RU2101056C1 - Generator of aerosol for fire extinguishing - Google Patents
Generator of aerosol for fire extinguishing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2101056C1 RU2101056C1 RU93056915A RU93056915A RU2101056C1 RU 2101056 C1 RU2101056 C1 RU 2101056C1 RU 93056915 A RU93056915 A RU 93056915A RU 93056915 A RU93056915 A RU 93056915A RU 2101056 C1 RU2101056 C1 RU 2101056C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- cooling
- generator according
- aerosol
- outlet openings
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C5/00—Making of fire-extinguishing materials immediately before use
- A62C5/006—Extinguishants produced by combustion
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике тушения пожаров химическими веществами, а именно к тушению пожаров аэрозолью, генерируемой при сгорании аэрозолеобразующего состава. The invention relates to techniques for extinguishing fires with chemicals, and in particular to extinguishing fires with an aerosol generated by the combustion of an aerosol-forming composition.
Известен способ получения огнетушащей смеси и соответствующий пиротехнический (аэрозолеобразующий) состав (заявка PCT/RU 92/00081, публикация WO N 92/17244, A 62 D 1/00, A 62 C 5/02, 1992), при сгорании которого одновременно образуются огнетушащая аэрозоль и газообразные продукты для ее распыления. В заявке описан генератор аэрозольного тушения в виде оболочки, содержащей аэрозолеобразующий состав и имеющий по крайней мере одно отверстие для выпуска продуктов сгорания. Описанный в этой заявке генератор является прототипом заявляемого изобретения. A known method of producing a fire extinguishing mixture and the corresponding pyrotechnic (aerosol forming) composition (application PCT / RU 92/00081, publication WO N 92/17244, A 62 D 1/00, A 62
Основной недостаток аэрозольного тушения заключается в том, что продукты сгорания аэрозолеобразующего состава имеют высокую температуру порядка 1000-2000oC. В большинстве случаев газоаэрозольный поток с такой температурой нельзя выпускать из генератора в зону тушения, поскольку такой поток сам может стать причиной пожара или травмировать людей, находящихся в зоне тушения. Поэтому основное назначение аэрозольного генератора это охлаждение продуктов сгорания аэрозолеобразующего состава до приемлемого уровня порядка 100-200oC. Известный генератор аэрозольного тушения в виде оболочки (корпуса) с отверстиями для выпуска продуктов сгорания решает лишь вспомогательные задачи. Он предохраняет находящийся в нем аэрозолеобразующий состав от внешних, например, механических воздействий и формирует некоторую аэрозольную струю из выпускных отверстий. Однако в нем отсутствуют какие-либо конструктивные элементы для эффективного охлаждения продуктов сгорания, и это является его основным недостатком.The main disadvantage of aerosol extinguishing is that the products of combustion of the aerosol forming composition have a high temperature of the order of 1000-2000 o C. In most cases, a gas-aerosol stream with this temperature cannot be released from the generator into the extinguishing zone, since such a stream itself can cause a fire or injure people located in the quenching zone. Therefore, the main purpose of the aerosol generator is the cooling of the combustion products of an aerosol forming composition to an acceptable level of about 100-200 o C. The well-known aerosol extinguishing generator in the form of a shell (casing) with openings for the release of combustion products solves only auxiliary tasks. It protects the aerosol-forming composition inside it from external, for example, mechanical influences and forms some aerosol stream from the outlet openings. However, it lacks any structural elements for efficient cooling of combustion products, and this is its main drawback.
Целью изобретения является создание генератора аэрозольного тушения пожаров, способного эффективно охлаждать до приемлемого уровня продукты сгорания аэрозолеобразующих составов с различной температурой и мощностью газового потока. The aim of the invention is the creation of an aerosol fire extinguishing generator capable of effectively cooling to an acceptable level the combustion products of aerosol forming compositions with different temperatures and gas flow rates.
Возможны два способа охлаждения продуктов сгорания аэрозолеобразующих составов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Первый способ внешнее охлаждение продуктов сгорания за счет их смешения с окружающим воздухом при выходе из генератора. Этот способ не требует увеличения веса генератора, однако он имеет недостаток, который связан с тем, что смешение продуктов сгорания с окружающим воздухом и соответственно их охлаждение происходит не мгновенно на выходе из генератора, а монотонно по мере удаления от него. Поэтому у каждого аэрозолеобразующего генератора в районе выпускных отверстий создается высокотемпературная зона, в которой происходит постепенное смешение и охлаждение продуктов сгорания. Температура продуктов сгорания уменьшается по мере удаления от выпускных отверстий. Если считать границей высокотемпературной зоны охлаждения расстояние от выпускных отверстий генератора до места, где температура потока снижается до приемлемого уровня, например, 100oC, то длина зоны охлаждения может составлять от нескольких сантиметров до десятков и сотен сантиметров в зависимости от характеристик горения аэрозолеобразующего состава, размера и количества выпускных отверстий, а также от формы корпуса генератора, где они расположены.There are two ways to cool the combustion products of aerosol forming compounds, each of which has its own advantages and disadvantages. The first method is the external cooling of the combustion products due to their mixing with the surrounding air when leaving the generator. This method does not require an increase in the weight of the generator, however, it has a drawback that is due to the fact that the mixing of the combustion products with the surrounding air and, accordingly, their cooling does not occur immediately at the outlet of the generator, but monotonously as it moves away from it. Therefore, a high-temperature zone is created for each aerosol-forming generator in the region of the outlet openings, in which the combustion products are gradually mixed and cooled. The temperature of the combustion products decreases with distance from the exhaust openings. If we consider the distance from the outlet of the generator to the point where the flow temperature drops to an acceptable level, for example, 100 o C, as the boundary of the high-temperature cooling zone, then the length of the cooling zone can be from a few centimeters to tens and hundreds of centimeters depending on the combustion characteristics of the aerosol-forming composition, the size and number of outlets, as well as the shape of the generator housing where they are located.
Второй способ внутреннее охлаждение за счет охлаждающих элементов, расположенных внутри генератора. Этот способ позволяет охлаждать продукты сгорания до любого необходимого уровня, но имеет два недостатка. Во-первых, охлаждающие элементы существенно увеличивают вес и размер генератора, а во-вторых, при снижении температуры продуктов сгорания ниже приблизительно 600oC появляются значительные потери аэрозоля за счет ее оседания на охлаждающих элементах.The second method is internal cooling due to cooling elements located inside the generator. This method allows cooling the combustion products to any desired level, but has two drawbacks. Firstly, the cooling elements significantly increase the weight and size of the generator, and secondly, when the temperature of the combustion products drops below about 600 ° C, significant aerosol losses occur due to its deposition on the cooling elements.
В заявляемом генераторе аэрозольного тушения пожаров используются оба из описанных выше способа при оптимальном их соотношении и регулируемом вкладе в суммарное охлаждение продуктов сгорания в зависимости от характеристик горения аэрозолеобразующего состава и условий применения генератора. In the inventive aerosol fire extinguishing generator, both of the above methods are used with their optimal ratio and controlled contribution to the total cooling of the combustion products, depending on the combustion characteristics of the aerosol forming composition and the conditions of use of the generator.
Эффективность внешнего охлаждения зависит от объема окружающего воздуха, который вовлекается для смешения газоаэрозольным потоком чем больше этот объем, тем короче высокотемпературная зона охлаждения, а также от диаметра и скорости отдельных струй, выходящих из генератора чем меньше их диаметр и скорость, тем лучше смешение и охлаждение. Наибольший захват окружающего воздуха для смешения с продуктами сгорания можно обеспечить, если расположить выпускные отверстия на выпуклой поверхности генератора и за счет этого создать расходящийся поток газоаэрозольных струй. The efficiency of external cooling depends on the volume of ambient air that is involved in mixing with the gas-aerosol stream; the larger this volume, the shorter the high-temperature cooling zone, as well as the diameter and speed of individual jets leaving the generator, the smaller their diameter and speed, the better mixing and cooling . The greatest capture of ambient air for mixing with the products of combustion can be achieved by placing the exhaust openings on the convex surface of the generator and thereby create a diverging stream of gas-aerosol jets.
Первой конструктивной особенностью заявляемого генератора является наличие у него выпуклой поверхности с расположенными на ней выпускными отверстиями. Диаметр выпускных отверстий должен быть минимальным, но достаточно большим, чтобы обеспечить свободный выход продуктов сгорания и не повышать давление в генераторе, а расстояние между отверстиями должно обеспечивать достаточный подсос окружающего воздуха внутрь газоаэрозольного потока. Радиус кривизны корпуса генератора с выпускными отверстиями, а также диаметр и количество отверстий зависят от температуры и мощности газового потока, создаваемого аэрозолеобразующим составом, используемым в генераторе, и могут быть определены экспериментально при отработке конструкции генератора. The first structural feature of the inventive generator is the presence of a convex surface with outlet openings located on it. The diameter of the exhaust openings should be minimal, but large enough to ensure a free exit of the combustion products and not to increase the pressure in the generator, and the distance between the openings should provide sufficient suction of ambient air into the gas aerosol stream. The radius of curvature of the generator housing with exhaust holes, as well as the diameter and number of holes, depend on the temperature and power of the gas stream generated by the aerosol forming composition used in the generator, and can be determined experimentally when testing the design of the generator.
Наиболее технологичными в изготовлении формами корпусов генераторов являются цилиндр и сфера, собранная из двух штампованных полусфер (фиг. 1-3). Если в соответствии с условиями тушения пожара необходим направленный поток аэрозоля, для этого можно использовать цилиндрический генератор с выпускными отверстиями на выпуклой торцевой крышке генератора (фиг. 1). В остальных случаях можно использовать цилиндрический или сферический генераторы с выпускными отверстиями на боковой цилиндрической (фиг. 2) или сферической (фиг. 3) поверхности. The most technologically advanced forms of generator cases are the cylinder and the sphere, assembled from two stamped hemispheres (Fig. 1-3). If, in accordance with the conditions of extinguishing the fire, a directed aerosol flow is necessary, a cylindrical generator with outlet openings on the convex end cap of the generator can be used for this (Fig. 1). In other cases, you can use a cylindrical or spherical generators with exhaust holes on the lateral cylindrical (Fig. 2) or spherical (Fig. 3) surface.
Возможны и другие варианты формы генератора, но с одним общим элементом
часть корпуса генератора с выпускными отверстиями имеет выпуклую форму.There are other options for the shape of the generator, but with one common element
part of the generator housing with outlet openings is convex.
При необходимости для ограждения высокотемпературной зоны охлаждения генератор может дополняться ограждающим кожухом, например, конической формы на торце цилиндрического генератора (фиг. 1). Чтобы не препятствовать подсосу воздуха, кожух должен быть изготовлен из сетки или перфорированного листового железа. Для цилиндрического генератора с боковым выпуском продуктов и для сферы ограждающий кожух можно сделать в виде коаксиального цилиндра или сферы. If necessary, to enclose the high-temperature cooling zone, the generator can be supplemented with a guard, for example, of a conical shape at the end of the cylindrical generator (Fig. 1). In order not to impede air leakage, the casing should be made of mesh or perforated sheet metal. For a cylindrical generator with lateral release of products and for a sphere, the enclosure can be made in the form of a coaxial cylinder or sphere.
Для внутреннего охлаждения в заявляемом генераторе предлагается использовать охлаждающие элементы, сформованные из смеси охлаждающих веществ с каким-либо вяжущим материалом, например, цементом, глиной или термостойкими полимерами. В зависимости от формы генератора (фиг. 1-3) охлаждающие элементы могут иметь различную форму пластин, дисков, колец, коаксиальных цилиндров или сфер и т.д. и формоваться из пластичной смеси охлаждающих вещества с вяжущим материалом с помощью известных технологий: проката, штамповки, выдавливания, широко используемых, например, при формовании кирпичных и керамических изделий. Осаждающие элементы устанавливаются внутри генератора между аэрозолеобразующим составом и выпускными отверстиями и должны иметь отверстия для прохождения газов в случае их установки поперек газоаэрозольного потока. Для большей эффективности пропускные отверстия в соседних охлаждающих элементах могут быть смещены относительно друг друга. For internal cooling in the inventive generator, it is proposed to use cooling elements formed from a mixture of cooling substances with any binding material, for example, cement, clay or heat-resistant polymers. Depending on the shape of the generator (Fig. 1-3), the cooling elements can have various shapes of plates, disks, rings, coaxial cylinders or spheres, etc. and molded from a plastic mixture of coolants with a binder using known technologies: rolling, stamping, extrusion, widely used, for example, in the molding of brick and ceramic products. The precipitating elements are installed inside the generator between the aerosol forming composition and the outlet openings and must have openings for the passage of gases if they are installed across the gas-aerosol stream. For greater efficiency, the passage openings in adjacent cooling elements can be offset relative to each other.
Наиболее эффективно в качестве осаждающего материала использовать вещества, разлагающиеся с выделением тепла в диапазоне до 1000oC и имеющие нейтральные и нетоксичные продукты разложения. Существует большой набор таких веществ это кристаллогидраты солей щелочных металлов, алюминия, магния, кальция, железа, их карбонаты и оксалаты. Среди них есть такие дешевые и доступные минеральные вещества, как мел, доломит, магнезия.The most effective as precipitating material is to use substances that decompose with heat in the range up to 1000 o C and having neutral and non-toxic decomposition products. There is a wide range of such substances: crystalline hydrates of alkali metal, aluminum, magnesium, calcium, iron salts, their carbonates and oxalates. Among them there are such cheap and affordable minerals as chalk, dolomite, magnesia.
Для увеличения прочности охлаждающие элементы могут быть армированы минеральным волокном, металлической сеткой или перфорированным листовым материалом. To increase the strength, the cooling elements can be reinforced with mineral fiber, metal mesh or perforated sheet material.
Основную роль в предлагаемом генераторе играет внешнее охлаждение продуктов сгорания. Оно не требует увеличения веса генератора, а расходящийся газоаэрозольный поток, создаваемый за счет выпуклой поверхности корпуса генератора с расположенными на ней выпускными отверстиями, обеспечивает его наиболее эффективное смешение с воздухом и охлаждение. Охлаждающие элементы внутри генератора потребуются лишь в случае использования высокотемпературных составов или если по условиям применения генератора необходимо уменьшить до определенной величины длину высокотемпературной зоны охлаждения. В этом случае в корпусе генератора необходимо разместить охлаждающие элементы, регулируя уменьшение длины зоны внешнего охлаждения размером или количеством охлаждающих элементов. The main role in the proposed generator is played by external cooling of the combustion products. It does not require an increase in the weight of the generator, and the diverging gas-aerosol stream created due to the convex surface of the generator casing with outlet openings located on it ensures its most effective mixing with air and cooling. Cooling elements inside the generator will be required only in the case of using high-temperature compositions or if, according to the conditions of use of the generator, it is necessary to reduce the length of the high-temperature cooling zone to a certain value. In this case, it is necessary to place cooling elements in the generator housing, adjusting the reduction in the length of the external cooling zone by the size or number of cooling elements.
Отличительными особенностями предлагаемого генератора аэрозольного тушения пожаров являются, во-первых, наличие на корпусе генератора выпуклой поверхности с расположенными на ней выпускными отверстиями для создания расходящегося потока продуктов сгорания, во-вторых, использование внутри генератора охлаждающих элементов, сформованных из смеси охлаждающих веществ с вяжущим материалом, где в качестве охлаждающих используются вещества, разлагающиеся с поглощением тепла и имеющие инертные и нетоксичные продукты разложения. Distinctive features of the proposed aerosol fire extinguishing generator are, firstly, the presence on the generator body of a convex surface with exhaust openings located on it to create a diverging flow of combustion products, and secondly, the use of cooling elements inside the generator formed from a mixture of cooling substances with a binder , where substances that decompose with the absorption of heat and have inert and non-toxic decomposition products are used as cooling agents.
Преимуществом предлагаемого генератора аэрозольного тушения является то, что он обеспечивает наиболее эффективное внешнее охлаждение за счет создания расходящегося газоаэрозольного потока. Это снижает или вообще исключает необходимость внутреннего охлаждения продуктов сгорания, уменьшает вес генератора и потери аэрозоли на охлаждающих элементах. The advantage of the proposed aerosol extinguishing generator is that it provides the most effective external cooling by creating a diverging gas-aerosol stream. This reduces or eliminates the need for internal cooling of the combustion products, reduces the weight of the generator and the loss of aerosols on the cooling elements.
Для практического применения предлагаемый генератор может быть снабжен известными системами воспламенения аэрозолеобразующего состава, а также различными конструктивными элементами для установки и крепления генератора в местах его использования. For practical use, the proposed generator can be equipped with known ignition systems of the aerosol-forming composition, as well as various structural elements for installing and fixing the generator in places of its use.
Заявляемый генератор аэрозольного тушения пожаров может использовать различные типы аэрозолеобразующих составов, снижать температуру продуктов сгорания до необходимого уровня и обеспечивать как направленный, так и радиальный поток аэрозоли. Поэтому он является универсальным и может быть использован для широкого круга пожаров при тушении в герметичных, полугерметичных и открытых объемах. The inventive aerosol fire extinguishing generator can use various types of aerosol forming compositions, reduce the temperature of the combustion products to the required level and provide both directed and radial aerosol flow. Therefore, it is universal and can be used for a wide range of fires when fighting in sealed, semi-hermetic and open volumes.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93056915A RU2101056C1 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Generator of aerosol for fire extinguishing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93056915A RU2101056C1 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Generator of aerosol for fire extinguishing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93056915A RU93056915A (en) | 1996-11-27 |
RU2101056C1 true RU2101056C1 (en) | 1998-01-10 |
Family
ID=20150587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93056915A RU2101056C1 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Generator of aerosol for fire extinguishing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2101056C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001058530A1 (en) * | 2000-02-09 | 2001-08-16 | SCHETININ, Dmitry Viktorovich | Aerosol generator and aerosol forming a composition for fire fighting |
-
1993
- 1993-12-22 RU RU93056915A patent/RU2101056C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001058530A1 (en) * | 2000-02-09 | 2001-08-16 | SCHETININ, Dmitry Viktorovich | Aerosol generator and aerosol forming a composition for fire fighting |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1329092C (en) | Fire retardant delivery system | |
RU2008045C1 (en) | Method of fire-fighting and device for its accomplishment | |
RU2101056C1 (en) | Generator of aerosol for fire extinguishing | |
RU66207U1 (en) | AEROSOL GENERATOR | |
RU2164808C2 (en) | Device for space aerosol fire extinguishing | |
RU77166U1 (en) | FIRE EXTINGUISHING AEROSOL GENERATOR | |
KR20090038964A (en) | Aerosol generator for fire fighting | |
EP2763750B1 (en) | Gas generator and method of gas generation | |
RU203038U1 (en) | AEROSOL FIRE EXTINGUISHING DEVICE | |
RU2740877C1 (en) | Fire extinguishing aerosol generator | |
RU2087169C1 (en) | Aerosole generator | |
RU2237503C1 (en) | Fire-extinguishing apparatus | |
RU2142836C1 (en) | Aerosol generator | |
RU2635899C1 (en) | Fire extinguishing aerosol generator | |
RU2767755C1 (en) | Device for volumetric aerosol fire extinguishing | |
RU49455U1 (en) | FIRE EXTINGUISHING AEROSOL GENERATOR | |
RU2115449C1 (en) | Gas generator for fire extinguishers | |
RU2116090C1 (en) | Device for fire extinguishing | |
RU2208463C1 (en) | Flameless fire-extinguishing aerosol generator | |
RU215082U1 (en) | AUTOMATIC FIRE EXTINGUISHING DEVICE | |
RU137958U1 (en) | AEROSOL FIRE EXTINGUISHING DEVICE | |
RU2201779C2 (en) | Volumetric fire-extinguishing apparatus | |
RU2023956C1 (en) | Gas generator | |
RU2113873C1 (en) | System and device for fire extinguishing | |
RU2072135C1 (en) | FIRE FIGHTING METHOD AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |