RU2096055C1 - Device for volume fire extinguishing - Google Patents

Device for volume fire extinguishing Download PDF

Info

Publication number
RU2096055C1
RU2096055C1 RU94045533A RU94045533A RU2096055C1 RU 2096055 C1 RU2096055 C1 RU 2096055C1 RU 94045533 A RU94045533 A RU 94045533A RU 94045533 A RU94045533 A RU 94045533A RU 2096055 C1 RU2096055 C1 RU 2096055C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
casing
combustion
products
spiral
Prior art date
Application number
RU94045533A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94045533A (en
Inventor
Б.А. Коршунов
А.И. Сидоров
Н.А. Силин
В.Н. Емельянов
В.А. Андреев
Н.П. Копылов
Original Assignee
Научно-исследовательский институт прикладной химии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт прикладной химии filed Critical Научно-исследовательский институт прикладной химии
Priority to RU94045533A priority Critical patent/RU2096055C1/en
Publication of RU94045533A publication Critical patent/RU94045533A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2096055C1 publication Critical patent/RU2096055C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: fire protection. SUBSTANCE: device contains charge installed within casing in special relation to it with ratio of clearance area to that of outside surface of charge from 1:40 to 1:15. Between the charge and outlet ports, regenerative heat exchanger is mounted in the form of parabolic spiral with gauzes on the two ends. As materials for spiral and gauzes, metals with melting point higher than temperature of charge combustion products. Charge is made up, wt.-%: potassium nitrate, 63-71; dicyandiamide, 14-25; phenol-formaldehyde resin, 5-12; and potassium bicarbonate, sodium bicarbonate, or ammonium oxalate, 3-7. Casing is provided with housing having nozzle-type cover and coaxially enclosed into casing to redirect combustion products' flow by 180 deg. and release it through slit clearance between casing and housing and nozzle ports peripherally arranged on cover. EFFECT: facilitated fire extinguishing operation. 3 cl, 4 dwg , 2 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к средствам тушения пожаров и может быть использовано для объемного тушения горящих легковоспламеняющихся жидкостей, прочих горячих материалов, приборов и оборудования в моторно-трансмиссионных отделениях, блоках, пультах управления и других закрытых и полузакрытых отсеках, емкостях транспортных средств и энергетических установок. The present invention relates to fire extinguishing means and can be used for volumetric extinguishing of burning flammable liquids, other hot materials, instruments and equipment in engine-transmission compartments, units, control panels and other closed and half-closed compartments, capacities of vehicles and power plants.

Известна система для объемного тушения пожара, в которой использована хладоновая установка (см. патент Великобритании N 2020971, М. кл. A 62 C 37/00, 1979). A known system for volumetric fire extinguishing, which uses a freon installation (see UK patent N 2020971, M. CL A 62 C 37/00, 1979).

Недостатком таких установок является вредное влияние хладонов (фреонов и др. ) на окружающую среду, в том числе озоноразрушающий эффект и высокий уровень токсичности при максимальной огнетушащей концентрации. Кроме того, эти установки имеют большие массогабаритные характеристики, требуют сложных инженерных сооружений, что ограничивает возможность их использования на транспорте, например в автомобилях и на других объектах. The disadvantage of such installations is the harmful effect of chladones (freons, etc.) on the environment, including the ozone-depleting effect and a high level of toxicity at maximum extinguishing concentration. In addition, these installations have large overall dimensions and require complex engineering structures, which limits the possibility of their use in transport, for example, in cars and other facilities.

Известно устройство для тушения пожара, содержащее корпус с выходным отверстием, заряд, генерирующий огнетушащее вещество, и узел инициирования (см. патент Великобритании N 2028127, М.кл. A 62 C 13/22, 1980). A device for extinguishing a fire is known, comprising a housing with an outlet, a charge generating a fire extinguishing agent, and an initiation unit (see UK Patent No. 2028127, Mcl A 62 C 13/22, 1980).

В этом устройстве при срабатывании узла инициирования воспламеняется пиротехнический или другой твердотопливный заряд, газообразные продукты которого являются огнетушащим веществом и, поступая через выходное отверстие в зону пожара, осуществляют его тушение. Однако, при меньших размерах и массе, токсичности, продукты сгорания заряда этого устройства имеют высокую, до 2500 K температуру и горение этого заряда сопровождается искрением и пламенем, что может привести к повреждению близко расположенных легкловоспламеняющихся элементов конструкции в защищаемом объеме, например электрокабелей, шлангов и т.д. Для исключения воспламенения и повреждения элементов конструкции требуется применение защитных экранов или размещение устройства для тушения пожара на безопасном расстоянии. Кроме того, продукты сгорания заряда этого устройства, являющиеся инертными разбавителями, имеют низкую огнетушащую способность. In this device, when the initiation unit is triggered, a pyrotechnic or other solid fuel charge is ignited, the gaseous products of which are a fire extinguishing substance and, exiting through the outlet in the fire zone, extinguish it. However, with smaller sizes and masses, toxicity, the products of the combustion of the charge of this device have a high temperature of up to 2500 K and the combustion of this charge is accompanied by sparking and flame, which can lead to damage to closely located easily flammable structural elements in the protected volume, for example, electric cables, hoses and etc. To avoid ignition and damage to structural elements, the use of protective shields or the placement of a device to extinguish a fire at a safe distance is required. In addition, the products of combustion of the charge of this device, which are inert diluents, have low fire extinguishing ability.

Наиболее близким решением является "Способ получения огнетушащей смеси и устройство для его осуществления" по заявке N PCT/RU 92/00071 (МКИ6 A 62 D 1/00, A 62 C 5/02), опубл. 15.10.92, содержащее корпус с выходным отверстием или отверстиями и размещенными в нем зарядом пиротехнического дымообразующего состава с узлом инициирования. В этом устройстве при срабатывании узла инициирования воспламеняется заряд дымообразующего состава, продукты сгорания которого, поступая через выходные отверстия в зону пожара, осуществляют его тушение. В нем в качестве дымообразующего состава использован пиротехнический состав, содержащий нитрат или перхлорат щелочных металлов 55-90 мас. и горючее связующее 10-45 мас. Этот состав может дополнительно содержать горючее в количестве 1-42 мас. или перхлорат аммония в количестве 5-43 мас. В качестве горючего-связующего пиротехнический дымообразующий состав может содержать баллиститный порох.The closest solution is "A method of producing a fire extinguishing mixture and a device for its implementation" according to the application N PCT / RU 92/00071 (MKI 6 A 62 D 1/00, A 62 C 5/02), publ. 10.15.92, comprising a housing with an outlet or holes and a charge of a pyrotechnic smoke-generating composition with an initiation unit placed therein. In this device, when the initiation unit is triggered, the charge of the smoke-generating composition is ignited, the combustion products of which, coming through the outlet openings in the fire zone, extinguish it. It used a pyrotechnic composition containing a nitrate or perchlorate of alkali metals 55-90 wt. and fuel binder 10-45 wt. This composition may additionally contain fuel in an amount of 1-42 wt. or ammonium perchlorate in an amount of 5-43 wt. As a fuel-binding binder, the pyrotechnic smoke-generating composition may contain ballistic powder.

Заряд дымообразующего вещества в этом устройстве прочно скреплен с корпусом и может быть выполнен канальными, например с центральным каналом, или бесканальным. The charge of the smoke-generating substance in this device is firmly bonded to the housing and can be made channel, for example with a central channel, or channelless.

Продукты сгорания заряда из таких дымообразующих составов содержат частицы окислов и солей щелочных металлов, обладают способностью находиться во взвешенном, аэрозольном состоянии и огнетушащим эффектом. The products of charge combustion from such smoke-forming compositions contain particles of oxides and salts of alkali metals, have the ability to be in a suspended, aerosol state and extinguishing effect.

Этому устройству свойственны следующие недостатки: высокая, не ниже 1500 K температура продуктов сгорания заряда, наличие пламени и искрения за выходными отверстиями корпуса, что приводит к снижению безопасности и невозможности применения устройства при тушении близко расположенных легковоспламеняющихся жидкостей и горячих конструкционных материалов в защищаемом объеме, большое время создания огнетушащей концентрации в защищаемом объеме, что приводит к снижению эффективности тушения пожара. This device is characterized by the following disadvantages: high temperature of at least 1500 K charge combustion products, the presence of flame and sparking behind the outlet openings of the housing, which reduces safety and the inability to use the device when extinguishing closely spaced flammable liquids and hot structural materials in a protected volume, large the time of creating a fire extinguishing concentration in the protected volume, which leads to a decrease in the efficiency of extinguishing a fire.

Задачей настоящего изобретения является снижение температуры продуктов сгорания заряда, исключение пламени и искрения за выходными отверстиями корпуса при работе устройства, сокращение времени создания огнетушащей концентрации продуктов сгорания в защищаемом объеме. The objective of the present invention is to reduce the temperature of the combustion products of the charge, the exclusion of flame and sparking behind the outlet openings of the housing during operation of the device, reducing the time of creation of a fire extinguishing concentration of combustion products in the protected volume.

Указанная задача достигается тем, что в известном устройстве для объемного тушения пожара, содержащем корпус с выходными отверстиями, заряд пиротехнического дымообразующего состава с узлом инициирования, заряд установлен в корпусе с зазором с соотношением площади зазора к площади наружной поверхности заряда от 1:40 до 1:15, а между зарядом и выходными отверстиями установлен регенеративный теплообменник, выполненный в виде плоской параболической спирали с сеткой на обоих торцах, при этом в качестве материала спирали и сетки использованы металлы с температурой плавления выше температуры продуктов сгорания заряда. This problem is achieved by the fact that in the known device for volumetric fire extinguishing, comprising a housing with outlet openings, a pyrotechnic smoke-generating composition charge with an initiation unit, the charge is installed in the housing with a gap with a ratio of the gap area to the outer surface area of the charge from 1:40 to 1: 15, and between the charge and the outlet openings a regenerative heat exchanger is installed, made in the form of a flat parabolic spiral with a grid at both ends, while m thallium temperature above the melting temperature of the combustion products of the charge.

Заряд выполнен из пиротехнического дымообразующего состава, содержащего, мас. The charge is made of a pyrotechnic smoke-generating composition containing, by weight.

Азотнокислый калий 63-71
Дициандиамид 14-25
Фенолформальдегидная смола 5-12
Бикарбонат калия или натрия или оксалат аммония 3-7
Корпус снабжен кожухом с сопловой крышкой и коаксиально закреплен в нем с образованием щелевого заряда между днищем корпуса и кожуха для разворота потока продуктов сгорания заряда на 180o, причем по периметру крышки выполнены сопловые отверстия.
Potassium nitrate 63-71
Dicyandiamide 14-25
Phenol-formaldehyde resin 5-12
Potassium or sodium bicarbonate or ammonium oxalate 3-7
The housing is equipped with a casing with a nozzle cover and is coaxially fixed in it with the formation of a slotted charge between the bottom of the housing and the casing to rotate the flow of combustion products of the charge 180 o , and nozzle holes are made around the perimeter of the cover.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства. Figure 1 shows a General view of the proposed device.

Устройство содержит корпус 1 с выходными отверстиями "а" в дне, заряд 2 из прессованного пиротехнического дымообразующего состава в виде цилиндрической шашки, установленной в корпусе с зазором "в", инициирующее устройство 3 для воспламенения заряда с электроконтактами 4 в диске 5 для подведения электрического тока на электровоспламенитель инициирующего устройства. Между зарядом 2 и выходными отверстиями "а" установлен регенеративный теплообменник, представляющий плоскую параболическую спираль 6 с металлической сеткой 7 на обоих торцах спирали. Спираль выполняет роль насадки для отбора тепловой энергии от горячего теплоносителя продуктов сгорания заряда. Вид спирали 6 со стороны торца показан на фиг.2. Сетка выполняет роль фильтра для задержки и охлаждения искрообразующих частиц в продуктах сгорания заряда. Спираль и сетка выполнены из металла, например из стали с температурой плавления (около 1620 K) выше температуры продуктов сгорания заряда (до 1500 K). Заряд и теплообменник закреплены в корпусе путем завальцовки верхнего края корпуса на диск 5. Для фиксации заряда в корпусе с зазором имеются ложементы 6 и амортизатор 9. Корпус с зарядом, инициирующим устройством и теплообменником установлен в кожухе 10 на упор 11 с отверстиями "с" для прохода продуктов сгорания и коаксиально закреплен в нем с помощью сопловой крышки 12 с сопловыми отверстиями "d" по периметру крышки. The device comprises a housing 1 with outlet openings “a” in the bottom, a charge 2 of a pressed pyrotechnic smoke-generating composition in the form of a cylindrical checker mounted in a housing with a clearance “b”, an initiating device 3 for igniting a charge with electrical contacts 4 in a disk 5 for supplying electric current to the electric igniter of the initiating device. Between the charge 2 and the outlet a, a regenerative heat exchanger is installed, representing a flat parabolic spiral 6 with a metal mesh 7 at both ends of the spiral. The spiral acts as a nozzle for the selection of thermal energy from the hot heat carrier of the products of charge combustion. The end view of the spiral 6 is shown in FIG. 2. The grid acts as a filter for delaying and cooling spark-generating particles in the products of charge combustion. The spiral and mesh are made of metal, for example, steel with a melting point (about 1620 K) above the temperature of the products of charge combustion (up to 1500 K). The charge and heat exchanger are fixed in the housing by rolling the upper edge of the housing onto the disk 5. To fix the charge in the housing with a gap, there are lodgements 6 and a shock absorber 9. A housing with a charge, an initiating device and a heat exchanger is installed in the housing 10 on the stop 11 with holes “c” for the passage of the combustion products and coaxially fixed therein by means of a nozzle cover 12 with nozzle openings "d" around the perimeter of the cover.

На фиг.3 показана возможная форма отверстий "d" по периметру крышки 12. Коаксиальность корпуса в кожухе с образованием между ними кругового щелевого зазора в данном случае обеспечивается с помощью трех продольных углублений "е" в стенке кожуха, выполненных штамповкой. Figure 3 shows the possible shape of the holes "d" around the perimeter of the cover 12. The coaxiality of the housing in the casing with the formation of a circular slit gap between them in this case is achieved using three longitudinal recesses "e" in the casing wall, made by stamping.

Устройство работает следующим образом. После срабатывания узла инициирования 3 воспламеняется заряд 2 и продукты его сгорания проходят в отверстия (см. фиг.4) первой металлической сетки 7, затем в щелевой зазор между витками спирали 6, в отверстия второй сетки, в выходные отверстия "а" корпуса 1, в отверстия "с" упора 11, и, достигнув дна кожуха 10, поток продуктов сгорания изменяет направление движения на 180o, истекая в атмосферу в щелевой зазор между корпусом 1 и кожухом 10 и сопловые отверстия "d" по периметру крышки 12.The device operates as follows. After the triggering of the initiation unit 3, the charge 2 is ignited and the products of its combustion pass into the holes (see Fig. 4) of the first metal mesh 7, then into the gap gap between the turns of the spiral 6, into the holes of the second mesh, into the outlet openings "a" of the housing 1, into the holes "c" of the stop 11, and having reached the bottom of the casing 10, the flow of combustion products changes the direction of movement by 180 o , flowing into the atmosphere in the gap between the housing 1 and the casing 10 and nozzle holes "d" around the perimeter of the cover 12.

При прохождении продуктов сгорания заряда по такому тракту происходит рассредоточение их высокотемпературного потока и охлаждение путем передачи тепла металлической спирали с задержкой искрообразующих частиц сетками, а также путем передачи тепла в окружающую среду через стенку дна и цилиндрической поверхности кожуха. When the products of charge combustion pass through such a path, their high-temperature flow is dispersed and cooled by transferring heat from the metal spiral with the retention of spark-forming particles by the grids, as well as by transferring heat to the environment through the bottom wall and the cylindrical surface of the casing.

Установка заряда в корпусе с зазором позволяет получить максимальную поверхность горения заряда и максимальный расход дымообразующего состава в начале горения и благодаря этому быстрее достигнуть огнетушащей концентрации аэрозоля в защищаемом объеме. The installation of the charge in the housing with a gap allows you to get the maximum surface of the charge combustion and the maximum consumption of the smoke-forming composition at the beginning of combustion and due to this faster to achieve the extinguishing concentration of the aerosol in the protected volume.

Кроме того, максимальный расход состава в начале горения заряда предпочтителен и для эффективного отвода тепла от продуктов сгорания, который определяется в основном разностью температур продуктов сгорания в металлической спирали, а в начале работы устройства эта разность максимальна. В процессе сгорания заряда разности температур будет уменьшаться, однако и расход состава, а соответственно, и приход тепловой энергии продуктов сгорания будет уменьшаться. In addition, the maximum consumption of the composition at the beginning of charge burning is preferable for effective heat removal from the combustion products, which is determined mainly by the temperature difference of the combustion products in the metal spiral, and at the beginning of the operation of the device, this difference is maximum. In the process of combustion of the charge, the temperature difference will decrease, however, the consumption of the composition, and, accordingly, the arrival of thermal energy of the combustion products will decrease.

В устройстве-прототипе, где заряд прочно скреплен с корпусом путем прессования в него дымообразующего состава, горение заряда, например, бесканального происходит только со стороны открытого торца с постоянным массовым расходом состава в единицу времени. Время создания огнетушащей концентрации продуктов сгорания в защищаемом объеме (30-90 г/м3 в зависимости от типа горящих материалов) при горении этого заряда больше, особенно при необходимости диаметра заряда. Выполнение заряда с каналом увеличивает в нем площадь горящей поверхности и сокращает время достижения огнетушащей концентрации продуктов сгорания с защищаемом объеме. Однако при горении такого заряда максимальный расход дымообразующего состава и соответственно подвод тепловой энергии к спирали не в начале, а в конце его сгорания, т.к. площадь горящей поверхности по каналу увеличивается. Это приводит к снижению эффективности теплообмена при прохождении продуктов сгорания через спираль. Кроме того прессование канальных зарядов более трудоемкое и требует более сложной и дорогостоящей технологической оснастки.In the prototype device, where the charge is firmly bonded to the casing by pressing a smoke-generating composition into it, the combustion of a charge, for example, of a channelless one, occurs only from the side of the open end with a constant mass flow rate of the composition per unit time. The time for the creation of a fire extinguishing concentration of combustion products in a protected volume (30-90 g / m 3 depending on the type of burning materials) during the combustion of this charge is longer, especially if the diameter of the charge is necessary. Performing a charge with the channel increases the burning surface area in it and shortens the time it takes for the extinguishing concentration of the combustion products to be protected. However, when burning such a charge, the maximum consumption of the smoke-forming composition and, accordingly, the supply of thermal energy to the spiral are not at the beginning, but at the end of its combustion, because the burning surface area along the channel increases. This leads to a decrease in the efficiency of heat transfer during the passage of combustion products through the spiral. In addition, pressing channel charges is more time-consuming and requires more complex and expensive technological equipment.

Пределы соотношения площади зазора между зарядом и корпусом и площади наружной горящей поверхности заряда установлены исходя из уравнения баланса секундного расхода массы дымообразующего состава при горении заряда и секундного расхода образующихся продуктов сгорания через зазор (В.Д. Куров, Ю.М. Должанский. основы проектирования пороховых ракетных снарядов. М. Оборонгиз, 1961, стр. 105). The limits of the ratio of the area of the gap between the charge and the case and the area of the external burning surface of the charge are established based on the balance equation of the second mass flow rate of the smoke-forming composition during charge combustion and the second flow rate of the resulting combustion products through the gap (V.D. Kurov, Yu.M. Dolzhansky. Design basis powder rocket shells. M. Oborongiz, 1961, p. 105).

ρ3US = ρnωF,
где ρ34 соответственно плотность заряда и продуктов сгорания заряда;
U линейная скорость горения заряда;
S, F соответственно площадь наружной горящей поверхности заряда и зазора;
ω скорость истечения продуктов сгорания через зазор.
ρ 3 US = ρ n ωF,
where ρ 3 , ρ 4, respectively, the charge density and charge combustion products;
U linear charge burning rate;
S, F, respectively, the area of the outer burning surface of the charge and gap;
ω the rate of flow of combustion products through the gap.

Отсюда

Figure 00000002

Плотность зарядов из прессованных пиротехнических дымообразующих составов, в том числе и предлагаемого заряда, находится в пределах 1,5-1,7 г/см3, линейная скорость горения 0,1-0,2 см/с. Предельная скорость истечения продуктов сгорания через зазор, при которой заряд горит параллельными смесями, находится в пределах (18 20)•10-3 см/с. Плотность продуктов сгорания зарядов из пиротехнических дымообразующих составов находится в пределах (0,27 -0,29)•10-3 г/см3.From here
Figure 00000002

The density of charges from the pressed pyrotechnic smoke-forming compositions, including the proposed charge, is in the range of 1.5-1.7 g / cm 3 , the linear burning rate is 0.1-0.2 cm / s. The limiting velocity of the outflow of combustion products through the gap at which the charge burns in parallel mixtures is in the range (18 20) • 10 -3 cm / s. The density of the products of combustion of charges from pyrotechnic smoke-forming compositions is in the range (0.27 -0.29) • 10 -3 g / cm 3 .

С учетом указанных экспериментальных и расчетных данных

Figure 00000003

При уменьшении этого соотношения за пределы 1:40 горение заряда будет неустойчивым, с ускорением, что может привести к разрушению корпуса. Увеличение этого соотношения за пределы 1: 15 приводит к снижению надежности воспламенения заряда и к уменьшению коэффициента наполнения отношения массы заряда к массе устройства, т.е. к нерациональному снаряжению устройства.Taking into account the indicated experimental and calculated data
Figure 00000003

If this ratio decreases beyond 1:40, the combustion of the charge will be unstable, with acceleration, which can lead to destruction of the case. An increase in this ratio beyond 1: 15 leads to a decrease in the reliability of ignition of the charge and to a decrease in the filling coefficient of the ratio of the mass of the charge to the mass of the device, i.e. to irrational equipment of the device.

Установка регенеративного теплообменника между зарядом и выходными отверстиями корпуса, выполненного в виде плоской параболической металлической спирали с металлической сеткой на обоих торцах, позволяет снизить температуру продуктов сгорания заряда перед выходными отверстиями и обеспечить беспламенное без искрения дымообразование. Выполнение спирали плоской параболической формы позволяет наиболее эффективно рассредоточить поток продуктов сгорания и обеспечить постоянный и необходимый зазор между витками для беспрепятственного прохождения и быстрого охлаждения продуктов сгорания без зашлаковки и без задержки дымообразующих частиц, обладающих огнетушащим эффектом. Выполнение спирали и сеток металлическими обеспечивает наибольшую эффективность теплообмена благодаря наибольшей теплопроводности металлов в сравнении с другими конструкционными материалами. При этом имеется достаточное количество технологических металлов и их сплавов с температурой плавления выше температуры продуктов сгорания заряда из пиротехнического дымообразующего состава. The installation of a regenerative heat exchanger between the charge and the outlet openings of the housing, made in the form of a flat parabolic metal spiral with a metal mesh at both ends, allows to reduce the temperature of the products of charge combustion in front of the outlet openings and to provide flameless smoke formation without sparking. The implementation of a spiral of a flat parabolic shape makes it possible to disperse the flow of combustion products most efficiently and provide a constant and necessary gap between the turns for unhindered passage and quick cooling of the combustion products without slagging and without delay of smoke-generating particles having a fire extinguishing effect. The implementation of a spiral and metal grids provides the greatest heat transfer efficiency due to the highest thermal conductivity of metals in comparison with other structural materials. At the same time, there is a sufficient number of technological metals and their alloys with a melting temperature higher than the temperature of the products of charge combustion from the pyrotechnic smoke-forming composition.

Например, температура продуктов сгорания заряда из наилучшего дымообразующего состава устройства-прототипа, содержащего азотнокислый калий, дициандиамид, фенолформальдегидную смолу около 1500 K. Для охлаждения этих продуктов и исключения искрообразования могут быть использованы спираль и сетки из стали, температура плавления которой около 1620 K. С помощью стальных спирали и сеток удалось снизить температуру продуктов сгорания этого заряда перед выходными отверстиями до 550 K, до беспламенного дымообразования и без искрения за выходными отверстиями. При этом следует отметить, что сетка со стороны торца спирали, обращенного к выходным отверстиям, может быть выполнена из металла с меньшей температурой плавления, например из латуни, т.к. температура продуктов сгорания заряда снижена после прохождения их через спираль. For example, the temperature of the products of combustion of the charge from the best smoke-generating composition of the prototype device containing potassium nitrate, dicyandiamide, phenol-formaldehyde resin is about 1500 K. To cool these products and prevent spark formation, a spiral and steel mesh can be used, the melting temperature of which is about 1620 K. using steel spirals and grids, it was possible to reduce the temperature of the products of combustion of this charge in front of the outlet openings to 550 K, to flameless smoke formation and without sparking beyond the weekend from versts. It should be noted that the mesh on the side of the end of the spiral facing the outlet openings can be made of metal with a lower melting point, for example, of brass, because the temperature of the products of combustion of the charge is reduced after passing them through the spiral.

Размеры спирали выбираются в зависимости от массы заряда и секундного расхода дымообразующего состава в процессе работы устройства. Спираль изготавливается из ленты путем ее намотки на оправку. Выполнение заряда из пиротехнического дымообразующего состава, содержащего, мас. The dimensions of the spiral are selected depending on the mass of the charge and the second flow rate of the smoke-generating composition during operation of the device. A spiral is made of tape by winding it on a mandrel. The charge of the pyrotechnic smoke-generating composition containing, by weight.

Азотнокислый калий 63-71
Дициандиамид 14-25
Фенолформальдегидная смола 5-12
Бикарбонат калия или натрия или оксадат аммония 3-7
позволяет снизить температуру продуктов сгорания заряда до 1200 K и повысить огнетушащую способность продуктов его сгорания.
Potassium nitrate 63-71
Dicyandiamide 14-25
Phenol-formaldehyde resin 5-12
Potassium or sodium bicarbonate or ammonium oxadate 3-7
allows to reduce the temperature of the products of combustion of the charge to 1200 K and to increase the fire extinguishing ability of the products of its combustion.

Снижение температуры продуктов сгорания обеспечивается за счет теплопоглощения при разложении бикарбоната калия или натрия или оксалата аммония в зоне реакции. Вместе с тем, за счет увеличения в дисперсной фазе образуемого аэрозоля этих компонентов и продуктов их разложения бикарбоната и карбоната калия или натрия, или бикарбоната аммония, которые являются ингибиторами горения, повышается огнетушащая способность заряда. Так, огнетушащая концентрация продуктов сгорания в защищаемом объеме для разных горячих материалов уменьшается на 10-15% в сравнении с зарядом устройства-прототипа. Размещение корпуса с выходными отверстиями, зарядом, узлом инициирования и теплообменником в кожухе с сопловой крышкой и коаксиальное закрепление в нем с изменением направления потока продуктов сгорания заряда на 180o и их истечением в окружающую среду через щелевой зазор между корпусом и кожухом и сопловые отверстия по периметру крышки позволяют обеспечить дополнительное охлаждение продуктов сгорания за выходными отверстиями корпуса за счет передачи тепла в окружающую среду через стенку дна и цилиндрической поверхности кожуха.A decrease in the temperature of the combustion products is ensured by heat absorption during the decomposition of potassium or sodium bicarbonate or ammonium oxalate in the reaction zone. At the same time, due to the increase in the dispersed phase of the aerosol formed of these components and their decomposition products of bicarbonate and potassium carbonate or sodium, or ammonium bicarbonate, which are combustion inhibitors, the fire extinguishing ability of the charge increases. So, the extinguishing concentration of combustion products in the protected volume for different hot materials is reduced by 10-15% in comparison with the charge of the prototype device. Placing the casing with outlet openings, charge, initiation unit and heat exchanger in a casing with a nozzle cover and coaxially securing it with a change in the direction of the flow of the products of charge combustion by 180 o and their outflow into the environment through a slotted gap between the casing and the casing and nozzle openings around the perimeter covers allow for additional cooling of the combustion products behind the outlet openings of the housing due to the transfer of heat to the environment through the bottom wall and the cylindrical surface of the casing.

Так, использование кожуха, выполненного из стали, позволило снизить температуру продуктов сгорания в предлагаемом устройстве с 550 до 400 K и ниже, что не превышает температуру воспламенения горючих конструкционных материалов и легковоспламеняющихся жидкостей. So, the use of a casing made of steel, allowed to reduce the temperature of the combustion products in the proposed device from 550 to 400 K and lower, which does not exceed the ignition temperature of combustible structural materials and flammable liquids.

Испытания предлагаемого устройства проводились в стендовых и натуральных условиях в сравнении с устройством и прототипом, при этом проверялся заряд с различным соотношением компонентов. Tests of the proposed device were carried out in bench and natural conditions in comparison with the device and prototype, while the charge was checked with a different ratio of components.

Виды проверяемых зарядов и температура продуктов сгорания приведены в табл.1. The types of charges tested and the temperature of the combustion products are given in Table 1.

Эффективность пожаротушения предлагаемого устройства проверена в НИИ прикладной химии и ВНИИ противопожарной обороны в стендовых условиях, в сравнении с прототипом. При этом получено, что тушение очага пожара (горящие ацетон, керосин, изопрапанол, дизельное топливо, древесина, кабели в резиновой оплетке) предлагаемым устройством в 1,1 1,2 раза быстрее, в сравнении с устройством-прототипом. The fire extinguishing efficiency of the proposed device was tested at the Research Institute of Applied Chemistry and the All-Russian Research Institute of Fire Defense in bench conditions, in comparison with the prototype. It was obtained that the fire extinguishing (burning acetone, kerosene, isoprapanol, diesel fuel, wood, rubber braided cables) by the proposed device is 1.1 1.2 times faster in comparison with the prototype device.

Приведены испытания предлагаемого устройства по тушению очага пожара (горящая ветошь, смоченная бензином, маслом) в автомобиле, в щите управления пассажирского вагона. Испытания проведены на базе ВНИИ противопожарной обороны и НИИ вагоностроения. Tests of the proposed device for extinguishing a fire source (burning rags moistened with gasoline, oil) in a car in the control panel of a passenger car are presented. The tests were carried out on the basis of the All-Russian Research Institute of Fire Defense and the Research Institute of Car Building.

Результаты представлены в табл.2. The results are presented in table.2.

Испытания предлагаемого устройства показали его высокую эффективность и возможность размещения в защищаемом объеме вблизи легковоспламеняющихся жидкостей, приборов и оборудования, выполненных из горячих материалов. Tests of the proposed device have shown its high efficiency and the ability to place in a protected volume near flammable liquids, instruments and equipment made of hot materials.

Claims (2)

1. Устройство для объемного тушения пожара, содержащее корпус с выходными отверстиями, заряд пиротехнического дымообразующего состава с узлом инициирования, отличающееся тем, что в нем заряд установлен с зазором с соотношением площади поперечного сечения зазора и площади поперечного сечения заряда от 1 40 до 1 15, а между зарядом и выходными отверстиями установлен регенеративный теплообменник, выполненный в виде плоской параболической спирали с сеткой на обоих торцах, при этом в качестве материала спирали и сетки использованы металлы с температурой плавления выше температуры продуктов сгорания заряда. 1. A device for volumetric fire extinguishing, comprising a housing with outlet openings, a charge of a pyrotechnic smoke-generating composition with an initiation unit, characterized in that the charge is installed with a gap with a ratio of the cross-sectional area of the gap and the cross-sectional area of the charge from 1 40 to 1 15, and between the charge and the outlet a regenerative heat exchanger is installed, made in the form of a flat parabolic spiral with a grid at both ends, while metals are used as the material of the spiral and grid melting point above the temperature of the products of charge combustion. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что заряд выполнен из пиротехнического дымообразующего состава, содержащего, мас. 2. The device according to claim 1, characterized in that the charge is made of a pyrotechnic smoke-generating composition containing, by weight. Азотнокислый калий 63 71
Дициандиамид 14 25
Фенолформальдегидная смола 5 12
Бикарбонат калия или натрия или оксолат аммония 3 7
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус снабжен кожухом с сопловой крышкой и коаксиально закреплен в нем с образованием щелевого зазора между днищами корпуса и кожуха для разворота потока продуктов сгорания заряда на 180o, причем по периметру крышки выполнены сопловые отверстия.
Potassium nitrate 63 71
Dicyandiamide 14 25
Phenol formaldehyde resin 5 12
Potassium or sodium bicarbonate or ammonium oxolate 3 7
3. The device according to claim 1, characterized in that the casing is provided with a casing with a nozzle cover and is coaxially fixed in it with the formation of a gap between the bottoms of the casing and the casing to rotate the flow of combustion products by 180 ° , with nozzle openings along the perimeter of the cover.
RU94045533A 1994-12-29 1994-12-29 Device for volume fire extinguishing RU2096055C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94045533A RU2096055C1 (en) 1994-12-29 1994-12-29 Device for volume fire extinguishing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94045533A RU2096055C1 (en) 1994-12-29 1994-12-29 Device for volume fire extinguishing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94045533A RU94045533A (en) 1997-02-27
RU2096055C1 true RU2096055C1 (en) 1997-11-20

Family

ID=20163581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94045533A RU2096055C1 (en) 1994-12-29 1994-12-29 Device for volume fire extinguishing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2096055C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заявка РСТ/RU 92/00071, кл. A 62 C 13/22, 1992. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU94045533A (en) 1997-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2046614C1 (en) Device for detection and volumetric suppression of fire and smoke-forming compound
Fischer Safety aspects of hydrogen combustion in hydrogen energy systems
Moen Transition to detonation in fuel-air explosive clouds
Fallis et al. Advanced propellant/additive development for fire suppressing gas generators
RU2096055C1 (en) Device for volume fire extinguishing
PL167275B1 (en) Low-energy detonator and method of making same
KR102314289B1 (en) How to Provide Hydrogen Explosion Protection in Nuclear Power Plants
CA1175658A (en) Incendiary composition containing a metallic fuel formed of the group ivb of the periodic table of the elements
RU139360U1 (en) VOLUME AEROSOL FIRE EXTINGUISHING DEVICE
CA2848376C (en) Gas generator and method of gas generation
RU2216531C2 (en) Method of formation and explosion of a fuel-air cloud
RU2155621C2 (en) Method of fire fighting with help of flame thrower
RU2078599C1 (en) Method of volume fire fighting and generator of fire-extinguishing aerosol for its embodiment
RU2116091C1 (en) Fire-smothering system and device for fire extinguishing
US3317360A (en) Preparation of electric blasting cap mixture containing amorphous boron and lead oxide
RU2511562C2 (en) Spray generator
RU197830U1 (en) EXPLOSIVES FOR EXPLOSIVES
RU2064305C1 (en) Device for fire fighting
RU2353481C1 (en) Pyro cutter
US2830885A (en) Delay compositions
RU2028169C1 (en) Fire-fighting device
RU2788059C1 (en) Device for suppressing an explosion in dust, gas and dust-gas-air environments
RU2114657C1 (en) Aerosol generator for fire extinguishing
Holler et al. COPING WITH SPACE ENVIRONMENT: TESTING SOLID PROPELLANTS FOR IN-ORBIT USE
Lundin et al. The safety characteristics of LaNi5 hydrides