Аэрозольный огнетушитель
Авторы патента:
Использование: в пожаротушении с помощью аэрозоля, генерируемого при горении специальных составов. Сущность изобретения: аэрозольный огнетушитель состоит из наружного и внутреннего полукорпусов, заряда из аэрозолегенерирующего состава и узла инициирования. Предлагаемая конструкция полукорпусов, их расположение и геометрические параметры обеспечивают увеличение интенсивности образования аэрозоля и повышают эффективность пожаротушения без увеличения габаритно-массовых характеристик огнетушителя. 3 ил.
Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к конструкции аэрозольных огнетушителей, предназначенных для объемного тушения пожаров.
Наиболее распространенным средством объемного тушения пожаров являются хладоновые установки (патент Великобритании N 2020971, кл. А 62 С 37/00, 1979). Недостатком таких установок является вредное влияние хладонов на окружающую среду, в том числе озоноразрушающий эффект и высокий уровень токсичности при максимальных огнетушащих концентрациях. Кроме того, эти установки имеют достаточно большие габаритно-массовые характеристики, что снижает эффективность их использования, например, на транспорте. Указанные недостатки устранены в устройстве для объемного тушения пожаров (заявка Великобритании N 2028127, кл. А 62 С 13/22, 1980), содержащем корпус с выходным отверстием, заряд, генерирующий огнетушащее вещество, и узел инициирования. Данное устройство принято за прототип. В этом устройстве при срабатывании узла инициирования воспламеняется твердотопливный заряд, газообразные продукты сгорания которого являются огнетушащим веществом (аэрозолем) и, поступая через выходное отверстие в зону пожара, осуществляют его тушение. Для упрощения конструкции корпуса избыточное давление аэрозоля в корпусе сводится к минимуму и лежит в пределах 0,1-1,5 кГс/см. Это позволяет использовать корпуса простой конструкции с малой толщиной стенок. Недостатком этого устройства является невозможность увеличения интенсивности подачи аэрозоля без ухудшения габаритно-массовых характеристик огнетушителя. Для повышения интенсивности подачи аэрозоля в данном устройстве необходимо увеличивать поверхность и скорость горения заряда. Увеличение поверхности горения заряда возможно за счет усложнения его формы и увеличения размеров, что приводит к увеличению габаритов всего огнетушителя и усложнению технологии изготовления заряда. Повышение скорости горения заряда за счет изменения его химического состава в огнетушителе, работающем при давлении в корпусе, близком к атмосферному, невозможно без потери пожаротушащей эффективности, экологической и токсической безопасности огнетушителя. Таким образом, использование данного устройства при тушении очагов горения, требующих интенсивной подачи огнетушающего аэрозоля, является нерациональным, так как при этом устройство теряет свои преимущества по габаритно-массовым характеристикам, токсической и экологической безопасности. Цель изобретения - увеличение интенсивности подачи огнетушающего аэрозоля при сохранении малых габаритно-массовых характеристик огнетущителя и его экологической безопасности. Для этого корпус огнетушителя выполнен из наружного и внутреннего полукорпусов, изготовленных в виде стаканов. Заряд, генерирующий огнетушащий аэрозоль, располагается во внутреннем полукорпусе. Внутренний полукорпус коаксиально установлен в наружном полукорпусе таким образом, что кольцевой зазор между обечайками полукорпусов образует газоход для истечения аэрозоля. Суть предлагаемого изобретения заключается в увеличении скорости горения заряда за счет повышения его температуры. Повышение температуры заряда обеспечивается нагревом от продуктов его сгорания (аэрозоля). Аэрозоль, распространяясь по кольцевому газоходу между наружным и внутренним полукорпусами, нагревает заряд, расположенный во внутреннем полукорпусе. Известно, что увеличение температуры заряда приводит к увеличению скорости его горения (Бахман Н.Н. и Беляев А.Ф. Горение гетерогенных конденсированных систем - М.: Наука, 1967, с.225). В результате происходит увеличение интенсивности подачи аэрозоля. На фиг. 1 изображен предлагаемый аэрозольный огнетушитель; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Предлагаемый аэрозольный огнетушитель содержит наружный полукорпус 1, внутренний полукорпус 2, аэрозолегенерирующий заряд 3, узел инициирования 4, газоход 5, теплозащитное покрытие 6 и элементы 7 крепления наружного полукорпуса. Для получения максимально возможной степени увеличения интенсивности подачи аэрозоля размеры газохода должны быть в строго определенном соответствии со средней величиной площади поверхности горения заряда и размерами внутреннего полукорпуса. Расчетно-экспериментальные исследования, проведенные математическим моделированием, методом конечных элементов по адекватной математической модели (Аликин В.Н. и др. Применение методов конечных элементов в задачах нефтегазопромысловой механики. М.:, Недра, 1992, с.262) и опытная отработка конструкции огнетушителя показали, что максимальное увеличение интенсивности подачи аэрозоля при условии обеспечения расчетного режима работы огнетушителя (послойного горения заряда) реализуется при длине газохода l = (0,4-1,0)L и кольцевом зазоре между обечайками полукорпусов h = (0,1-0,3)S/d, где h - кольцевой зазор между обечайками полукорпусов; l - длина газохода (кольцевого зазора); L - длина обечайки внутреннего полукорпуса; d - диаметр внутреннего полукорпуса; S - средняя площадь поверхности горения заряда. Если величина зазора превышает величину 0,3S/d, то происходит уменьшение скорости потока аэрозоля и в результате уменьшается теплообмен между аэрозолем и внутренним полукорпусом, что приводит к недостаточному прогреву заряда и, следовательно, недостаточной степени увеличения интенсивности подачи аэрозоля. Если величина зазора менее 0,1 S/d, то происходит возрастание скорости потока аэрозоля, приводящее к чрезмерному нагреву заряда до температуры самовоспламенения, и в результате возникает нерасчетный режим работы огнетушителя. При длине газохода меньше 0,4L не происходит прогрев заряда по всей его длине. В результате после выгорания прогретых слоев заряда интенсивность подачи аэрозоля уменьшается. Увеличение длины газохода более 1,0L не имеет смысла, так как при этом происходит увеличение габаритно-массовых характеристик огнетушителя, не приводящее к увеличению интенсивности подачи аэрозоля. На фиг.3 графически изображена зависимость вероятности получения максимальной интенсивности подачи аэрозоля в функции величины кольцевого зазора между обечайками полукорпусов. Требуемая величина вероятности Р равна 0,997 (правило трех сигм). Натурные огневые испытания огнетушителей предлагаемой конструкции показали их высокую эффективность, позволили достичь увеличения интенсивности подачи аэрозоля в 1,3-2,4 раза при сохранении преимуществ по габаритно-массовым характеристикам огнетушителя и его экологической безопасности. Положительный эффект предлагаемого огнетушителя достигается повышением интенсивности подачи аэрозоля, приводящим к увеличению пожаротушащей эффективности огнетушителя и снижению трудозатрат на его изготовление. Таким образом, предлагаемое техническое решение имеет отличительный признак от существующих и удовлетворяет критерию "изобретательский уровень".Формула изобретения
АЭРОЗОЛЬНЫЙ ОГНЕТУШИТЕЛЬ, состоящий из корпуса, узла инициирования и аэрозолегенерирующего заряда, отличающийся тем, что корпус состоит из наружного и внутреннего полукорпусов, выполненных в виде стаканов, причем внутренний полукорпус с расположенным в нем зарядом установлен коаксиально в наружном полукорпусе, а кольцевой зазор между обечайками полукорпусов имеет длину 0,4 - 1,0 длины обечайки внутреннего полукорпуса и равен (0,1 - 0,3)
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Устройство для пожаротушения // 2028169
Изобретение относится к средствам объемного пожаротушения, применяем для тушения загораний в сооружениях с замкнутыми объемами (склады, гаражи,.
Газогенератор для огнетушителей // 1651928
Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к ручным порошковым огнетушителям, предназначенным для тушения загораний в начальной стадии их развития на промышленных предприятиях и в быту
Порошковый огнетушитель // 1637813
Изобретение относится к пожарной технике , в частности к порошковым огнетушителям , оборудованным газогенераторами, и может быть использовано при тушении пожаров для подачи огнегасящих порошковых составов на очаг пожара
Газогенератор для порошковых огнетушителей // 1630840
Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к газогенерирующим устройствам, являющимся основным узлом порошковых огнетушителей , и позволяет повысить эффективность работы за счет увеличения коэффициента использования сублимирующего вещества
Газогенерирующее устройство // 1600799
Изобретение относится к пожарной технике, в частности к устройствам для создания рабочего давления в корпусах огнетушителей
Изобретение относится к получению фильтрующих материалов для горячих газов и может быть использовано для охлаждения и сепарации потока продуктов сгорания в твердотопливных источниках газа от конденсированных частиц
Газогенератор для порошкового огнетушителя // 1475685
Изобретение относится к противопожарной технике и может использоваться в средствах порошкового пожаротушения для вытеснения огнегасящих составов
Газогенератор для порошковых огнетушителей // 1470303
Газогенератор для огнетушителей // 1304824
Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к устройства.м для создания избыточного давления в огнетушителя.х и позволяет упростить конструкцию и повысить эффективность работы
Генератор аэрозольного тушения пожаров // 2101056
Изобретение относится к технике тушения пожаров химическими веществами, а именно к тушению пожаров аэрозолью, генерируемой при сгорании аэрозолеобразующего состава
Устройство для объемного тушения пожара // 2101057
Изобретение относится к пожаротушению, в частности используется для ликвидации загораний в закрытых помещениях, для тушения пожаров легковоспламеняющихся и горючих веществ (спирты, бензины, бензол и т.п.), твердых горючих материалов (включая тлеющие: текстиль, изоляционные материалы) и электрооборудования
Порошковый огнетушитель // 2103042
Изобретение относится к области пожарной техники, в частности к порошковым огнетушителям с газогенераторами, и может быть использовано при тушении пожаров для подачи огнегасящих порошковых составов на очаг возгорания
Устройство для объемного тушения пожаров // 2106163
Изобретение относится к технике пожаротушения, а именно, к аэрозольным средствам объемного тушения загораний в производственных, бытовых и других закрытых помещениях
Генератор аэрозоля // 2108824
Огнетушитель с газогенерирующим патроном // 2110303
Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к огнетушителям, в которых в качестве источников сжатого газа, необходимого для вытеснения огнетушащего вещества, применяются патроны газогенерирующие
Порошковый огнетушитель // 2110304
Забрасываемый огнетушитель // 2111781
Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к средствам пожаротушения на аэрозольобразующих составах
Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к ударно-спусковым механизмам для газогенерирующих устройств, и может быть использовано для задействования газогенерирующих устройств преимущественно порошковых огнетушителей