Устройство для дистанционного тушения подземных пожаров инертными пенами Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при локализации и дистанционном тушении подземных пожаров.

Известно устройство для генерирования и транспортирования пены, включающее цилиндрический корпус, тангенциальный патрубок подвода сжатого газа, форсунку с выходным отверстием и конфузор.

Известно также устройство для генерирования и транспортирования пены, включающее цилиндрический корпус с камерой пенообраэования, размещенные у одного основания корпуса щелевой тангенциальный патрубок повода инертного газа и коллектор с форсунками, конфузор и патрубок

с форсунками для подвода и распыления раствора пенообразователя.

Недостаток .известных устройств - низкая эффективность тушения подземных пожаров, обусловленная тем, что образующаяся в них двухфазная воздушно-механическая пена обладает лишь кроющей и изолирующей способностью и не оказывает термохимического воздействия на процессы горения. Кроме того, на начальной стадии формирования идви- жения пенного потока в конфузоре на его поверхности возникают значительные силы давления и трения, приводящие к ухудшению качества пены и частичному ее распаду, что уменьшает дальность транспортирования пены.

VI

СО

VI

СА)

Цель изобретения - повышение эффективности тушения пожаров за счет улучшения качественного состава пены и увеличения дальности ее транспортирования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для дистанционного тушения подземных пожаров инертными ленами дополнительно снабжено емкостью для хладо- на, распределительной камерой с винтовмм каналом, расположенной коаксиально камере пенообразования, и выносным нагревателем флегматизирующих добавок, сообщенным с коллектором и емкостью для хладона. При этом коллектор выполнен в виде тора, размещенного с внешней стороны основания корпуса, и сообщен посредством форсунок с рапределительной камерой, которая посредством сопел-инъекторов сообщена с камерой пенообразования, а посредством кольцевого канала, выполненного в основании корпуса между камерой пенообразования и распределительной камерой, с конфузором. Кроме того, выносной нагреватель флегматизирующих добавок выполнен в виде спирали из эластичного теплопередающего материала, покрытой с внешней поверхности лучепоглощающей пленкой, и снабжен опорами для размещения его в потоке солнечной радиации,

На фиг.1 изображена технологическая схема получения инертной пены комбинированного состава; на фиг.2 - устройство генерирования пены; на фиг.З - сечение А- А на фиг.2.

Технологическая схема содержит резервуар 1 хранения и выдачи жидкого азота с испарителем 2, подключенный трубопроводом 3 к патрубку 4 устройства 5 генерирования и транспортирования пены, Для хранения и выдачи флегматизирующих добавок, например хладона, служит емкость б с насосом-дозатором 7, сообщенным с выносным нагревателем 8, который размещается в потоке солнечных лучей на опорах 9. Температуру жидкого хладона контролируют датчиком 10. Выносной нагреватель 8 подключен к торовому коллектору 11, который посредством форсунок 12 сообщен с распределительной камерой 13, выполненной с винтовой перегородкой 14 для образования винтового канала. В камеру 15 пенообразования введен патрубок 16 с форсунками 17 для подачи и распыления раствора пенообразователя. На цилиндрическом корпусе 18 закреплены сопла-инъек- торы 19, сообщенные с распределительной камерой 13, а между основанием конфузора 20 и корпусом 18 выполнен кольцевой канал 21. Для контроля за давлением пены служит

манометр 22, а термометр 23 предназначен для измерения температуры аэрозоли хладона. Готовая пена поступает в пенопровод 24.

Генерирование и транспортирование

пены осуществляют следующим образом.

Из резервуара 1 в блок 2 испарения подают жидкий азот и осуществляют его испарение. Газифицированный азот по тру0 бопроводу 3 поступает к патрубку 4 и далее под давлением подается по касательной к цилиндрическому корпусу 18 в камеру 15 пенообразования. Здесь происходит вихревое смешивание газообразного азота с пе5 нообразователем, который распыляется посредством форсунок 17. Для образования комбинированного состава пены в нее подают туманообразную аэрозоль хладона. Для этого из емкости 6 посредством насоса-до0 затора 7 подают жидкий хладон в нагреватель 8, который выполнен из гибкого эластичного шланга и покрыт с наружной поверхности лучепоглощающей черной пленкой. Нагреватель 8, например, при по5 мощи тросиков 25 крепят к опорам 9 в виде плоской спирали, которую размещают в потоке солнечной радиации. Нагрев жидкого хладона в нагревателе 8 осуществляют до его критической температуры. При этом кон0 троль за состоянием жидкости производят посредством датчика 10. В случае необходимости насосом-дозатором 7 уменьшают или увеличивают подачу ингибитора.

Нагретый до критической температуры

5 жидкий хладон поступает в торовый коллектор 11 и далее через форсунки 12 подается в распределительную камеру 13. Вследствие резкого перепада давления, которое происходит в форсунках 2, нагретый до кри0 тической температуры жидкий хладон адиа- батно расширяется и переходит в аэрозольное туманообразное состояние, В распределительной камере 13 аэрозоль хладона благодаря винтовой перегородке 14

5 движется по спирали вокруг корпуса 18, чем увеличивается длина свободного пробега капель аэрозоли и обеспечивается их стабилизация за счет частичного испарения и уменьшения размеров. Из распределитель0 ной камеры 13 аэрозоль хладона через со- пла-инъекторы поступает в виде тонких струй в камеру 15 пенообразования и внедряется в газовую фазу образующейся пены. Аэрозоль хладона истекает также через

5 кольцевой канал 21 в пристеночную зону конфузора 20 и образует подвижную прослойку, снижающую силу трения пены о стенки конфузора 20 в период формирования пенного потока в пенопроводе 24. Давление пены контролируют по манометру 22,

а при помощи термометра 23 следят за состоянием аэрозоли хладона.

Формула изобретения 1. Устройство для дистанционного тушения подземных пожаров инертными пе- нами, включающее цилиндрический корпус с камерой пенообразования, размещенные у одного основания корпуса щелевой тангенциальный патрубок подвода инертного газа и коллектор с форсунками, конфузор, размещенный у другого основания корпуса, патрубок с форсунками для подвода и распыления раствора пенообразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности тушения пожаров за счет улучшения качественного состава пены и увеличения дальности ее транспортирования, оно снабжено емкостью для хладона, распределительной камерой с винтовым каналом, расположенной коаксиально камере пенообразования, и выносным нагревате:

лем флегматизирующих добавок, сообщенным с коллектором и емкостью для хладона. при этом коллектор выполнен в виде тора, размещенного с внешней стороны основания корпуса, и сообщен посредством форсунок с распределительной камерой, которая посредством сопел-инъекторов сообщена с камерой пенообразования, а посредством кольцевого канала, выполненного в основании корпуса между камерой пенообразования и распределительной камерой, с конфузором.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что выносной нагреватель флегматизирующих добавок выполнен в виде спирали из эластичного теплопередающего материала, покрытой с внешней поверхно- стилучепоглощающей пленкой,и снабжен опорами для размещения его в потоке солнечной радиации

Использование: локализация и тушение подземных пожаров. Сущность изобретения: устройство содержит цилиндрический корпус с камерой пенообразования, щелевой тангенциальный патрубок подвода инертного газа и патрубок с форсунками для подвода и распыления раствора пенообразователя. Коаксиально камере пенообразования размещена распределительная камера с винтовым каналом. Устройство имеет выносной нагреватель флегматизиру- ющих добавок, сообщенный с коллектором, выполненным в виде тора, и с емкостью для хладона. Коллектор размещен с внешней стороны основания корпуса и сообщен с распределительной камерой, которая сообщена с камерой пенообразования посредством сопел-инъекторов. Распределительная камера сообщена также с конфузором, установленным на выходе корпуса. Устройство содержит опоры для размещения нагревателя в потоке солнечной радиации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. Ј

25

8

L

fmmmnrt

тгт

Г

е

Щи2.1

Y0

77

i

3

е--«

I II

I . t

Л,

/5

Фиг

ФагЪ