RU2070967C1 - Device for suppression of explosion - Google Patents
Device for suppression of explosion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2070967C1 RU2070967C1 RU93015906A RU93015906A RU2070967C1 RU 2070967 C1 RU2070967 C1 RU 2070967C1 RU 93015906 A RU93015906 A RU 93015906A RU 93015906 A RU93015906 A RU 93015906A RU 2070967 C1 RU2070967 C1 RU 2070967C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- charge
- combustion chamber
- flame
- inhibitor
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к горнорудной промышленности, в частности к взрывоподавляющим устройствам (ВПУ) для гашения вспышек рудничного газа и угольной пыли в начальной стадии возникновения очага горения. The invention relates to the mining industry, in particular to explosive suppression devices (VPU) for extinguishing outbreaks of mine gas and coal dust in the initial stage of the occurrence of a burning source.
Известно включающее заполненный ингибитором контейнер, а также распыливающий заряд взрывчатого вещества [1] Недостаток устройства малое время срабатывания при скорости выброса порошка, существенно превышающей необходимую для обеспечения безопасности персонала работающих людей. It is known to include a container filled with an inhibitor, as well as a spray explosive charge [1] The disadvantage of this device is the short response time at a powder ejection rate that is significantly higher than that necessary to ensure the safety of working people.
Ближайшим аналогом является включающее заполненный ингибитором контейнер, с одного торца которого размещены легкоразрушаемая диафрагма и распылитель, а с другого торцевая стенка, на которой соосно размещена цилиндрическая камера сгорания с размещенным в ней газогенерирующим зарядом, электровоспламенитель, патрубки с дросселирующими отверстиями, установленные на боковой поверхности камеры сгорания [2]
Данная конструкция имеет ряд недостатков, снижающих эффективность гашения вспышек рудничного газа и угольной пыли и уменьшающих безопасность использования ВПУ.The closest analogue is a container filled with an inhibitor, on one end of which there is a readily destructible diaphragm and atomizer, and on the other an end wall, on which a cylindrical combustion chamber with a gas-generating charge placed in it, an electric igniter, nozzles with throttling holes mounted on the side surface of the chamber combustion [2]
This design has a number of disadvantages that reduce the efficiency of extinguishing the outbursts of mine gas and coal dust and reduce the safety of the use of VPU.
Технический результат от использования изобретения заключается в повышении эффективности подавления вспышек газопылевоздушных смесей за счет уменьшения времени задержки, увеличения полноты диспергирования порошкового ингибитора, обеспечении безопасности при штатном срабатывании за счет равномерности диспергирования порошкового ингибитора, а также при аномальном (самопроизвольном) срабатывании, при нарушении целостности диафрагмы и высыпании ингибитора из контейнера за счет ингибирования продуктов сгорания газогенерирующего заряда. The technical result from the use of the invention is to increase the efficiency of suppressing outbreaks of gas-dust mixtures by reducing the delay time, increasing the completeness of dispersion of the powder inhibitor, ensuring safety during normal operation due to the uniform dispersion of the powder inhibitor, as well as during anomalous (spontaneous) operation, in violation of the integrity of the diaphragm and spilling the inhibitor from the container by inhibiting the products of combustion of the gas generating series.
Указанный технический результат достигается тем, что во включающем заполненный ингибитором контейнер, с одного торца которого размещены легкоразрушаемая диафрагма и распылитель, а с другого торцевая стенка, на которой соосно размещена цилиндрическая камера сгорания с размещенным в ней газогенерирующим зарядом, электровоспламенитель, патрубки с дросселирующими отверстиями, установленные на боковой поверхности камеры сгорания согласно изобретению цилиндрическая камера сгорания выполнена с резьбовым отверстием для соединения с электровоспламенителем, камера сгорания и входное отверстие каждого патрубка связаны посредством размещенной между ними срезающей мембраны, а диаметр входного отверстия каждого патрубка меньше диаметра каждого дросселирующего отверстия, при этом газогенерирующий заряд выполнен в виде пучка пороховых элементов, имеющего у торца, удаленного от патрубков, воспламенительную навеску, а у противоположного торца навеску пламягасящего состава, причем боковая поверхность контейнера в верхней части выполнена с заправочно-компенсационной горловиной, имеющей крышку, при этом объем горловины не менее 1,5% объема контейнера. The indicated technical result is achieved in that in the container, which is filled with an inhibitor, from one end of which there is an easily destructible diaphragm and atomizer, and from the other an end wall, on which a cylindrical combustion chamber with a gas-generating charge placed in it, an electric igniter, nozzles with throttling holes, is coaxially placed mounted on the side surface of the combustion chamber according to the invention, the cylindrical combustion chamber is made with a threaded hole for connection with the electric with a flash igniter, the combustion chamber and the inlet of each nozzle are connected by means of a shearing membrane located between them, and the diameter of the inlet of each nozzle is less than the diameter of each throttle opening, while the gas-generating charge is made in the form of a bundle of powder elements, which has an ignition hitch at the end face remote from the nozzles , and at the opposite end weighed a flame-retardant composition, and the side surface of the container in the upper part is made with refueling-compensation throats another having a lid, while the neck volume is not less than 1.5% of the container volume.
В частном случае в навеске пламягасящего состава размещен порошковый ингибитор того же состава, что и ингибитор, заполняющий контейнер. In a particular case, a powder inhibitor of the same composition as the inhibitor filling the container is placed in a sample of a flame-retardant composition.
Использование газогенерирующего заряда в виде пучка трубчатых пороховых элементов, имеющего у торца, удаленного от патрубков, воспламенительную навеску, а у противоположного торца навеску пламягасящего состава, позволяет максимально быстро создать в защищаемом объеме инертную аэрозольную среду при соблюдении всех требований по обеспечению безопасности как при штатном срабатывании, так и в нештатной ситуации. The use of a gas-generating charge in the form of a bundle of tubular powder elements, which has an ignition hitch at the end face remote from the nozzles and a flame-retardant hitch at the opposite end, allows the inert aerosol medium to be created in the protected volume as quickly as possible while observing all safety requirements as with standard operation , and in an emergency.
Быстрое и безопасное создание защитной среды достигается, во-первых, за счет быстрого воспламенения пучка трубчатых пороховых элементов воспламенительной навеской, размещенной с торца пучка, удаленного от патрубков, благодаря чему продукты сгорания воспламенителя наиболее эффективно воздействуют на поверхность пороховых элементов во-вторых, равномерное выгорание газогенерирующего заряда, обусловленное трубчатой формой и спецификой горения (параллельными слоями) пороховых элементов, позволяет поддерживать практически постоянное давление в камере сгорания и в контейнере во время работы ВПУ, обеспечивая скорость перемещения фронта аэрозольного облака на уровне максимально допустимой из условия безопасности персонала. При этом последующие порции газа "подталкивают" замедляющиеся предыдущие, чем обеспечивается заданная дальнобойность взрывоподавляющей установки. В нештатных случаях безопасность обеспечивается или непревышением допустимой скорости диспергирования ингибитора, например, в случае самопроизвольного срабатывания из-за ложной команды датчика пламени, или ингибированием продуктов сгорания навеской пламягасящего состава при самопроизвольном срабатывании из-за разрушения диафрагмы и высыпания из контейнера ингибитора до пуска. The fast and safe creation of a protective environment is achieved, firstly, by quickly igniting the beam of tubular powder elements with an igniter mounted at the end of the beam remote from the nozzles, due to which the products of ignition of the igniter most effectively affect the surface of the powder elements, and secondly, uniform burnout gas-generating charge, due to the tubular shape and specificity of combustion (parallel layers) of the powder elements, allows you to maintain almost constant Aviation in the combustion chamber and in the container during the operation of the runway, providing a speed of movement of the front of the aerosol cloud at the level of the maximum allowable from the condition of personnel safety. In this case, subsequent portions of gas “push” the decelerating previous ones, which ensures the specified range of the explosion-suppressing installation. In emergency cases, safety is ensured either by not exceeding the allowable dispersion speed of the inhibitor, for example, in the case of spontaneous operation due to a false command of the flame sensor, or by inhibition of combustion products with a sample of a flame-retardant composition in case of spontaneous operation due to destruction of the diaphragm and precipitation of the inhibitor from the container before start-up.
Срезающиеся мембраны, установленные между камерой сгорания и входным отверстием каждого патрубка способствуют организации быстрого воспламенения и устойчивого сгорания цилиндрических пороховых элементов, что обеспечивает малую инерционность и в связи с этим большую эффективность ВПУ. Выполнение входного отверстия патрубка меньше любого из дросселирующих отверстий, во-первых, обеспечивает устойчивую работу газогенерирующего заряда на расчетном уровне давления во-вторых, позволяет удалить срезавшуюся часть мембраны без перекрытия тракта истечения газа. Cutting membranes installed between the combustion chamber and the inlet of each nozzle contribute to the organization of rapid ignition and stable combustion of cylindrical powder elements, which ensures low inertia and, therefore, greater efficiency of the VPU. The inlet of the nozzle is smaller than any of the throttling holes, firstly, it ensures stable operation of the gas-generating charge at the calculated pressure level, and secondly, it allows to remove the cut-off part of the membrane without blocking the gas flow path.
Выполнение боковой поверхности контейнера в верхней части с заправочно-компенсационной горловиной, имеющей крышку, при объеме горловины не менее 1,5% объема контейнера, позволяет компенсировать технологические допуски при заполнении контейнера ингибитором и уплотнении его в контейнере в процессе эксплуатации таким образом, что всегда реализуется заполнение контейнера ингибитором, без зазоров, что обеспечивает равномерность истечения порошка из контейнера и отсутствие прорыва продуктов сгорания, опережение струи газов и полноту выброса ингибитора из контейнера способствует повышению эффективности ВПУ. The implementation of the side surface of the container in the upper part with a filling-compensating neck having a lid, with a neck volume of at least 1.5% of the volume of the container, makes it possible to compensate for technological tolerances when filling the container with an inhibitor and compacting it in the container during operation in such a way that it is always realized filling the container with an inhibitor, without gaps, which ensures uniform flow of powder from the container and the absence of breakthrough of combustion products, advancing the gas stream and completeness of selection ca inhibitor of the container enhances the effectiveness of SPM.
Предлагаемое ВПУ представлено на чертеже, здесь 1 контейнер, 2 порошковый ингибитор, 3 легкоразрушаемая диафрагма, 4 распылитель, 5 - дно, 6 патрубок, 7 дросселирующие отверстия, 8 входное отверстие патрубка, 9 камера сгорания, 10 срезающая мембрана, 11 - электровоспламенитель, 12 пучок цилиндрических пороховых элементов, 13 - воспламенительная навеска, 14 навеска пламягасящего состава, 15 - заправочно-компенсационная горловина, 16 крышка. The proposed VPU is shown in the drawing, here is 1 container, 2 powder inhibitor, 3 readily destructible diaphragm, 4 atomizer, 5 - bottom, 6 nozzle, 7 throttling holes, 8 inlet of the nozzle, 9 combustion chamber, 10 shear membrane, 11 - electric igniter, 12 a bunch of cylindrical powder elements, 13 - ignition hitch, 14 hitch flame-retardant composition, 15 - filling and compensation neck, 16 cover.
ВПУ состоит из контейнера 1 с порошковым ингибитором 2, имеющего с одного торца легкоразрушаемую диафрагму 3 и предохранительно-распылительную решетку 4, с другого торца дно 5. В контейнере расположены патрубки 6 с дросселирующими отверстиями 7 и входным отверстием 8, размещенными на боковой поверхности камеры сгорания 9, закрепленной на дне 5 соосно с ним. Между камерой сгорания 9 и патрубками 6 установлены срезающиеся при определенном давлении мембраны 10. Камера сгорания 9 с одного торца заглушена, а с другого имеет резьбовое отверстие для стыковки с электровоспламенителем 11, и оснащена также газогенерирующим зарядом 12, выполненным в виде пучка цилиндрических пороховых элементов, прикрепленной с одного торца воспламенительной навеской 13 в картузе, а с другого навеской пламягасящего состава 14 в картузе. В качестве воспламенительной навески используется, например, дымный ружейный порох. В качестве пламягасящих составов, ингибирующих продукты сгорания пороховых элементов, используются биокарбонаты, хлораты натрия и калия и т. п. Целесообразно в данном случае использовать тот же порошковый ингибитор, который размещен в контейнере. На боковой поверхности контейнера 1, в верхней части, размещена заправочно-компенсационная горловина 15, закрытая крышкой 16, предназначенная для заправки контейнера 1 порошковым ингибитором 2 компенсации разбросов (в пределах допусков) величины объема внутренней полости контейнера и усадки порошкового ингибитора в контейнере при хранении и транспортировки с тем, чтобы обеспечить отсутствие зазора между порошковым ингибитором и стенками контейнера, объем внутренней полости должен быть не менее 1,5% объема внутренней полости контейнера. VPU consists of a container 1 with a powder inhibitor 2, having an easily destructible diaphragm 3 from one end and a safety-spraying grill 4, and a bottom 5 from the other end. In the container there are nozzles 6 with throttling holes 7 and an inlet 8 located on the side surface of the combustion chamber 9, fixed at the bottom 5 coaxially with it. Between the combustion chamber 9 and the nozzles 6, membranes 10 are cut off at a certain pressure. The combustion chamber 9 is plugged from one end, and from the other has a threaded hole for docking with an electric igniter 11, and is also equipped with a gas-generating charge 12, made in the form of a beam of cylindrical powder elements, attached from one end with an ignition hinge 13 in the cap, and on the other with a hinge of the flame-extinguishing compound 14 in the cap. As an ignition hinge, for example, smoky gunpowder is used. Biocarbonates, sodium and potassium chlorates, etc. are used as flame extinguishing compositions that inhibit the combustion products of powder elements. It is advisable in this case to use the same powder inhibitor that is placed in the container. On the side surface of the container 1, in the upper part, there is a filling and compensation neck 15, closed by a cover 16, designed to refuel the container 1 with a powder inhibitor 2 to compensate for the scatter (within tolerances) of the volume of the internal cavity of the container and the shrinkage of the powder inhibitor in the container during storage and transportation in order to ensure that there is no gap between the powder inhibitor and the walls of the container, the volume of the inner cavity should be at least 1.5% of the volume of the inner cavity of the container.
Предлагаемое ВПУ работает следующим образом. По сигналу внешнего управляющего устройства, например, датчика пламени электровоспламенитель 11 зажигает воспламенительную навеску 13, а та пучок цилиндрических пороховых элементов 12. При этом давление в камере сгорания 9 возрастает, при определенной величине разрушается срезающая мембрана 10 и продукты сгорания пороха, смешанные с пламягасящим составом 14, истекают через входное отверстие 8 патрубков, а затем через дросселирующие отверстия 7 в контейнер 1, перемешиваются с порошковым ингибитором 2, образуется газо порошковый гель, который давлением прорывает легкоразрушающуюся диафрагму 3 и диспергируется через распылитель 4 в защищаемый объем. По мере образования защитной среды заданного объема и концентрации очаг загорания затухает, вспышка газа или пылевоздушной смеси подавляется, взрыв предотвращен. Малое время задержки (до 10•10-3 с), минимальное время образования защитной среды при обеспечении безопасности персонала, находящегося в зоне действия ВПУ, позволяют эффективно гасить вспышки рудничного газа и угольной пыли не только в начальной стадии возникновения очага загорания, но и останавливать, локализовывать и подавлять вспышки со скоростью фронта пламени в сотни метров в секунду.The proposed VPU works as follows. According to a signal from an external control device, for example, a flame sensor, an electric igniter 11 ignites an igniter sample 13, and that bundle of cylindrical powder elements 12. The pressure in the combustion chamber 9 increases, at a certain value, the shear membrane 10 and the combustion products of the powder mixed with the flame-retardant composition are destroyed 14, flow through the inlet 8 of the nozzles, and then through the throttling holes 7 into the container 1, mix with the powder inhibitor 2, a gas-powder gel is formed, which helenium breaks through the easily collapsing diaphragm 3 and disperses through the spray 4 into the protected volume. As a protective environment of a given volume and concentration is formed, the tanning center fades, a flash of gas or dust-air mixture is suppressed, and an explosion is prevented. The short delay time (up to 10 • 10 -3 s), the minimum time for the formation of a protective environment, while ensuring the safety of personnel located in the range of the runway, can effectively suppress outbreaks of mine gas and coal dust, not only in the initial stage of the occurrence of a fire, but also to stop , localize and suppress flares with a flame front speed of hundreds of meters per second.
Таким образом, предлагаемое ВПУ позволяет устранить недостатки известных конструкций и существенно увеличить эффективность подавления вспышек и предотвращения взрывов. Thus, the proposed VPU allows you to eliminate the disadvantages of known designs and significantly increase the effectiveness of suppressing flashes and preventing explosions.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93015906A RU2070967C1 (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Device for suppression of explosion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93015906A RU2070967C1 (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Device for suppression of explosion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93015906A RU93015906A (en) | 1996-01-27 |
| RU2070967C1 true RU2070967C1 (en) | 1996-12-27 |
Family
ID=20139301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93015906A RU2070967C1 (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Device for suppression of explosion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2070967C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107725099A (en) * | 2017-11-23 | 2018-02-23 | 黑龙江科技大学 | A kind of datonation-inhibition explosion isolation device of active noble gas foam metal |
-
1993
- 1993-03-25 RU RU93015906A patent/RU2070967C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Умнов А.Е. и др. Предупреждение и локализация взрывов в подземных условиях. - М.: Недра, 1990, с. 123, 127. 2. Авторское свидетельство СССР N 1346815, кл. E 21 F 5/00, 1991. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107725099A (en) * | 2017-11-23 | 2018-02-23 | 黑龙江科技大学 | A kind of datonation-inhibition explosion isolation device of active noble gas foam metal |
| CN107725099B (en) * | 2017-11-23 | 2023-11-28 | 黑龙江科技大学 | Active inert gas foam metal explosion suppression and explosion suppression device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2118551C1 (en) | Fire-extinguishing method (versions), apparatus (versions) and fire-extinguishing system | |
| EP0561035B1 (en) | Fire extinguishing method | |
| US7735571B2 (en) | Device for extinguishing fire by injection of a gas generated by the combustion of a pyrotechnic block | |
| RU2046614C1 (en) | Device for detection and volumetric suppression of fire and smoke-forming compound | |
| US2693240A (en) | Method and apparatus for preventing explosions and extinguishing fires | |
| RU2674378C1 (en) | Method of localization of explosion of methane-air mixture and coal dust and device for its implementation | |
| HK1029763A1 (en) | Electrically responsive fire extinguisher | |
| US5423385A (en) | Fire extinguishing methods and systems | |
| US3878897A (en) | Process and device for creating triggered stop barriers in mines and in various underground works | |
| CN102105196B (en) | Method to mitigate consequences of unconfined or partially confined vapor cloud explosion | |
| HU216519B (en) | Method and apparatus to damp detonation in container or pipe system | |
| RU2070967C1 (en) | Device for suppression of explosion | |
| EP0669144A1 (en) | Device for the suppression of industrial explosions | |
| US6164382A (en) | Pyrotechnical device and process for extinguishing fires | |
| US3135330A (en) | Fire protection system | |
| Bardon et al. | Dust explosions | |
| CN201618337U (en) | Suppression device of fuel-air explosion in confined space | |
| CN106730486B (en) | Active explosion suppression system | |
| RU2235572C2 (en) | Method and device for suppressing explosions in dust- and gas- or dust-and-gas-and-air medium | |
| RU2225512C1 (en) | Explosions supressing device | |
| RU2075318C1 (en) | Fire extinguishing apparatus | |
| RU2101057C1 (en) | Device for volume fire extinguishing | |
| CA2095157C (en) | Fire-fighting unit and automatic fire control system | |
| Liebman | Triggered Barriers for the Suppression of Coal Dust Explosions | |
| RU2575429C1 (en) | Method of suppressing explosion with gas-vapour-air and dust-air mixtures, explosion-suppressing device and method of destruction of elastic polymer casing of explosion-suppressing device |