Генератор для установки газового пожаротушения

 

Использование: в области противопожарной техники. Сущность изобретения: генератор для установки газового пожаротушения содержит изотермическую емкость для криогенной жидкости, соединенную через электроуправляемый клапан с испарителем наддува, форсуночный блок, расположенный в верхней части испарителя газификатора и связанный посредством электроуправляемого клапана с нижней частью емкости для криогенной жидкости, а испаритель газификатор частично заполнен теплоаккумулирующим веществом и имеет расположенный над форсуночным блоком отражатель и электроуправляемый герметичный затвор, а в нижней части по оси испарителя-газификатора расположен сепаратор и тороидальная эластичная оболочка, закрепленная на днище испарителя-газификатора, причем полость оболочки сообщена магистралью с теплообменником подогрева с верхней частью изотермической емкости, а теплоаккумулирующее вещество находится над поверхностью тороидальной эластичной оболочки, при этом электроуправляемый герметичный затвор расположен на выходе из сепаратора. Форсуночный блок содержит струйные форсунки, расположенные в нижней части форсуночного блока, а в качестве теплоаккумулирующего вещества используют воду или ее растворы. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к противопожарной технике, но может быть использовано в криогенной технике, а также в любой области, где необходима интенсивная подача газообразного продукта с большой производительностью, например, в технике мощных газовых лазеров.

В настоящее время в промышленности разработаны и применяются несколько типов газогенераторов криогенных жидкостей, использующих как внешнюю (электрическую) энергию, так и энергию окружающей среды так называемые поверхностные газификаторы. Примером поверхностных газификаторов может служить холодный газификатор ГХ-0,035/1,6 (А.с.СССР N718692), состоящий из двух резервуаров РЦВ для хранения под давлением до 1,6 МПа и транспортирования криогенных жидкостей и продукционного испарителя для газификации. Продукционный испаритель представляет собой блок панелей, помещенных в каркас. Жидкий продукт поступает под давлением из резервуара в панели испарителя и газифицируется за счет теплообмена с окружающей средой без дополнительных затрат энергии. На аналогичном принципе работает и целый ряд, выпускаемых криогенных газогенераторов типа ГХК. Однако все они страдают существенными недостатками: невысокой производительностью по газообразному продукту при больших массо-габаритных параметрах. Так, максимальная производительность установки ГХК 25/1, 6-2000 составляет 2200 нм.куб/ч. (0,6 нм.куб./с) при занимаемой площади 86,6 кв.м. и массой 19,2 т.

Более эффективным является газогенератор, используемый в установке пожаротушения по А.с. N 1678391, кл.A 62 C 2/00, который содержит изотермическую емкость, электроуправляемый клапан, испаритель наддува. Изотермическая емкость в этом газогенераторе соединена через электроуправляемый клапан с нижней частью испарителя газификатора и камерой смешения, в которой размещены турбулизирующие сетки и насыпные насадки. Однако существенными недостатками этого газогенератора являются: во-первых, то, что в данной конструкции газогенератора количество газогенерированной криогенной жидкости определяется массой теплоаккумулирующей насадки. Т.е. увеличение производительности аппарата связано с увеличением массы теплоаккумулирующей насадки, которая, как правило, выполнена из металла с высокой теплоемкостью или из природных материалов (гравия, щебня и т.д.). Во-вторых, требуется дополнительное время и подвод внешней энергии при подготовке аппарата к следующему циклу работы его отогрев.

Данных недостатков лишен предлагаемый генератор для установки газового пожаротушения, в которой используется вода или ее растворы в качестве теплоносителя. Для испарения криогенной жидкости используется энергия, запасенная в теплоносителе, не только за счет его теплоемкости, но и используется энергия его кристаллизации (энергия, выделяемая при замерзании воды). Необходимый расход воды на испарение, например, 1-го кг азота составляет всего около 200 г. Данный фактор позволяет существенно снизить весо-габаритные и стоимостные характеристики установки, а энергозатраты на восстановление насадки свести практически к нулю, т.к. образовавшийся лед с остатками воды выбрасывается из установки наружу. При этом производительность установки определяется лишь темпом подачи криогенной жидкости в испаритель и гидравлическим сопротивлением магистрали отвода газообразного продукта.

Установка (фиг.1) состоит из изотермической емкости для криогенной жидкостью (например, сжиженным азотом) 1, электроуправляемых клапанов 2, 4, 5, 6, 7, испарителя наддува 3, теплообменника подогрева 8, магистрали подачи 15 и 16, через которые изотермическая емкость 1 соединена с испарителем-газификатором 9. В нижней части испарителя-газификатора расположена тороидальная эластичная оболочка 12, сепаратор 11, пространство между стенками которого, газификатором 9 и эластичной оболочкой 12 заполнено водой. Нижняя часть испарителя-газификатора ограничена электроуправляемым герметичным затвором 14. В верхней части испарителя-газификатора 9 расположен форсуночный блок 10 со струйными форсунками, отражатель 13 и трубопровод выхода газообразного продукта 17.

Генератор для установки газового пожаротушения работает следующим образом.

По команде о начале технологического процесса газификации криогенной жидкости срабатывает электроуправляемый клапан 2, жидкость поступает в испаритель наддува 3 и в газообразном виде поступает в верхнюю часть изотермической емкости 1. Таким образом, создает необходимое давление в изотермической емкости 1. По достижению заданного давления в изотермической емкости 1 открывается электроуправляемые клапаны 5 и 7. Жидкость по магистрали подачи 16 поступает на форсуночный блок 10 и распыливается струйными форсунками в сторону воды. При контакте криогенной жидкости с водой происходит бурный процесс испарения криогенной жидкости с одновременной частичной кристаллизацией воды. Для того, чтобы на поверхности воды не образовывалась ледяная корка из газовой подушки в верхней части изотермической емкости через магистраль подачи 15 подается газовая фаза в тороидальную эластичную оболочку 12, которая наполняясь, поднимает нижние слои воды к ее поверхности и сталкивает ледяные образования в сепаратор 11, очищая тем самым поверхность воды. Испарившаяся криогенная жидкость поднимается в верхнюю часть испарителя-газификатора 9 и истекает через трубопровод 17 в баллоны пожаротушащей установки. Для того, чтобы вместе с газом не уносились частички льда, в верхней части испарителя-газификатора расположен отражатель 13. Поток, ударяясь в отражатель, тормозится и, меняя направление, обтекает его и выходит в трубопровод 17, а частички льда падают вниз в сепаратор 11. После окончания процесса испарения изотермическая емкость 1 опорожняется через магистраль сброса от газообразных остатков продукта. Расположенный в нижней части испарителя-газификатора 9 электроуправляемый герметичный затвор 14 открывается и из испарителя-газификатора 9 удаляется лед и остатки воды.

Такая конструкция газификационной установки позволяет практически без затрат внешней энергии (электроэнергия расходуется лишь на управление клапанами) обеспечить любую интенсивность испарения криогенной жидкости, определяемую лишь скоростью подачи криогенной жидкости в газификатор.

Формула изобретения

1. Генератор для установки газового пожаротушения, содержащий изотермическую емкость для криогенной жидкости, соединенную через электроуправляемый клапан с испарителем наддува, форсуночный блок, теплообменник подогрева и магистраль подачи, отличающийся тем, что форсуночный блок расположен в верхней части испарителя-газификатора и связан посредством электроуправляемого клапана с нижней частью емкости для криогенной жидкости, а испаритель-генератор частично заполнен теплоаккумулирующим веществом и имеет расположенный над форсуночным блоком отражатель и электроуправляемый герметичный затвор, а в нижней части по оси испарителя-газификатора расположены сепаратор и тороидальная эластичная оболочка, закрепленная на днище испарителя-газификатора, причем полость оболочки сообщена магистралью с теплообменником подогрева с верхней частью изотермической емкости, а теплоаккумулирующее вещество находится над поверхностью тороидальной эластичной оболочкой, при этом электроуправляемый герметичный затвор расположен на выходе из сепаратора.

2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что форсуночный блок содержит струйные форсунки, расположенные с нижней стороны форсуночного блока.

2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве теплоаккумулирующего вещества используют воду или ее растворы.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике тушения пожаров противопожарными огнетушительными средствами, помещенными, например, в емкость, раскрывающуюся с помощью механического устройства, или в емкость, материал (оболочка) которой плавится либо сгорает, попав в пламя, например с вертолета способом массированного, одновременного сбрасывания более десяти противопожарных бомб с помощью не менее трех, например, вертолетов

Изобретение относится к технике противопожарной защиты и может быть использовано в установках автоматического пенного пожаротушения, установленных в помещениях и складах, при проведении ежегодных испытаний и проверок их работоспособности с пуском огнегасящего вещества в любом направлении без уборки материальных ценностей

Изобретение относится к противопожарной технике и используется в автоматических установках пенного пожаротушения (АУПП) с дозирующим устройством, обеспечивающим введение в поток воды пенообразователя в постоянном процентном отношении независимо от ее расхода и величины давления, а также изобретение может быть использовано в технологических процессах производства , где требуется непрерывное смешение жидких компонентов в их постоянном процентном отношении Сущность изобретения состоит в том, что в устройстве автоматического пожаротушения дозирующее устройство выполнено в виде последовательно соединенных между собой шлюзовой, рабочей и стабилизирующей камер с приемными отверстиями и поплавковыми запорными и дросселирующими устройствами, позволяющими повысить надежность работы установки и получать более высокое качество огнетушащей смеси, а также позволяет производить тушение пожара в начальной стадии его развития с выдачей звукового сигнала тревоги даже в том случае, если на станции пожаротушения будет отсутствовать электрическая энергия Стабилизирующая камера содержит средство стабилизации давления, выполненное в виде либо поплавка, либо мембранного исполнительного механизма

Изобретение относится к судостроению , в частности к учебным отсекам, стендам и тренажерам по борьбе с пожаром, снабженных осветительными приборами

Изобретение относится к средствам пожаробезопасности на космических летательных аппаратах

Изобретение относится к проверке огнезащищенности любых материалов, предназначенных для использования в средствах защиты от воздействия высоких температур, тепловых потоков, открытого пламени

Изобретение относится к устройствам для моделирования воздействия термических поражающих факторов, например, пламени пожаров, на материалы средств индивидуальной защиты (СИЗ) для оценки их термозащитных свойств

Изобретение относится к охране окружающей среды, обеспечению пожаровзрывобезопасности технологических процессов, ликвидации последствий аварий и связано с проблемой исследования процессов горения нефти и нефтепродуктов при их разливе на различных типах подстилающей поверхности

Изобретение относится к устройствам, используемым для доставки пожарного и средств тушения пожара на верхние этажи здания и может быть использовано в различных других областях, где требуется оперативно и быстро доставить человека на сравнительно большую высоту

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к устройствам для тушения лесных пожаров водой из резервуаров, перевозимых на внешней подвеске вертолета

Изобретение относится к области экспериментальных исследований огнезащитной обработки древесины и может быть использовано для определения качества огнезащитной обработки непосредственно на месте выполнения работ по огнезащите деревянных конструкций

Изобретение относится к огнестрельным устройствам, используемым в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами, техногенными и природными катаклизмами и для военных целей

Изобретение относится к способу инертизации для предотвращения и/или тушения пожаров в закрытом помещении, в котором посредством введения вытесняющего кислород газа в заданное помещение устанавливается первый уровень основной инертизации с уменьшенным по сравнению с естественными отношениями содержанием кислорода, и в котором посредством последующего при необходимости ступенчатого или в случае пожара быстрого введения вытесняющего кислород газа в заданное помещение устанавливается один или устанавливаются несколько разных уровней инертизации с еще раз уменьшенным содержанием кислорода
Наверх