Устройство для тушения горящих жидкостей Советский патент 1992 года по МПК A62C3/06 

Изобретение относится к пожарной технике и может быть использовано в различ- ных отраслях народного хозяйства, использующих различные горючие жидкости, например спирты, керосин, дизельйое топливо, масло, и т.п.

Целью изобретения является повышение эффективности тушения за счет расширения функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема заявляемого устройства; на фиг. 2 - вариант крепления сеток.

Устройство содержит металлическую емкость 1; горизонтальные пластины 2, расположенные на одинаковых расстояниях друг от друга; шпильки 3, фиксирующие пластины на требуемом расстоянии; приемный элемент 4 устройства, имеющий форму воронки (угол стекания, считая от горизонтали не менее 30°С) с размещенным в ней пакетом вертикальных труб 5. При этом плоскости пластин перпендикулярны осям труб. В верхней части приемного элемента размещены пламяотсекэющие металлические сетки 6 и 7. Устройство имеет также опоры 8 и сливной вентиль 9, а также элементы 10 для крепления сеток. Пластины 2 устанавливаются с зазором 8 относительно вертикальных труб 5; зазор необходим для выхода воздуха при заполнении емкости жидкостью. Емкость может иметь любую удобную для эксплуатации форму, выполняя при этом требования к зазорам д и h. При проливах большого количества жидкости устройства могут быть соединены в комплексы. Размер Н (фиг. 2) - расстояние от нижней кромки зафиксированного слоя сеток до начала наклонной поверхности приемного элемента должно быть не менее 100 мм. Этот размер определен экспериментально в условиях падения горящей струи жидкости

Ч СЛ

сл

00

.

высоты 1000 мм на поверхность сетки, Было установлено, что при расстояниях еньших указанной величины, возрастает тепень разбрызгивания и смачивание сеток. В результате увеличивается площадь горения над поверхностью верхнего слоя сеток.

Устройство работает следующим образом. Горящая жидкость падает на верхний слой сеток. При этом над смоченной поверхностью сеток про ис%эдит процесс горения. Далее жидкость, проходя через плоский горизонтально расположенный газовый слой, образованный между двумя слоями сеток попадает на нижний слой сеток и затем стекает в емкость. При этом в условиях небольшого (15-20 мин) пролива, когда разогрев сеток незначителен, пламя под сетки не Проникает и остается на верхнем их слое. При больших по длительности проливах, происходит значительный разогрев верхнего слоя сеток. В этом случае сетки могут явиться локальным источником зажигания. Поэтому необходим газовый слой между двумя слоями сеток. Толщина его определена из условия невозможности существования процесса газофазного горения жидкости, находящейся внутри этого слоя. Таким образом сеточная структура полностью предотвращает возможность проникновения горящей жидкости внутрь емкости, Верхний слой сеток, являясь хорошим тепловым экраном, ограничивает разбрызгивание падающей жидкости и локализует очаг горения на поверхности. Обладая малой теплопроводностью в продольном направлении, сетки предотвращают разогрев элементов устройства, Важнейшую роль при этом играет их малая тепловая инерционность. Постепенно жидкость заполняет емкость 1 до установленного уровня 2. При этом воздух вытесняется вверх через зазоры толщиной равной 6 по пути, указанному стрелками на фиг. 1, Приемный элемент устройства может иметь различную форму. Например, верхний участок приемного элемента может быть цилиндрическим. В этом случае также предусмотрены зазоры б для выхода избытка воздуха и сообщения с аом- тсферой. Следует подчеркнуть, что конструкция устройства обеспечивает тушение горящих жидкостей, процесс горения которых протекает в газовой фазе и сопровождается поглощением окислителя из окружающей среды. При этом не требуется традиционных огнетушащих средств и методов активного тушения. Экспериментальные исследования и полигонные испытания макетов заявляемого.устройства показали, что оно позволяет повысить эффективность

самотушения горючих жидкостей и расширяет функциональные его возможности.

Соотношения, определяющие предельные условия для проскока пламени сквозь

сетки и устанавливающие взаимосвязь между количеством слоев сеток и размером ячейки в свету, получено на основании обработки и обобщения экспериментальных данных. При этом были использованы- сле0 дующие жидкости: изопропиловый спирт, керосин ТС-1, дизтопливо, масло трансформаторное, что соответствует значениям критерия Прандтля в диапазоне от 19 до 298, Эксперименты показали, что способ5 ность сеток отсекать пламя не зависит от температуры горящей жидкости и определяется приведенным выше соотношением. При этом лишь интенсифицируется процесс горения над сетками, Кинематическая вяз0 кость жидкости также оказывает слабое вли- яние на проскок пламени сквозь металлические сетки.

Соотношения определяют условия потухания пламени под нижним слоем сеток.

5 Этим слоем, расположенным над горючей жидкостью, устраняется проникновение внешних и внутренних потоков естественной конвекции в емкости, что в итоге обеспечивает условия для объемного тушения.

0 Соотношение получено на основании обработки экспериментальных данных. При этом использовались указанные выше жидкости Необходимо отметить, что определение предельных параметров верхнего и нижне5 го слоев сеток проводилось раздельно, т.е. независимо друг от друга.

Таким образом, устройство (фиг. 2) состоит из верхнего слоя сеток - 6, выполняющего функцию отсекателя пламени от

0 горящей струи, и нижнего слоя сеток - 7, предотвращающего проникновение потоков естественной конвекции к поверхности жидкости. Образованный между сетками газовый слой имеет толщину не более 10 мм,

5 при которой исключается возможность существования режима газофазного горения. Проведенные полигонные испытания показали высокую эффективность и надежность указанной конструкции. Ниже приве0 ден пример определения числа сеток, которое необходимо установить в верхней части приемного элемента устройства для того чтобы отсекалось пламя падающей струи. Пусть по условиям эксплуатации требу5 ется иметь жесткую сеточную поверхность с размером ячейки мм.

По соотношению (1) определяем количество сеток, которое необходимо взять для верхнего слоя

п„ 2,2-22- 1,22 6,4

Следовательно необходимо установить шесть сеток.

По соотношению определяем количество сеток, которое должно входить в нижний слой

п„ 1,44 2+ 0.50 3,38 Следовательно число сеток в нижнем слое должно быть равно трем.

Затем укрепляются сетки, сохраняя расстояния между верхним и нижним слоями не более 10 мм. Остальные элементы устройства, выбираются .

Применение устройства предлагаемой конструкции обеспечивает практически полное поглощение паров горючих жидкостей, снижая тем самым вероятность образования взрывоопасных ситуаций. При этом устройство работает надежно как в условиях малого пролива, так при значительном проливе горящих жидкостей, благодаря чему расширяются функциональные возможности при его использовании,

Формула изобретения

1. Устройство для тушения горящих жидкостей, содержащее емкость с разме0

5

0

щенными в ней приемным элементом, паке том труб и блоком пластин, плоскости которых перпендикулярны осям труб, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности тушения, в верхней части приемного элемента размещены два слоя сеток, расстояние между которыми не более 10 мм, а каждый слой имеет по меньшей мере две уложенных одни на другую сеток, причем количество сеток в верхнем и нижнем слоях определяется соотношением

пв 5: 2,2 Ј2 - 1,2 | при 0,8 Ј 2,5

пн 1.44 1+0.5 при 0,5 ,5 где п - число сеток в слое;

Ј - размер ячейки в свету, мм.

2. Устройство по п. 1, отличаю щее- с я тем, что, с целью повышения эффективности тушения за счет уменьшения возможности разбрызгивания после протекания горящей жидкости, расстояние от нижней кромки зафиксированного слоя сеток до начала наклонной поверхности приемного элемента должно быть не менее 100 мм

Изобретение относится к пожарной технике и может быть использовано для обеспечения противопожарной безопасности технологического оборудования с горючими жидкостями. Цель изобретения - повышение эффективности тушения горящих жидкостей. Устройство представляет собой емкость с пакетом вертикальных труо и оло- ком горизонтальных пластин. Для предотвращения проскока пламени к поверхности жидкости над приемным элементом устройства размещены металлические сетки в два слоя. 2 ил,

6

fur. /

/

/0

iHd - rc3

i№fflffiaffiffiij

Фиг. г

х