ES2637792T3 - Aparato, sistema y método para aliviar presión en un sistema bajo presión - Google Patents
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Abstract
Un aparato (109 para evacuación de una acumulación de presión, comprendiendo el aparato: un miembro (14) de ventilación para su montaje en una abertura (3) de una cámara (2); una porción (36) de montaje generalmente plana del miembro de ventilación para montar operativamente el miembro de ventilación en la cámara y que tiene un área (40) debilitada en la misma; una porción (33) media del miembro de ventilación por el interior de la porción de montaje plana y que tiene una porción (34) en forma de cúpula para extenderse sobre, y cubrir, la abertura de la cámara con la porción de montaje plana montada operativamente en la cámara cuando un nivel de presión en el interior de la cámara está por debajo de un nivel de umbral predeterminado y para desplazarse hacia fuera de la porción de montaje en el área debilitada cuando el nivel de presión se incrementa hasta más allá del nivel de umbral, y un miembro (18) retenedor montado en la porción de montaje generalmente plana del miembro de ventilación de modo que se extiende a través del área debilitada de la porción de montaje plana del miembro de ventilación de modo que la porción en forma de cúpula se extiende sobre, y cubre, la abertura de la cámara cuando el nivel de presión está por debajo del nivel de umbral y se desplaza hacia fuera de la porción de montaje plana cuando el nivel de presión está por encima del nivel de umbral para aliviar la presión en la cámara, en donde la porción media incluye una porción (35) externa generalmente plana que se extiende alrededor de la porción en forma de cúpula, y el miembro retenedor incluye una porción (19) de marco y al menos una porción (20) retenedora de respiradero, extendiéndose la al menos una porción retenedora de respiradero a través de la porción de montaje plana del miembro de ventilación, del área debilitada y de la porción (35) externa plana de la porción media de modo que la al menos una porción retenedora de respiradero restringe la porción media respecto al desplazamiento hacia fuera desde la porción de montaje plana cuando el nivel de presión está por debajo del nivel de umbral, estando el aparato caracterizado por que la al menos una porción (20) retenedora de respiradero se extiende desde el miembro (18) retenedor de modo que la al menos una porción (20) retenedora de respiradero se curva hacia fuera de la porción (33) media para permitir que la porción (34) en forma de cúpula se desplace hacia fuera con relación a la porción (36) de montaje plana cuando el nivel de presión está por encima del nivel de umbral.
Description
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quede por detrás de la hendidura 40 de ruptura, da como resultado un mayor nivel de soporte con relación al soporte proporcionado por las porciones 20 de lengüeta. Por lo tanto, el aparato 10 de respiradero puede resistir una mayor cantidad de presión de vacío que de presión hacia delante, lo que se va a describir con mayor detalle más adelante.
El aparato 10 de respiradero está capacitado para adoptar varias configuraciones de modo que estén capacitadas para resistir múltiples niveles de presión de ruptura hacia delante mientas que también estén capacitadas para resistir una cantidad elevada de presión de vacío. Esas diversas configuraciones están por lo general determinadas por el dimensionamiento de las porciones 20 de lengüeta, teniendo el resto del aparato 10 de respiradero un dimensionamiento relativamente uniforme para un área de ruptura dada. Por ejemplo, en un aparato 10 de respiradero de 45,72 x 60,96 cm2 (18 x 24 pulgadas cuadradas), el dimensionamiento del marco 12 de entrada, el dimensionamiento del miembro 14 de ventilación y el dimensionamiento global del miembro 18 retenedor (sin incluir el tamaño de las porciones 20 de lengüeta) se mantienen generalmente iguales con independencia de la presión de ruptura deseada.
En una realización, el marco 12 de entrada tiene un espesor fijo de 2,23 mm (0,090 pulgadas) para resistir la fuerza de vacío. Las dimensiones externas globales del marco 12 de entrada son L + 7,6 cm (L + 3”) y W + 7,6 cm (W + 3”), siendo las dimensiones de la abertura 22 de L -1,63 cm (L -0,64”) y W -1,63 cm (W -0,64”), de modo que la distancia entre el borde 26 externo y el borde 24 rectangular interno es de aproximadamente 4,6 cm (1,82 pulgadas). Las mirillas 70 están aproximadamente a 6,6 cm (0,26 pulgadas) por fuera del borde 24 rectangular interno.
Para un área de respiradero dada, el miembro 14 de ventilación puede ser el mismo, con independencia de la presión de ruptura nominal del dispositivo. Por ejemplo, la porción 34 de cúpula y el espesor del miembro 14 de ventilación serán los mismos para cada aparato 10 de respiradero con un área de respiradero de 45,72 x 60,96 cm2 (18x24 pulgadas cuadradas). La altura y el espesor de la porción 34 de cúpula están configurados de modo que sea capaz de resistir aproximadamente 82,7 kPa (12 psig) de presión de vacío. Por ejemplo, para un miembro 14 de ventilación que tenga un área de respiradero de 45,72 x 60,96 cm2 (18x24 pulgadas cuadradas), o más pequeña, el espesor de la porción 34 de cúpula puede ser de aproximadamente 1,52 mm (0,060 pulgadas); para un miembro 14 de ventilación que tenga un área de respiradero más grande que 45,72 x 60,96 cm2 (18x24 pulgadas cuadradas), el espesor de la porción 34 de cúpula puede ser de aproximadamente 1,91 mm (0,075 pulgadas).
Además, según se incrementa el tamaño del miembro 14 de ventilación con un espesor dado, la altura de la porción 34 de cúpula se incrementa para que esté capacitada para resistir la presión de vacío deseada. Por ejemplo, para un miembro 14 de ventilación con un área de respiradero de 45,72 x 60,96 cm2 (18x24 pulgadas cuadradas), la altura de la porción de cúpula puede ser aproximadamente de 11,9 cm (4,7 pulgadas); para un área de respiradero más pequeña, de 30,48 x 60,96 cm2 (12x24 pulgadas cuadradas), la altura de la porción de cúpula puede ser de aproximadamente 9,1 cm (3,6 pulgadas).
Para un miembro 14 de ventilación que tenga un área de respiradero mayor que 45,72 x 60,96 cm2 (18x24 pulgadas cuadradas), tal como 45,72 x 88,90 cm2 (18x35 pulgadas cuadradas), la porción 34 de cúpula es más gruesa, y la altura de la porción de cúpula puede ser de aproximadamente 8,9 cm (3,5 pulgadas).
En una realización, la impronta de la cúpula es de aproximadamente L-1,27 cm (L-0,5”) y W-1,27 cm (W-0,5”), de modo que la cúpula 34 está a aproximadamente 4,4 cm (1,75 pulgadas) del borde 36a externo del miembro 14 de ventilación, de modo que la porción 34 de cúpula está despejada respecto a las porciones 20 de lengüeta. En una realización, el miembro 14 de ventilación está hecho de acero inoxidable 316.
Por lo tanto, teniendo el miembro 14 de ventilación y el anillo 18 de soporte de entrada un dimensionamiento generalmente fijo, el aparto 10 de respiradero estará capacitado para resistir aproximadamente la misma cantidad de presión de vacío que para un aparato 10 de respiradero con un área de respiradero dada. Sin embargo, la presión predeterminada a la que el aparato 10 de respiradero se romperá, puede ser ajustada a diferentes niveles variando el número, el tamaño y la separación de los miembros 20 de lengüeta para adaptarlos a la aplicación presurizada particular.
Según se ha descrito en lo que antecede, la presión de ruptura del aparato 10 de respiradero está determinada por el tamaño de las porciones 20 de lengüeta. El miembro 18 retenedor y las porciones 20 de lengüeta pueden tener un espesor de aproximadamente 0,41 mm (0,016 pulgadas).
Las porciones 20 de lengüeta se extienden a aproximadamente 5,1 mm (0,20 pulgadas) del borde 52 interno, lo que da como resultado porciones 20 de lengüeta que se extienden por encima de la hendidura 40 de ruptura cuando están instaladas. La anchura B de la base de la porción 20 de lengüeta se determina de la siguiente manera:
B = k*(0,42*Bp*A)/(σv*N) donde B es la anchura de la base; k es un factor de corrección basado en la experimentación; Bp es la presión de ruptura deseada; A es el área de ruptura (tal como 45,72 x 60,96 cm2 (18x24 pulgadas cuadradas)); σv es la resistencia última del metal; y, N es el número de porciones 20 de lengüeta. En una realización, el factor k de corrección puede ser aproximadamente de 0,5. El espacio máximo entre las porciones 20 de lengüeta puede ser de aproximadamente 15,2 cm (6 pulgadas).
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