УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЗРЫВА СКОПЛЕНИЙ ГАЗА Российский патент 2000 года по МПК E21F5/00 E21F7/00 

Изобретение относится к автоматическим средствам безопасности ведения работ, связанных с повышенным содержанием взрывоопасных концентраций газа, и может быть использовано для предотвращения взрывов при производстве горных работ в шахтах, колодцах, на объектах транспортирования газа, в случае утечек из последних, в газовом хозяйстве городов и пр.

Известен датчик контроля метана [1] , который имеет взрывобезопасный корпус, выполненный в виде цилиндрического патрубка, закрытого сверху и снизу огнепреградителями, обеспечивающими взрывобезопасность конструкции, свободный доступ атмосферного воздуха внутрь корпуса и удаление продуктов горения за счет теплового потока; газовую горелку, введенную внутрь корпуса через боковую стенку, отрицательные и положительные электроды, подключенные к усилителю ионного потока, причем отрицательный электрод выполнен в виде объемной спирали, имеющей форму вытянутого эллипсоидального пояса, внутри которого расположен положительный электрод в виде отрезка проводника.

Этот датчик только контролирует опасную концентрацию подаваемого газа, но не предотвращает возможность взрыва газовоздушной смеси.

Известно устройство для пожаровзрывозащиты в газоотводящих шахтах [2], содержащее вентилятор и трубопровод с приспособлением для перекрытия проходного сечения трубопровода при воздействии на него взрывной волны, при этом трубопровод снабжен установленным между вентилятором и газоотсасывающей скважиной обводным коллектором с предохранительными клапанами, проточной камерой, имеющей огнепреградители, механизмом автоматического поддержания в проточной камере взрывчатой концентрации газа, состоящим из датчика метана, сообщенного с клапанами, и блока селективных мембран с подводящим, отводящим патрубками и патрубком для сообщения с атмосферой, и пламяпроводной трубкой, сообщающей полость проточной камеры с выходной частью трубопровода. Приспособление для перекрытия проходного сечения трубопровода выполнено в виде поворотной заслонки, установленной в месте сопряжения трубопровода с проточной камерой и обводным коллектором со стороны газоотсасывающей скважины. В проточной камере постоянно поддерживается взрывчатая концентрация газа. При возникновении открытого пламени или взрывного горения во внутреннем объеме камеры возникает взрыв, который гасится огнепреградителями, а инертные продукты взрыва направляются в коллектор.

Данное устройство громоздко, имеет сложную конструкцию, взрыв газовой смеси предотвращается только в устье скважины, а не в местах скопления газа.

Технический результат, достигаемый изобретением, - предотвращение взрыва скопления газа в местах его скопления за счет сжигания последнего.

Поставленная техническая задача достигается тем, что устройство для предотвращения взрыва скопления газа, состоящее из проточной камеры с огнепреградителями, подводного и отводного каналов, согласно изобретению дополнительно снабжено искроразрядником, источником питания, термодатчиком и сигнализатором, при этом проточная камера является камерой постоянного сгорания газовоздушной смеси и снабжена нижним и верхним огнепреградителями сетчатого типа, внутри камеры расположен искроразрядник, соединенный с источником питания, на верхнем отводном канале расположен термодатчик, соединенный с сигнализатором, а подводной канал выполнен с отверстиями для поступления газовой смеси.

Сущность изобретения заключается в следующем. В местах возможного скопления газа устанавливают устройства предложенной конструкции, подключают их к постоянному или автономному источнику питания. Газовоздушная смесь через канал подвода и нижний огнепреградитель поступает в проточную камеру, являющуюся одновременно камерой сгорания, где происходит постоянное импульсное искрообразование. При условии достижения газовоздушной смеси взрывоопасной концентрации она сгорает, выделяя инертные продукты сгорания, которые через верхний огнепреградитель и отводной канал за счет теплового потока уходят в окружающую среду. Процесс сгорания происходит непрерывно до тех пор, пока концентрация газовоздушной смеси не станет столь мала, что его сжигание станет невозможным. В момент прохождения горячих продуктов горения через выходную камеру срабатывает термодатчик, включающий световую или звуковую сигнализацию.

На чертеже изображены конструкция устройства и блок-схема его электрической части.

Устройство содержит проточную камеру сгорания 1, канал подвода газовой смеси 2, канал отвода продуктов сгорания 3, нижний и верхний огнепреградители 4 и 5, расположенные со стороны каналов 2 и 3 соответственно. Электрический блок содержит источник питания 6, соединенный с генератором электрических импульсов 7, искроразрядником 8, термодатчиком 9 и сигнализатором 10.

Устройство работает следующим образом.

Оно устанавливается в местах предполагаемого скопления газа (шахты, колодцы, подвалы, низкие места по трассе газопровода и пр.). Генератор импульсов 7 подключается к постоянному или автономному источнику питания 6, который подает электрические импульсы на искроразрядник 8 с регулируемой частотой. Газовоздушная смесь по каналу подвода газа 2 через оградитель 4 поступает в проточную камеру сгорания 1. В случае достижения концентрации газовоздушной смеси взрывоопасной, за счет искры, подаваемой искроразрядником, она сгорает. Благодаря тепловому потоку инертные продукты сгорания газа уходят через огнепреградитель 5 по отводному каналу 3 в окружающую среду, снижая тем самым концентрацию взрывоопасной газовозушной смеси. При возникновении в устройстве процесса горения срабатывает термодатчик 9, установленный на отводном канале 3, и через световой или звуковой сигнализатор 10 передается информация о горении газовоздушной смеси.

Преимуществом данного технического решения является то, что оно может быть реализовано в виде компактного переносного устройства, устанавливаемого в месте возможного выброса газа. Применение изобретения позволит предотвратить взрыв скоплений газа в шахтах, колодцах, квартирах, в местах возможных скоплений газа при транспортировании газа по магистральным газопроводам, в газовом хозяйстве городов и пр.

Источники информации, принятые во внимание
1. Авт. св. N 467192 "Датчик контроля метана", авторы Гуляев Б.В., Кудрявцев В.Н., БИ N 14 от 15.04.75 г.

2. Авт.св. N 1696734 "Устройство для пожаровзрывозащиты шахт", авторы Г. Г. Стекольщиков и др., БИ 45 от 07.12.91 г. - прототип.

3. Авт. cв. N 1500797 "Устройство автоматического контроля метана для угольных шахт", авторы М.Д. Азбель и др., БИ N 30 от 15.08.89 г.

4. Авт. св. N 2086771 "Устройство для подавления пожаров в горных выработках и шахт", авторы Чуприков А.Е. и др., БИ N 22 от 10.08.97 г.

Изобретение относится к автоматическим средствам безопасности ведения работ, связанных с повышенным содержанием взрывоопасных концентраций газа, и может быть использовано для предотвращения взрывов при производстве горных работ в шахтах, колодцах, на объектах транспортирования газа, в случае утечек из последних в газовом хозяйстве городов и пр. Технический результат - предотвращение взрыва скопления газа в местах его скопления за счет сжигания последнего. Сущность изобретения: газовоздушная смесь проходит через взрывозащищенное устройство, где ее принудительно воспламеняют и, при достижении концентрации, способной к возгоранию, она сгорает, при этом выделяются инертные продукты сгорания, снижающие взрывоопасную концентрацию газа. Устройство состоит из проточной камеры с огнепреградителями, подводных и отводных каналов, источника питания, генератора электрических импульсов, искроразрядника, термодатчика и сигнализатора. Проточная камера выполнена взрывозащищенной, является камерой сгорания газовой смеси и снабжена нижним и верхним огнепреградителями сетчатого типа. Внутри камеры расположен искроразрядник, соединенный с генератором электрических импульсов. На верхнем отводном канале расположен термодатчик, соединенный с сигнализатором. Подводной канал выполнен с отверстиями для поступления газовой смеси. 1 ил.

Устройство предотвращения взрыва скопления газа, состоящее из проточной камеры с огнепреградителями, подводного и отводного каналов, отличающееся тем, что оно снабжено искроразрядником, источником питания, термодатчиком и сигнализатором, при этом проточная камера является камерой постоянного сгорания газовоздушной смеси и снабжена нижним и верхним огнепреградителями сетчатого типа, внутри камеры расположен искроразрядник, соединенный с источником питания, на верхнем отводном канале расположен термодатчик, соединенный с сигнализатором, а подводной канал выполнен с отверстиями для поступления газовой смеси.