Генератор инертного газа Советский патент 1980 года по МПК E21F5/00 

. / t

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устрой.ствам для получения инертных газов при тушении подземных пожаров и g предупреждении взрывов на рудниках и шахтах.

Известен генератор инертного газа, предназначенный для тушения подземных пожаров, имеющий воздушно- JQ реактивный двигатель, камеру дожигания и устройство подачи воды для охлаждения инертных продуктов сгорания 1 .

Недостатком этого генератора 15 является то, что расход воды,подаваемой в устройство охлаждения, ограничен установленными нормами, а также габаритнытчи размерами и весом установки, поэтому в известном ге- 20 нераторе парогазовая смесь, имеет температуру , при которой невозможно одновременно с запуском парогазовой смеси производить изоляцию пожарного участка перемычками, 25 что приводит к увеличению времени тушения.

Известен генератор инертного газа, включающий воздушно-реактивный двигатель, испаритель топлива, йа- 30

меру дожигания с внутрённей и внешней стенками, на сужающейся выходной части которой установлен эжекдионный насадок и камера смещения, корпус которой образует .с эжекционным насадком кольцевую полость -и пеногенерирующую кольцевую сетку со средствами для подачи на нее пенообразующего раствора 2.

Недостатком этого генератора является то, что снижение температуры парогазовой смеси в нем достигается при строго определенных условиях работы, а именно, при тех значениях производительности генератора, для. которых рассчитан геометрический профиль насадка, обеспечивающего рециркуляцию парогазовой смеси на пеногенерирующую сетку.

На нерасчетных режимах работы генератора, которые могут иметь место в процессе тушения пожаров в выработках с изменяющейся депрессией пожарного участка, или в случае использования воздушно-реактивного двигателя с регулируемой ,производительностью, температура парогазовой смеси повышается. Это объясняется тем, что 1соличество парогазовой смеси,.поступающей натенерирующую сетку, изменяется не пропорционально, изменению .производительности генератора, так как зависит не только от геометрических размеров проточной

, но и от величины разрежения, создаваемого потоком газа на входе

в насадок, а последняя, в свою счё редь, зависит от величины противот

йайлейия со стороны заполняемого объема гарных вьгработок. С ростом противодавления величина .отношения количества паро газовой смеси, рециркулирующей на пеногенерирующую сетку, к общей п1ЬоизводительностигеНераторапонижается, а следователь. но, температура пенопарогазовой смеси растет.

Цель изобрётёния - стаб.илйэацйя температуры парогазовой смеси при

Изменён йй режимарабЪтй гёйёратгора. Это достигается тем, что пено Генерирующая сетка установлена в выходной части кольцевой полосой, образуемой эжекционным насадком и KupfrycOM камеры смешения, а на сужающейся выходной части камеры дожигания и прилегающей к ней поверхности жекдйОнШго нЖсадка Шполнены аксиальны отверстия, сооб ЩайЩие полость :камеры дожигания с кольцевой полостью; при этом эжёкционный насадок установлен подвижно вокруг продольнойоси с возможнос Wto регулирования сечения аксиальных отверстий, а с целью предотвра ТЦёЙйй попадания , воды.на .пеногенерйрукицую сетку, отверстия между внутренней и внешней стенками камёры дожигания снабх ены предохранитель- . ными втулками. . . .

На чертеже изображен гёнера:тор инертного газа, общий вид.

Генератор имеет воздушно-реактив;;;;; ный двигатель 1,--йопаритель топлива 2 с коллектором 3 для подачи

.топлива, камеру дожигания 4 срешеткой-стабилизатором. 5 пламени и водоохлаждаемой рубашкой б, во внутренней стенке которой выполнена перфорация 7, а на выходе образована кольцевая щель 8. НаЬужающейЪя выходной части камеры дожигания 4 установлен эжекционньгй насадок 9 и

камера .смешения 10, корпус котрро й

обрЖЭуШ е эже-кцйрнным насадком

к.оль цевую полость Il, в конторойустановлен коллектор 12 для подачи раствора пенообразователя на пено генерирующую сетку 13.

В боковой поверхности эжекцион; ногр насаШка 9 ив сужающейся части камеры дожигания 4 выполнены аксиальные отверстия 14, через которые

Ш рёМняЯ полость камеры дояо гания сообщена с кольцевой полостью Ц. Аксиальные отверстия 14 выполнены так, что при пе емещении эжекционного насадка 9 вокруг продольной

оси суммарная площадь сечения отверстий для прохода газа из камеры дожигания на пеногенерирующую сетку изг-кгняется от О до максимума.

Для предотвращения попадания воды из рубашки 6 охлаждения на пеногенерирующую сетку, в отверстия между внутренней и внешней стенками камеры дожигания вставлены втулки 15. Генератор также снабжен системой 6 подачи раствора пенообразователя, истемой 17 подачи воды и системой 8 подачи топлива.

Работает генератор следующим образом. Выхлопные газы воздушно-реактивного двигателя 1, содержащие от 16 до 18% кислорода и имеющие тем-i пературу от 570 до 770 К,поступают в испаритель тЬплива 2.В поток этого газа через, коллектор 3 впрыскивгиот жидкое топливо, например керосин. Топливо при движении по испарителю топлива 2 перемешивается с выхлопными газами двигателя, испаряется иобразует горючую смесь, которая через решетку-стабилизатор 5 пламени поступает в камеру дожигания 4, где сгорает. В поток продуктов сгорания из водяной рубашки 6 через перфорацию 7 и кольцевую щель 8 подается вода, которая испаряясь, предварительно охла.ждает. его. При этом образуется инертная парогазовая смесь, одержащая от 1 до 2% кислорода. Из сужающей части камеры дожигания 4 часть -потока парогазовой смеси поступает через аксиально е отверстие 14 на пеногенерирующую сетку 13, а вторая часть потока проходит внутри эжекционного насадка 9. Образующс яся насетке пеногенерирующей 13 инертная, пена втягивается высокоскоростным потоком парогазовой смеси, прошедшим внутри эжекционного насадка 9, перемешивается с ним и охлаждает его. Охлажденная пенопарогазовая смесь по горным выработкам или направляющему трубопроводу подается к очагу горения.

Температурапенопарогазовой смеси на выходе из генератора зависит от количества генерируемой пены, а оно, свою очередь, определяется суммарной площадью сечения отверстий, через которые парогазовая смесь поступает из камеры дожигания на пено.генерирующую сетку и регулируется пёремёщёйием насадка вокруг продольной оси,

Использование генератора позволит получить инертную пенопарогазовую смесь с емперат фой и стабильно выдерживать ее на этом уровне, независимо от изменения в процессе работы ЙрОйзводительности и величины противодавления со стороны заполняемого объёма горных выработок. Благодаря этому рааииряется область и тактические возможности применения

генератора, повышается безопасность/ ведения гориоспасательнйх работ по изоляции пожарного участка при одновременном заполнении его инертным газом,, .

Формула изобретения

1. Генератор инертного газа , вкяго чающий воздушно-реактивный двигатель, испаритель топлива, камеру дожигания с внутренней и внешней стенками, на сужающейся выходной части когорой установлен эжекционный насадок и ясамера смешения, KOjpnyc которой обра|зует с эжекционным насадком кольцевую полость и пеногенерирующую кольцевую . сетку со средствами для подачи на нее пенообразующего раствора, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью стабилизации температуры парогазовой смеси при изменении режима работы генератора, пеногенерирующая сетка установлена в выходной части кольцевой полости, образуемой эжекционным насадком и корпусом камеры смешения, а на сужающейся выходной

камеры дожигания и прилегающей к ней поверхности эжекционного насадка выполнены аксиальные отверстия, сообщающие полость камеры дожигания с кольцевой полостью.

2.Генератор по. п,1, о т л и ч аю щ.и и с я тем, что эжекционньй насадок установлен подвижно вокруг продольной оси с возможностью регулирования сечения аксиальных отверстий.

3.Генератор по пп. 1 и 2, о т, личающийс я тем, что, с целью предотвращения попадания воды на пеногенерирующую сетку, отверстия между внутренней и внешней стен5ками камеры дожигания снабжены предохранительными втулками.

«

Источники информации, принятые -во внимание при экспертизе

0

1.JiBTOpcKoe свидетельство СССР № 315761, кл.Е 21 F 5/00, 1969.

2,Авторское свидетельство СССР № 581306, кл.Е 21 F 5/00, 1975 .(прототип) .

5

8 10 // //