Способ восстановления реологических свойств огнегасящего порошка Советский патент 1983 года по МПК A62C5/00 

Изобретение относится к порошковому пожаротушению, а именно к спое собам восстановления реологических свойств огнегасящего порошка.

Известен способ восстановления реологических свойств огнегасящего , псфошка, включгиощий отбор влаги из: порошка, диспергирование агрегатных образований и отбор заданных фракций l.

Однако известный способ восстановления реологических свойств огнегасящего порошка трудоемок и малоэффективен, и не позволяет полностью восстановить такие важные параметры материала как слеживаемость, влагопоглощение и текучесть.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе восстановления реологических свойств огнегасящего порошка, включающем отбор влаги из порошка, диспергирование агрегатных образований и отбор заданных фракций, отбор влаги, диспергирование и отбор заданных Фракций осуществляют вибрационным воздействием на порошок в режиме его псевяокипения.

Вибрационное воздействие осуществляют в вертикальной плоскости в диапазоне частот 20-100 Гц при ускорении 10-100 ,м/с .

Режим виброкипения характеризуется возникновением газовой подушки в придонном слое порошка и интенсив- : ным периодическим движением твердых частиц в объеме вибрируемого слоя.

10

Как подтверждают экспериментальные данные, указанный, режим воздействий восстанавливает реологические свойства порошка, причем реологические свойства отдельных видов

15 огнегасящего порошка не только восстанавливаются, но и существенным образом улучшаются по сравнению с первоначальными.

Механизм процесса регенерации

20 представляет собой следующее.

При виброкипении слоя порошка твердые частицы совершают периодические движения с амплитудой, значительно (в 10-15 раз ) превышающей

25 амплитуду вибровозбуждения. Так, если амплитуда вибровозбуждения сос.тавляет- 1 мм, то амплитуда частиц достигает 100-150 мм, а высота кипящего слоя увеличивается в 1,3301, 5 раза по сравнению с некипящим. В

результате соударений частиц и трения их о стенки и между собой механическая энергия преобразуется в тепловую. Это приводит к нагреву порошка и образованию паров воды, которые частично удаляются из кипящего слоя, а частично взаимодействуют с негидрофобизированными частицами. При этом образуется пастообразная масса выделяющаяся из основной массы порошка и оседающая на стенках и днищах сосуда. Так происходит дополнительная сушка и удаление некондиционных (по реологическим свойствам) составляющих, отношение которых к общей массе материала незначительно (5-7 вес.%), однако их удалению способствует существенное улучшение текучести порошка благодаря восстановлению его реологических свойств.

Для реализации предлагаемого способа значительную роль играет также разрушение агрегатных образований и перераспределение дисперсных добавое на поверхности частиц, соатавляю щих огнетушащую основу, что подтверждено данными электронномикроскопических измерений. Следствием диспергирования агрегатов и равномерного распределения дисперсных добавок например аэросила, кроме повышения текучести, является снижение влагопоглощения порошка, т.е. улучшение степени его гидрофобизации, а также снижение слеживаемости,

Пример, Огнетушащий порошок ПСБ-3, П-1А, ПФ и др. в количестве 1-1,5 кг помещают в выполненньлй из оргстекла прозрачный цилиндрический сосуд диаметром 120 и высотой 300 мм закрывают сосуд крышкой, эакрепля ют его на Столе: вибростенда типа ВЭДС-10А и включают его. Плавно изменяя частоту и ускорение вибраций, устанавливают режим виброкипения порошка. Об установлении этого режима судят визуально по зна.чительному увеличению высоты порошкового столба при этом отчетливо просматривается движение частиц в пристенном слое.

Виброкипение наблюдается при частоте вибраций 40-50 Гц и ускорении вибраций 20-50 (при изменении массы пробы параметры вибраций, соответствующие режиму виброкипения, .изменяются в сторону расширения диапазонов). Обработанный порошок анализируют определяя слеживаемость, влагопоглощение, грансостав и текучесть по специальным методикам.

Результаты экспериментов для порошка типа ПСБ-3 приведены в таблице ,

Влагопоглощение, %

а

Слеживаемость, н/м Дисперсность, вес,%

размер фракций

100 мкм

размер фракций

50-100 мкм

размер фракций 50 мкм

Текучесть, кг/с Примечание:

0,44

0,46

0,52 ,22x10

0,16)110 0,16x10

8,11

8,08

9,05 20,04 20,18 20,9

71,85

71,74

70,05 0,21 0,20 0,18 В пробах исходного образца допускается наличие агрегатных образований средним диаметром до 50-60 мм} после вибровоздействий эти образования исчезают вследствие диспергирования. Из таблицы видно, что при пракги чесКи иоизменяемом граясостави влагопоглощение порошка после вибрационных воздействий в указанном режиме уменьшается на 14-18%, с.-ежива емость на 33%, а текучесть растет н 55-60%, Для других типов порошка, например ПФ, эти показатели быть значительно превышены, в частности слеживаемость снижается в два раза. В результате вйбровоздействия на внутренней поверхности сосуда, заполненного порошком, осаждается пас тообразное вещество - негидрофобизированная часть порошка и влага. Количество пастообразного вещества в данном случае превьоиает 7% от массы. После начала вибровоздействий те кучесть резко возрастает (для порош ка ПСБ-3 на 38% за 50 с}, la. слеживаемость и влагопоглощеняе при этом изменяются незначительно, но с течением времени эти,показатели претерпевают значительные изменения. Через 1,5-2 ч вибровоздействий параметры порошка стабилизиру ются, и дальнейшая обработка заметных результатов не дает. Поэтому ври енной фактор следует учитывать зависимости от целевой предназначенности выполняемой технологической операции. Так, если вибровбздействия осуществляют непосредственно перед срабатыванием огнетушителя, то длительность воздействий, достаточная для обеспечения полноты вцброса порошка, может быть осуществ лена в течение 1-1,5 мин. Если же вибровоздействия осуществляют перед зарядкой порошка в огнетушитель, то длительность воздействий необходимо увеличить до 1,5-2 ч, так как огнетушитель предназначен для длите льного хранения, когда слеживаемость влагопоглощение и текучесть порошка должны быть обеспечены в достаточной степени. Вибрации осуществляют в вертикаль ной плоскости, что обосновано более доступным установлением режима виброкипения, так как в качестве возвра щающей силы действует гравитация. В зависимости от массы обрабатываемого порошка, его исходных физико-механических свойств и др, возмож ,но задание вибраций в горизонтальной плоскости или одновременно по трем координатным осям fпространствеиные колееания), однако реализация способа тогда несколько усложняется. Частоты вибраций ниже 20 Гц .{ выше 100 Гц, а ускорение ниже 10 м/с и Buuje 100 м/с не представляют практического интереса. Выход за пределы указанных диапазонов связан либо с неоправданным усложнением реализации, либо с установленнием режима виброуплотнения - эффекта, по функциональному назначению противоположного режиму виброкипения. По сравнению с известными предлагаеммй способ обеспечивает значительное повшцение эффективности восстановления реологических свойств огнегасящего порсмлка, так как результатом одного механического воздействия является улучшение всех р еологических параметров обрабатываемого материала ( слеживаегюсти, влагопоглощения и текучести7, за исключением дисперсного состава, который не претерпевает каких-либо заметных изменений. Способ прост в реализации и может использоваться для порошка, уже заряженного в огнетушитель, обеспечивая при этом повьыение надежности срабатывания и огнетушащей способности огнетушителя. Формула изобретения 1.Способ восстановления реологических свойств огнегасящего порошка, включающий отбор влаги из порошка, диcпe|JГИpoвaниe агрегатных образований и отбор заданных фракций, о тличающийся тем, что, с це лью повышения эффективности процесса, отбор влаги, диспергирование и отбор заданных фракций осуществляют . вибрационным воздействием на порошок в режиме его псёвдокипекия. 2.Способ по п. 1, о т л и чающийся тем, что вибрацяои- ной воздействие осуществляют ja вертикальной плоскости в диапазоне частот 20-10Q Гц при ускорении вибраций О-100 м/с . Источники информации, принятыэ во внимани при экспертизе 1. Щербина Л.Л. Основы противопо карной техники. Киев, Высшая школа, 1977,.с. 194.