Устройство подачи хладона в вентилятор для ведения горноспасательных работ
Использование: Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована для тушения пожаров в подземных горных выработках, оснащенных вентиляторами местного проветривания.
Цель: Повышение дальности транспортирования флегматизатора по воздухопроводу за счет разделения на основной и дополнительные потоки (до и после электродвигателя вентилятора) по основному и кольцевому коллектору с центробежной форсункой по центру.
Сущность: Устройство подачи хладона в вентилятор для ведения горноспасательных работ, включающее корпус вентилятора с основным рабочим колесом, установленным на валу электродвигателя, магистральный воздухопровод, подсоединенный к выходному отверстию корпуса вентилятора, и кольцевой распылительный коллектор, установленный у входного отверстия вентилятора и соединенный с приспособлением для приготовления флегматизатора, при этом за электродвигателем, а именно, на начальном участке магистрального воздухопровода установлена дополнительная распылительная форсунка, снабженная по центру воздухопровода для создания в центральной трубной зоне сжатой воздушной подушки из распыленного жидкого хладона, с установленным расходомерным вентилем дополнительной подачи хладона на распылительную центробежную форсунку, причем по основному кольцевому распылительному коллектору форсунки снабжены туманообразователями. Подача флегматизатора на на распылитель форсунки и тумаиообразователь от подземной установки, а именно хладона 114В2, требуемое для подавления пламенного горения и взрыва в горной выработке, которое определяют по приведенной формуле:
Положительный эффект: Повышение эффективности тушения подземных пожаров в горных выработках шахт, снижение трудоемкости работ горноспасателей.
Полезная модель устройства относится к горной промышленности и может быть использовано для ведения горноспасательных работ при тушении пожаров в подземных горных выработках с вентиляторами местного проветривания.
Известно устройство подачи хладона в вентилятор для дистанционного тушения подземных пожаров в горных выработках шахт, включающее корпус вентилятора с основным рабочим колесом, установленным на валу электродвигателя, магистральный воздухопровод, подсоединенный к выходному отверстию корпуса вентилятора, и кольцевой распылительный коллектор, установленный у входного отверстия вентилятора и соединенный с приспособлением для приготовления ингибитора. (Свид. РФ на ПМ №15365, Е 21 F 5/04,2000 г. Опуб. Бюл. №28).
Недостатком устройства является наличие потерь хладона на начальном участке воздухопровода, вследствие увеличения его подачи на лопатки, что не дает возможности увеличить дальность транспортирования вентиляционным потоком, кроме того, работа электродвигателя неудовлетворительна из-за того, что хладон низкотемпературный продукт.
Недостатком устройства является сложность его конструктивного решения, заключающаяся в том, что установка дополнительного рабочего коллектора, нарушает целостность корпуса электродвигателя и его взрывозащищенность. Установка дополнительного коллектора требует дополнительные балансировочные настройки для устранения дисбаланса вращающихся деталей.
Цель изобретения заключается в обеспечении дальности транспортирования за счет разделения потоков подачи ингибитора (хладона) на начальном участке воздухопровода. Создание в центральной зоне воздухопровода сжатой воздушной подушки, улучшает работу электродвигателя.
Это достигается тем, что в устройстве, включающем корпус вентилятора с основным рабочим колесом, установленным на валу электродвигателя, магистральный воздухопровод, подсоединенный к выходному отверстию корпуса вентилятора, и кольцевой распылительный коллектор, установленный у входного отверстия вентилятора и соединенный с приспособлением для приготовления ингибитора, при этом за электродвигателем, а именно, на начальном участке магистрального воздухопровода установлена дополнительная распылительная форсунка, снабженная по центру воздухопровода для создания в центральной трубной зоне сжатой воздушной подушки из распыленного жидкого хладона, с установленным расходомерным вентилем дополнительной подачи хладона на распылительную центробежную форсунку, причем по основному кольцевому распылительному коллектору форсунки снабжены туманообразователями. Подача на форсунки и туманообразователй распылителя флегматизатора, хладона 114В2, осуществляется от подземной установки. Требуемое количество флегматизатора для подавления пламенного горения и взрыва в горной выработке определяется по ниже приведенной формуле.
Предложенная совокупность отличительных признаков полезной модели, а именно установка дополнительной распылительной форсунки обеспечивает повышение дальности хладона при тушении пожаров в тупиковых горных выработках шахт, обеспечивает безаварийную работу электродвигателя.
На фиг.1 приведена схема подачи хладона в вентилятор, на фиг.2 приведена пневмогидравлическая схема устройства, на фиг.3 приведена схема размещения оборудования устройства УПХВ для тушения пожара в тупиковой горной выработке.
Схема размещения оборудования устройства УПХВ содержит (фиг.1);
1- гидравлическая газовая магистраль с распределительным редуктором; 2-основной кольцевой коллектор; 3-распылительная форсунка, снабженная туманообразователем; 4-струя хладона с туманообразователя; 5-электродвигатель вентилятора; 6-вентиляционный воздухопровод; 7-центральная распылительная центробежная форсунка; 8-дополнительная газовая гидравлическая магистраль; 9-лопатки рабочего колеса вентилятора; 10- расходомерный вентиль; 11-зажим для закрепления вентилятора.
Устройство работает следующим образом (по фиг.1).
Для обеспечения противопожарной защиты тупиковых подготовительных выработок большой протяженности, вентиляторы местного проветривания (ВМП) должны быть оснащены предлагаемым устройством. При возникновении подземного пожара в тупиковой горной выработке в работу включается приспособление для подачи ингибитора, т.е. пневмогидравлическая схема подачи хладона 114В2 в основной кольцевой коллектор 2 с распылительными форсунками снабженные туманообразователями 3 и дополнительной газовой магистралью 8 для получением более мелкодисперстной аэрозоли. При подаче на лопатки вращающегося рабочего колеса 9 вентилятора, с форсунок 3 и распыленного в туманообразователе хладона, флегматизатор дополнительно диспергирует с образованием более мелкодисперстной аэрозоли, которая воздушным потоком через кольцевой канал транспортируется в магистральный воздухопровод 6.
Вторая часть хладона поступает в дополнительную газовую гидравлическую магистраль 8 и на центробежную форсунку 7, расположенную в зоне воздухопровода б, на выходе мелкодисперстной аэрозоли с основного коллектора 2, что обеспечивает образование зоны сжатой аэрозольной подушки из более мелкодисперстной аэрозоли, которая позволяет увеличить дальность транспортирования огнегасительного состава в очаг подземного пожара 9 (см. фиг.3) не мешая работе электродвигателя.
При подаче сжатого газа (воздуха, азота) в резервуары 4 (фиг.2) хладон 114В2 под действием избыточного давления поступает по сифонным трубкам 5 в кольцевой коллектор 3 и центробежную форсунку 7. подача хладона производится последовательно из каждого резервуара 4 после опорожнения одного из резервуаров подача сжатого в него перекрывается и переключается на следующий, а опорожненный резервуар заполняется хладоном. Таким образом поочередно опорожнение и заправка трех резервуаров 4 обеспечивает непрерывную подачу хладона в зону подземного пожара 14. контроль за работой дополнительной форсунки 7 обеспечивается расходомерным вентилем 10. При испытаниях опытных образцов изделия в качестве источника 1 сжатого газа использовался комплекс азотный энергетический КАЭ-1 ФГУП (РосНИИГД).
Расход объема флегматизатора, хладона 114В2 на тушение пожара с пламенным горением в тупиковой выработке, определяется в зависимости от ее длины и сечения по формуле:
где V - объем жидкого хладона 114В2, л.;
С - флегматизирующая концентрация хладона 114В2, %;
V выр. - объем горной выработки, м3 ;
Vхл. - объем паров, образующийся при испарении
1 л хладона 114В2, Vхл =170л
(но не менее 2% в л. на объем выработки)
Техническое решение устройства позволит сократить материальные и трудовые затраты на производство работ по тушению пожаров в тупиковых горных выработках шахт большой протяженности при одновременном повышении безопасности работ при изоляции пожарного участка шахты.
Устройство подачи хладона в вентилятор для ведения горноспасательных работ, включающее корпус вентилятора с основным рабочим колесом, установленным на валу электродвигателя, магистральный воздухопровод, подсоединенный к выходному отверстию корпуса вентилятора, и кольцевой распылительный коллектор, установленный у входного отверстия вентилятора и соединенный с приспособлением для приготовления флегматизатора, отличающееся тем, что за электродвигателем, а именно, на начальном участке магистрального воздухопровода установлена дополнительная распылительная форсунка, снабженная по центру воздухопровода для создания в центральной трубной зоне сжатой воздушной подушки из распыленного жидкого хладона, с установленным расходомерным вентилем дополнительной подачи хладона на распылительную центробежную форсунку, причем по основному кольцевому распылительному коллектору форсунки снабжены туманообразователями.
