RU2166974C1

RU2166974C1 - Gas generator for powder fire-extinguisher

Info

Publication number: RU2166974C1
Application number: RU2000119627A
Authority: RU
Inventors: С.В. Балашов
Original assignee: Балашов Сергей Васильевич
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2001-05-20

Abstract

FIELD: fire-fighting equipment. SUBSTANCE: gas generator has inner casing made in the form of hollow bar of rectangular section, with two parallel walls cut along its entire height and two other walls joined with their ribs to walls of outer cylindrical casing and provided with gas exit openings. Total area of gas exit openings exceeds 0.5 of total initial area of charge surface. Gas exit openings are made in sections of outer cylinder opposed to hollow bar walls provided with gas exit openings. Such construction provides minimum (optimum admissible) time of combustion of gas generating charge of pyrotechnic compound of any activity (combustion rate). EFFECT: simplified construction and enhanced reliability in operation. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к пожарной технике, в частности к устройствам для создания избыточного давления в порошковых огнетушителях. The invention relates to fire fighting equipment, in particular to devices for creating excess pressure in powder extinguishers.

Известен газогенератор для огнетушителей, включающий наружный цилиндрический корпус с отверстием снизу для выхода исходящего газа, установленный соосно с зазором к нему и образующий камеру сгорания внутренний корпус в виде цилиндра с пазом толщиной h, удовлетворяющий соотношению S/l<h<d, где S - площадь поперечного сечения заряда, l - длина внутреннего корпуса, d - диаметр заряда, и с находящимся в нем газогенерирующим зарядом, средство инициирования, расположенное под газогенерирующим зарядом, газовод в нижней части наружного корпуса (Авторское свидетельство СССР N 1600799, кл. A 62 C 13/22, 1988 г. ). Газогенератор обеспечивает оптимально допустимое время сгорания заряда с различной массой. A gas generator for fire extinguishers is known, including an outer cylindrical body with an opening at the bottom for the outlet of the outgoing gas, mounted coaxially with a gap to it and forming an internal combustion chamber in the form of a cylinder with a groove of thickness h, satisfying the ratio S / l <h <d, where S is charge cross-sectional area, l is the length of the inner case, d is the diameter of the charge, and with the gas-generating charge in it, the initiating means located under the gas-generating charge, the gas duct in the lower part of the outer case (Authors th certificate USSR N 1600799, cl. A 62 C 13/22, 1988 YG). The gas generator provides the optimum allowable time of combustion of a charge with different masses.

Известный газогенератор обладает сложной конструкцией, связанной с наличием в нем газовода, необходимого для снижения температуры исходящего газа и удержания образующихся после разложения газогенерирующего заряда шлаков. The known gas generator has a complex structure associated with the presence of a gas duct in it, which is necessary to reduce the temperature of the outgoing gas and to keep the slags formed after decomposition of the gas-generating charge.

Известен газогенератор для огнетушителей, содержащий наружный цилиндрический корпус с отверстиями для выхода исходящего газа, выполненными на его боковой поверхности, установленный соосно с ним и с зазором к нему, заглушенный снизу и образующий камеру сгорания сплошной внутренний корпус в виде цилиндра с находящимся в нем газогенерирующим зарядом в виде гранул и средство инициирования, расположенное внутри газогенерирующего заряда (Заявка Франции N 2011291, кл. A 62 C 13/00, 1970 г.) На боковой наружной поверхности внутреннего корпуса (цилиндра), изготовленного из полимерного материала, по его высоте выполнены пазы, образующие участки, легко разрушаемые термическим или механическим путем, для выхода генерируемого газа. Known gas generator for fire extinguishers, containing an outer cylindrical body with openings for the exit of the outgoing gas, made on its side surface, mounted coaxially with it and with a gap to it, muffled from below and forming a combustion chamber, a continuous inner body in the form of a cylinder with a gas-generating charge in it in the form of granules and an initiating agent located inside the gas-generating charge (French Application N 2011291, CL A 62 C 13/00, 1970) on the side outer surface of the inner case (cylinder), and gotovlennogo of polymeric material along its height formed grooves forming the portions easily breakable by thermal or mechanical means, to output the generated gas.

Известный газогенератор также обладает сложной конструкцией из-за сложного конструктивного выполнения внутреннего цилиндрического корпуса. The known gas generator also has a complex structure due to the complex structural design of the inner cylindrical body.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является газогенератор для порошковых огнетушителей, включающий наружный цилиндрический корпус с отверстиями на его боковой поверхности для выхода исходящего газа, установленный соосно с ним и образующий камеру сгорания внутренний корпус в виде сплошного цилиндра, на боковой поверхности которого по его высоте выполнены отверстия для выхода газа, с размещенным в нем газогенерирующим зарядом в виде набора таблеток, и средство инициирования, расположенное над газогенерирующим зарядом (патент РФ N 2115449 кл. A 62 C 13/22, 1996 г.). При этом внутренний цилиндрический корпус выполнен высотой 0,7-0,95 высоты цилиндрического корпуса, наружная поверхность которого имеет термостатирующий слой. Конструкция известного газогенератора обеспечивает низкую температуру исходящего газа, что подтверждает надежность его в работе. The closest in technical essence to the proposed one is a gas generator for powder fire extinguishers, including an outer cylindrical body with openings on its side surface for the exit of exhaust gas, mounted coaxially with it and forming a combustion chamber in the form of a solid cylinder, on the side surface of which is height openings for a gas outlet are made, with a gas-generating charge placed in it in the form of a set of tablets, and initiating means located above the gas-generating charge nearby (RF patent N 2115449 class. A 62 C 13/22, 1996). The inner cylindrical body is made with a height of 0.7-0.95 of the height of the cylindrical body, the outer surface of which has a thermostatic layer. The design of the known gas generator provides a low temperature of the outgoing gas, which confirms its reliability in operation.

Недостатком известного газогенератора является обеспечение им минимально (оптимально) допустимого времени его сгорания, которое для порошковых огнетушителей составляет 3-4 секунды, только при использовании газогенерирующего заряда, изготовленного из пиротехнического состава с большой скоростью горения, в частности, марки СТК-24 по ТУ 4854-03-4973367-96, состав которого приведен в описании, т.к. его конструкция не позволяет воспламеняться одновременно большой поверхности газогенерирующего заряда. A disadvantage of the known gas generator is that it provides the minimum (optimum) allowable time of its combustion, which for 3-4 powder extinguishers, only when using a gas-generating charge made of a pyrotechnic composition with a high burning rate, in particular, grade STK-24 according to TU 4854 -03-4973367-96, the composition of which is given in the description, because its design does not allow igniting simultaneously a large surface of the gas-generating charge.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение минимального (оптимально допустимого) времени сгорания газогенерирующего заряда из пиротехнического состава любой активности (скорости сгорания) при сохранении надежности газогенератора в работе. The objective of the present invention is to provide a minimum (optimum allowable) time of combustion of the gas-generating charge from the pyrotechnic composition of any activity (combustion rate) while maintaining the reliability of the gas generator in operation.

Задача достигается тем, что в известном газогенераторе для порошковых огнетушителей, включающем наружный цилиндрический корпус с отверстиями на его боковой поверхности для выхода исходящего газа, установленный соосно с ним и образующий камеру сгорания внутренний корпус, на боковой поверхности которого по его высоте выполнены отверстия для выхода газа, с размещенным в нем газогенерирующим зарядом в виде набора таблеток, и средство инициирования, расположенное над газогенерирующим зарядом, внутренний корпус выполнен в виде полого бруска прямоугольного сечения, две параллельные стенки которого вырезаны по всей его высоте, а две другие своими ребрами совмещены со стенками наружного цилиндрического корпуса и имеют отверстия для выхода газа, общая площадь которых превышает 0,05 общей начальной площади поверхности заряда, при этом отверстия для выхода исходящего газа в наружном цилиндрическом корпусе выполнены на его сегментах, расположенных напротив стенок полого бруска, имеющих отверстия для выхода газа. The problem is achieved in that in the known gas generator for powder fire extinguishers, including an outer cylindrical body with openings on its side surface for the outlet of the outgoing gas, mounted coaxially with it and forming an internal combustion chamber forming a combustion chamber on the side surface of which openings for gas outlet are made along its height , with the gas-generating charge placed in it in the form of a set of tablets, and the initiating means located above the gas-generating charge, the inner case is made in the form of a hollow beam and a rectangular cross-section, two parallel walls of which are cut along its entire height, and the other two are aligned with the edges of the outer cylindrical body with their ribs and have openings for gas outlet, the total area of which exceeds 0.05 of the total initial surface area of the charge, with openings for exit the outgoing gas in the outer cylindrical body is made on its segments located opposite the walls of the hollow bar, having openings for the exit of gas.

Кроме того, таблетки газогенерирующего заряда размещены в полом бруске, соприкасаясь между собой и с его стенками, имеющими отверстия для выхода газа, боковыми цилиндрическими поверхностями или таким образом, что образуют цилиндр, и полый брусок выполнен высотой 0,7-1,0 высоты наружного цилиндрического корпуса. In addition, the tablets of the gas-generating charge are placed in the hollow block, in contact with each other and with its walls having openings for gas outlet, side cylindrical surfaces or in such a way that they form a cylinder, and the hollow block is made with a height of 0.7-1.0 height of the outer cylindrical body.

Преимущество предлагаемого газогенератора заключается в том, что он обеспечивает минимально допустимое время сгорания газогенерирующего заряда из пиротехнического состава любой активности (скорости сгорания), что в свою очередь обеспечивает минимально допустимое время срабатывания при сохранении надежности газогенератора в работе, т.к. обеспечивает одновременное возгорание практически всей поверхности газогенерирующего заряда и охлаждение генерируемого газа до его выхода из газогенератора. Указанный технический результат достигается за счет всей совокупности признаков, присутствующих в отличительной части формулы. В частности, экспериментально было установлено, что только в том случае, когда общая поверхность отверстий для выхода газа, выполненных на стенках полого бруска, превышает 0,05 общей начальной поверхности газогенерирующего заряда, обеспечивается достаточно быстрый выход генерируемого газа через них, тем самым повышая время срабатывания газогенератора. The advantage of the proposed gas generator is that it provides the minimum allowable time of combustion of the gas-generating charge from the pyrotechnic composition of any activity (combustion rate), which in turn provides the minimum allowable response time while maintaining the reliability of the gas generator in operation, because provides simultaneous ignition of almost the entire surface of the gas-generating charge and cooling of the generated gas before it leaves the gas generator. The specified technical result is achieved due to the totality of the features present in the distinctive part of the formula. In particular, it was experimentally established that only in the case when the total surface of the gas outlet openings made on the walls of the hollow bar exceeds 0.05 of the total initial surface of the gas-generating charge, a sufficiently rapid exit of the generated gas through them is ensured, thereby increasing the time gas generator actuation.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого газогенератора в разрезе, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a General view of the proposed gas generator in section, in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Газогенератор содержит средство инициирования 1, полый брусок 2, представляющий собой внутренний корпус с расположенным в нем газогенерирующим зарядом 3, отверстия 4 для выхода генерируемого газа, наружный цилиндрический корпус 5 с отверстиями 6 для выхода исходящего газа. Внутренний корпус в виде полого бруска 2 имеет прямоугольное сечение, в том числе может иметь и квадратное сечение, две параллельные его стороны вырезаны по всей его высоте, а отверстия 4 выполнены на двух других его сторонах, которые своими ребрами совмещены со стенками наружного цилиндрического корпуса 5. Отверстия 4 имеют общую площадь, превышающую 0,05 общей площади газогенерирующего заряда. Высота полого бруска 2 составляет 0,7-1,0 высоты наружного цилиндрического корпуса 5. Стенки полого бруска 2, имеющие отверстия 4, вместе с частью стенок наружного цилиндрического корпуса 6, находящихся напротив вырезанных по высоте стенок полого бруска 2, образуют камеру 7 сгорания. Отверстия 6 для выхода находящегося газа выполнены на сегментах боковой поверхности наружного цилиндрического корпуса 5, расположенных напротив стенок полого бруска 2, имеющих отверстия 4 для выхода генерируемого газа. Между стенками полого бруска 2, имеющими отверстия 4 для выхода газа и находящимися напротив них стенками наружного цилиндрического корпуса 5 с отверстиями 6 для выхода исходящего газа, имеются две газоотводящие полости 8. Газогенерирующий заряд 3 выполнен в виде набора таблеток, которые размещаются внутри полого бруска 2, соприкасаясь между собой и с его стенками, имеющими отверстия 4 для выхода газа, боковыми цилиндрическими поверхностями (фиг. 1) или таким образом, что образуют цилиндр. The gas generator comprises an initiating means 1, a hollow block 2, which is an inner case with a gas-generating charge 3 located therein, openings 4 for the outlet of the generated gas, an outer cylindrical body 5 with openings 6 for the exit of the outgoing gas. The inner body in the form of a hollow bar 2 has a rectangular cross section, including a square cross section, two parallel sides are cut along its entire height, and the holes 4 are made on its other two sides, which are aligned with the edges of the walls of the outer cylindrical body 5 Holes 4 have a total area exceeding 0.05 of the total area of the gas-generating charge. The height of the hollow bar 2 is 0.7-1.0 the height of the outer cylindrical body 5. The walls of the hollow bar 2 having openings 4, together with a part of the walls of the outer cylindrical body 6, which are opposite the walls of the hollow bar 2 cut along the height, form a combustion chamber 7 . Holes 6 for the exit of the gas located on the segments of the lateral surface of the outer cylindrical body 5 located opposite the walls of the hollow bar 2 having openings 4 for the exit of the generated gas. Between the walls of the hollow bar 2, having openings 4 for the exit of gas and opposite the walls of the outer cylindrical body 5 with openings 6 for the exit of the outgoing gas, there are two gas exhaust cavities 8. The gas-generating charge 3 is made in the form of a set of tablets that are placed inside the hollow bar 2 in contact with each other and with its walls having openings 4 for gas outlet, side cylindrical surfaces (Fig. 1) or in such a way that they form a cylinder.

Газогенератор работает следующим образом. The gas generator operates as follows.

С помощью средства для инициирования 1 в камере 7 сгорания поджигаются таблетки газогенерирующего заряда 3, расположенные внутри полого бруска 2. При сгорании заряда 3 образуются газы, которые через отверстия 4 попадают в газоотводящие полости 8, где происходит их охлаждение, и через отверстия 6 наружного цилиндрического корпуса 5 выходят из газогенератора. Температура исходящих из отверстий 6 газов составляет 200-250^oC, а скорость сгорания заряда составляет 3-4 секунды, что является оптимальным (минимально допустимым) для порошковых огнетушителей.Using the means for initiating 1, tablets of gas-generating charge 3, which are located inside the hollow block 2, are ignited in the combustion chamber 7. When the charge 3 is burned, gases are formed, which pass through the holes 4 into the gas exhaust cavities 8, where they are cooled, and through the holes 6 of the outer cylindrical body 5 exit the gas generator. The temperature of the gases emanating from the openings 6 is 200-250 ^o C, and the charge combustion rate is 3-4 seconds, which is optimal (minimum acceptable) for powder fire extinguishers.

Указанный технический результат был получен при использовании в качестве газогенерирующего заряда таблеток марки ГП-40С по ТУ 080-22-115-02-88 и таблеток марки СТК-24 по ТУ 4854-03-4973367-96, имеющих разный состав и соответственно разную скорость горения. В частности, скорость горения таблеток марки СТК-24 значительно превышает скорость горения таблеток марки ГП-40С. Однако при использовании их в предлагаемом газогенераторе скорости сгорания их практически совпали (3 секунды для СТК-24 и 4 секунды для ГП-40С). The specified technical result was obtained when using GP-40S tablets as per TU 080-22-115-02-88 and STK-24 tablets according to TU 4854-03-4973367-96 having different composition and correspondingly different speed as a gas-generating charge. burning. In particular, the burning rate of STK-24 tablets significantly exceeds the burning rate of GP-40S tablets. However, when using them in the proposed gas generator, the combustion rates practically coincided (3 seconds for STK-24 and 4 seconds for GP-40S).

Указанные результаты получены на газогенераторах, общая площадь отверстий для выхода газа на стенках полого бруска которых составляла 0,051 и 0,055 общей площади поверхности газогенерирующего заряда соответственно. These results were obtained on gas generators, the total area of the gas outlet openings on the walls of the hollow bar of which was 0.051 and 0.055 of the total surface area of the gas-generating charge, respectively.

Claims

1. A gas generator for powder fire extinguishers, including an outer cylindrical body with holes on its side surface for the exit of the outgoing gas, mounted coaxially with it and forming a combustion chamber on the inner body, on the side surface of which holes for the exit of gas are made with its height located gas-generating charge in the form of a set of tablets, and initiating means located above the gas-generating charge, characterized in that the inner case is made in the form of a hollow bar rectangular section, two parallel walls of which are cut along its entire height, and the other two are aligned with the edges of the outer cylindrical body with their ribs and the openings for gas discharge are made on them, and the total area of these holes exceeds 0.05 of the total initial surface area of the charge, this opening for the exit of the outgoing gas in the outer cylindrical body is made on its segments located opposite the walls of the hollow bar, having openings for the exit of gas.

2. The gas generator according to claim 1, characterized in that the tablets of the gas-generating charge are placed in the hollow bar, in contact with the side cylindrical surfaces between each other and with its walls having openings for the exit of gas.

3. The gas generator according to claim 1, characterized in that the tablets of the gas-generating charge are placed in the hollow bar in such a way that they form a cylinder.

4. A gas generator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the hollow bar is made with a height of 0.7 - 1.0 of the height of the outer cylindrical body.