PL227824B1 - Sposób eliminowania samozapaleń sprasowanego siana lub słomy w belach - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób eliminowania samozapaleń sprasowanego siana lub słomy w belach w kształcie walca o dowolnej średnicy, które magazynowane są na polu w stogach lub stodołach.

Powszechnie przy zbiorze siana lub słomy stosuje się belowanie za pomocą pras do belowania produktów rolnych. W czasie ich magazynowania w dużych skupiskach często dochodzi do pożarów, które są wynikiem procesu samonagrzewania się sprasowanego siana lub słomy w pierwszych tygodniach po zbiorze. Procesowi temu podlegają wszystkie bele i nigdy nie wiadomo, kiedy i która z nich zapali się powodując pożar całego stogu. W skrajnych przypadkach zapłonowi może ulec wiele bel jednocześnie i wtedy mówi się wręcz o eksplozji stogu. Pożary stogów są tak gwałtowne, ze w zasadzie nie gasi się ich. Strażacy starają się tylko nie dopuścić do rozprzestrzeniania się ognia. Jeżeli nawet nie dochodzi do pożaru, to samo podgrzanie beli do temperatury powyżej 45°C znacznie obniża wartość odżywczą siana.

Z chińskiego opisu wynalazku CN 103410140A znany jest sposób wygaszania zwałowiska powstałego po wydobyciu węgla kamiennego skały płonnej, które uległo samozapłonowi i kompleksowych działań stabilizacyjnych. Oznacza to, że wynalazek rozwiązuje problem gaszenia objętej już pożarem hałdy. Zgodnie z tym wynalazkiem stosuje się konstrukcję wzmacniającą wykonaną z poziomo regularnie rozmieszczonych i ułożonych stabilizujących rur wzmocnionych i powiązanych liną z drutu stalowego, stosując węzły, a za pomocą stalowych prętów siatka ta jest palowana na stoku zwałowiska powstałego po wydobyciu węgla kamiennego skały płonnej. Rury w tym rozwiązaniu pełnią wyłącznie funkcję konstrukcyjną, są elementami wzmacniającymi zbocze hałdy tak jak stalowe liny, pręty i węzły. Celem tego wynalazku było zatrzymanie przepływu powietrza i wody wewnątrz hałdy i wyeliminowanie tzw. efektu komina, w wyniku czego następuje wygaszanie trwającego pożaru oraz zapobieganie dalszym osuwaniom stoku zwałowiska.

W literaturze naukowej i branżowej nie znane są sposoby zapobiegania nagrzewaniu się beli siana lub słomy, które mogą spowodować pożar stogu. Stosuje się jedynie monitorowanie temperatury bel w stogu, a w przypadku stwierdzenia zbyt wysokiej temperatury szybkie rozebranie stogu.

Z literatury naukowej wiadomo, że każde ciało emituje promieniowanie cieplne w postaci kwantów promieniowania elektromagnetycznego. Procesu tego nie można zatrzymać. Jeżeli dane ciało ma kształt kuli lub walca o promieniu r, to ilość kwantów wytwarzanych przez to ciało będzie proporcjonalna do r³, zaś ilość kwantów opuszczających to ciało będzie proporcjonalna do r². Oznacza to, że ze wzrostem promienia koncentracja kwantów wewnątrz tego ciała zaczyna wzrastać. Ten wzrost koncentracji objawi się tym, że wewnątrz ciała między jej powierzchnią a centrum powstanie i stale będzie narastać gradient temperatury, przy czym maksimum tej temperatury będzie w centrum, a minimum na jej powierzchni.

Jeżeli temperatura w centrum ciała przekroczy pewną granicę rozpoczyna się proces termicznej destrukcji materiału, z którego jest zbudowane. Promień, przy którym rozpoczyna się destrukcja termiczna materiału w jej centrum jest promieniem krytycznym dla tego materiału. W beli siana promień krytyczny jest często znacznie przekroczony, dlatego w jej centralnej części powstaje strefa szkodliwego wzrostu temperatury. W strefie tej temperatura wzrasta ku centrum beli i wartość maksymalną osiąga się w jej punkcie centralnym.

Według wynalazku sposób eliminowania samozapaleń sprasowanego siana lub słomy w belach w kształcie walca o dowolnej średnicy, polega na tym, że centralnie w osi beli wykonuje się otwór i umieszcza w nim cienkościenną rurę metalową, korzystnie perforowaną, kwasoodporną lub aluminiową otwartą na obu jej końcach. Średnica rury w stosunku do średnicy beli siana lub słomy wynosi od 1,0% do 10,0%, natomiast minimalna długość rury jest równa wysokości beli siana lub słomy.

Przeprowadzone badania i doświadczenia nieoczekiwanie doprowadziły do stwierdzenia, że sposób według wynalazku, pozwala na bieżące odprowadzanie ciepła do otoczenia z najbardziej narażonej na ogrzewanie centralnej części beli, co uniemożliwia kumulację ciepła wewnątrz beli, a więc nie dopuszcza do szkodliwego wzrostu temperatury i tym samym eliminuje powstanie zagrożenia pożarowego w stogach zbudowanych z bel siana lub słomy.

Sposób według wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sposób umieszczenia rury w beli w ujęciu schematycznym, a fig. 2 - wykres rozkładu temperatury w beli zawierającej rurę.

PL 227 824 B1

W beli 1 siana o przekroju okrągłym, centralnie w jej osi 2 przechodzącej przez środek strefy 3 szkodliwego wzrostu temperatury wykonuje się otwór i umieszcza w nim cienkościenną metalową kwasoodporną rurę 4 otwartą na obu jej końcach. Rura 4 na całej swej długości posiada perforację 5. Długość „L” rury 4 jest równa wysokości „h” beli 1. Średnica „df rury 4 w stosunku do średnicy „d2” beli 1 wynosi 4,0%.

Ciepło wytwarzane przez samonagrzewającą się belę 1 siana kumuluje się w centralnej części 3 beli 1 i tworzy tam strefę szkodliwego wzrostu temperatury. Po umieszczeniu w beli 1 rury 4 przechodzącej centralnie przez strefę 3 szkodliwego wzrostu temperatury, powstające ciepło odprowadzane jest na bieżąco do otoczenia, co uniemożliwia kumulację ciepła wewnątrz beli 1, czyli zapobiega powstawaniu pożaru beli 1, jak pokazano na fig. 2 przedstawiającej wykres rozkładu temperatury w beli 1 po umieszczeniu w niej rury 4.

Claims (4)

1. Sposób eliminowania samozapaleń sprasowanego siana lub słomy w belach w kształcie walca o dowolnej średnicy, znamienny tym, że centralnie w osi (2) beli (1) wykonuje się otwór i umieszcza w nim cienkościenną metalową rurę (4) otwartą na obu jej końcach, przy czym średnica (d1) rury (4) w stosunku do średnicy (d2) beli (1) wynosi od 1,0% do 10,0%, a minimalna długość (L) rury (4) jest równa wysokości (h) beli (1 ).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że metalowa rura (4), na całej swej długości posiada perforację (5).

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że metalowa rura (4), wykonana jest ze stali kwasoodpornej.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że metalowa rura (4), wykonana jest z aluminium.