RU2347979C2 - Pyrotechnic nitrogen-generating device - Google Patents

Pyrotechnic nitrogen-generating device Download PDF

Info

Publication number
RU2347979C2
RU2347979C2 RU2005119255/06A RU2005119255A RU2347979C2 RU 2347979 C2 RU2347979 C2 RU 2347979C2 RU 2005119255/06 A RU2005119255/06 A RU 2005119255/06A RU 2005119255 A RU2005119255 A RU 2005119255A RU 2347979 C2 RU2347979 C2 RU 2347979C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nitrogen
perforated
igniter
pyrotechnic
solid
Prior art date
Application number
RU2005119255/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005119255A (en
Inventor
Виталий Георгиевич Кобцев (RU)
Виталий Георгиевич Кобцев
Альберт Алексеевич Шишков (RU)
Альберт Алексеевич Шишков
Александр Борисович Бобович (RU)
Александр Борисович Бобович
н Михаил Александрович Багдасарь (RU)
Михаил Александрович Багдасарьян
Сергей Алексеевич Калашников (RU)
Сергей Алексеевич Калашников
Сергей Викторович Конопатов (RU)
Сергей Викторович Конопатов
Виктор Сатарович Мухамедов (RU)
Виктор Сатарович Мухамедов
ков Владимир Анатольевич Пол (RU)
Владимир Анатольевич Поляков
Роберт Петрович Коротков (RU)
Роберт Петрович Коротков
Сергей Николаевич Воробьев (RU)
Сергей Николаевич Воробьев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Московский институт теплотехники"
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московский институт теплотехники", Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Московский институт теплотехники"
Priority to RU2005119255/06A priority Critical patent/RU2347979C2/en
Publication of RU2005119255A publication Critical patent/RU2005119255A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2347979C2 publication Critical patent/RU2347979C2/en

Links

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: present invention pertains to the design of self-contained sources of compressed gas, and particularly to low-temperature solid fuel gas generators. The pyrotechnic nitrogen-generating device has a case with a cover, put inside a combustion chamber, a cartridge of solid nitrogen source, a pyrocartridge, an igniter of the cartridge of solid nitrogen source, a cooling unit and a baffle with a delivery outlet. The cooling unit has perforated ends, forming a space filled with a coolant, and is fitted between the baffle with the delivery outlet and the combustion chamber. The cartridge of solid nitrogen source is in form of blocks with central openings, arranged coaxially with the case, with fixed gaps between them. The igniter is in form of a perforated refractory cup with a blind bottom, fitted inside the central openings of the nitrogen-generating blocks and filled with pyrotechnical tablets or solid fuel blocks, located in the gap between them. The invention increases output of the nitrogen-generating device.
EFFECT: increased output of nitrogen-generating device.
11 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области создания автономных источников сжатого газа, а именно низкотемпературных твердотопливных газогенераторов, используемых для приведения в работу различных силовых приводов, наддува полостей и агрегатов летательных аппаратов и для других целей, а также к конструкциям генераторов холодного азота, температура которого не превышает 100°С.The invention relates to the field of creating autonomous sources of compressed gas, namely, low-temperature solid fuel gas generators used to drive various power drives, pressurize cavities and units of aircraft and for other purposes, as well as to designs of cold nitrogen generators, the temperature of which does not exceed 100 ° FROM.

Известен газогенератор холодного чистого азота (пат. №2154769 RU, МКИ 7F23 R 5/00), содержащий корпус с размещенными в нем камерой сгорания с канальным зарядом твердого источника азота и камерой охлаждения, разделенными перегородкой с соплом. Камера охлаждения выполнена в виде отдельного блока, который герметично закреплен в корпусе генератора. Этот блок снабжен подвижными перфорированными днищами с пакетами сеток, величина ячеек которых уменьшается по мере удаления от днищ. Блок охлаждения заполнен нейтральной мелкодисперсной 0,5-1,0 мм двуокисью кремния SiO2. На перегородке между соплом и передним перфорированным днищем установлен рассекатель газа с боковыми отверстиями. Перегородка с соплом выполнена с возможностью перемещения. Подача холодного чистого азота потребителю осуществляется через выходной штуцер. На переднем днище корпуса размещены пиропатрон и воспламенитель заряда твердого источника азота. Расходные характеристики азота не превышают 0,5 кг/с.Known gas generator of cold pure nitrogen (US Pat. No. 2154769 RU, MKI 7F23 R 5/00), comprising a housing with a combustion chamber placed therein with a channel charge of a solid nitrogen source and a cooling chamber separated by a partition with a nozzle. The cooling chamber is made in the form of a separate unit, which is hermetically fixed in the generator housing. This block is equipped with movable perforated bottoms with mesh packets, the cell size of which decreases with distance from the bottoms. The cooling unit is filled with neutral finely dispersed 0.5-1.0 mm silicon dioxide SiO 2 . On the partition between the nozzle and the front perforated bottom there is a gas divider with side openings. The partition with the nozzle is made with the possibility of movement. The supply of cold pure nitrogen to the consumer is carried out through the outlet fitting. On the front bottom of the body there is a pyro cartridge and an ignitor of charge of a solid nitrogen source. Consumption characteristics of nitrogen do not exceed 0.5 kg / s.

При подаче команды на пиропатрон с помощью воспламенителя загорается заряд твердого источника азота. В результате реакции горения заряда образуется азот с температурой ~500°С и большое количество конденсированных частиц, которые поступают в блок охлаждения. Проходя через плотно сжатую перфорированными днищами и пакетами сеток мелкодисперсную двуокись кремния, азот фильтруется и охлаждается до требуемой температуры. Конденсированная фаза улавливается в блоке охлаждения, обеспечивая тем самым получение холодного и чистого азота.When a command is issued to the igniter with the help of an igniter, the charge of a solid nitrogen source lights up. As a result of the combustion reaction of the charge, nitrogen is formed with a temperature of ~ 500 ° C and a large number of condensed particles that enter the cooling unit. Finely dispersed silicon dioxide passing through densely compressed perforated bottoms and mesh packets, the nitrogen is filtered and cooled to the required temperature. The condensed phase is trapped in the cooling unit, thereby providing cold and pure nitrogen.

Недостаток данной конструкции состоит в том, что для газогенераторов с расходными характеристиками ~2-5 кг/с, временем работы ~1-3 с, с конструктивным ограничением наружного диаметра газогенератора и в случае использования состава с температурой азота в камере сгорания более 1000°С, такую конструкцию нельзя использовать.The disadvantage of this design is that for gas generators with flow characteristics ~ 2-5 kg / s, operating time ~ 1-3 s, with a structural limitation of the outer diameter of the gas generator and in the case of using a composition with a nitrogen temperature in the combustion chamber of more than 1000 ° C , this design cannot be used.

Задача изобретения - создание газогенератора с температурой азота на выходе не более 100°С.The objective of the invention is the creation of a gas generator with a temperature of nitrogen at the outlet of not more than 100 ° C.

Целью изобретения является повышение производительности азотгенерирующего устройства при ограниченных габаритах (диаметра корпуса).The aim of the invention is to increase the productivity of the nitrogen generating device with limited dimensions (case diameter).

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус с крышкой, расположенную внутри корпуса камеру сгорания, заряд твердого источника азота, пиропатрон и воспламенитель заряда твердого источника азота, блок охлаждения, состоящий из перфорированных днищ, образующих пространство, заполненное охладителем, а также перегородку с расходным отверстием, блок охлаждения установлен между перегородкой с расходным отверстием и камерой сгорания, при этом заряд твердого источника азота выполнен в виде шашек с центральными отверстиями, шашки установлены соосно корпусу с фиксированными зазорами между собой, а воспламенитель выполнен в виде перфорированного жаропрочного стакана с глухим дном, установленного внутри центральных отверстий азотгенерирующих шашек и заполненного пиротехническими таблетками или твердотопливными шашками, расположенными с зазором между собой.This goal is achieved by the fact that in a device comprising a housing with a cover, a combustion chamber located inside the housing, a charge of a solid nitrogen source, a squib and an igniter of a charge of a solid nitrogen source, a cooling unit, consisting of perforated bottoms forming a space filled with a cooler, as well as a partition with a feed hole, the cooling unit is installed between the partition with the feed hole and the combustion chamber, while the charge of a solid nitrogen source is made in the form of checkers with a central opening In this case, the checkers are mounted coaxially with the housing with fixed gaps between each other, and the igniter is made in the form of a perforated heat-resistant glass with a blank bottom mounted inside the central holes of the nitrogen generating checkers and filled with pyrotechnic tablets or solid fuel checkers located with a gap between each other.

Перфорация выполнена в стенке стакана напротив зазоров между торцами азотгенерирующих шашек равномерно по окружности с отверстиями одинакового диаметра в поперечном сечении.Perforation is made in the wall of the glass opposite the gaps between the ends of the nitrogen-generating blocks evenly around the circumference with holes of the same diameter in cross section.

Азотгенерирующие шашки имеют фаску (фаски) со стороны центральных отверстий на пересечении с торцевой поверхностью.Nitrogen-generating checkers have a chamfer (chamfers) from the side of the central holes at the intersection with the end surface.

Охладитель представляет собой пакет жаропрочных частиц из чугуна или корунда.The cooler is a package of heat-resistant particles of cast iron or corundum.

Пиротехнические таблетки, расположенные по оси стакана, заключены в цилиндрическую сгораемую оболочку, например из бумаги.Pyrotechnic tablets located along the axis of the glass are enclosed in a cylindrical combustible shell, for example of paper.

В воспламенителе дополнительно установлены инертные таблетки, расположенные по обе стороны от поперечного сечения перфорации стакана.An inert tablet is additionally installed in the igniter, located on both sides of the cross section of the glass perforation.

Между пиропатроном и воспламенителем установлена шашка-усилитель, выполненная из твердого топлива или пиротехнического состава, причем на торце, обращенном к пиропатрону, установлена цилиндрическая шайба с коническим каналом, от периферии сужающимся к торцу шашки усилителя.An amplifier checker is installed between the igniter and the igniter, made of solid fuel or pyrotechnic composition, and a cylindrical washer with a conical channel is installed at the end facing the igniter, tapering from the periphery to the end of the amplifier checker.

Жаропрочные частицы охладителя расположены слоями, при этом более крупные фракции расположены ближе к камере сгорания.The heat-resistant particles of the cooler are arranged in layers, while the larger fractions are located closer to the combustion chamber.

Жаропрочные частицы отделены между собой перфорированными плоскими жаростойкими решетками и сетками.Heat-resistant particles are separated by perforated flat heat-resistant gratings and nets.

Между перфорированным днищем, обращенным к камере сгорания, образовано свободное цилиндрическое пространство, ограниченное дополнительной перфорированной решеткой, опирающейся через кольцевую проставку по периферии на перфорированное днище.Between the perforated bottom facing the combustion chamber, a free cylindrical space is formed, limited by an additional perforated grate resting on the perforated bottom through an annular spacer on the periphery.

Расходное отверстие выполнено в виде сопла с конической заглушкой высокого давления, утопленной внутри сопла и скрепленной с ним, например штифтом, причем сопло снабжено ловителем заглушки, выполненным в виде глухого стакана с боковыми окнами и закрепленным, например, с помощью резьбового соединения, по наружной боковой поверхности сопла.The supply hole is made in the form of a nozzle with a high-pressure conical plug, recessed inside the nozzle and fastened with it, for example, with a pin, and the nozzle is equipped with a plug catch, made in the form of a blind glass with side windows and secured, for example, using a threaded connection, on the outer side nozzle surface.

Предложенное пиротехническое азотгенерирующее устройство поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез устройства.The proposed pyrotechnic nitrogen generating device is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of the device.

Пиротехническое азотгенерирующее устройство содержит корпус 1 с крышкой 2, расположенную внутри корпуса камеру сгорания 3, заряд твердого источника азота 4, состоящий из канальных шашек всестороннего горения, установленных соосно корпусу 1 с фиксированными зазорами между собой 5 и имеющих фаску (фаски) 6 со стороны канала на пересечении с торцевой поверхностью.The pyrotechnic nitrogen generating device comprises a housing 1 with a cover 2, a combustion chamber 3 located inside the housing, a solid nitrogen source charge 4, consisting of channel all-round checkers mounted coaxially to the housing 1 with fixed gaps between each other 5 and having a chamfer (chamfers) 6 from the channel side at the intersection with the end surface.

Пиропатрон 7 установлен в гнездо хвостовика 8 корпуса 1. В хвостовик 8 изнутри камеры сгорания 3 установлена втулка 9 (например, с помощью резьбового соединения) с центральным каналом 10 для прохода форса огня от пиропатрона к канальной пиротехнической шашке-усилителю 11, на передней торцевой поверхности, обращенной к пиропатрону, установлена металлическая цилиндрическая шайба 12 с коническим каналом, от периферии сужающимся к торцу шашки-усилителя. Шашка-усилитель 11 другим своим торцом опирается на диафрагму 13, закрепленную внутри втулки 9, например, с помощью резьбового соединения.The igniter 7 is installed in the socket of the shank 8 of the housing 1. In the shank 8 from the inside of the combustion chamber 3 there is a sleeve 9 (for example, by means of a threaded connection) with a central channel 10 for passage of the force of fire from the igniter to the channel pyrotechnic checker-amplifier 11, on the front end surface facing the squib, a metal cylindrical washer 12 is installed with a conical channel, from the periphery tapering to the end of the checker-amplifier. The checker amplifier 11 rests with its other end face on the diaphragm 13 fixed inside the sleeve 9, for example, by means of a threaded connection.

Втулка 9 своей наружной боковой поверхностью является центрирующим элементом для перфорированного жаропрочного стакана 14 с глухим дном. В стакане 14 перфорация 15 на боковой поверхности выполнена равномерно по окружности напротив зазора 5. Стакан 14 заполнен пиротехническими таблетками 16 (или твердотопливными шашками, расположенными с осевым зазором между собой) и послойно - инертными таблетками 17 по периферии у внутренней стенки стакана при необходимости заполнения пустот в стакане. Центральный «столб» с пиротехническими таблетками заключен в сгораемую цилиндрическую оболочку 18, например, бумажную. Набор пиротехнических таблеток закрыт сгораемой крышкой 19, например, из ткани.The sleeve 9 with its outer side surface is a centering element for a perforated heat-resistant glass 14 with a blind bottom. In the cup 14, the perforation 15 on the side surface is made evenly around the circumference opposite the gap 5. The cup 14 is filled with pyrotechnic tablets 16 (or solid fuel blocks located with an axial clearance between them) and layer-by-layer inert tablets 17 along the periphery of the inner wall of the cup if void filling is necessary in glass. The central "pillar" with pyrotechnic tablets is enclosed in a combustible cylindrical shell 18, for example, paper. The set of pyrotechnic tablets is closed with a combustible lid 19, for example, of fabric.

Пакет из азотгенерирующих шашек (заряд 4) поджимается шайбой 20 посредством гайки 21 к подпятнику 22 (дну перфорированного стакана 14). Фиксированный зазор 5 между шашками обеспечивается столбиками-цилиндрами 23, выполненными из теплостойкого твердого материала, приклеенными, например, к одной из торцевых поверхностей азотгенерирующих шашек и равномерно расположенными по окружности, например, на среднем диаметре шашки.A package of nitrogen-generating checkers (charge 4) is pressed by the washer 20 by means of a nut 21 to the thrust bearing 22 (the bottom of the perforated cup 14). A fixed gap 5 between the checkers is provided by columns-cylinders 23 made of heat-resistant solid material, glued, for example, to one of the end surfaces of the nitrogen-generating checkers and evenly spaced around, for example, on the average diameter of the checkers.

Пакет из азотгенерирующих шашек, установленных в перфорированном стакане с глухим дном, имеющем на диске-подпятнике 22 (с внешней стороны от перфорированной трубки) отверстия 24 для прохода газа, равномерно расположенные по окружности, поджимается к втулке 9 с помощью кольца 25, опирающегося на решетку-диск 26, далее последовательно поджимается кольцом-проставкой 27, опирающимся на входную решетку 28 корпуса охладителя 29. Промежуточная решетка 30 охладителя 29 ограничивает крупнозернистую структуру слоя 31 передней части охладителя, внутри жаропрочных сеток 32, примыкающих вплотную к решеткам.A package of nitrogen-generating checkers installed in a perforated cup with a blind bottom, which has 24 gas holes 24 uniformly spaced on the disk-thrust plate 22 (from the outside of the perforated tube) is pressed against sleeve 9 using a ring 25 supported by a grate -disk 26, then sequentially pressed by a spacer ring 27, resting on the input grille 28 of the cooler body 29. The intermediate grill 30 of the cooler 29 limits the coarse-grained structure of the layer 31 of the front of the cooler, inside the heat river nets 32 adjacent to the gratings.

Мелкозернистая фракция слоя 33 охладителя 29 заключена между промежуточной решеткой 30 и выходной решеткой 34, изнутри к решеткам примыкают жаропрочные сетки 35.A fine-grained fraction of the cooler layer 33 is enclosed between the intermediate grill 30 and the output grill 34, and heat-resistant grids 35 are adjacent to the grids from the inside.

Корпус охладителя 29 устанавливается в корпус 1 на герметике для исключения перетекания газов по кольцевому зазору. Сборка азотгенерирующих шашек через подпятник поджимается собранным охладителем 29, который в свою очередь поджимается перегородкой 36 с расходным отверстием-соплом 37 (с помощью резьбового соединения с корпусом 1). Сопло 37 закрыто заглушкой 38 высокого давления, сопряжение поверхностей которых происходит по боковой конической поверхности. Заглушка зафиксирована в сопле штифтом 39. На наружный диаметр сопла навинчивается ловитель 40 заглушки, который представляет из себя стакан с боковыми окнами 41 и глухим дном, утопленным на величину высоты заглушки в осевом направлении.The cooler body 29 is installed in the housing 1 on the sealant to prevent the flow of gases along the annular gap. The assembly of the nitrogen generating blocks through the thrust bearing is pressed by the assembled cooler 29, which in turn is pressed by the partition 36 with the nozzle-nozzle supply hole 37 (using a threaded connection to the housing 1). The nozzle 37 is closed by a high-pressure plug 38, the surfaces of which are mated on a lateral conical surface. The cap is fixed in the nozzle by a pin 39. A cap catcher 40 is screwed onto the outer diameter of the nozzle, which is a glass with side windows 41 and a blank bottom recessed by the height of the cap in the axial direction.

Крышка 2 устанавливается в корпусе 1 на резьбе, одинаковой с наружной резьбой перегородки 36. Газоход 42 на торце имеет заглушку 43, вскрывающуюся при определенном давлении.The cover 2 is mounted in the housing 1 on a thread identical with the external thread of the partition 36. The gas duct 42 at the end has a plug 43 that opens at a certain pressure.

Важно отметить, что азотгенерирующие составы имеют прочность на сжатие, превышающую прочность на растяжение в 150-250 раз.It is important to note that the nitrogen generating compositions have a compressive strength exceeding the tensile strength by 150-250 times.

При оценке прочности канальной шашки в радиальном и окружном направлениях были использованы формулы Ляме для расчета главных нормальных напряжений толстостенных цилиндрических оболочек (см. «Справочник машиностроителя», том 3, М., ГН-ТИ машиностроительной литературы, 1962 г., с.211-212).When assessing the strength of the channel checkers in the radial and circumferential directions, the Lyame formulas were used to calculate the main normal stresses of thick-walled cylindrical shells (see "Machine Builder's Manual", vol. 3, M., GN-TI engineering literature, 1962, p. 211- 212).

Наиболее напряженные точки полого цилиндра при любых значениях давления снаружи и изнутри расположены у внутренней поверхности цилиндра.The most stressed points of the hollow cylinder at any pressure outside and inside are located at the inner surface of the cylinder.

Для реальной конструкции шашки:For the real design of the checkers:

σr=-Р; σt≈1,3·Р,σ r = -P; σ t ≈1.3 · P,

гдеWhere

σr - радиальное напряжение во внутренних точках,σ r - radial stress at internal points,

σt - окружное напряжение в тех же точках,σ t - circumferential stress at the same points,

Р - внутреннее давление (перепад).P is the internal pressure (differential).

При перепаде давления в 1,5-2 атм (что может быть в начальный момент времени воспламенения заряда) запас прочности шашки практически отсутствует.With a pressure drop of 1.5-2 atm (which may be at the initial time of ignition of the charge), the safety factor of the drafts is practically absent.

Для надежного воспламенения высокотемпературного воспламенительного состава (пиротехнических таблеток или твердотопливных шашек) предложено между пиропатроном и воспламенителем установить шашку-усилитель. Это замедляет нестационарную фазу формирования факела от пиропатрона и способствует рассеянию раскаленных частиц по сечению и по скорости.To reliably ignite a high-temperature igniter composition (pyrotechnic tablets or solid fuel checkers), it was proposed to install an amplifier block between the squib and igniter. This slows down the unsteady phase of the formation of the torch from the squib and promotes the scattering of hot particles over the cross section and speed.

Особенность воспламенения азотгенерирующих шашек - это необходимость применять высокотемпературные (более 3000°С) пиротехнические составы с большим количеством конденсированной фазы в продуктах сгорания. Это приводит к тому, что конденсированные частицы, попадая в фильтр, охлаждаются и оседают на зернах охладителя, забивая проходы между зернами, перекрывая площадь проходного сечения для азота. Использование в качестве охладителя зерен двуокиси кремния SiO2 фракционного состава 0,5-1,0 мм вызывает оплавление зерен высокотемпературной к-фазой воспламенительного состава, что приводит к «запиранию» камеры сгорания при высоком давлении.The peculiarity of ignition of nitrogen generating drafts is the need to use high-temperature (more than 3000 ° C) pyrotechnic compositions with a large amount of condensed phase in the combustion products. This leads to the fact that the condensed particles, falling into the filter, are cooled and deposited on the grains of the cooler, clogging the passages between the grains, blocking the passage area for nitrogen. The use of a fractional composition of 0.5-1.0 mm as a cooler of silicon dioxide SiO 2 grains causes the grains to melt with a high-temperature k-phase igniter composition, which leads to a "locking" of the combustion chamber at high pressure.

Использование в качестве охладителя зерен чугуна (дробь чугунная колотая), имеющих в 1,5 раза меньшую теплоемкость, но в 3 раза большую плотность, чем у двуокиси кремния SiO2, является в 2 раза более эффективным для обеспечения минимального объема охладителя (возможно использование в качестве охладителя зерен корунда, имеющего на 300°С выше температуру плавления, чем чугун или двуокись кремния SiO2). Но чтобы к-фаза воспламенительного состава не «сваривала» частицы чугуна, предложено в начале фильтра использовать частицы крупного фракционного состава, например, 2-4 мм, а затем частицы 0,5-1,5 мм.The use of cast iron grains (chipped cast iron grains) having a 1.5 times lower heat capacity but 3 times higher density than silicon dioxide SiO 2 as a cooler is 2 times more effective to ensure a minimum amount of cooler (use in as a cooler of corundum grains having a melting point 300 ° C higher than cast iron or silicon dioxide SiO 2 ). But so that the k-phase of the igniter composition does not “weld” pig-iron particles, it is proposed to use particles of large fractional composition, for example, 2-4 mm, and then particles 0.5-1.5 mm at the beginning of the filter.

К тому же, для выравнивания потока газа по всему сечению охладителя с зернистым слоем используются перфорированные решетки с сетками перед зернистым слоем (см., например, кн. «Аэродинамика технологических аппаратов (подвод, отвод и распределение потока по сечению аппаратов)», авт. И.Е.Идельчик, М., «Машиностроение», 1983 г., с.271, структура потока внутри насыпного слоя зернистых тел).In addition, to equalize the gas flow over the entire cross section of the cooler with a granular layer, perforated grids with grids in front of the granular layer are used (see, for example, the book “Aerodynamics of technological apparatus (inlet, outlet, and distribution of flow over the cross section of apparatus),” ed. I.E. Idelchik, M., “Mechanical Engineering”, 1983, p.271, flow structure inside the bulk layer of granular bodies).

Предложено слои зернистого охладителя разделять перфорированными решетками.It is proposed to separate the grain cooler layers with perforated gratings.

Для скапливания шлаков при сгорании азотгенерирующих шашек и выравнивания неоднородности потока продуктов сгорания заряда и воспламенителя предложено образовать свободный объем между перфорированным днищем охладителя, обращенным к камере сгорания, и дополнительной перфорированной решеткой, отстоящей от этого днища на определенном расстоянии в осевом направлении.To accumulate slag during the combustion of nitrogen generating drafts and to smooth out the inhomogeneity of the flow of the products of charge and ignition, it is proposed to form a free volume between the perforated bottom of the cooler facing the combustion chamber and an additional perforated grate that is separated from this bottom by a certain distance in the axial direction.

Учитывая, что азотгенерирующие шашки нормально воспламеняются при высоком давлении, то в камере сгорания для обеспечения этого условия предложено расходное отверстие-сопло газогенератора снабдить заглушкой высокого давления (на 100-200 ата) с ловителем заглушки.Considering that nitrogen-generating checkers normally ignite at high pressure, it was proposed to provide a flow nozzle-nozzle of the gas generator in the combustion chamber to ensure this condition with a high-pressure plug (for 100-200 ata) with a plug catch.

Следует отметить, что в случае использования таблеток шарообразной формы, по продольной оси перфорированного корпуса устанавливается цилиндр из полностью сгораемого материала, например, из бумаги, который целиком заполняется пиротехническими таблетками. Напротив отверстий (в горизонтальном слое) размещаются активные таблетки и только между отверстиями - инертные. Инертные таблетки используются при подборе навески высокотемпературного состава для обеспечения заданных требований по времени выхода на режим.It should be noted that in the case of using spherical-shaped tablets, a cylinder is made along the longitudinal axis of the perforated body from a completely combustible material, for example, from paper, which is completely filled with pyrotechnic tablets. Opposite the holes (in the horizontal layer) active tablets are placed and only between the holes are inert. Inert tablets are used in the selection of a sample of a high-temperature composition to ensure the specified requirements for the time to enter the regime.

Пиротехническое азотгенерирующее устройство работает следующим образом.Pyrotechnic nitrogen generating device operates as follows.

При подаче сигнала на пиропатрон 7 форс огня зажигает шашку-усилитель 11, от продуктов сгорания которой сгорает крышка 19 и воспламеняются пиротехнические таблетки (шашки) высокотемпературного воспламенительного состава 16, продукты сгорания которого в свою очередь через боковые отверстия жаропрочного стакана 14 воспламеняют прежде всего торцы азотгенерирующих шашек 4 и их боковые поверхности. Общая смесь газов устремляется к охладителю через отверстия 24 подпятника 22 воспламенительного перфорированного стакана 14.When a signal is supplied to the igniter 7, the force of fire ignites the amplifier block 11, from the combustion products of which the lid 19 burns and the pyrotechnic tablets (checkers) of the high-temperature igniter composition 16 are ignited, the combustion products of which, in turn, primarily ignite the ends of the nitrogen generating through the side openings of the heat-resistant glass 14 checkers 4 and their side surfaces. The total mixture of gases rushes to the cooler through the holes 24 of the thrust bearing 22 of the igniter perforated glass 14.

Поток азота с частицами к-фазы (конденсированной фазы высокотемпературного воспламенительного состава) проходит к охладителю, и частицы к-фазы оседают на крупных зернах охладителя (дробь колотого чугуна или корунда). Далее азот с оставшимися примесями поступает во вторую часть охладителя с мелкими фракциями зерен, а затем поступает к перегородке 36 с расходным отверстием-соплом 37. Заглушка высокого давления 38 вскрывается (срезается штифт, обеспечивающий разброс расчетного давления ±10% от номинала) и попадает в ловитель 40, а газ через боковые окна 41 попадает в пространство между корпусом 1 и крышкой 2 и по газоходу 42, вскрывая заглушку 43, попадает к потребителю.A stream of nitrogen with particles of the k-phase (the condensed phase of a high-temperature igniter composition) passes to the cooler, and the particles of the k-phase settle on large grains of the coolant (fraction of chipped cast iron or corundum). Further, the nitrogen with the remaining impurities enters the second part of the cooler with fine grain fractions, and then enters the septum 36 with the nozzle-nozzle supply hole 37. The high-pressure plug 38 is opened (the pin is cut off, providing a design pressure spread of ± 10% of the nominal) and falls into trap 40, and gas through the side windows 41 enters the space between the housing 1 and the cover 2 and through the duct 42, opening the plug 43, enters the consumer.

С указанным устройством проведены экспериментальные работы и получены положительные результаты.With this device, experimental work was carried out and positive results were obtained.

Claims (11)

1. Пиротехническое азотгенерирующее устройство, содержащее корпус с крышкой, расположенную внутри корпуса камеру сгорания, заряд твердого источника азота, пиропатрон и воспламенитель заряда твердого источника азота, блок охлаждения, состоящий из перфорированных днищ, образующих пространство, заполненное охладителем, а также перегородку с расходным отверстием, отличающееся тем, что блок охлаждения установлен между перегородкой с расходным отверстием и камерой сгорания, при этом заряд твердого источника азота выполнен в виде шашек с центральными отверстиями, шашки установлены соосно корпусу с фиксированными зазорами между собой, а воспламенитель выполнен в виде перфорированного жаропрочного стакана с глухим дном, установленного внутри центральных отверстий азотгенерирующих шашек и заполненного пиротехническими таблетками или твердотопливными шашками, расположенными с зазором между собой.1. Pyrotechnic nitrogen generating device comprising a housing with a cover, a combustion chamber located inside the housing, a charge of a solid nitrogen source, a pyro cartridge and an igniter of a charge of a solid nitrogen source, a cooling unit consisting of perforated bottoms forming a space filled with a cooler, and also a partition with a flow hole characterized in that the cooling unit is installed between the partition with the flow hole and the combustion chamber, while the charge of the solid nitrogen source is made in the form of checkers with sweeping holes checkers housing mounted coaxially with fixed gaps between themselves, and the igniter is configured as a perforated heat-resistant glass with a closed bottom, fitted inside the central holes azotgeneriruyuschih pieces and filled with pyrotechnic tablets or solid-checkers, arranged with a gap between them. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перфорация выполнена в стенке стакана напротив зазоров между торцами азотгенерирующих шашек равномерно по окружности с отверстиями одинакового диаметра в поперечном сечении.2. The device according to claim 1, characterized in that the perforation is made in the wall of the glass opposite the gaps between the ends of the nitrogen-generating blocks evenly around the circumference with holes of the same diameter in the cross section. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что азотгенерирующие шашки имеют фаску (фаски) со стороны центральных отверстий на пересечении с торцевой поверхностью.3. The device according to claim 1, characterized in that the nitrogen generating checkers have a chamfer (chamfers) from the side of the Central holes at the intersection with the end surface. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что охладитель представляет собой пакет жаропрочных частиц из чугуна или корунда.4. The device according to claim 1, characterized in that the cooler is a package of heat-resistant particles of cast iron or corundum. 5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что пиротехнические таблетки, расположенные по оси стакана, заключены в цилиндрическую сгораемую оболочку, например из бумаги.5. The device according to claim 2, characterized in that the pyrotechnic tablets located along the axis of the glass are enclosed in a cylindrical combustible shell, for example of paper. 6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в воспламенителе дополнительно установлены инертные таблетки, расположенные по обе стороны от поперечного сечения перфорации стакана.6. The device according to claim 2, characterized in that the igniter additionally contains inert tablets located on both sides of the cross section of the perforation of the glass. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет шашку-усилитель, установленную между пиропатроном и воспламенителем и выполненную из твердого топлива или пиротехнического состава, причем на торце, обращенном к пиропатрону, установлена цилиндрическая шайба с коническим каналом от периферии, сужающимся к торцу шашки-усилителя.7. The device according to claim 1, characterized in that it has a checker amplifier mounted between the squib and igniter and made of solid fuel or pyrotechnic composition, and at the end facing the squib there is a cylindrical washer with a conical channel from the periphery, tapering to the end of the checker amplifier. 8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что жаропрочные частицы охладителя расположены слоями, при этом более крупные фракции расположены ближе к камере сгорания.8. The device according to claim 4, characterized in that the heat-resistant particles of the cooler are arranged in layers, while the larger fractions are located closer to the combustion chamber. 9. Устройство по п.4, отличающееся тем, что жаропрочные частицы отделены между собой перфорированными плоскими жаростойкими решетками и сетками.9. The device according to claim 4, characterized in that the heat-resistant particles are separated by perforated flat heat-resistant lattices and nets. 10. Устройство по п.4, отличающееся тем, что между перфорированным днищем, обращенным к камере сгорания, образовано свободное цилиндрическое пространство, ограниченное дополнительной перфорированной решеткой, опирающейся через кольцевую проставку по периферии на перфорированное днище.10. The device according to claim 4, characterized in that between the perforated bottom facing the combustion chamber, a free cylindrical space is formed, limited by an additional perforated grate resting on the perforated bottom through an annular spacer on the periphery. 11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расходное отверстие выполнено в виде сопла с конической заглушкой высокого давления, утопленной внутри сопла и скрепленной с ним, например, штифтом, причем сопло снабжено ловителем заглушки, выполненным в виде глухого стакана с боковыми окнами и закрепленным, например, с помощью резьбового соединения, по наружной боковой поверхности сопла. 11. The device according to claim 1, characterized in that the discharge hole is made in the form of a nozzle with a high-pressure conical plug, recessed inside the nozzle and fastened with it, for example, with a pin, and the nozzle is equipped with a plug catch made in the form of a blind glass with side windows and secured, for example, using a threaded connection, on the outer side surface of the nozzle.
RU2005119255/06A 2005-06-22 2005-06-22 Pyrotechnic nitrogen-generating device RU2347979C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005119255/06A RU2347979C2 (en) 2005-06-22 2005-06-22 Pyrotechnic nitrogen-generating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005119255/06A RU2347979C2 (en) 2005-06-22 2005-06-22 Pyrotechnic nitrogen-generating device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005119255A RU2005119255A (en) 2006-12-27
RU2347979C2 true RU2347979C2 (en) 2009-02-27

Family

ID=37759426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005119255/06A RU2347979C2 (en) 2005-06-22 2005-06-22 Pyrotechnic nitrogen-generating device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2347979C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459149C2 (en) * 2010-09-22 2012-08-20 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" Cold pure nitrogen generator
RU2459657C2 (en) * 2010-09-22 2012-08-27 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" (ОАО "ФНПЦ "НИИ прикладной химии") Gas generator
RU2464498C2 (en) * 2010-10-26 2012-10-20 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт материалов" (ОАО "ЦНИИМ") Device to cool gas flow and method to receive heat-absorbing material
RU2633976C1 (en) * 2016-06-09 2017-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Solid fuel gas generator
RU2688054C1 (en) * 2018-08-23 2019-05-17 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Device for gasification of solid hydrocarbons for ramjet engine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459149C2 (en) * 2010-09-22 2012-08-20 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" Cold pure nitrogen generator
RU2459657C2 (en) * 2010-09-22 2012-08-27 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" (ОАО "ФНПЦ "НИИ прикладной химии") Gas generator
RU2464498C2 (en) * 2010-10-26 2012-10-20 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт материалов" (ОАО "ЦНИИМ") Device to cool gas flow and method to receive heat-absorbing material
RU2633976C1 (en) * 2016-06-09 2017-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Solid fuel gas generator
RU2688054C1 (en) * 2018-08-23 2019-05-17 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Device for gasification of solid hydrocarbons for ramjet engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005119255A (en) 2006-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2347979C2 (en) Pyrotechnic nitrogen-generating device
CN101970265B (en) Gas generator for inflating a gas bag of a vehicle occupant restraint system and method of inflating a gas bag
CN101446413B (en) Combined type multi-injector burner
US2703960A (en) Rocket
JPS6314249B2 (en)
AU2005237134A1 (en) Powder body melting burner
CN202938295U (en) Pressure-variable working-condition-variable oil burning nozzle
CN110177718B (en) Hybrid gas generator, method for operating a hybrid gas generator, airbag module and vehicle safety system
CN101808859B (en) Gas generator in which the diffusion chamber is fitted with an internal conduit
SE466195B (en) SODIUM CHLORATE TYPE Oxygen GAS
CN105492113B (en) Gas generator
EP0569025B1 (en) Automatic fire-fighting device
RU2292234C2 (en) Gas analyzer
Bardon et al. Dust explosions
FR2525734A1 (en) STEAM GENERATOR WITH TURBULENT LAYER
RU2459149C2 (en) Cold pure nitrogen generator
RU137942U1 (en) GAS GENERATOR
RU143274U1 (en) GAS GENERATOR
DE102015223376A1 (en) Process and plant for the production of mono- or multicellular expanded particles from a vitreous or ceramic material
CN205782895U (en) A kind of modular multijet combustible powder burner
RU101782U1 (en) COLD NITROGEN GENERATOR
RU2497582C2 (en) Gas generator
RU2617036C1 (en) Accumulator pressure
CN1123732C (en) Priming incinerator
US787941A (en) Steam-generator.

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20110331