Взрывоподавляющее устройство Советский патент 1987 года по МПК E21F5/00 

ительная камера (К) 4. Внутри К 4 установлен генератор 5 инертных газов, имеющий предохранительную К 7, выполненный в виде цилиндрического стакана с разрядной головкой 6.Размещена К 7 со стороны, противоположной головке 6, и посредством резьбового соединения закреплена в С 3 за пределами К 4. На нешней поверхности К 4 перпендикулярно ее продольной оси симметрично установлено не менее шести патрубков (П) 9 с дросселирующими отверстиями 8, выполненными в стенке П 9. Последние установлены от С 3 на.расстоянии, не превышающем два диаметра П 9. Углы наклона продольных осей отверстий 8 к плоскос

1

Изобретение относится к горной про мьшшенности и может быть использовано в шахтах для гашения вспьшек метана и угольной пыли в начальной стадии возникновения.

Цель изобретения - повьшение эффективности гашения взрыва за счет снижения инерционности процесса создания пламегасящего облака и повышение надежности и безопасности эксплуатации устройства. .

На чертеже показано взрывопрдав- ляющее устройство, общий вид.

Устройство содержит заполненный ингибитором цилиндрический контейнер 1, выходное сечение которого снабжено легко разрушаемой пленочной диафрагмой 2 с предохранительной распыляющей решеткой. Противоположный торец контейнера 1 закрыт массивной торцовой 3. Внутри контейнера с ингибитором по его оси установлена цилиндрическая успокоительная камера 4, один торец которой жестко укреплен на стенке 3, а противоположный торец наглухо закрыт. Внутри успокоительной камеры 4 по ее оси расположен генератор 5 инертных газов, выполненный в виде цилиндрического стакана с разрядной головкой 6 и предохранительной камерой 7, которые на™ винчиваются на стакан генератора 5 инертных газов с противоположных сторон. Генератор 5 инертных газов с

ти С 3 у одной половины П 9 монотонно возрастают от О до 90, а у дру- - гой - убывают от 90 до О в направлении К 4, При этом П 9 с возрастающим, углом чередуются с убывающим углом. Устр-во снабжено клеммной коробкой 10 со взрывозащитным кабельным сводом 11, установленной со стороны С 3, Возникшие при сгорании га- зы через сопла в головке 6 поступают в К 4, а затем через отверстия 8 П9 в контейнер 1, где смешиваются с ингибитором, образуя пылегазовую смесь, которая выбрасывается в защитный объем выработки, образуя пламезащит- ное облако заданных форм и размеров. 7 3.П. ф-лы, 1 ил.

0

5

5

0

0

предохранительной камерой 7 с помощью резьбового соединения крепятся к стенке 3. Таким образом, генератор 5 инертных газов, успокоительная камера 4 и контейнер 1 с ингибитором представляют собой систему вложенных друг в друга концентрических цилиндров, причем два последних имеют общую торцовую стенку, а генератор 5 инертных газов с разрядной головкой 6 и предохранительной камерой 7 крепится к этой же стенке.

Объем успокоительной камеры 4 сообщается с объемом контейнера 1 с помощью ряда дросселирующих отверстий 8, выполненных в патрубках 9, установленных симметрично на цилиндрической стенке успокоительной камеры 4 и лежащих в плоскости, параллельной торцовой стенке контейнера 1, отстоящей от нее на расстоянии,- не превьш1а- ющем двух диаметров патрубков, и направленных радиально внутрь контейнера 1 с ингибитором. Число таких патрубков должно быть не меньше шести, а на каждом патрубке должно быть не менее двух дросселирующих отверстий. Оси этих дросселирующих отверстий Направлены перпендикулярно осям патрубков и составляют с плоскостью торцовой стенки 3 на половине всех патрубков, расположенных через один, углы от О до 90 , а на остальных - углы от 90 до О в направлении от

внутр

стенки успокоительной камеры контейнера 1.

Разрядная головка 6 генератора инертных газов снабжена симметрично расположенными на ее цилиндрической поверхности двумя рядами сопел, предназначенными для выпуска газа. При этом продольные оси сопел каждого ряда составляют с осью генерато pa инертных газов .угол в 40-50 . Для компенсации возросшего из-за большей длины наклонных дросселирующих отверстий сопротивления суммарная площадь поперечных сечений отверстий должна быть большей площади поперечного сечения цилиндрической камеры генератора инертных газов, не менее, чем в 1,5 раза.

Снаружи к торцовой стенке отсека крепится клеммная коробка 10 со взры возащищенным кабельным вводом 11, через который пропутцен кабель 12, соединяющий взрывоподавляющее устройство с датчиком пламени.

Устройство работает следующим образом.

Электрический импульс от внешнег управляющег о устройства воспламеняе заряд газогенерирующего состава, помещенный в генератор 5 инертных газов. Возникающие при сгорании этого состава инертные газы по достижении определенного давления разрушают срезной диск и через сопла в разрядной головке 6 генератора инертных газов поступают в успокоительную камеру 4, а затем через расположенные на патрубках 9 дросселирующие отверстия 8 поступают в контейнер 1 и смешиваются с тонкодисперсным порошкообразным ингибитором. Образующаяся при этом пьшегазовая смесь под давлением разрушает пленочную диафрагму 2 и через распылительную предохранительную решетку выбрасывается в защищаемый объем выработки, образуя пламегасящее облако заданных форм и размеров.

Величины суммарных площадей поперечных сечений сопел в разрядной головке генератора инертных газов и дросселирующих отверстий подобраны таким образом, чтобы максимально снизить сопротивление на пути движения инертных газов из генератора в контейнер с ингибитором, что позволяет соответственно уменьшить инер1346815ь

-

- 15

25

ционность процесса создания пламега- сящего облака.

Благодаря регулярно изменяющимся углам между осями выполненных в патрубках дросселирующих отверстий и плоскостью торцовой стенки контейнера с ингибитором, инертные газы, поступающие под давлением из успокоительной камеры в контейнер, создают сильно турбулизованный поток за счет образования системы вихрей. Наличие такого потока обеспечивает быстрое и полное перемешивание инертных газов с тонкодиспергйрованным порошкообразным ингибитором, что способствует более быстро(г1у и полному его выбросу из контейнера, т.е. снижает инерционность устройства при одновре- 20 менном обеспечении максимальной эффективности использования ингибитора.

Благодаря конструкции предохранительной камеры и наличию дополнительного уплотнения на взводе подводящих проводов электровоспламенителя газогенерирующего состава, а также клеммой коробки со взрывоза- щищенным кабельным вводом, исключается возможность утечки горячих инертных газов в окружающую среду. В результате повьш1ается эффективность использования энергии рабочих инертных газов, а также увеличивается безопас- 35 ность эксплуатации устройства.

Компоновка устройства в отношении взаимного расположения генератора инертных газов, успокоительной камеры и отсека с ингибитором, имеющих 40 общее массивное торцовое основание, с одной стороны упрощает разборку и сборку предлагаемой конструкции, и следовательно, его перезарядку, обслуживание и ремонт, а с другой сто- 45 роны, существенно повьш1ает безопасность его эксплуатации. Последнее объясняется тем, что в случае нарушения целостности цилиндрической стенки успокоительной камеры (как 50 более слабой по сравнению с массивным основанием) при срабатывании устройства, горячие инертные газы могут прорваться в окружающую среду только через отсек с ингибитором. В резуль- gg тате во внешнюю среду подают не высокотемпературные газы, способные слу-- жить источником воспламенения взрывчатой пылегазовой смеси, а поток пла- мегасящей смеси охлажденных инертных

30

газов с порошкообразным ингибитором. Это обстоятельство, наряду с упомянутыми приспособлениями, исключающими возможность утечек горячих газов во внешнюю среду через уплотнения, обеспечивает высокую безопасность эксплуатации предлагаемого устройства в шахтных условиях. I

С другой стороны, при этом возникает возможность использования в таком устройстве более быстрогорящих и эффективных газогенерирующих составов, что совместно с указанными усовершенствованиями системы разрядных и дросселируюпщх отверстий позволяет снизить инерционность процесса создания пламегасящего облака в 2-3 раза, т.е. обеспечить гашение предлагаемым устройством- сильных пыл.егазо- вых взрывов, возникающих при взрывных работах , без использования для диспергирования ингибитора весьма опасных вьш1ибньпс зарядов, например детонирующего шнура.

Наклон продольных осей сопел разрядной головки генератора инертных газов к продольной оси генератора под углом 40-50 обеспечивает соответствующие направления газовых стру поступающих в успокоительную камеру из генератора инертных газов. Это существенно снижает ударную нагрузку на цилиндрическую поверхность успокоительной камеры по сравнению с нагрузкой, возникающей при нормальном .направлении выброса газовых стру к зтой поверхности. При этом симметричное расположение разрядных отверстий и углы наклона их осей к оси генератора обеспечивают взаимную компенсацию реактивных сил, возникающих при срабатывании устройства

Формула изобретения

1. Взрывоподавляющее устройство включающее генератор инертных газов, выполненный в виде цилиндрического стакана с разрядной головкой на конце, имеющей сопла, контейнер, заполненный ингибитором, имеющий с одной стороны легкоразрушаемую диафрагму, а с другой - торцовую стенку и успокоительную камеру, сообщенную с контейнером посредством патрубков с дрос селирующими отверстиями, о т л и - чающ.ееся тем, что, с целью повьшения эффективности гашения взры

0

5

0

30

ва за счет снижения инерционности процесса создания пламегасящего облака и повьш1ения надежности и безопасности эксплуатации устройства, успокоительная камера размещена внутри контейнера с ингибитором соосно с ним и жестко прикреплена к его торцовой стенке, а генератор инертных газов установлен в успокоительной камере и снабжен предохранительной камерой, которая размещена со стороны, противоположной разрядной головке, и посредством.резьбового соединения закреплена в торцовой стенке контейнера за пределами успокоительной камеры, при этом патрубки с дросселирующими отверстиями установлены симметрично на внешней поверхности успокоительной камеры перпендикулярно ее продольной оси, а дросселирующие отверстия выполнены в стенке патрубков, причем углы наклона продольных осей дросселирующих отверстий к плос- 25 кости торцовой стенки контейнера у половины патрубков монотонно возрастают от О до 90 ,ау другой убывают от 90до О в направлении от поверхности успокоительной камеры, при этомпатруб- ки свозрастающим угломнаклона осей отверстий чередуются с патрубкамис убывающим угломнаклона осей отверстий.

2.Устройство по п. 1, отли- личающееся тем, что пат35 рубки установлены от торцовой стенки контейнера на расстоянии, не пре- вьшгающем два диаметра патрубка.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т- личающееся тем, что оно

40 имеет не менее шести патрубков. .

4.Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что в каждом патрубке выполнено не менее двух дросселирующих отверстий.

45 5. Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что суммарная площадь поперечных сечений дросселирующих отверстий не менее суммарной площади поперечных сечений сопл раз50 рядной головки..

6. Устройство по пп. 1-5,. о т л и- чающееся тем, что сопла в разрядной головке образуют два противоположно направленных симметрич55 ных относительно оси генератора инертных газов ряда, при этом продольные оси сопл каждого ряда наклонены к продольной оси генератора инертных газов под углом 40-50 .

713468158

7. Устройство по пп. 1-6, о т л и- 8. Устройство по пп. 1-7, о т чающееся тем, что суммарнаяличающееся тем, что оно

площадь поперечных сечений сопел раз-снабжено клемной коробкой со взрыворядной головки не менее 1,5 площадей - защитным кабельным вводом, установпоперечного сечения генератора инерт- ленной со стороны торцовой стенки

ных газов.контейнера.,,

Изобретение относится к области горной пром-ти и м.б. использовано в шахтах для гашения вспышек метана в угольной пьши в начальной стадии возникновения. Цель изобретения - по- вьшение эффективности гашения взрыва за счет снижения инерционности процесса создания пламегасящего облака и повьшение надежности и безопасности эксплуатации. Для этого в устр-ве внутри его контейнера 1 с ингибитором соосно с ним жестко закреплена на его торцовой стенке (С) 3 успоко(Л СО 4 05 00 ел 7 Ю