动到选定的打开位置,使弹簧钢板64与止挡86的相邻面配合。止挡86阻挡弹簧钢板64和66的卸压部分74的弯曲运动,限制、吸收和阻尼泄放单元62的卸压部分74的运动的动能,并由此防止卸压部分74摆动通过超过弹簧钢板64和66的铰链区域76的弹性模量和弹性的相应的弧度。因此,将卸压部分74的摆动限制到大约90度的角度可确保不锈弹簧钢板64和66的卸压部分74会从其打开位置返回到其初始位置,因为没有超过弹簧钢板64和66的弹性模量和弹性。
[0065] 设置止挡86的弯曲部分90尤其有助于吸收和阻尼泄放板64和66的卸压部分74的动能,这是因为由弱化线72的湾部72c限定的弹簧钢板64和66的边缘与铰接区域76间隔开最远且因此在卸压部分74响应于由结构34限定的受保护区域内发生的过压状态而打开期间以最大速度移动。
[0066] 在泄放板64的最外表面上设有泡沫材料的绝缘层100的情况下,绝缘层100抵靠止挡84的相邻面压缩。绝缘层100用于进一步降低泄放单元62的卸压部分打开期间产生的动能。于是,绝缘层100有助于避免泄放板64和66的卸压部分74在实现卸压之后采取妨碍卸压部分74返回到关闭孔32的其初始位置的设置。
[0067] 制成弹簧钢板64和66的弹簧钢材料较佳地是各弹簧钢板的屈服点和抗拉强度2
之差不大于约300N/mm 的钢。较佳的是,弹簧钢材料的屈服点和抗拉强度分别是至少约
2 2
1200N/mm 和1450N/mm。由于其耐腐蚀性,不锈弹簧钢是较佳的。已通过热硬化或滚压硬化或两者增加弹簧钢的屈服点和抗拉强度。可进行金属的退火和回火来实现弹簧钢的所要求的屈服点和抗拉强度。
[0068] 可从比利时梅赫伦(Mechelen)的精密金属(Precision Metals)M.V.B-2800购得可用于制造泄放装置30的泄放单元62的示例性弹簧钢材料,包括不锈钢奥氏体2
1.4310C1300-硬轧制EN10088-2,抗拉强度为1404-1463N/mm、硬度为431-446HV、且
2
伸长率(A80mm%)11.5-16.5;EN10151 AMS 5519,抗拉强度为1440-1460N/mm、硬度为
2
465-468HV、且伸长率(A80mm%)13-16;以及EN10151型,(a)抗拉强度为1325N/mm、硬度为
2
403HV、且伸长率(A80mm%)A50:9;(b)抗拉强度为1412-1428N/mm、硬度为429-431HV、且
2
伸长率(A80mm%)1.2;(c)抗拉强度为1397N/mm、硬度为423HV、且伸长率(A80mm%)A50:
2
4;(d)抗拉强度为1410-1414N/mm、硬度为400-402HV、且伸长率(A80mm%)1.4;以及(e)
2
抗拉强度为1380-1382N/mm、硬度为441HV、且伸长率(A80mm%)16-18。特别有用的不锈弹簧钢材料是C1300,抗拉强度为1350-1500N/mm2、厚度为0.05至3mm且较佳地为0.5mm。
理想的是,条78和80以及合成树脂片82由氟化乙烯丙烯(FEP)或替代的是聚四氟乙烯(PTFE)制成,各条和合成树脂片的厚度约为0.250mm且较佳地从约0.0125mm至约0.30mm。
包括泄放单元62的典型泄放装置30可例如是420mm宽乘475mm长。该泄放结构60的止挡86可例如沿从弹簧钢板64的表面向外方向的从其延伸约310mm。
[0069] 在对泄放装置30的泄放单元62形成过压爆裂压力规格之后,确定用于制造泄放单元62的具体材料,包括尺寸,以及确保在规定过压下弹簧钢板的卸压部分74完全打开的形成在金属板上的弱化线72。在某些情况下,且根据公认的工业实践,可进行经验性试验来确认会致使泄放结构实际上在预定过压下打开的其部件和制造参数的具体选择,由此根据并遵照实验数据的结果来制造要发送给客户的泄放结构。
[0070] 图3是作为实例的处于保护受限区域免受由爆炸或快速燃烧的火造成的不利过压影响的常规操作位置的泄放装置30的总体剖视简图。泄放单元62的弹簧钢板64和66的卸压部分74围绕相应的铰接区域76立即完全打开以释放受保护区域的高压。止挡86用于通过弹簧钢板64的外表面与止挡86的配合来限制和阻挡卸压部分74围绕相应铰接区域76摆动的程度。止挡86的横向弯曲的内部部分88相对于弹簧钢板64的相邻铰接区域76策略地设置成使弹簧钢板64和66的卸压部分74符合内部部分88的弯曲曲形状。止挡
86的内部部分88的光滑过渡的弯曲形状防止泄放板64和66的卸压部分74的铰接区域76围绕折缝线弯曲成倾向于由于在其高压致动和打开期间施加在弹簧钢板64和66的铰接区域76上的高的力而使卸压部分74与其相应弹簧钢板64和66分离。止挡86的最内部部分
88的弯曲形状还形成用于消除弹簧钢板打开期间产生的动能的均匀弯曲的表面。同样,泄放板64和66的卸压部分74的外边围绕止挡86的部分90的弯曲表面的弯曲有助于吸收、阻尼和消除打开卸压部分74的动能并防止弹簧钢材料超过其屈服点和抗拉强度达到防止弹簧钢板64和66的卸压部分74返回其初始位置的程度,例如如图1和6所示。
[0071] 图8所示的泄放装置30′与装置30的不同之处仅在于设有适于与孔32对准地连接到结构34的常规矩形横向L形框架102。框架102用作图6的框架构件36的替代物并具有垂直于诸如结构34之类的壁结构的四个方向向外的腿部104以及垂直于相应腿部104的四个腿部106。因此框架102的腿部106基本上等同于图6所示的框架构件36。双头螺栓108固定到腿部106且远离腿部106延伸并穿过泄放单元62上用于该双头螺栓的孔。扁平的矩形框架构件110设置在泄放单元62和框架单元40’的周界边缘上方并通过各双头螺栓108上的螺母112固定就位。应当理解,框架单元110具有类似于凸缘48的一系列环形凸缘,这些凸缘限定用于接纳双头螺栓108的开口并抵靠框架102的腿部106的相邻表面搁置。诸如垫圈58之类的矩形弹性密封垫圈在大多数情况下也设置在框架102的腿部106和泄放单元62的弹簧钢板66的附近表面之间。框架单元40’还具有限定止挡
86’的向外弯曲的部分,较佳地与止挡86具有相同的构型。
[0072] 图8总地示出通过实现打开过压部分74的过压致动后的泄放结构60的泄放单元62的情况。只要压力一释放,泄放板64和66就由于其内在的弹性和记忆返回到其泄放孔关闭位置,如图8所示。从图8中发现,由每个弹簧钢板64和66限定的弱化线72限定的卸压部分74的边基本上与框架102和框架构件110的相邻内边缘相邻,且卸压部分74因此堵塞结构34上的孔32。由泄放板64和66直接关闭泄放孔32具有减轻如果不立即阻塞泄放孔就可能会发生的二次爆炸和继续的效果或避免快速燃烧的火再点燃。
[0073] 图10所示的具有泄放结构160的可替代泄放装置130适于安装在类似于框架102的常规框架134上,该泄放装置同样仅是为了说明目的而示出的。泄放结构160的泄放单元162与泄放单元62的区别仅在于其具有构造和材料尺寸以及厚度类似于弹簧钢板64的单个弹簧钢板164。弹簧钢板164设有由一系列间隔开的端对端狭槽(未示出)限定的U形弱化线,这些狭槽类似于在弹簧钢板64和66上限定弱化线72的狭槽。不锈钢非弹簧钢板178和180设置在弹性钢板164上方,一层FEP、PRFE或PFA 182插设在不锈钢板178和180之间。钢板178和180也具有限定与弹簧钢板164的弱化线互补的弱化线的狭槽。非弹性钢板178和180较佳地与弹性钢板164具有相同的厚度。与双头螺栓139和螺母142关联的类似于框架构件110的框架构件136用于将泄放单元162保持在框架134上。
[0074] 类似于框架单元40′的框架单元140具有形成止挡186的向外弯曲的部分184。泄放装置130的可替代止挡186与止挡86类似之处在于其具有最内部的弯曲部分188,但与止挡86不同之处主要在于竖直部分184基本上是直的且没有外部弯曲部分。但是,如果需要,根据本发明较佳实施例的止挡186可具有第二外部弯曲表面,类似于止挡86的部分
90。
[0075] 从图10可观察到在泄放单元162一打开,弹簧钢板164的卸压部分174就返回到其堵塞框架134的泄放孔138的初始位置,同时钢板178和180的卸压部分174保持在受到止挡186的竖直部分184的限制的其致动状态。FEP、PTFE或PFA片182还保持夹在钢板178和180的卸压部分168之间。
[0076] 如图11-13所示的泄放装置230包括设有泄放单元262的泄放结构260,如图所示夹在类似于框架102的常规框架202和框架构件236之间。泄放结构260具有非弹簧不锈钢板278和280,类似于图的非弹簧钢板178和180。非弹簧不锈钢板278和280被FEP、PTFE或PFA片282分开。观察图11,可以看出非弹簧不锈钢板278具有由一系列间隔开的端对端狭槽270限定的U形弱化线272。弱化线272的腿部节段272a和272b的末端连结弱化线272的湾部272c,而腿部节段272a和272b的远离湾部272c的端部形成非弹簧不锈钢板278的铰接部分276。应当理解,非弹簧不锈钢板280具有一系列间隔开的端对端狭槽(未示出),这些狭槽限定与弱化线272互补的弱化线。
[0077] 多个并排、间隔开、平行的不锈弹簧钢叶片294设置在泄放板278的最外部表面上。非弹簧不锈钢板278上叶片294的远离弱化线272的湾部272c的端部通过例如点焊缝296点焊到非弹簧不锈钢板278的上表面。叶片294的靠近铰接区域276的端部夹在框架234的腿部和框架构件236的相邻腿部之间。框架构件240的模切中心部分284远离框架的矩形周界弯曲以形成方向向外的止挡286,该止挡286或者与止挡186具有相同构型或者类似于止挡86。
[0078] 图13是泄放单元262的非弹簧不锈钢板278和280的卸压部分274由于预定过压的致动而打开之后的泄放装置230的剖视图。从图13可以观察到弹性钢叶片294使非弹簧不锈钢板278和280基本上返回到其初始位置,因此实现由火灾或爆炸产生的压力消散后框架202的泄放孔立即关闭。叶片294由具有与前述弹簧钢板64和66的记忆和弹性参数类似的记忆和弹性参数的弹簧钢材料构成。首先使叶片294的外端弯曲,直到非弹簧不锈钢板278的卸压部分274与止挡286配合为止。非弹簧不锈钢板280的卸压部分274同样受到止挡286的限制。过压状态一释放,压抵非弹簧不锈钢板278的叶片294就使非弹簧不锈钢板278基本上返回到其初始位置,由此也使非弹簧不锈钢板280返回到其初始位置,由此非弹簧不锈钢板278和280基本上关闭泄放孔238。
[0079] 图14、15和21所示的泄放装置330具有安装在常规框架502的泄放结构360上并包括与泄放单元162相同构造和操作的泄放单元362,除了设有与不锈非弹簧钢板378关联的单个弹簧钢板364,如图14的局部示意性剖视图所示。省略非弹簧不锈钢板378和不锈弹簧钢板364之间的中间不锈非弹簧钢板,如泄放装置230那样。FEP、PTFE或PFA片382夹在不锈钢板378和不锈弹簧钢板364之间。图15示出类似于图10所示的各部件的致动位置,弹簧钢板364的卸压部分374已返回到泄放孔338上方的初始关闭位置,而不锈钢板378的卸压部分374保持在止挡386的主要部分384附近。FEP、PTFE或PFA片382的致动部分还可保持与所示板不锈钢板378的卸压部分374相邻,或可抵靠已返回到其初始位置的弹簧钢板364的卸压部分374放下。
[0080] 图16-18所示的泄放装置430尤其适于卫生应用。在该实施例中,泄放装置430的泄放单元462可能具有如在泄放单元62、162、262或362的任一个中设置的那样的金属板。如图16的平面图所示的泄放单元462的顶板464具有限定U形弱化线472并形成中心卸压部分474的一系列间隔开的狭槽470。构成泄放单元462的所有金属片具有类似对准的U形弱化线。
[0081] 与前述泄放装置相比泄放装置430的不同之处在于用于泄放单元462的支承框架组件440、以及设置当泄放单元462处于其关闭状态时将框架402的泄放孔438与周围大气隔离的关联的弹性矩形垫圈410,如图17所示。具有限定孔438的开口的构件402可以或者是所要保护以免受过压状态影响的容器、各种结构或设备的一部分,或者可包括适于安装到这种容器、结构或设备上的矩形框架等。在构件402是单独框架的情况下,由此限定的泄放孔438的尺寸必须比需要保护的区域上的开口小,从而垫圈的一部分可放置在该框架构件402下方到如图17和18所示的程度。
[0082] 用于支承泄放单元462的框架组件440可包括构件402(如果形成为单独的框架)、矩形框架构件412以及主要矩形框架构件436。如图18所示,框架结构412抵靠框架结构402或抵靠容器、结构或者其上安装有泄放装置430的其它类型设备的壁搁置。框架构件436具有围绕框架构件436的周界延伸的周缘方向向外的唇部442。泄放单元462的一边夹在框架构件412和框架构件436之间。一系列双头螺栓406连接到框架构件412并延伸穿过泄放单元462和框架构件436的基部部分446。双头螺栓406上的螺母408牢固地将泄放单元462附连到框架组件440上。
[0083] 框架单元436的模切中心部分484远离框架436的矩形周界弯曲以形成方向向外的止挡486,该止挡486较佳的是与如图3所示止挡86具有相同构型,且因此具有弯曲的最内部部分和外部弯曲部分,或者具有止挡186的构型。
[0084] 垫圈410是大致对应于泄放孔438的长度和宽度尺寸的矩形总体形状,并具有与构件402的限定孔的边缘互补并装配在该限定孔的边缘上的U形沟槽414。框架构件412的厚度使得垫圈410的夹在构件402和泄放单元462的相邻部分之间的一部分418被压缩,由此确保需要保护的容器、结构或设备内部与周围大气隔离。垫圈410的方向向外的唇缘部分416与泄放单元462的下表面接触地密封配合。
[0085] 泄放单元462的操作与泄放单元62和162-362的操作相同之处在于各板的卸压部分474在预定过压下打开,并在过压状态释放后返回到其初始位置以关闭孔438。
[0086] 图19-21所示的泄放装置530也尤其适于卫生应用。泄放结构560的泄放单元562可与泄放单元62或者泄放单元162、262或362相同。设置的垫圈结构是泄放结构560和泄放结构460之间的主要区别。为了说明目的,如果需要,框架502可具有与图8所示框架构件102类似的矩形、横向L形框架构件536。框架502具有限定内部泄放孔538的凸缘或腿部部分502a以及腿部部分502b。矩形弹性垫圈582搁置在凸缘502a的最外表面上。
矩形框架构件590抵靠垫圈582的与凸缘502a相反的表面设置。从图20可以看出框架构件590的最内部边缘590a向内延伸超过垫圈582的最内部边缘。另一矩形框架构件592抵靠框架构件590设置。构件592的最内部边与垫圈582的内部边对准,且因此不是如框架构件590的情况那样从垫圈582和框架构件592向内延伸。泄放结构560的复合泄放单元562抵靠框架构件592的外表面搁置。具有基部部分536a和下翻周界唇部536b的矩形框架构件536搁置在复合泄放单元562的边缘上。矩形压紧框架构件596放置在框架构件
536的基部部分536a上方。双头螺栓550上的螺母556与框架构件596的外表面配合。
[0087] 框架单元536的模切中心部分584远离框架构件536的矩形周界弯曲以形成方向向外的止挡586,该止挡586较佳的是与如图3所示止挡86具有相同构型,或者设有类似于图15所示止挡386的基本上直的外部部分。
[0088] 由框架590的与其边缘590a相邻的最内部部分承载的矩形管状垫圈598构型和设置成与泄放单元562的相对面配合。从图20可以看出,垫圈582和598用作将受保护空间的内部与周围大气隔离的密封件
[0089] 泄放结构560的泄放单元562与泄放单元62、162、262和362之间的另一区别是板上弱化线的可替代构型。例如,如图19所示,在最上部板564上由一系列间隔开、端对端的狭槽570限定的弱化线572具有与弱化线572的湾部578相对的内弯的腿部节段576。弱化线560的内弯腿部567是间隔关系,并协作以限定构成泄放单元562的板的卸压部分
574的铰接区域580。
[0090] 泄放装置530的操作与前述泄放装置相同之处在于当对泄放单元562的卸压部分574施加过压时,卸压部分打开由止挡586限定的一弧度。在释放受保护区域内的高压后,偏置的卸压部分574借助于构成泄放单元562的一部分的弹簧钢部件的设置而返回到其关闭位置。
[0091] 如图22和23所示的泄放装置630的实施例与其它前述实施例的主要差别在于设置管状止挡686来代替所包括的竖直止挡86、186-586(含186和586)。管状止挡686具有包括扁平基部节段688a、与基部节段688a一体的相对的弯曲节段688b、与节段688b一体的上部相对弯曲节段688c以及与节段688c一体的冠状节段688d。应当理解,尽管示出基部节段688a为一件,为了便于构造,节段688a可以是在基部节段688a的中心处彼此毗邻的两个分开的部分。
[0092] 在止挡686的示例性实施例中,止挡686的壳体688可由壁厚为约2mm的不锈钢材料制成,管状壳体的总体宽度约为130mm。节段688b围绕假想点A-1和A-2的外部尺寸(OD)曲率半径约为50mm。节段688c围绕假想点B-1和B-2的外部尺寸曲率半径约为105mm。节段688d围绕假想点C的外部尺寸曲率半径约为70mm。
[0093] 止挡686通过连接件固定到代表性框架602的凸缘602a,连接件包括从凸缘602a突出穿过泄放单元662的边缘部分和抵靠基部节段688a搁置的板654的双头螺栓650。螺母656将板654和止挡686固定到框架636。止挡686的冠状节段688d具有与相应双头螺栓650对准的一系列开口688e以提供施加和去除螺母656以固定和拆除止挡686的方便通路。
[0094] 泄放单元662可构造成类似于泄放单元62、162、262或362中的任何一个。泄放单元662的打开和再关闭与其它泄放单元的操作相同。管状止挡686的优点是其提供用于限制泄放单元662的卸压部分668的打开运动的连续弯曲表面并用于在这些卸压部分打开并然后返回到其初始位置时更均匀地分布施加到泄放结构的卸压部分的铰接区域上的弯曲力。弹簧钢泄放隔膜的弹性变形在用管状止挡686时比如图10、13、15和21所示的竖直止挡时大,因此增加对泄放结构的卸压部分的运动的动能的限制和吸收。管状止挡686的其它优点是一个尺寸可用于一个以上的泄放单元,且管状止挡与竖直止挡相比占据更少的可用空间。
[0095] 本发明的泄放结构尤其适用于相对大的尺寸,例如从约200mm乘200mm至约1500mm乘2000mm。本文所描述和示出的各实施例可制成在不同的过压下打开。例如,改变为制造复合层状泄放单元62的部件选择的材料的类型和厚度、设置金属片的刻痕与狭槽、以及改变狭槽70的长度、限定弱化线72的各个狭槽的长度和/或相邻狭槽之间的未开狭槽的距离,可改变实现层状复合单元62的卸压部分74打开所需要的过压。
[0096] 本发明的实际实施例的停止运动研究业已证实即使在由诸如爆炸产生的预定过压状态下打开期间泄放单元的卸压部分也可能经受显著的扭曲且甚至由于冲击在其上的压力波前而呈运动的波状外观,但在释放压力条件之后,也出乎意料地能基本上返回到其初始平面未扭曲构型且大致关闭泄放孔。
[0097] 如图24-26所示的大致圆形泄放装置700包括横向L形环形联接构件702上,其适于安装在受到保护以免受爆炸或不利过压状态影响的区域的结构上。联接构件702具有与方向向外、周向延伸、大致扁平的凸缘部分702a一体的环形凸缘或腿部部分702b。泄放装置700的腿部702b适于附连到需要受到保护以免受过压状态影响的结构,且附连成与结构上的圆形泄放孔对准。
[0098] 圆形泄放装置700的框架构件704包括大致平面的环形框架构件706,该框架构件设有用于接纳诸如用于将框架构件706固定到联接构件702的凸缘部分702a的螺栓之类的固件的一系列间隔开的孔708。与环形框架构件706一体的止挡710以相对于构件706成约90°的角度远离构件706的平面延伸。止挡710与止挡86的构造类似之处在于其具有与相对的弯曲部分714和716一体的大致平面构型的中心部分712。如果需要可在框架构件706和止挡710的弯曲部分714的通常后表面之间设置一对支撑718。止挡710和止挡86之间的主要差别例如在于止挡710是大致圆形的总体构型,而止挡86是基本上矩形形状,如图1所清楚示出的那样。
[0099] 在环形框架构件706和联接构件702的凸缘部分702a之间插入有圆形泄放单元720。泄放单元720较佳地包括不锈弹簧钢板722,该钢板具有限定形成中心卸压部分727的C形弱化线726的一系列端对端的狭槽724。弱化线726的相对末端部分726a和726b彼此间隔开,其间形成不锈弹簧钢板722的一体铰接区域728。不锈弹簧钢板722的周界上的一系列开口730定位成与框架构件706上的相应孔708对准。
[0100] 圆形泄放单元720具有与不锈弹簧钢板722直径、构型和构造相同的第二弹簧钢板732。因而,不锈弹簧钢板732具有由一系列端对端狭槽736限定的圆形弱化线734,从而形成中心卸压部分735。弱化线734的隔开的末端734a和738b限定不锈弹簧钢板732的一体铰接区域738。铰接区域728和738在弱化线726和734的相对端之间具有相同的长度并彼此对准。
[0101] 较佳的是FEP或可替代的是PTFE或PFA制成的相对薄的圆形覆盖片740插入在两板722和732之间。FEP、PTFE或PFA制成的基本上C形、相对薄的条742较佳地插入在覆盖片740和不锈弹簧钢板722的相邻表面之间。条742构型成并策略地定位成与弱化线726的狭槽724对准并覆盖狭槽724。条742的相对端742a和742b间隔开的距离大约等于铰接区域728的宽度并与铰接区域728对准。FEP、PTFE或PFA制成的第二基本上C形、相对薄的条744插入在覆盖片740和弹簧钢板732的相邻表面之间。条744构型成覆盖弱化线736的狭槽734。条744的相对端744a和744b与铰接区域738对准且间隔开的距离大约等于铰接区域738的宽度。
[0102] 构造圆形泄放装置700的材料较佳地与构造泄放装置30的材料相同。因而,弹簧钢板与装置30的弹簧钢板具有相同的厚度并由相同类型的金属制成。类似地,圆形泄放装置700的FEP、PTFE或PFA条和覆盖片较佳地与关于装置30描述的FEP、PTFE或PFA和等效部件具有相同的厚度和材料。
[0103] 尽管泄放装置700的较佳实施例设有诸如板722和732的两个弹簧钢板,具有所述的插入其间的多氟化层材料,应当理解,泄放单元720可以是如相对于图4、5、7、9、12和14所示并在上文已详细描述的实施例中任一个所描述的层状构造。
[0104] 泄放装置700还以类似于泄放装置30的方式操作以解除高过压状态。当受圆形泄放装置700保护的区域内的过压上升到足以使相邻狭槽724和736之间的板722和732的凸片部分破裂时,板722的卸压部分727和板732的卸压部分735立即打开以释放受保护区域内的高过压。从图25可以观察到,不锈弹簧钢板722上的弱化线726紧邻框架构件704的内部弧形边。由于不锈弹簧钢板722上的弱化线726和板732上的弱化线734对准,所以基本上实现通过泄放单元720的完全泄放而最大程度卸压。与不锈弹簧钢板722的相邻卸压部分727配合的止挡710用于防止板722和732的铰接区域728和738受到过度应力而到达超过弹簧钢材料的屈服点和抗拉强度的程度。因而,在受保护区域的高过压状态释放后,板722和732返回到关闭受保护区域结构上泄放孔的其初始位置,其返回方式类似于关于再关闭矩形泄放装置30的卸压区域所描述的方式。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
超高强度弹簧钢 2020-05-11 510
变截面板簧用35SiMnVB弹簧钢 2020-05-12 980
低碳马氏体型弹簧钢 2020-05-12 670
一种合金弹簧钢 2020-05-11 767
弹簧钢线扎丝成型机 2020-05-13 600
一种弹簧钢的制备方法 2020-05-13 827
强弹力弹簧钢螺丝垫片 2020-05-13 106
全钢弹簧钢镰刀 2020-05-11 675
弹簧钢及弹簧 2020-05-11 47
弹簧钢板鞋 2020-05-11 308
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈