[发明专利]一种安全泄压方法及其装置

说明书

本发明属于压力容器技术领域，涉及一种安全泄压方法及其装置。所述安全泄压装置包括容器和容器中的液体，所述液体在受冲击之前为液态；所述安全泄压装置嵌入压力容器的表面，安全泄压装置的容器与压力容器构成一个封闭结构，所述封闭结构盛有压力容器中的流体；所述泄压装置中的液体与压力容器中的流体不接触。当安全泄压装置受到一定加速的冲击时，可以使安全泄压装置破裂，从而实现了泄压作用，保证了压力容器的安全。

技术领域

本发明属于压力容器技术领域，涉及一种安全泄压方法及其装置。

背景技术

气穴是一个常见的流体现象,让管道破坏,船桨破损等等具有很多的破坏力,但是过去的其实公式是:

其中C气穴判别系数、Pr参考压力、Pv流体蒸发压力、ρ流体密度、v流体流速，如果C远小于1将产生气穴，当C远大于1气穴将可能不产生。

2017年的6月22日，Zhao Pan、Akihito Kiyama等人通过研究给出加速度和气蚀的关系发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》,其判别公式为：

其中，Ca气穴判别系数，a加速度，h液体高度。当Ca大于1时没有气穴产生，当Ca小于1是有气穴产生，由上式可知道当大于适当的加速度，就可以发生气穴。

气穴具有强大的破坏力，适当气穴了可以让容器在较小的外力作用下破了，ZhaoPan在其论文中已经论述，这样我们设计静强度足够的大而让其加速度冲击强度较小的设备。

安全阀是让整个容器保持安全运行的装置，安全阀不能产品和整个容器同能的承受静压的强度，让整个容器的安全阀门成为一个薄弱环节。

发明内容

本发明的目的是:提供一种利用气穴原理的安全泄压方法及装置，该方法及装置能设计成具有高强度承受静压结构和可控泄压结构，另外当容器内出现了足够的冲击或者压力波动时，破损位置可以确定的为泄压位置，从而减小爆炸的危险。

本发明的技术方案是:一种安全泄压装置，所述的安全泄压装置包括容器和容器中的液体，所述液体在受冲击之前为液态；所述安全泄压装置嵌入压力容器的表面，安全泄压装置的容器与压力容器构成一个封闭结构，所述封闭结构盛有压力容器中的流体；所述泄压装置中的液体与压力容器中的流体不接触。

一种安全泄压方法，其步骤如下：

1)确定安全泄压装置的工作压力：

如果安全泄压装置的容器是敞开的，则安全泄压装置的工作压力是外部气压；如果安全泄压装置的容器是密闭的，则安全泄压装置的工作压力为安全泄压装置的容器内部压力。

2)选择安全泄压装置的液体，满足的条件为：在上述环境中处于液态；将安全泄压装置的液体注入安全泄压装置的容器。

3)当压力容器超过额定安全压力，运用安全泄压装置进行泄压，根据公式(2)可知，泄压方法是给泄压装置以足够大的冲击力，让其产生足够大的气穴力让安全泄压装置的容器破碎，安全泄压装置的容器与压力容器构成的封闭结构被破坏，从而让压力容器向外部泄压，保证压力容器的安全。