RU107699U1

RU107699U1 - FIRE EXTINGUISHING AEROSOL GENERATOR

Info

Publication number: RU107699U1
Application number: RU2010140707/12U
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Баев; Владимир Геннадьевич Демидов; Владимир Николаевич Шеин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЭПОТОС-ИНТЕФ"
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2011-08-27

Abstract

1. Генератор огнетушащего аэрозоля, включающий цилиндрический корпус с выпускными отверстиями на боковой поверхности и закрытыми торцами, камеру сгорания, устройство запуска, камеру охлаждения с гранулированным теплопоглотителем, аэрозолеобразующий заряд, установленный в металлическом кожухе с перфорацией коаксиально корпусу, отличающийся тем, что кожух снабжен продольными ребрами, выполненными на всю длину корпуса, фиксирующими кожух в корпусе и делящими внутренний объем корпуса на камеру сгорания и камеру охлаждения, а перфорация выполнена только на поверхности кожуха, контактирующей с камерой сгорания, и на продольных ребрах, а выпускные отверстия выполнены на поверхности цилиндрического корпуса, контактирующей с камерой охлаждения, с их распределением только вдоль образующей цилиндра и с возможностью обеспечения радиально-сегментного выпуска аэрозоля. ! 2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что отношение начальной площади поверхности горения аэрозолеобразующего заряда к суммарной площади выпускных отверстий корпуса находится в диапазоне от 40 до 100. ! 3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что отношение массы охладителя к массе аэрозолеобразующего заряда находится в пределах от 0,7 до 0,9. ! 4. Генератор по п.1, отличающийся тем, что суммарная площадь перфорации на кожухе и ребрах больше суммарной площади выпускных отверстий на корпусе. ! 5. Генератор по п.1, отличающийся тем, что длина корпуса, по крайней мере, в 2,5 раза превышает его диаметр. ! 6. Генератор по п.1, отличающийся тем, что в качестве устройства запуска используют электровоспламенитель, или термовоспламенитель, или огнепроводный шнур, или их ко� 1. A fire extinguishing aerosol generator, including a cylindrical body with exhaust openings on the side surface and closed ends, a combustion chamber, a start device, a cooling chamber with a granular heat sink, an aerosol forming charge installed in a metal casing with perforation coaxial to the casing, characterized in that the casing is provided with longitudinal ribs made over the entire length of the casing, fixing the casing in the casing and dividing the internal volume of the casing into a combustion chamber and a cooling chamber, and perforation It executes only on the casing surface in contact with the combustion chamber and on the longitudinal edges, and the exhaust holes are formed on the surface of the cylindrical body contacting the cooling chamber, with only their distribution along the generatrix of the cylinder and to provide a radially-segmented release aerosol. ! 2. The generator according to claim 1, characterized in that the ratio of the initial combustion surface area of the aerosol-forming charge to the total area of the outlet openings of the housing is in the range from 40 to 100.! 3. The generator according to claim 1, characterized in that the ratio of the mass of the cooler to the mass of the aerosol forming charge is in the range from 0.7 to 0.9. ! 4. The generator according to claim 1, characterized in that the total perforation area on the casing and ribs is larger than the total area of the outlet openings on the housing. ! 5. The generator according to claim 1, characterized in that the length of the housing is at least 2.5 times its diameter. ! 6. The generator according to claim 1, characterized in that an electric igniter, or a heat igniter, or a flame-retardant cord, or their

Description

Полезная модель относится к средствам пожаротушения и предназначена для объемного тушения пожаров в закрытых и полузамкнутых объемах защищаемого объекта (производственные помещения, склады, отсеки транспортных средств и т.д.), преимущественно для труднодоступных мест и объемов сложной конфигурации.The utility model relates to fire extinguishing means and is intended for volumetric extinguishing of fires in enclosed and semi-enclosed volumes of a protected facility (production facilities, warehouses, vehicle compartments, etc.), mainly for inaccessible places and volumes of complex configuration.

Известен генератор огнетушащего аэрозоля (патент WO 9721467, кл. А62С 35/08, публ. 1997 г.), представляющий собой цилиндрический корпус с закрытыми торцами, на одном из них выполнены выпускные отверстия, а в другом - установлен электровоспламенитель. В корпусе последовательно зафиксирован пружиной твердотопливный заряд, образована камера сгорания и уложен специальный охладитель, размещенный в торце корпуса с отверстиями. На внутреннюю поверхность корпуса, в зоне размещения заряда и камер сгорания, нанесено специальное покрытие, вспучивающееся при повышении температуры и обеспечивающее теплоизоляцию стенок корпуса.A known fire extinguishing aerosol generator (patent WO 9721467, class A62C 35/08, publ. 1997), which is a cylindrical body with closed ends, one of them has exhaust openings, and the other has an electric igniter. A solid fuel charge is sequentially fixed in the housing in a spring, a combustion chamber is formed and a special cooler is placed at the end of the housing with holes. On the inner surface of the housing, in the area of charge and combustion chambers, a special coating is applied that swells with increasing temperature and provides thermal insulation of the walls of the housing.

К причинам, препятствующим использованию известного устройства, для целого ряда объектов является большая дальнобойность газоаэрозольной струи и, как следствие, сохранение высокой температуры в ядре струи на достаточно большом расстоянии. Указанные параметры обусловлены сравнительно высоким уровнем давления в генераторе, что характерно для генераторов огнетушащего аэрозоля с так называемой осевой схемой истечения, при которой по оси генератора последовательно установлены воспламенитель, заряд аэрозолеобразующего вещества, камера сгорания и блок охладителя. В таких генераторах расходонапряженность обратно пропорциональна диаметру газогенератора и, таким образом, для сохранения данного параметра на заданном уровне, а тем самым для сохранения требуемого значения давления в генераторе необходимо увеличивать диаметр генератора, что зачастую неприемлемо исходя из конструктивных соображений.The reasons that impede the use of the known device for a number of objects are the large range of the gas-aerosol jet and, as a result, the high temperature in the core of the jet is kept at a sufficiently large distance. These parameters are due to the relatively high pressure level in the generator, which is typical for fire extinguishing aerosol generators with the so-called axial flow pattern, in which an igniter, an aerosol-forming material charge, a combustion chamber, and a cooler block are successively installed. In such generators, the flow rate is inversely proportional to the diameter of the gas generator and, therefore, to maintain this parameter at a given level, and thereby to maintain the required pressure value in the generator, it is necessary to increase the diameter of the generator, which is often unacceptable based on design considerations.

Известно устройство для обнаружения и объемного тушения пожара и дымообразующий состав (патент WO 9217244, кл. А62С 13/22; 35/08).A device for detecting and extinguishing a fire and a smoke-generating composition are known (patent WO 9217244, class A62C 13/22; 35/08).

Устройство для обнаружения и объемного тушения пожара включает средства для тушения пожара, элемент соединения средств для тушения между собой и средства обнаружения пожара и инициирования средств тушения пожара. Каждое средство для тушения выполнено в виде цилиндрического корпуса с выходным отверстием и размещенным в нем зарядом дымообразующего состава с узлом инициирования. Средства обнаружения загорания и средства соединения и инициирования средств для тушения выполнены в виде огнепроводного шнура. Выходное отверстие выполнено в виде одной или более щелей, расположенных вдоль образующей на боковой поверхности корпуса средства для тушения.A device for detecting and extinguishing a fire includes means for extinguishing a fire, an element for connecting fire extinguishing means to each other, and means for detecting fire and initiating fire extinguishing means. Each extinguishing agent is made in the form of a cylindrical body with an outlet and a charge of a smoke-generating composition placed in it with an initiation unit. Means for detecting tanning and means for connecting and initiating means for extinguishing are made in the form of a fire wire. The outlet is made in the form of one or more slots located along the generatrix of the extinguishing agent on the side surface of the housing.

В вышеописанной конструкции генератора отсутствует охладитель, а также не предусмотрены какие-либо технические решение обеспечивающие снижение температуры газоаэрозольной струи, что заметно сужает области применения подобных устройств. К недостаткам конструкции можно отнести и отсутствие камеры сгорания, т.к. выходные отверстия, выполненные в виде одной или нескольких щелей расположены непосредственно за аэрозолеобразующим зарядом, что неминуемо приведет к появлению на выходе продуктов неполного сгорания, имеющих, как правило, высокую токсичность. Горение аэрозолеобразующего заряда в рассматриваемой конструкции происходит только по торцу и внутреннему каналу, т.е. интенсивность газовыделения сравнительно невысокая, что в свою очередь обуславливает сравнительно небольшую площадь выходных отверстий. В случае же выполнения выходных отверстий в виде щелей их ширина будет весьма незначительной, что, с одной стороны, обуславливает сложность их выполнения с точки зрения технологичности изделия, а с другой - возможность их забивки аэрозолем и, как следствие, нарушением нормальной работы газогенератора.In the above-described generator design, there is no cooler, and also no technical solutions are provided to reduce the temperature of the gas-aerosol jet, which significantly narrows the scope of such devices. The disadvantages of the design include the lack of a combustion chamber, as outlet openings made in the form of one or more slots are located directly behind the aerosol-forming charge, which will inevitably lead to the appearance of incomplete combustion products at the outlet, which, as a rule, have high toxicity. The combustion of the aerosol-forming charge in the structure under consideration occurs only along the end and the internal channel, i.e. the intensity of gas evolution is relatively low, which in turn leads to a relatively small area of the outlet openings. In the case of the implementation of the outlet openings in the form of slots, their width will be very small, which, on the one hand, makes them difficult to manufacture from the point of view of the manufacturability of the product, and on the other hand, the possibility of clogging them with an aerosol and, as a result, a violation of the normal operation of the gas generator.

Известен газогенератор для огнетушителей (патент РФ №2115449, кл. А62С 13/22, публ. 1998 г.) Газогенератор включает цилиндрический корпус с отверстиями для выхода газа. Внутри корпуса с зазором установлен внутренний цилиндр с отверстиями на боковой поверхности. Цилиндр заглушен снизу, в нем находятся газогенерирующий заряд, а над ним расположено средство инициирования.A known gas generator for fire extinguishers (RF patent No. 2115449, class A62C 13/22, publ. 1998). The gas generator includes a cylindrical body with openings for gas outlet. An internal cylinder with openings on the side surface is installed with a gap inside the housing. The cylinder is plugged from below, there is a gas-generating charge in it, and above it there is an initiating means.

К недостаткам, препятствующим использованию данного генератора, относится то, что эффективное охлаждение газа может быть обеспечено только в случае протяженного узкого канала (кольцевой щели). При такой геометрии генератора не обеспечивается равномерный выход аэрозоля по всей длине генератора, что затрудняет равномерность распределения аэрозоля в защищаемом объеме.The disadvantages that impede the use of this generator include the fact that effective gas cooling can be ensured only in the case of an extended narrow channel (annular gap). With such a geometry of the generator, a uniform aerosol exit along the entire length of the generator is not ensured, which complicates the uniform distribution of the aerosol in the protected volume.

Узкий кольцевой канал способствует увеличению шлакового остатка внутри корпуса и тем самым снижается огнетушащая эффективность.A narrow annular channel contributes to an increase in slag residue inside the casing, thereby reducing fire extinguishing efficiency.

Известен аэрозольный генератор для тушения пожаров (патент РФ №2114657, кл. А62С 3/00, публ. 1998 г.). Аэрозольный генератор предназначен для объемного аэрозольного тушения пожаров, функционирует в качестве генераторов ингибиторов горения в виде газоаэрозольных продуктов. Генератор содержит коаксиально установленные в корпусе аэрозолеобразующий заряд и камеру охлаждения. По всей цилиндрической поверхности корпуса распределены выходные отверстия. Аэрозолеобразующий заряд размещен с зазором (10-20 мм) в перфорированном цилиндрическом кожухе.Known aerosol generator for extinguishing fires (RF patent No. 2114657, class A62C 3/00, publ. 1998). The aerosol generator is designed for volumetric aerosol fire extinguishing, and functions as a generator of combustion inhibitors in the form of gas aerosol products. The generator contains an aerosol-forming charge coaxially mounted in the housing and a cooling chamber. Outlets are distributed over the entire cylindrical surface of the housing. The aerosol-forming charge is placed with a gap (10-20 mm) in a perforated cylindrical casing.

В камере охлаждения размещены таблетки или гранулы из охлаждающего материала. Камера охлаждения выполнена в виде кольцевого зазора относительно аэрозолеобразующего заряда.In the cooling chamber are tablets or granules of cooling material. The cooling chamber is made in the form of an annular gap relative to the aerosol-forming charge.

Наличие зазора, как это следует из описания к патенту РФ №2114657, необходимо для обеспечения горения состава в газовой фазе и тем самым позволяет на выходе понизить концентрацию продуктов неполного сгорания, т.е. понизить токсичность газоаэрозольной среды.The presence of a gap, as follows from the description of the patent of the Russian Federation No. 2114657, is necessary to ensure the combustion of the composition in the gas phase and thereby allows the output to lower the concentration of products of incomplete combustion, i.e. reduce the toxicity of the gas aerosol environment.

К недостаткам данной конструкции следует отнести недостаточную интенсивность подачи аэрозоля, что увеличивает время тушения, а, следовательно, снижает и эффективность тушения, особенно в объемах с высокой степенью негерметичности. Одновременно с этим, как отмечают сами авторы, зазор между зарядом и охладителем не может превышать значение 20 мм, в противном случае это приведет к неоправданному уменьшению слоя охладителя и, как следствие, к повышению температуры газоаэрозольной струи. Ограничение размеров камеры сгорания, определяемой зазором в 20 мм, и сравнительно невысокий уровень давления в генераторе не позволяют обеспечить высокую полноту сгорания аэрозолеобразующего состава, приводя тем самым к заметной концентрации вредных выбросов при работе генератора.The disadvantages of this design include the insufficient intensity of the aerosol supply, which increases the extinguishing time, and, therefore, reduces the extinguishing efficiency, especially in volumes with a high degree of leakage. At the same time, as the authors themselves note, the gap between the charge and the cooler cannot exceed 20 mm, otherwise this will lead to an unjustified decrease in the cooler layer and, as a consequence, to an increase in the temperature of the gas-aerosol jet. The limitation of the size of the combustion chamber, defined by a gap of 20 mm, and the relatively low level of pressure in the generator do not allow to ensure a high completeness of combustion of the aerosol forming composition, thereby leading to a noticeable concentration of harmful emissions during generator operation.

По совокупности существенных признаков и достигаемому результату, наиболее близким к заявленному устройству является изобретение по патенту №2114657, которое и выбрано в качестве прототипа.By the set of essential features and the achieved result, the closest to the claimed device is the invention according to patent No. 2114657, which is selected as a prototype.

Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является повышение огнетушащей способности газогенератора при снижении концентрации вредных выбросов.The task to which the proposed utility model is directed is to increase the fire extinguishing ability of the gas generator while reducing the concentration of harmful emissions.

Предлагаемая полезная модель при использовании обеспечивает следующий технический результат:The proposed utility model when used provides the following technical result:

- оптимальную интенсивность подачи аэрозоля и снижение концентрации продуктов неполного сгорания за счет возрастания времени их пребывания в газовой фазе;- the optimal intensity of the aerosol supply and a decrease in the concentration of products of incomplete combustion due to an increase in the time of their stay in the gas phase;

- повышение огнетушащей способности и равномерности выхода аэрозоля без повышения температуры струи аэрозоля;- increase the fire extinguishing ability and uniformity of the aerosol output without increasing the temperature of the aerosol jet;

- полноту сгорания аэрозолеобразующего заряда при повышении интенсивности газовыделения.- the completeness of combustion of the aerosol forming charge with increasing intensity of gas evolution.

Это достигается за счет нового конструктивного решения - продольного разделения корпуса на камеру сгорания и камеру охлаждения (по всей длине корпуса). При этом аэрозолеобразующий заряд устанавливается внутри кожуха с продольными ребрами, которые одновременно выполняют функцию разделения внутреннего объема корпуса на камеры сгорания и охлаждения. Выпускные отверстия выполнены вдоль поверхности корпуса (по его образующей), контактирующей с камерой охлаждения. Перфорация выполнена не по всей поверхности кожуха, а только на той части, которая контактирует с камерой сгорания, а также на ребрах. Предлагаемая конструкция позволяет достичь оптимального давления внутри корпуса для обеспечения необходимой интенсивности и равномерности струи аэрозоля и одновременно - полноты сгорания твердого заряда.This is achieved through a new design solution - the longitudinal separation of the housing into a combustion chamber and a cooling chamber (along the entire length of the housing). In this case, an aerosol-forming charge is installed inside the casing with longitudinal ribs, which simultaneously perform the function of dividing the internal volume of the housing into combustion and cooling chambers. Outlets are made along the surface of the housing (along its generatrix) in contact with the cooling chamber. Perforation is not performed on the entire surface of the casing, but only on the part that is in contact with the combustion chamber, as well as on the ribs. The proposed design allows to achieve optimal pressure inside the housing to ensure the necessary intensity and uniformity of the aerosol jet and at the same time - the completeness of combustion of the solid charge.

Указанный технический результат достигается тем, что генератор огнетушащего аэрозоля, включающий цилиндрический корпус с выпускными отверстиями на боковой поверхности и закрытыми торцами, камеру сгорания, устройство запуска, камеру охлаждения с гранулированным теплопоглотителем, аэрозолеобразующий заряд, установленный в металлическом кожухе с перфорацией, коаксиально корпусу, отличающийся тем, что кожух снабжен продольными ребрами, выполненными на всю длину корпуса, фиксирующими кожух в корпусе и делящими внутренний объем корпуса на камеру сгорания и камеру охлаждения, а перфорация выполнена только на поверхности кожуха, контактирующей с камерой сгорания, и на продольных перегородках, а выпускные отверстия выполнены на поверхности цилиндрического корпуса, контактирующей с камерой охлаждения, с их распределением только вдоль образующей цилиндра и с возможностью обеспечения радиально-сегментного выпуска аэрозоля.The specified technical result is achieved in that the fire extinguishing aerosol generator, including a cylindrical body with exhaust openings on the side surface and closed ends, a combustion chamber, a launch device, a cooling chamber with a granular heat sink, an aerosol forming charge installed in a metal casing with perforation, coaxial to the casing, characterized the fact that the casing is provided with longitudinal ribs made over the entire length of the casing, fixing the casing in the casing and dividing the internal volume of the casing and the combustion chamber and the cooling chamber, and the perforation is made only on the surface of the casing in contact with the combustion chamber, and on the longitudinal partitions, and the exhaust holes are made on the surface of the cylindrical body in contact with the cooling chamber, with their distribution only along the generatrix of the cylinder and with the possibility of radial segment aerosol release.

Наилучший результат достигается при отношении начальной площади сопловых отверстий корпуса в диапазоне от 40 до 100. Наблюдается оптимизация совокупности технических характеристик при работе газогенератора.The best result is achieved with respect to the initial area of the nozzle openings of the housing in the range from 40 to 100. There is an optimization of the set of technical characteristics during operation of the gas generator.

Оптимальное отношение массы охладителя к массе аэрозолеобразующего заряда в пределах от 0,7 до 0,9 обеспечивает сравнительно низкую температуру струи аэрозоля без увеличения диаметра корпуса генератора только за счет его конструкции.The optimal ratio of the mass of the cooler to the mass of the aerosol forming charge in the range from 0.7 to 0.9 provides a relatively low temperature of the aerosol jet without increasing the diameter of the generator body only due to its design.

Предпочтительно, чтобы суммарная площадь перфорации на кожухе и перегородках была больше суммарной площади отверстий на корпусе. Это позволяет поддерживать необходимый уровень давления в корпусе. Превышение длины корпуса, по крайней мере, в 2,5 раза его диаметра обеспечивает оптимальное распределение вдоль всего корпуса камеры сгорания и камеры охлаждение по всей длине корпуса при небольшом диаметре генератора.Preferably, the total area of perforation on the casing and partitions is greater than the total area of the holes on the housing. This allows you to maintain the required pressure level in the housing. Exceeding the length of the casing by at least 2.5 times its diameter ensures optimal distribution along the entire casing of the combustion chamber and the cooling chamber along the entire length of the casing with a small diameter of the generator.

Повышение надежности работы устройства после транспортировки обеспечивается тем, что аэрозолеобразующий заряд плотно размещен в кожухе посредством пружины.Improving the reliability of the device after transportation is ensured by the fact that the aerosol-forming charge is tightly placed in the casing by means of a spring.

Универсальность запуска генератора обусловлена возможностью использования как электрических воспламенителей, так и термовоспламенителей.The universality of the start of the generator is due to the possibility of using both electric igniters and heat igniters.

Сечение кожуха может быть круглым или многоугольным, а для удобства монтажа кожух выполнен разъемным.The cross section of the casing can be round or polygonal, and for ease of installation, the casing is made detachable.

В качестве охладителя предпочтительно использовать любые известные охладители на основе карбоната магния.As a cooler, it is preferable to use any known magnesium carbonate based coolers.

Снижение температуры корпуса можно достичь выполнением на его внутренней поверхности теплозащитного слоя из любого известного материала с низким коэффициентом теплопроводимости.Reducing the temperature of the housing can be achieved by performing on its inner surface a heat-shielding layer of any known material with a low coefficient of thermal conductivity.

Для удобства монтаж и эксплуатации генератора аэрозолеобразующий заряд может быть выполнен в виде набора шашек, установленных в кожухе через проставки.For convenience, the installation and operation of the generator aerosol-forming charge can be made in the form of a set of checkers installed in the casing through spacers.

Конструкция предлагаемого устройства поясняется чертежами. На фиг.1 представлен общий вид генератора (разрез), на фиг.2 представлено поперечное сечение, где: 1 - корпус цилиндрический, 2 - выпускные отверстия, выполненные вдоль образующей корпуса (1), 3 - закрытый торец, 4 - камера сгорания, 5 - устройство запуска, 6 - камера охлаждения, 7 - теплопоглотитель, 8 - аэрозолеобразующий заряд, 9 - металлический кожух, например разъемный квадратного сечения, размещенный коаксиально корпусу (1), 10 - продольные ребра, делящие внутренний объем корпуса (1) по всей его длине на камеру сгорания (4) и камеру охлаждения (6), 11 - перфорация на кожухе (9) и ребрах (10), 12 - пружина, 13 - теплозащитный материал.The design of the proposed device is illustrated by drawings. In Fig.1 shows a General view of the generator (section), Fig.2 shows a cross section, where: 1 - a cylindrical body, 2 - exhaust openings made along the generatrix of the housing (1), 3 - closed end, 4 - combustion chamber, 5 - launcher, 6 - cooling chamber, 7 - heat sink, 8 - aerosol forming charge, 9 - metal casing, for example a detachable square section, placed coaxially to the housing (1), 10 - longitudinal ribs dividing the internal volume of the housing (1) throughout its length to the combustion chamber (4) and the cooling chamber (6), 11 - perforation on the casing (9) and ribs (10), 12 - spring, 13 - heat-shielding material.

Генератор огнетушащего аэрозоля работает следующим образом:The extinguishing aerosol generator operates as follows:

При поступлении сигнала (электрического или теплового) от системы обнаружения пожара или теплового - от термошнура (на чертеже - не указано) на устройство запуска (5) происходит его срабатывание. Это в свою очередь приводит к воспламенению аэрозолеобразующего заряда (8), размещенного в металлическом кожухе (9) с продольными ребрами (10), кожух (9) установлен коаксиально корпусу (1) и зафиксирован ребрами (10). Продукты сгорания аэрозолеобразующего заряда (8), проходя через перфорацию (11) кожуха (10), попадают сначала в камеру сгорания (4). Затем, проходя через перфорацию (11) ребер (10), попадают в камеру охлаждения (6), заполненную охладителем (7) на основе карбоната магния. Происходит снижение температуры с одновременной фильтрацией продуктов сгорания. Пройдя охладитель (7), продукты сгорания в виде смеси инертных газов и ультрадисперсных частиц через выпускные отверстия (2) в корпусе генератора (1) поступают в защищаемый объем. Отверстия (2) выполнены вдоль образующей цилиндрического корпуса (1) по всей его длине, но только в той части, которая соприкасается с камерой охлаждения (6). Именно этим обеспечивается радиально-сегментное истечение аэрозоля.Upon receipt of a signal (electric or thermal) from a fire or thermal detection system - from a thermal cord (not shown in the drawing) to the trigger (5), it is triggered. This in turn leads to ignition of the aerosol-forming charge (8) placed in a metal casing (9) with longitudinal ribs (10), the casing (9) is mounted coaxially to the casing (1) and fixed by the ribs (10). The combustion products of the aerosol-forming charge (8), passing through the perforation (11) of the casing (10), first enter the combustion chamber (4). Then, passing through the perforation (11) of the ribs (10), they enter the cooling chamber (6) filled with a cooler (7) based on magnesium carbonate. There is a decrease in temperature while filtering the combustion products. After passing the cooler (7), the combustion products in the form of a mixture of inert gases and ultrafine particles through the outlet openings (2) in the generator housing (1) enter the protected volume. The holes (2) are made along the generatrix of the cylindrical body (1) along its entire length, but only in that part that is in contact with the cooling chamber (6). This is what ensures the radial-segment outflow of aerosol.

На обоих типах генераторов: заявляемом и прототипе были выполнены сравнительные испытания по определению основных технологических параметров (давление в корпусе и распределение температуры по длине газоаэрозольной струи). Давление в генераторах измерялось при помощи датчиков давления типа DMP 331 (фирма изготовитель - BD Sensors) и термопар ХК с регистрацией через аналого-цифровой преобразователь с последующей обработкой на ПК. В процессе испытаний при помощи газоанализатора «ГАММА 100» осуществлялось измерение концентраций СО, Н₂ и NН₃ на выходе из газогенератора. Зонд газоанализатора устанавливался на расстоянии 100 мм от выходных отверстий газогенератора. Эксперименты проводились при фиксированных значениях отношения (n): начальной площади горения к суммарной площади выпускных отверстий и при фиксированном отношении (m): массы охладителя к массе заряда. Результаты проведенных испытаний представлены в таблице 1.On both types of generators: the claimed one and the prototype, comparative tests were carried out to determine the main technological parameters (pressure in the body and temperature distribution along the length of the gas-aerosol jet). The pressure in the generators was measured using pressure sensors of the DMP 331 type (manufacturer - BD Sensors) and XK thermocouples with registration through an analog-to-digital converter, followed by processing on a PC. In the process of testing using a GAMMA 100 gas analyzer, we measured the concentrations of CO, H ₂ and NH ₃ at the outlet of the gas generator. The gas analyzer probe was installed at a distance of 100 mm from the outlet of the gas generator. The experiments were carried out for fixed values of the ratio (n): the initial combustion area to the total area of the outlet openings and for a fixed ratio (m): the mass of the cooler to the mass of the charge. The results of the tests are presented in table 1.

Для проведения сравнительных испытаний по огнетушащим характеристикам использовался герметичный шкаф, объемом 51,7 м³ высотой 2,8 м с размерами основания 5,6×3,3 м. Шкаф оснащен прозрачным смотровым окном. В шкафу устанавливались 4 плошки диаметром 100 мм и высотой 40 мм, которые заполнялись водой (150 мл) и бензином (100 мл). Для фиксации момента тушения над плошками устанавливались термопары с регистрацией сигнала милливольтметрами. В экспериментах использовались образцы предлагаемой конструкции генератора, изготовленные в соответствии с чертежами, представленными на фиг.1 и фиг.2. Каждый из образцов снаряжался аэрозолеобразующим составом КЭП на основе карбоната магния массой 1,0 кг, что обеспечивало для рассматриваемого объема расчетную огнетушащую концентрацию. Генератор прототип имел массу аэрозолеобразующего состава - 3,5 кг, что обусловлено объемом экспериментального шкафа (51,7 м³ и обеспечивало достижение огнетушащей концентрации (паспортное значение). Эксперименты выполнялись в два этапа: в первой серии экспериментов, тестируемые генераторы устанавливались в нижней части шкафа, а во второй - в верхней (на потолке шкафа). Эксперименты с генераторами предлагаемой конструкции выполнялись при фиксированных отношениях (n) начальной площади горения к суммарной площади выпускных отверстий и при фиксированном отношении (m) массы охладителя к массе заряда. Результаты выполненных экспериментов приведены в таблице 2.To conduct comparative tests on fire extinguishing characteristics, a sealed cabinet with a volume of 51.7 m ³ , 2.8 m high and a base size of 5.6 × 3.3 m was used. The cabinet is equipped with a transparent viewing window. Four cups with a diameter of 100 mm and a height of 40 mm were installed in the cabinet, which were filled with water (150 ml) and gasoline (100 ml). To fix the quenching moment above the plates, thermocouples were installed with the signal recorded by millivoltmeters. In the experiments used samples of the proposed design of the generator, made in accordance with the drawings presented in figure 1 and figure 2. Each of the samples was equipped with an aerosol-forming composition of KEP based on magnesium carbonate weighing 1.0 kg, which provided the estimated extinguishing concentration for the volume under consideration. The prototype generator had an aerosol mass of 3.5 kg, which was determined by the volume of the experimental cabinet (51.7 m ³ and ensured the achievement of fire extinguishing concentration (passport value). The experiments were performed in two stages: in the first series of experiments, the tested generators were installed at the bottom of the cabinet, and in the second - in the upper (on the ceiling of the cabinet). Experiments with the generators of the proposed design were performed at fixed ratios (n) of the initial combustion area to the total area of the exhaust openings and for against xed (m) cooling mass to charge weight. The results of these experiments are shown in Table 2.

Анализ результатов испытаний:Analysis of test results:

1. Предлагаемая конструкция генератора обеспечивает высокую надежность тушения очага возгорания как при нижнем размещении (пол) генератора, так и верхнем размещении (потолок).1. The proposed design of the generator provides high reliability of extinguishing the source of fire both in the lower placement (floor) of the generator and in the upper location (ceiling).

Прототип такие результаты не обеспечивает.The prototype does not provide such results.

2. Повышение давления в корпусе при срабатывания генератора (0,10-0,22 мПа) является оптимальным. Указанное давление обеспечивает достаточную интенсивность и равномерное распределение струи аэрозоля в защищаемом объеме. Одновременно с этим поддерживается режим полного сгорания твердых продуктов с минимальной токсичностью выходящих газов.2. The increase in pressure in the housing when the generator is triggered (0.10-0.22 MPa) is optimal. The specified pressure provides sufficient intensity and uniform distribution of the aerosol jet in the protected volume. At the same time, the regime of complete combustion of solid products with the minimum toxicity of exhaust gases is maintained.

Прототип этим свойством не обладает.The prototype does not possess this property.

3. Распределение температуры по длине струи от 73 до 140°С является безопасной и не может вызвать повторного возгорания.3. The temperature distribution along the length of the jet from 73 to 140 ° C is safe and cannot cause re-ignition.

Прототип также обладает этими температурными характеристиками.The prototype also has these temperature characteristics.

4. Результаты испытаний подтверждают, что достижение совокупности оптимальных технологических характеристик и экологической чистоты газов на выходе обеспечивается предлагаемой конструкцией генератора с радиально-сегментным выпуском аэрозоля.4. The test results confirm that the achievement of a combination of optimal technological characteristics and environmental cleanliness of the gases at the outlet is ensured by the proposed generator design with a radially segmented aerosol release.

Предлагаемый генератор направлен на решение поставленной задачи и соответствует всем критериям охраноспособности по действующему законодательству.The proposed generator is aimed at solving the problem and meets all the criteria for protection under current law.

Таблица 1Table 1 Результаты сравнительных испытаний генераторовResults of comparative tests of generators Примеры №Examples No. Предлагаемая конструкцияProposed design Прототип по патенту №2114657Prototype according to patent No. 2114657 ПараметрыOptions При значениях "n" и "m" в пределах заявленныхWith the values of "n" and "m" within the declared При значениях "n" и "m" за пределами заявленныхWhen the values of "n" and "m" outside the declared 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven Отношение начальной площади горения к суммарной площади выпускных отверстий (n)The ratio of the initial combustion area to the total area of the outlet openings (n) 4040 6060 8080 8080 100one hundred 100one hundred 30thirty 110110 8080 100one hundred 33 Отношение массы охладителя к массе заряда (m)The ratio of the mass of the cooler to the mass of the charge (m) 0,70.7 0,90.9 0,80.8 0,70.7 0,80.8 0,90.9 0,80.8 0,70.7 0,50.5 1,01,0 1,01,0 Распределение температуры по длине струи, °СTemperature distribution along the jet length, ° С 50 мм50 mm 130130 125125 135135 140140 140140 125125 115115 180180 170170 120120 140140 150 мм150 mm 110110 105105 113113 115115 115115 105105 9090 165165 145145 100one hundred 100one hundred 500 мм500 mm 7575 7373 7575 7878 7979 7575 7575 8585 8080 6060 6565 Отношение измеренной концентрации к расчетнойThe ratio of the measured concentration to the calculated С_СО With _CO 0,160.16 0,120.12 0,110.11 0,120.12 0,090.09 0,100.10 0,200.20 0,100.10 0,050.05 0,110.11 0,250.25 С_NH3 With _NH3 0,080.08 0,010.01 0,010.01 0,010.01 0,0080.008 0,010.01 0,080.08 0,0080.008 0,0070.007 0,020.02 0,150.15 Давление, создаваемое в корпусе (mах), МПаThe pressure generated in the housing (max), MPa 0,100.10 0,110.11 0,120.12 0,110.11 0,210.21 0,220.22 0,080.08 0,230.23 0,070,07 0,230.23 0,010.01 Примечание:
1. В примерах 1, 4 и 6, 7, 9 использовался электровоспламенитель; в примерах 2, 3 и 5, 8, 10 - огнепроводный шнур.
2. В примере №9 температура струи достигает критического значения - 180 С.Note:
1. In examples 1, 4 and 6, 7, 9, an electric igniter was used; in examples 2, 3 and 5, 8, 10 - a fire-resistant cord.
2. In example No. 9, the temperature of the jet reaches a critical value of 180 C.

Таблица 2table 2 Результаты сравнительных испытаний генераторов по тушению модельных очаговThe results of comparative tests of generators to extinguish model foci Примеры №Examples No. Предлагаемая конструкцияProposed design Прототип по патенту №2114657Prototype according to patent No. 2114657 ПараметрыOptions При значениях "n" "m" в пределах заявленныхWhen the values of "n" "m" within the declared При значениях "n" "m" за пределами заявленныхWhen the values of "n" "m" outside the declared 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven Результат тушения при установке генераторов в нижней части модельного шкафаExtinguishing result when installing generators in the lower part of the model cabinet ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ -- ++ Результат тушения при установке генераторов в верхней части модельного шкафаExtinguishing result when installing generators in the upper part of the model cabinet ++ ++ ++ ++ ++ ++ -- ++ -- -- -- Примечание:
"+" - положительный результат тушения «потушено» - тушение всех четырех модельных очагов;
"-" - отрицательный результат «не потушено» - нет тушения хотя бы одного модельного очага.Note:
“+” - positive quenching “extinguished” - quenching of all four model foci;
“-” - negative result “not extinguished” - no extinguishing of at least one model focus.

Claims

1. A fire extinguishing aerosol generator, including a cylindrical body with exhaust openings on the side surface and closed ends, a combustion chamber, a start device, a cooling chamber with a granular heat sink, an aerosol forming charge installed in a metal casing with perforation coaxial to the casing, characterized in that the casing is provided with longitudinal ribs made over the entire length of the casing, fixing the casing in the casing and dividing the internal volume of the casing into a combustion chamber and a cooling chamber, and perforation It executes only on the casing surface in contact with the combustion chamber and on the longitudinal edges, and the exhaust holes are formed on the surface of the cylindrical body contacting the cooling chamber, with only their distribution along the generatrix of the cylinder and to provide a radially-segmented release aerosol.

2. The generator according to claim 1, characterized in that the ratio of the initial combustion surface area of the aerosol-forming charge to the total area of the outlet openings of the housing is in the range from 40 to 100.

3. The generator according to claim 1, characterized in that the ratio of the mass of the cooler to the mass of the aerosol forming charge is in the range from 0.7 to 0.9.

4. The generator according to claim 1, characterized in that the total perforation area on the casing and ribs is larger than the total area of the outlet openings on the housing.

5. The generator according to claim 1, characterized in that the length of the housing is at least 2.5 times its diameter.

6. The generator according to claim 1, characterized in that as an ignition device, an electric igniter, or a thermal igniter, or a flame-retardant cord, or combinations thereof are used.

7. The generator according to claim 1, characterized in that the aerosol-forming charge in the casing is spring-loaded.

8. The generator according to claim 1, characterized in that the cross section of the casing is round or polygonal.

9. The generator according to claim 1, characterized in that the casing is made detachable.

10. The generator according to claim 1, characterized in that as the cooler use coolers based on magnesium carbonate.

11. The generator according to claim 1, characterized in that on the inner surface of the casing a heat-shielding layer is made of materials with a low coefficient of thermal conductivity.