RU1797917C - Устройство дл тушени проливов жидкометаллических теплоносителей - Google Patents

Abstract

Использование: в противопожарной защите некоторых объектов атомной энерге- , в частности к устройствам дл  ликвидации аварийных проливов жидкоме- таллических теплоносителей (ЖМТ) путем сбора их в емкости и самотушени . Сущность изобретени : устройство состоит из емкости с крышкой - приемником, сливным L-образным каналом и горизонтальными перегородками внутри, которые дел т емкость на отсеки и имеют проемы, образующие сквозной извилистый канал лабиринтного типа. Около проемов сделаны вниз отбор- товки с отверсти ми в перегородках около них дл  ограничени  и направлени  движени  газовой среды при заполнении емкости снизу гор щим ЖМТ. Приведено соотношение дл  определени  оптимального отношени  размеров отсеков и проемов при расчетном аварийном режиме слива ЖТМ. 1 з.п. ф-лы, ф- ы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к противопожарной технике и может быть использовано преимущественно дл  противопожарной защиты энергетических установок с жидкоме- таллическим теплоносителем, особенно с. эвтектикой натрий - калий. Устройство предназначено дл  подавлени  горени  жйДкометаллических теплоносителей при их аварийных проливах, особенно в тех случа х , когда при небольших проливах не представл етс  возможным примен ть ста- цибнэрные средства защиты.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности тушени  и уменьшение металлоемкости устройства.

На фиг.1 представлена принципиальна  конструктивна  схема устройства; на фиг.2 -схема движени  газа и жидкости при сливе ее в устройство; на фиг.З представлена дл  сравнени  схема движени  газа и жидкости при сливе ее в устройство-прототип.

Устройство (фиг.1) имеет емкость 1 с приемником 2, выполненным в виде наклонной крышки дл  слива жидкости (сверху может быть установлена дополнительна  крышка 3). С крышкой соединен вертикальный сливной канал 4,между стенками 5, 6 который соединен с горизонтальным каналом 7 между дном 8 и нижним перекрытием 9, которое сообщено с отсеком 10 небольшими отверсти ми 11 и проемом 12, Перекрытие 9 имеет на конце откос 13, Отсек 10 ограничен сверху перегородкой 14 с отверстием Т5 и проемом 16, ограниченным рт- - бортовкой -17,- около которой находитс  отверстие. Отсек 18  вл етс  зеркальным отражением отсека 10 по расположению отверсти , проема и отбортовки и одинаков с ним по длине и высоте. Вышерасположенные отсеки 19. идентичны отсекам 10(нечет- ные, правые на фиг, 1)и 18 (четные, левые на фиг.1). Верхний отсек 19 имеет сбросный

XI Ю Х|

чО х)

патрубок 20, закрытый пластинчатым клапаном 21 на шарнире (условно не показан). На стенке 22 закреплена поворотна  откидна  скоба 23 с зат жным винтом (на фиг.1 винт условно не показан). Емкость может быть снабжена ребрами жесткости 24, выполн ющими также функцию радиаторов, .Крышка 2 ограждена бортиком 25 небольшой высоты и имеет продольные направл ющие дл  предупреждени  растекани  жидкости по крышке, которые одновременно служат радиаторами. Емкость дополнительно оборудуетс  детал ми дл  переноски вручную или замаливани  краном (на схеме условно не показаны).

Дл  обеспечени  эффективного тушени  жидкометаллического теплоносител  в емкости отношение размеров ее отсеков и проемов следует определ ть из соотношени :

11 kUp

12

где h - длина отсека между перегородками, м;.

12 - длина проема, м;

Lnp характерный разрез, определ ющий услови  аварийного истечени , м;

Но - высота столба жидкости при аварийном истечении, м;

k - опытный коэффициент, м ;

Нем - высота аварийной емкости, м.

Указанное соотношение размеров получено из услови  локализации и прекращени  спокойного горени  жидкости в сечении проема за счет выгорани  кислорода в обь- еме примыкающего к нему отсека к моменту заполнени  проема жидкостью до нижнего уровн  отсека.

Выполнение этого услови  обеспечивает невозможность резкого увеличени  поверхности горени  и его интенсивности, при растекании жидкости по отсеку, что привело бы к турбулентному перемешиванию газов и нарушило бы создание газового сло  про дуктов горени , изолирующего поверхность жидкости от воздуха вышерасположенных отсеков.

Устройство работает следующим образом ,

.Емкость 1 устанавливаетс  в месте сбо- ра проливающегос  жидкометаллического теплоносител  так, чтобы гор ща  жидкость попадала на крышку 2, С крышки жидкость стекает в сливные каналы 4,7 Продукты горени  жидкости в канале 7 попадают в отсек Ю через отверсти  11 и проем 12, постепен- . но вытесн   из отсека воздух. После заполнени  ж идкостью канала 7 до уровн  а-а на

фиг.2 жидкость выходит в отсек 10 через проем 12 и продолжает гореть на небольшой поверхности между стенкой и откосом 13. Продукты горени  небольшого очага

спокойно поднимаютс  к перегородке 14, вытесн   воздух в верхний .отсек через отверстие 15 и проем 16, расположённые у. противоположной проему 12 стенки, р дом с отбортовкой 17. После заполнени  жидко0 стью отсека 10 до уровн  конца отбортовки 17 (б-б на фиг.2) за короткое врем  ввиду малости просвета .А(фиг.1) горение ее продолжаетс  на небольшой поверхности в проеме 16. В пространстве под перегород5 кой 14 с отбортовкой 17 горение к этому времени при расчетном режиме слива жидкости прекратилось из-за выгорани  кислорода , и при дальнейшем повышении уровн  жидкости не поддерживающие горени  на0 гретые продукты сгорани  через отверстие 15 плавно вытесн ютс  вверх поднимающейс  жидкостью в следующий отсек 18. В случае дальнейшего Заполнени  емкости жидкость последовательно вытесн ет не

5 поддерживающую горени  газовую смесь в верхние отсеки, снижа  в них содержание воздуха. Горение при этом практически происходит только в небольших проемах, газова  смесь будет все более насыщатьс 

0 продуктами горени . Горение будет слабеть и при содержании кислорода в смеси меньше 4-4,5% прекратитс  совсем, Вытесн емый воздух выходит из емкости через. отверстие 20 и клапан 21, После прекраще5 ни  горени  клапан закрывают скобой 23 с зажимным винтом, закрывают емкость глухой крышкой 3 и дают перегретой жидкости остыть. Затем емкость транспортируют в специальную камеру дл  очистки, нейтрали0 зации и промывки.

В отличие от прототипа (фиг,2 и 3) вертикальна  циркул ци  продуктов сгорани  и воздуха ограничена высотой hi.отсека, ко- / тора  в п раз меньше высоты Н емкости;

5 дополнительно к этому созданы лабиринтные услови  движени  газового потока (на фиг.2 и 3 показано двойными стрелками) от проема к проему у противоположных стенок емкости. Услови  движени  газа стеснены

0 также отбортовками с узкими зазорами Д (фиг.1), Благодар  указанным отличи м движени  газа у за вл емого устройства, продукты горени  будут скапливатьс  над поверхностью металла, вытесн   воздух,

5

что приведет к уменьшению интенсивности горени  и самотушению. Указанные отличи  позвол ют получить поэтому полезный эффект , создава  пробки из продуктов горени  в вышерасположенных отсеках, что и приведет к прекращению горени  раньше использовани  всего воздуха, содержащегос  в емкости,.

Такой эффект не может быть получен при использовании прототипа, в котором циркул ци  газовых потоков на периферии происходит по всей высоте Н, а горизонтальные перегородки открыты полным сечением дл  движени  газовых потоков, путь которых L вдвое короче пути L у устройства (фиг.2 и 3). Поэтому горение жидкометалли- ческого теплоносител  в прототипе при одинаковой высоте отсеков будет происходить дольше и с более активной т гой, а дл  достижени  одинакового эффекта количества поперечных перегородок должно быть больше , что увеличивает металлоемкость. Кроме того, использование дл  сбора проливающейс  жидкости в устройстве верхней крышки емкости с невысоким бортиком (Hi, на фиг. 1) вместо высокой приемной воронки прототипа (Н |, на фиг.З) позвол ет максимально увеличить размеры приемника в плане, не увеличива  металлоемкости, и уменьшить габарит по высоте, а также об- легчить транспортировку.

Из приведенных материалов видно, что предлагаемое устройство эффективно дл  тушени  других, в том числе пирофорных, горючих жидкостей, т.к. используемый ме- ханизм самотушени  в герметичном объеме действует и в этих случа х.

Расчет экономического эффекта от применени  предлагаемого устройства не может быть выполнен в насто щее врем 

из-за отсутстви  необходимых исходных данных.

Форм ул. а изобретени 

Claims (2)

1. Устройство дл  тушени  проливов жидкометаллических теплоносителей и пирофорных жидкостей, включающее емкость с приемником, сливным каналом и горизонтальными перегородками, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса тушени  и уменьшени  металлоемкости устройства, горизонтальные перегородки закреплены на стенках емкости с образованием отсеков и снабжены проемами дл  жидкости, причем проемы каждых двух смежных перегородок расположены у противоположных стенок емкости, кажда  перегородка имеет вертикальную отбортовку вниз, примыкающую к проему, а емкость имеет отверсти , расположенные у отбортовок перегородок, причем отношение длины IГ отсека к длине h проема определ ют из соотношени 

И. kLnp

Немк VHo

где Lnp - характерный размер, определ ющий услови  аварийного истечени , м;

Нем - высота емкости, м;

Но - высота столба жидкости при аварийном истечении, м;

К - опытный коэффициент, м

2. Устройство по п. 1, от л и ч а ю щ е - е с   тем, что перекрытие сливного канала имеет на конце откос с проемом и несколько отверстий по длине канала.

Л/1

Фиг.{

а

Г

Jt

ад

I i

и- a 5 s itи е ц

ч ч | А {} 7ф7ТС 1т.

ГУг4 Ч Д Л V , , У

Фиг 2

ад

I i

a