БЕСПЛАМЕННЫЙ ГЕНЕРАТОР ОГНЕТУШАЩЕГО АЭРОЗОЛЯ Российский патент 2003 года по МПК A62C13/22 

Описание патента на изобретение RU2208463C1

Изобретение относится к технике противопожарной защиты помещений и транспорта, в частности к устройствам аэрозольного пожаротушения.

В настоящее время известен генератор аэрозольного тушения пожаров (патент РФ 2101056 от 10.01.98 г.), содержащий корпус с выпускными отверстиями, расположенными на выпуклой поверхности корпуса, заряд из аэрозольобразующего состава (АОС), охлаждающий состав и узел инициирования. Использование охлаждающего состава ухудшает эксплуатационные характеристики огнетушащих устройств. Известно, что применение охлаждающего элемента снижает температуру продуктов сгорания (ПС), но одновременно и уменьшает пожаротушащую эффективность, характеризующую необходимый расход АОС в килограммах для тушения одного кубометра защищаемого помещения. Аналогом также является аэрозольный генератор (патент РФ 2087169, 1994 г.), содержащий корпус, заряд из пиротехнического аэрозольобразующего твердого топлива и воспламенитель, а также расположенную по периметру корпуса щель для выпуска аэрозоля. Недостатками такого вида генераторов являются наличие высокотемпературной зоны пламени за срезом выпускных отверстий и высокая температура истекающей струи ПС, превышающая 500oС.

В качестве прототипа рассмотрено устройство для объемного тушения пожара (патент РФ 2096055 от 29.12.94 г.), содержащее заряд, установленный с зазором по отношению к корпусу, и теплообменник, причем корпус установлен в кожухе для разворота потока ПС на 180o, а выпускные отверстия расположены по периметру крышки устройства. Недостатком конструкции является громоздкая и материалоемкая лабиринтная охладительная система кожуха, снижающая огнетушащую эффективность. После прохождения через лабиринт ПС не успевают охладиться, а истекающие продукты горения АОС частично теряют огнетушащую способность. В данной конструкции не исключен возможный вылет шлаков. Во всех вышеописанных устройствах ПС обладают повышенной токсичностью. Кроме того, известно, что пожаротушащая эффективность увеличивается с увеличением длины струи ПС. Это особенно актуально для помещений больших габаритов. Во всех вышеописанных устройствах продукты сгорания обладают недостаточно большой длиной тушащей струи.

Технической задачей изобретения является создание беспламенного генератора огнетушащего аэрозоля (БГОА), позволяющего обеспечить отсутствие пламени и выброс шлаков за срез выпускных отверстий, при достаточно большой длине тушащей струи и пониженной токсичности ПС.

Решение указанной задачи состоит в том, что в генераторе, содержащем цилиндрический корпус с выпускными отверстиями, воспламенитель, заряд из АОС, охлаждающий элемент и лабиринтный блок охлаждения, внутри корпуса установлен металлический стакан. Для сохранения высокой пожаротушащей эффективности необходимо использовать как можно меньший вес охлаждающего элемента, что достигается за счет уменьшения диаметра выпускных отверстий и увеличения расстояния между ними. Выпускные отверстия диаметром не более 6 мм расположены друг от друга на расстоянии не менее трех диаметров, что не позволяет струям смешиваться между собой и обеспечивает эффективное снижение температуры пламени. Между дном стакана и торцом корпуса образован выпускной свободный объем с выпускными отверстиями на корпусе, в котором при горении заряда ПС охлаждаются, а раскаленные шлаки задерживаются в нем и не выбрасываются наружу. Стакан образует с цилиндрической частью корпуса лабиринтный зазор. Размеры выпускного свободного объема выбираются такими, чтобы на стенке корпуса могло расположиться любое необходимое количество выпускных отверстий. Внутри стакана расположены заряд и охлаждающий элемент, разделенные камерой догорания. При прохождении через эту камеру в продуктах горения завершаются химические реакции, что позволяет существенно понизить их токсичность. Стакан крепится к цилиндрической части корпуса с помощью перегородки с отверстиями. Эта перегородка образует лабиринтный зазор между стаканом и корпусом, обеспечивая дополнительное охлаждение ПС. Для того чтобы реализовать заданную длину струи Н тушащего аэрозозоля, которая обеспечивает эффективное тушение в помещении больших габаритов, необходимо выбрать количество N выпускных отверстий. Экспериментально установлено, что это количество при проектировании БГОА должны выбираться из соотношения
N=A•(S/F)•(Ho/H), (1)
где S - поверхность горения заряда, мм2;
F - площадь одного выпускного отверстия, мм2;
Но=2м - базовая длина струи тушащего аэрозоля;
Н - заданная длина струи тушащего аэрозоля, м;
А=0,02...0,05 - эмпирический коэффициент.

Внешний вид БГОА показан на чертеже. Генератор содержит корпус 11 с установленными в нем стаканом 5 и воспламенителем 10. Выпускные отверстия 7 в корпусе, из которых истекает огнетушащий аэрозоль 6, выполнены в районе выпускного свободного объема 8. Внутри стакана расположены заряд 4 и охлаждающий элемент 12, разделенные камерой догорания 3 продуктов сгорания. Стакан крепится к цилиндрической части корпуса с помощью перегородки с отверстиями 9. Между стаканом и корпусом образован лабиринтный зазор 2. Охлаждающий элемент установлен на сухарях 1.

В качестве примера выбран БГОА, у которого параметры цилиндрического канального заряда АОС составляют: длина - 29 мм, внутренний диаметр - 20 мм, наружный диаметр - 75 мм. Диаметр выпускных отверстий составляет 5,8 мм. Расстояние между любыми рядом расположенными отверстиями составляет не менее 20 мм. Расчеты по формуле (1) позволили выбрать необходимое количество N отверстий для обеспечения заданной длины струи Н=4м:
N=0,03•(16863/26,4)•(2/4)=9,55.

Таким образом, для обеспечения струи не менее 4 м необходимо выбрать 9 отверстий диаметром 5,8 мм.

БГОА работает следующим образом. При пожаре инициируется воспламенитель, который зажигает заряд АОС. При горении заряда перед тем как попасть к охладителю ПС проходят камеру догорания. Здесь завершаются химические реакции и ПС теряют токсические свойства. Затем поток ПС поворачивает на 180 градусов и через лабиринтный зазор попадает в выпускной свободный объем. За пределами БГОА зона пламени отсутствует, а продукты сгорания истекают без шлаков, т.к. они задерживаются в лабиринтном зазоре и внутри выпускного свободного объема.

При испытаниях БГОА было установлено, что температура истекающего аэрозоля за срезом выпускных отверстий не превышает 250oС. Струя тушащего аэрозоля составила более 4 м. Прошедшие натурные испытания подтвердили пожаротушащую эффективность БГОА. Сравнительные испытания генераторов с зарядами и охлаждающими элементами, имеющими соответственно одинаковую массу, показали, что огнетушащая эффективность предложенной конструкции превышает огнетушащую эффективность других существующих в настоящее время конструкций более чем в полтора раза.

Предложенным БГОА можно осуществлять эффективное тушение пожара газообразных, жидких и твердых горючих веществ в стационарных помещениях промышленного, культурного и бытового назначения, а также на железнодорожном и автомобильном транспорте, речных и морских судах.

Похожие патенты RU2208463C1

название год авторы номер документа
ГЕНЕРАТОР ОГНЕТУШАЩЕГО АЭРОЗОЛЯ 2001
  • Булатов К.И.
  • Калашников В.И.
  • Ключников А.Н.
  • Коробенина Т.И.
  • Миронов Б.И.
  • Очин В.Ф.
  • Перепеченко Б.П.
RU2189840C1
СПОСОБ ПОЖАРОТУШЕНИЯ (ЕГО ВАРИАНТ), УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ 1997
  • Жегров Е.Ф.
  • Дороничев А.И.
  • Милехин Ю.М.
RU2118551C1
СПОСОБ ТУШЕНИЯ ГОРЯЩИХ ФОНТАНОВ НА ГАЗОВЫХ, НЕФТЯНЫХ И ГАЗОНЕФТЯНЫХ СКВАЖИНАХ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ И СИСТЕМА ТУШЕНИЯ 1998
  • Жегров Е.Ф.
  • Дороничев А.И.
  • Иваньков Л.Д.
  • Милехин Ю.М.
RU2143544C1
СИСТЕМА ОБЪЕМНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ПОЖАРОТУШЕНИЯ 1997
  • Кононов Б.В.
  • Милехин Ю.М.
  • Милицын Ю.А.
RU2116091C1
АЭРОЗОЛЬОБРАЗУЮЩИЙ ОГНЕТУШАЩИЙ СОСТАВ 1996
  • Жегров Е.Ф.
  • Дороничев А.И.
  • Михайлова М.И.
  • Чуй Г.Н.
  • Кенпинская В.Э.
  • Халилова И.Б.
  • Панин В.Г.
RU2091106C1
СИСТЕМА ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА 1994
  • Перепеченко Б.П.
  • Милицын Ю.А.
  • Вершинин В.Н.
  • Пак З.П.
  • Кривошеев Н.А.
  • Коквин В.А.
  • Коробенина Т.П.
  • Румянцева Л.Б.
  • Сокольников А.С.
RU2113873C1
ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЕ МАЛОПЛАМЕННЫЕ И БЕСПЛАМЕННЫЕ АЭРОЗОЛЬГЕНЕРИРУЮЩИЕ СОСТАВЫ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ 2000
  • Перепеченко Б.П.
  • Соловьев В.А.
  • Коробенина Т.П.
  • Пак З.П.
  • Голубев А.Д.
  • Русанов В.Д.
  • Сокольников А.С.
  • Крауклиш И.В.
RU2193429C2
ГЕНЕРАТОР ОГНЕТУШАЩЕГО АЭРОЗОЛЯ 2006
  • Архаров Олег Вадимович
  • Дружков Евгений Борисович
  • Сороковиков Виктор Павлович
  • Сервули Александр Васильевич
RU2323756C1
ГЕНЕРАТОР ОГНЕТУШАЩЕГО АЭРОЗОЛЯ 2006
  • Архаров Олег Вадимович
  • Дружков Евгений Борисович
  • Сороковиков Виктор Павлович
  • Сервули Александр Васильевич
RU2323757C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Милехин Ю.М.
  • Ткачев Э.Г.
  • Сун В.М.
  • Милицын Ю.А.
  • Федоров В.К.
  • Коробенина Т.П.
RU2130792C1

Реферат патента 2003 года БЕСПЛАМЕННЫЙ ГЕНЕРАТОР ОГНЕТУШАЩЕГО АЭРОЗОЛЯ

Изобретение относится к технике противопожарной защиты помещений и транспорта, в частности к устройствам аэрозольного пожаротушения. Беспламенный генератор огнетушащего аэрозоля (БГОА) содержит цилиндрический корпус с выпускными отверстиями, воспламенитель, заряд из аэрозольобразующего состава, охлаждающий элемент и лабиринтный блок охлаждения. В корпусе установлен металлический стакан таким образом, что между дном стакана и торцом корпуса образуется выпускной свободный объем с выпускными отверстиями на корпусе, а между стенками стакана и цилиндрической частью корпуса - лабиринтный зазор. Внутри стакана расположены заряд и охлаждающий элемент, разделенные камерой догорания продуктов горения. Выпускные отверстия имеют диаметр не более 6 мм и расположены друг от друга на расстоянии не менее трех диаметров. Суммарное количество N выпускных отверстий определяется из соотношения N= A•S/F)•((Ho/H), где S - поверхность горения заряда, мм2; F - площадь одного выпускного отверстия, мм2; Ho=2 м - базовая длина струи тушащего аэрозоля; Н - заданная длина струи тушащего аэрозоля, м; А=0,02-0,05 - эмпирический коэффициент. Предложенным БГОА можно осуществлять эффективное тушение пожара газообразных, жидких и твердых горючих веществ в стационарных помещениях промышленного, культурного и бытового назначения, а также на железнодорожном и автомобильном транспорте, речных и морских судах. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 208 463 C1

Беспламенный генератор огнетушащего аэрозоля, содержащий цилиндрический корпус с выпускными отверстиями, воспламенитель, заряд из аэрозольобразующего состава, охлаждающий элемент и лабиринтный блок охлаждения, отличающийся тем, что в корпусе установлен металлический стакан таким образом, что между дном стакана и торцом корпуса образован выпускной свободный объем с выпускными отверстиями на корпусе, стакан образует с цилиндрической частью корпуса лабиринтный зазор, внутри стакана расположены заряд и охлаждающий элемент, разделенные камерой догорания продуктов горения, а выпускные отверстия имеют диаметр не более 6 мм и расположены друг от друга на расстоянии не менее трех диаметров, причем суммарное количество N выпускных отверстий определяется из соотношения
N=A•(S/F)•(Ho/H),
где А=0,02-0,05 - эмпирический коэффициент;
S - поверхность горения заряда, мм2;
F - площадь одного выпускного отверстия, мм2;
Ho=2 м - базовая длина струи тушащего аэрозоля;
Н - заданная длина струи тушащего аэрозоля, м.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2208463C1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЪЕМНОГО ТУШЕНИЯ ПОЖАРА 1994
  • Коршунов Б.А.
  • Сидоров А.И.
  • Силин Н.А.
  • Емельянов В.Н.
  • Андреев В.А.
  • Копылов Н.П.
RU2096055C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЪЕМНОГО АЭРОЗОЛЬНОГО ТУШЕНИЯ ПОЖАРА 1999
  • Власов М.Г.
  • Дубрава О.Л.
  • Козырев В.Н.
  • Шумяцкий О.В.
RU2164808C2
Приспособление для штампования и обрезывания политурой в папиросных машинах 1926
  • Э. Кернер
SU7885A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОНИАЗИДА ПРОЛОНГИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ 2000
  • Шкурупий В.А.
  • Курунов Ю.Н.
  • Гришин О.В.
  • Троицкий А.В.
  • Богданова Л.А.
  • Курунова Н.Н.
  • Гуляева Е.П.
RU2192865C2
Газогенератор для порошкового огнетушителя 1979
  • Бабич Александр Сергеевич
  • Коновалов Владимир Иванович
  • Кумченко Яков Алексеевич
  • Лукашенко Николай Иванович
  • Мартышев Вячеслав Борисович
  • Спицкий Василий Иванович
  • Тихомиров Евгений Леонидович
  • Шишкин Александр Михайлович
SU860773A1

RU 2 208 463 C1

Авторы

Калашников В.И.

Ключников А.Н.

Коробенина Т.П.

Милехин Ю.М.

Миронов Б.И.

Моисеев Ю.Е.

Перепеченко Б.П.

Даты

2003-07-20Публикация

2002-01-28Подача