RU2646732C2 - Flame arrester - Google Patents
Flame arrester Download PDFInfo
- Publication number
- RU2646732C2 RU2646732C2 RU2016128437A RU2016128437A RU2646732C2 RU 2646732 C2 RU2646732 C2 RU 2646732C2 RU 2016128437 A RU2016128437 A RU 2016128437A RU 2016128437 A RU2016128437 A RU 2016128437A RU 2646732 C2 RU2646732 C2 RU 2646732C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrugations
- tape
- corrugation
- flame
- fire
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C4/00—Flame traps allowing passage of gas but not of flame or explosion wave
- A62C4/02—Flame traps allowing passage of gas but not of flame or explosion wave in gas-pipes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области противопожарной техники и может быть использовано на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также в различных системах хранения и транспортировки пожароопасных и взрывоопасных продуктов. В частности, изобретение относится к устройствам для задержки пламени и предотвращения распространения огня при резервуарном нефтехранении.The proposed technical solution relates to the field of fire fighting equipment and can be used at enterprises of the chemical and oil refining industries, as well as in various storage and transportation systems for fire and explosive products. In particular, the invention relates to devices for flame retardation and preventing the spread of fire during tank storage.
Уровень техники в данной области характеризуется следующими сведениями.The prior art in this area is characterized by the following information.
Известен огнепреградитель [И.И. Стрижевский, В.Ф. Заказное., Промышленные огнепреградители., М.: Химия.: 1974, стр. 67, 74 и 75], содержащий корпус с входным и выходным патрубками и огнепреграждающий элемент, выполненный спиральной намоткой на общую ось двух металлических лент, одна из которых плоская, а другая гофрированная.Known flame arrester [II. Strizhevsky, V.F. Zakaznoye., Industrial flame arresters., M .: Chemistry .: 1974, p. 67, 74 and 75], comprising a housing with inlet and outlet pipes and a flame arresting element made by spiral winding on the common axis of two metal strips, one of which is flat, and the other is corrugated.
В этом огнепреградителе пламя задерживается системой каналов, образованных лентами при их совместной намотке, причем ширина задерживающего пламя канала не может превышать некоторой критической величины - dкр, которая определяется исходя из нормальной скорости пламени, температуры горения, температуры огнепреграждающего элемента, рабочего давления и т.д. Тепло, выделяющееся при горении, поглощается металлическими стенками каналов огнепреграждающего элемента (кассеты) и отводится от места локализации пламени к корпусу огнепреградителя (До некоторого времени общепринятым заблуждением являлось мнение о преимущественном рассеяния тепла на корпусе огнепреградителя (см. например, И.И. Стрижевский, В.Ф. Заказнов. Промышленные огнепреградители., М., Химия., 1974.), где рассеивается конвекцией, излучением и протекающим по каналам газовым потоком, постепенно нагревая его.In this flame arrester, the flame is delayed by a system of channels formed by the tapes when they are co-wound, and the width of the flame-retarding channel cannot exceed a certain critical value - d cr , which is determined based on the normal flame speed, combustion temperature, temperature of the flame retardant element, working pressure, etc. d. The heat released during combustion is absorbed by the metal walls of the channels of the flame retardant element (cartridge) and is removed from the location of the flame to the flame arrester housing (Until some time, the generally accepted misconception was the opinion about the predominant heat dissipation on the flame arrester housing (see, e.g., I.I. VF Zakaznov, Industrial Fire Arrester., M., Chemistry., 1974.), where it is scattered by convection, radiation and a gas stream flowing through the channels, gradually heating it.
Также известен огнепреградитель (Flame arrestor) по патенту US 007241137 В2 от 10.06.2007, Int. Cl. F23D 14/82 (2006.01), U.S. Сl. 431/346; 60/39.11; 431/328; inventors: Christoph Leinemann, Braunschweid (DE); Thomas Heidermann, Didderse (DE) (это же решение известно по немецкому патенту DE №20320687 U1 от 21.04.2005, а также по международному патенту WO 2005/014112 А1, выданному 17.02.2005 по процедуре РСТ).Also known flame arrester (Flame arrestor) according to the patent US 007241137 B2 from 10.06.2007, Int. Cl. F23D 14/82 (2006.01), U.S. Cl. 431/346; 60 / 39.11; 431/328; inventors: Christoph Leinemann, Braunschweid (DE); Thomas Heidermann, Didderse (DE) (the same solution is known from the German patent DE No. 20320687 U1 dated April 21, 2005, as well as from the international patent WO 2005/014112 A1, issued February 17, 2005 under the PCT procedure).
В этом огнепреградителе имеется дисковая структура с передней и задней поверхностями (огнепреграждающий элемент), содержащая множество ориентированных вдоль газового потока каналов с большей площадью поперечного сечения, образованных первой гофрированной металлической лентой, намотанной спирально совместно с гладкой металлической лентой и множество каналов с меньшей площадью, образованных второй металлической гофрированной лентой, также намотанной спирально совместно со второй гладкой лентой.This flame arrester has a disk structure with front and rear surfaces (flame retardant element) containing a lot of channels oriented along the gas flow with a larger cross-sectional area formed by the first corrugated metal tape wound spirally together with a smooth metal tape and many channels with a smaller area formed a second corrugated metal tape, also wound spirally together with a second smooth tape.
В этом решении присутствует одно неоспоримое достоинство. Авторы признают, что радиальная теплопроводность огнепреграждающего элемента кассетного огнепреградителя (т.е. от центра кассеты к корпусу огнепреградителя) существенно меньше, чем его осевая составляющая (т.е. вдоль оси намотки лент)(Такой характер теплопроводности обусловлен сравнительно плохим тепловым контактом между витками плоской и гофрированной лент и большим количеством таких тепловых сопротивлений на пути теплового потока к корпусу.). Это не способствует действенному отводу тепла от огнепреграждающего элемента (особенно от его центральных областей) к корпусу и делает применение только такого метода снижения температуры огнепреграждающего элемента (и повышения его огнестойкости) малоэффективным и небезопасным. Собственная теплоемкость насадки такого огнепреградителя тоже явно недостаточна для длительного сопротивления нагреву огнепреграждающего элемента при дефлаграционном горении. Экспериментально было установлено, что при посадке пламени на поверхность огнепреграждающего элемента основное тепло рассеивается передачей его от насадки к газу, протекающему внутри ее каналов. Поэтому авторы патента US 007241137 В2 заявили устройство, способствующее дополнительному охлаждению огнепреграждающего элемента за счет газа, протекающего по его каналам, что является достоинством данного решения. Даже небольшое увеличение времени, в течение которого огнепреграждающий элемент препятствует проникновению пламени внутрь охраняемого объема, может оказаться решающим в критической ситуации.There is one undeniable advantage in this decision. The authors acknowledge that the radial thermal conductivity of the flame arresting element of the cassette flame arrester (i.e., from the center of the cassette to the body of the flame arrester) is substantially less than its axial component (i.e., along the axis of winding the tapes) (This type of thermal conductivity is due to the relatively poor thermal contact between the turns flat and corrugated tapes and a large number of such thermal resistances on the way of the heat flux to the body.). This does not contribute to the effective removal of heat from the flame retardant element (especially from its central regions) to the body and makes the use of only such a method of reducing the temperature of the flame retardant element (and increase its fire resistance) ineffective and unsafe. The intrinsic heat capacity of the nozzle of such a flame arrester is also clearly insufficient for long-term resistance to heating of the flame retardant element during deflagration combustion. It was experimentally established that when a flame is planted on the surface of a fire-retarding element, the main heat is dissipated by transferring it from the nozzle to the gas flowing inside its channels. Therefore, the authors of patent US 007241137 B2 declared a device that promotes additional cooling of the flame retardant element due to the gas flowing through its channels, which is the advantage of this solution. Even a small increase in the time during which the fire-retarding element prevents the penetration of the flame into the protected volume can be crucial in a critical situation.
Однако этому устройству, как и предыдущему, присущ существенный недостаток, заключающийся в том, что отдельные микрочастицы с высокой температурой могут напрямую пролететь через огнепреграждающий элемент, не касаясь стенок его каналов, и попасть в охраняемую полость, вызвав тем самым воспламенение горючей парогазовой смеси внутри резервуара.However, this device, as well as the previous one, has a significant drawback, namely, that individual microparticles with high temperature can directly fly through the fire blocking element without touching the walls of its channels and enter the protected cavity, thereby causing ignition of the combustible gas-vapor mixture inside the tank .
Этот недостаток устранен в решении «Огнепреградитель» по патенту на полезную модель №44942 U1, МПК7 - А62С 4/02 от 03.11.2004, (пуб. 10.04.2005 г.), которое по технической сущности наиболее близко к заявляемому изобретению. Этот огнепреградитель содержит разъемный корпус с входным и выходным патрубками и обоймы с огнепреграждающим элементом, выполненным в виде двух металлических лент плоской и гофрированной, намотанных спирально, при этом угол гофра гофрированной ленты составляет α≤arctg(h/a), где a - шаг гофра, h - высота гофра.This disadvantage is eliminated in the solution "Fire Arrester" according to the patent for utility model No. 44942 U1, IPC 7 - А62С 4/02 of November 3, 2004, (Pub. April 10, 2005), which, by its technical nature, is closest to the claimed invention. This flame arrester contains a detachable housing with inlet and outlet nozzles and cages with a flame retardant element made in the form of two flat and corrugated metal tapes wound spirally, while the angle of the corrugation of the corrugated tape is α≤arctg (h / a), where a is the corrugation pitch , h is the height of the corrugation.
В отличие от рассмотренных выше аналогов в этом огнепреградителе гофры наклонены под острым углом к длинной стороне ленты таким образом, что исключается возможность пролета отдельных микрочастиц с высокой температурой без прямого контакта со стенками канала, образуемого поверхностями плоской ленты и обращенной к ней поверхностью гофра гофрированной ленты.In contrast to the analogs discussed above, in this flame arrester, the corrugations are inclined at an acute angle to the long side of the tape in such a way that the possibility of flying individual microparticles with high temperature without direct contact with the channel walls formed by the surfaces of the flat tape and the corrugated surface of the corrugated tape facing it is excluded.
Однако и этому решению свойственны недостатки. При дефлаграционном горении (которое является самым опасным для огнепреградителей такого типа) поток парогазовой смеси имеет сравнительно небольшие скорости протекания через поперечное сечение огнепреграждающего элемента (через его каналы). Это способствует развитию двух негативных процессов:However, this solution also has disadvantages. During deflagration combustion (which is the most dangerous for fire arresters of this type), the vapor-gas mixture flow has relatively low flow rates through the cross section of the fire arresting element (through its channels). This contributes to the development of two negative processes:
а) за счет низких и, как правило, однородных скоростей газа на выходе из каналов огнепреграждающего элемента формируется устойчивое и спокойное пламя, что ведет к образованию минимального промежутка между пламенем и выходной поверхностью насадки (так называемый процесс «посадки пламени на кассету» или «пленочное горение»). Такой характер горения приводит к быстрому и сильному нагреву огнепреграждающего элемента;a) due to low and, as a rule, uniform gas velocities, a stable and quiet flame is formed at the outlet of the channels of the flame retardant element, which leads to the formation of a minimum gap between the flame and the outlet surface of the nozzle (the so-called “flame-on-cassette” or “film” process combustion"). This type of combustion leads to rapid and strong heating of the flame retardant element;
б) внутри каналов огнепреграждающего элемента формируется ламинарный поток парогазовой смеси, что резко снижает эффективность конвекционных процессов в каналах и, тем самым, уменьшает отдачу тепла от нагретого огнепреграждающего элемента к протекающему газу.b) a laminar flow of a vapor-gas mixture is formed inside the channels of the fire-retarding element, which sharply reduces the efficiency of convection processes in the channels and, thereby, reduces heat transfer from the heated fire-retarding element to the flowing gas.
Все это приводит к перегреву материала насадки и, как правило, его расплавлению или деформации и локальному перегоранию через сравнительно небольшой промежуток времени (20-25 мин). Этого времени, зачастую, бывает недостаточно для эффективной борьбы с возгоранием резервуара. Из-за низкой надежности существующих конструкций огнепреградителей данного типа (т.н. «кассетных» огнепреградителей) эксплуатация резервуаров с воспламеняющимися и взрывоопасными веществами становится небезопасной.All this leads to overheating of the material of the nozzle and, as a rule, to its melting or deformation and local burnout after a relatively short period of time (20-25 min). This time, often, is not enough to effectively deal with the ignition of the tank. Due to the low reliability of existing designs of fire arresters of this type (the so-called "cassette" fire arresters), the operation of tanks with flammable and explosive substances becomes unsafe.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности огнепреградителя и, как следствие, повышение степени безопасности эксплуатации резервуаров с нефтепродуктами и другими пожароопасными жидкостями.The objective of the present invention is to increase the reliability of the fire arrester and, as a consequence, to increase the degree of safety of the operation of tanks with oil products and other fire hazardous liquids.
Технический результат применения данного изобретения заключается в уменьшении скорости роста температуры огнепреграждающего элемента огнепреградителя при посадке пламени на его поверхность, с последующим выходом на режим насыщения при температурах существенно меньших порога разрушения материала насадки, что влечет за собой увеличении времени сохранения защитных свойств огнепреградителя (промежутка времени от посадки пламени до начала тепловой деформации огнепреграждающего элемента или самовоспламенения горючей смеси в резервуаре). Увеличение этого временного промежутка соответствует повышению эффективности работы огнепреградителя.The technical result of the application of this invention is to reduce the temperature growth rate of the flame arresting element of the flame arrester when the flame is planted on its surface, with the subsequent entry into saturation mode at temperatures significantly lower than the threshold for destruction of the nozzle material, which entails an increase in the retention time of the protective properties of the flame arrester (time interval from flame landing before the start of thermal deformation of the flame retardant element or self-ignition of the combustible mixture in the tank D). The increase in this time period corresponds to an increase in the efficiency of the fire arrester.
Для решения поставленной задачи в данной заявке, так же как и в ближайшем аналоге, огнепреградитель содержит разъемный корпус с входным и выходным патрубками и обоймы с огнепреграждающими элементами. Каждый из огнепреграждающих элементов выполнен из двух металлических лент, плотно свернутых в рулон с образованием узких каналов для прохождения паровоздушной смеси. Первая из этих лент выполнена гофрированной с углом наклона гофр по отношению к длинной стороне ленты не более α≤arctg (h/a), где a - шаг гофра, h - высота гофра.To solve the problem in this application, as well as in the closest analogue, the flame arrester contains a detachable housing with inlet and outlet pipes and clips with fire-retardant elements. Each of the flame retardant elements is made of two metal strips tightly rolled into a roll with the formation of narrow channels for the passage of the vapor-air mixture. The first of these tapes is made corrugated with an angle of inclination of the corrugations with respect to the long side of the tape no more than α≤arctg (h / a), where a is the step of the corrugation, h is the height of the corrugation.
В отличие от ближайшего аналога вторая лента огнепреграждающего элемента предлагаемого огнепреградителя также выполнена гофрированной с шагом гофр не более шага гофр первой ленты b≤а и с углом наклона гофр, выбранным из диапазона π - arctg (h/b)≤β≤arctg (h/a). При этом угол наклона гофр второй ленты не равен углу наклона гофр первой ленты β≠αIn contrast to the closest analogue, the second tape of the fire-retardant element of the proposed flame arrester is also made corrugated with a step of corrugations of not more than a step of corrugations of the first tape b≤a and with an angle of inclination of the corrugations selected from the range π - arctg (h / b) ≤β≤arctg (h / a). Moreover, the angle of inclination of the corrugations of the second tape is not equal to the angle of inclination of the corrugations of the first tape β ≠ α
Для достижения максимальной эксплуатационной безопасности огнепреградителя площадь поперечного сечения единичного канала, заключенного между плоскостью, касательной к вершинам гофра, и обращенной к этой плоскости поверхностью гофра первой ленты, ограничена соотношением:To achieve maximum operational safety of the fire arrester, the cross-sectional area of a single channel enclosed between a plane tangent to the corrugation vertices and the corrugation surface of the first tape facing this plane is limited by the ratio:
где dб - безопасный диаметр гашения пламени(Безопасный диаметр определяют исходя из требуемого по условиям эксплуатации коэффициента безопасности kб≥2 [Огнепреградители и искрогасители. Общие технические требования. Методы испытаний]. Этот коэффициент показывает во сколько раз безопасный диаметр должен быть меньше величины критического диаметра гашения пламени dкр для данной паровоздушной смеси.). Подобную площади единичного канала первой ленты, площадь поперечного сечения единичного канала второй ленты (фиг. 6) выбирают из аналогичного соотношения:where d b is the safe flame-off diameter (The safe diameter is determined on the basis of the safety factor k b ≥2 required by the operating conditions [Fire arresters and spark arresters. General technical requirements. Test methods]. This coefficient shows how many times the safe diameter should be less than the critical value flame damping diameter d cr for a given vapor-air mixture.). Similar to the area of a single channel of the first tape, the cross-sectional area of a single channel of the second tape (Fig. 6) is chosen from the same ratio:
Вариантом исполнения такого огнепреградителя является устройство, в котором боковые стенки гофр, по крайней мере одной из лент, также выполнены гофрированными. Шаг этой дополнительной гофрировки менее или равен шагу гофр второй из лент. Угол наклона дополнительной гофрировки к длинной стороне ленты γ отличается от углов наклона гофр первой и второй лент γ≠α≠β.An embodiment of such a flame arrester is a device in which the side walls of the corrugations of at least one of the tapes are also corrugated. The step of this additional corrugation is less than or equal to the step of the corrugations of the second of the tapes. The angle of inclination of the additional corrugation to the long side of the tape γ differs from the angle of inclination of the corrugations of the first and second ribbons γ ≠ α ≠ β.
Для достижения оптимальной огнестойкости в огнепреградителе по предыдущему варианту угол наклона гофр первой ленты выбран из диапазона π/4<α≤arctg (h/a). При этом дополнительная гофрировка боковых стенок первой ленты выполнена перпендикулярно длине ленты, а угол наклона гофр второй ленты выбран из соотношения β=2⋅(α-π/4).To achieve optimal fire resistance in the fire arrester according to the previous embodiment, the angle of inclination of the corrugations of the first tape is selected from the range π / 4 <α≤arctg (h / a). In this case, additional corrugation of the side walls of the first tape is made perpendicular to the length of the tape, and the angle of inclination of the corrugations of the second tape is selected from the ratio β = 2⋅ (α-π / 4).
Еще один вариант исполнения огнепреградителя предусматривает наличие чередующихся наклонных и прямых (ориентированных перпендикулярно длинной стороне ленты) участков в составе гофр любой из лент или в обеих лентах сразу. При определении допустимых углов наклона наклонных участков гофра, за высоту h принимают суммарную высоту всех наклонных участков одного гофра.Another embodiment of the flame arrester provides for the presence of alternating inclined and straight (oriented perpendicular to the long side of the tape) sections in the corrugation of any of the tapes or in both tapes at once. When determining the permissible angles of inclination of the inclined sections of the corrugation, the total height of all inclined sections of one corrugation is taken as the height h.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
На фиг. 1 приведен разрез варианта исполнения огнепреградителя по данному предложению.In FIG. 1 shows a sectional view of an embodiment of a fire arrester according to this proposal.
На фиг. 2. схематически представлен состав и устройство огнепреграждающего элемента предлагаемого огнепреградителя.In FIG. 2. schematically presents the composition and structure of the flame retardant element of the proposed flame arrester.
На фиг. 3. представлена диаграмма допустимых значений углов наклона гофр первой и второй лент.In FIG. 3. A diagram of the permissible values of the slope angles of the corrugations of the first and second ribbons is presented.
На фиг. 4 приведена схема формирования площади поперечного сечение гофра синусоидальной формы.In FIG. 4 shows a diagram of the formation of the cross-sectional area of the corrugation sinusoidal shape.
На фиг. 5 «а» и «б» приведены схемы, иллюстрирующие предельные случаи формирования суммарной площади каналов.In FIG. 5 “a” and “b” are diagrams illustrating the limiting cases of the formation of the total area of the channels.
На фиг. 6 представлена конфигурация и составляющие площади суммарного канала, образуемого двумя совмещенными гофрированными лентами.In FIG. Figure 6 shows the configuration and area components of the total channel formed by two combined corrugated tapes.
На фиг. 7 приведена схема взаимодействия канала огнепреграждающего элемента предпочтительной формы с потоком паровоздушной смеси.In FIG. 7 is a diagram of the interaction of the channel of the flame retardant element of the preferred form with the vapor-air mixture flow.
На фиг. 8 представлена схема, поясняющая выбор углов наклона гофр обеих лент и конфигурацию дополнительной гофрировки первой из лент для огнепреграждающего элемента предпочтительной формы.In FIG. 8 is a diagram explaining the selection of the slope angles of the corrugations of both tapes and the configuration of the additional corrugation of the first of the tapes for the flame retardant element of a preferred shape.
На фиг. 9 представлены варианты исполнения гофр первой и второй лент предлагаемого огнепреградителя.In FIG. 9 shows the corrugations of the first and second tapes of the proposed flame arrester.
На фиг. 10 схематически представлен вариант механизма для выполнения основной и дополнительной гофрировок лент.In FIG. 10 schematically shows an embodiment of a mechanism for performing primary and secondary corrugations of tapes.
На фиг. 11 приведены графики полученных экспериментально температурных (°С) распределений (по радиусу) поверхности огнепреграждающих элементов ближайшего аналога и заявленной конструкции (в сравнимых условиях и через 18 минут после посадки пламени).In FIG. 11 shows graphs of experimentally obtained temperature (° C) distributions (along the radius) of the surface of the flame retardant elements of the closest analogue and the claimed design (under comparable conditions and 18 minutes after the flame was planted).
На фиг. 12 приводятся графики скороподъемности температуры центральных частей (r=30 мм) поверхностей огнепреграждающих элементов аналога и заявленной конструкции.In FIG. 12 shows graphs of the rate of climb of the temperature of the central parts (r = 30 mm) of the surfaces of the flame retardant elements of the analogue and the claimed design.
На чертежах позициями обозначены:In the drawings, the positions indicated:
1 - корпус огнепреградителя;1 - housing of the fire arrester;
2 - выходной патрубок;2 - outlet pipe;
3 - входной патрубок;3 - inlet pipe;
4 - огнепреграждающий элемент;4 - fire retardant element;
5 - шпилька;5 - hairpin;
6 - гайка;6 - a nut;
7 - первая гофрированная металлическая лента;7 - the first corrugated metal tape;
8 - вторая гофрированная металлическая лента;8 - the second corrugated metal tape;
9 - ось для навивки гофрированных лент;9 - axis for winding corrugated tapes;
10 - обечайка огнепреграждающего элемента;10 - shell flame retardant element;
11 - зона дополнительной гофрировки боковых стенок канала;11 - zone additional corrugation of the side walls of the channel;
12 - условная траектория парогазового потока в канале;12 - conditional trajectory of the gas-vapor flow in the channel;
13 - гладкая металлическая лента;13 - smooth metal tape;
14 - верхний прямозубый каток;14 - upper spur roller;
15 - нижний прямозубый каток;15 - lower spur roller;
16 - металлическая лента с дополнительной гофрировкой;16 - metal tape with additional corrugation;
17 - верхний косозубый каток;17 - upper helical roller;
18 - нижний косозубый каток;18 - lower helical roller;
19 - металлическая лента с основной и дополнительной гофрировками;19 - metal tape with primary and secondary corrugations;
20 - график распределения скорости паровоздушной смеси по радиусу огнепреграждающего элемента ближайшего аналога;20 is a graph of the distribution of the velocity of the vapor-air mixture along the radius of the flame retardant element of the closest analogue;
21 - график распределения скорости паровоздушной смеси по радиусу огнепреграждающего элемента по данному предложению;21 is a graph of the distribution of the velocity of the vapor-air mixture along the radius of the flame retardant element according to this proposal;
22 - график распределения температуры по радиусу огнепреграждающего элемента ближайшего аналога;22 is a graph of the temperature distribution along the radius of the flame retardant element of the closest analogue;
23 - график распределения температуры по радиусу огнепреграждающего элемента огнепреградителя по данному предложению;23 is a graph of the temperature distribution along the radius of the flame arresting element of the flame arrester according to this proposal;
24 - график скороподъемности температуры поверхности огнепреграждающего элемента ближайшего аналога;24 is a graph of the rate of climb of the surface temperature of the flame retardant element of the closest analogue;
24 - график скороподъемности температуры поверхности огнепреграждающего элемента по данному предложению.24 is a graph of the rate of climb of the surface temperature of the flame retardant element according to this proposal.
Огнепреградитель (фиг. 1) состоит из корпуса 1 с выходным 2 и входным 3 патрубками (расположенными соосно с корпусом 1) и огнепреграждающих элементов 4 совместно с патрубками при помощи шпилек 5 и гаек 6, закрепленных в корпусе 1 огнепреградителя. Каждый огнепреграждающий элемент 4 (фиг. 2) выполнен навивкой двух гофрированных лент 7 и 8 на общую ось 9 и заключен в обечайку 10, при этом первая из лент выполнена гофрированной с углом наклона гофр по отношению к длинной стороне ленты не более α≤arctg (h/a), где a - шаг гофра, h - высота гофра, а вторая выполнена гофрированной с шагом гофр не более шага гофр первой ленты с≤а и с углом наклона выбранным из диапазона π - arctg (h/b)≤β<arctg (h/a), причем β≠α.The flame arrester (Fig. 1) consists of a
Кроме того, площади поперечного сечения единичных каналов для первой ленты не превышают величины 
Боковые стенки гофр по крайней мере одной из лент выполнены гофрированными с шагом гофрировки d≤b и углом наклона γ≠α≠β, а для предпочтительного варианта исполнения огнепреградителя угол наклона гофр первой ленты выбран из диапазона π/4<α≤arctg (h/a), гофрировка боковых стенок ее выполнена перпендикулярной длине ленты, а угол наклона гофр второй ленты равен β=2⋅(α-π/4).The side walls of the corrugations of at least one of the tapes are corrugated with a corrugation step d≤b and an inclination angle γ ≠ α ≠ β, and for the preferred embodiment of the fire arrester, the inclination angle of the corrugations of the first tape is selected from the range π / 4 <α≤arctg (h / a), the corrugation of its side walls is made perpendicular to the length of the tape, and the angle of inclination of the corrugations of the second tape is β = 2⋅ (α-π / 4).
В варианте устройства гофры любой из лент могут содержать чередующиеся наклонные и прямые участки.In an embodiment of the device, the corrugations of any of the tapes may contain alternating inclined and straight sections.
Работу устройства согласно настоящему предложению рассмотрим на примере предпочтительного варианта его осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи.The operation of the device according to the present proposal, we consider the example of a preferred variant of its implementation with reference to the accompanying drawings.
При хранении в резервуарах нефтепродуктов или иных горючих жидкостей за счет процесса испарения и операций откачки-закачки внутри полости резервуара образуется пожароопасная паровоздушная смесь. При возникновении огня с внешней стороны резервуара, пламя может проникнуть вовнутрь корпуса 1 огнепреградителя (фиг. 1) через его выходной патрубок 2 и локализоваться на внешней, обращенной к атмосфере, стороне его огнепреграждающего элемента 4. Как правило, огнепреграждающий элемент 4 без зазора устанавливается в корпус 1 огнепреградителя и при помощи деталей крепления (например, шпилек 5 и гаек 6) уплотняется в нем так, чтобы исключить непосредственный контакт охраняемого пространства (патрубок 3) с атмосферой. Сообщение охраняемого пространства с атмосферой происходит только через узкие (огнегасящие) каналы в огнепреграждающем элементе 4, поэтому непосредственно в момент возникновения пожара и в течение времени, определяемого огнестойкостью огнепреградителя, проскок пламени вовнутрь резервуара блокируется, но при длительном воздействии пламени на огнепреграждающий элемент события могут начать развиваться по менее благоприятному сценарию. При посадке пламени горение в непосредственной близости с огнепреграждающим элементом может поддерживаться в течение длительного времени. Это происходит в силу постоянной подпитки пламени выходящей из резервуара горючей паровоздушной смесью. При этом разогрев резервуара внешним пламенем пожара может долго поддерживать этот поток, что приводит к неопределенному по длительности воздействию пламени на поверхность огнепреграждающего элемента 4.When oil products or other flammable liquids are stored in tanks due to the evaporation process and pumping-out operations, a fire-hazardous vapor-air mixture is formed inside the tank cavity. If there is fire from the outside of the tank, the flame can penetrate inside the
Т.к. процесс испарения (даже при внешнем нагреве) по интенсивности не сопоставим с такими процессами, как слив и закачка нефтепродуктов, образующийся при испарении парогазовый поток в сечении огнепреградителя имеет сравнительно невысокие скорости. Это ведет к формированию ламинарного течения внутри каналов огнепреграждающего элемента и является причиной медленного (дефлаграционного) горения на его поверхности.Because the evaporation process (even with external heating) is not comparable in intensity with processes such as draining and pumping petroleum products, the vapor-gas stream formed during evaporation in the cross section of the flame arrester has relatively low speeds. This leads to the formation of a laminar flow inside the channels of the flame retardant element and is the cause of slow (deflagration) combustion on its surface.
Такой режим признан как самый опасный для целостности огнепреграждающего элемента, т.к. ведет к возникновению и развитию пленочного горения (сопровождающегося повышенной теплоотдачей от пламени к насадке) и характеризуется пониженной теплопередачей от насадки в поток протекающих газов, т.е. именно этот режим определяет стойкость огнепреградителя и степень эксплуатационной безопасности охраняемых объектов. Теплоотвод к корпусным деталям огнепреградителя, как уже упоминалось, слабо влияет на температуру его насадки, а теплоемкость материала огнепреграждающего элемента недостаточна для длительного сдерживания роста температуры. Все это приводит к ускоренному прогреву огнепреграждающего элемента до температур разрушения его материала или до температур вспышки парогазовой смеси в охраняемом резервуарном пространстве.This mode is recognized as the most dangerous for the integrity of the flame retardant element, because leads to the emergence and development of film combustion (accompanied by increased heat transfer from the flame to the nozzle) and is characterized by reduced heat transfer from the nozzle to the flow of flowing gases, i.e. it is this mode that determines the resistance of the fire arrester and the degree of operational safety of the protected objects. The heat sink to the body parts of the fire arrester, as already mentioned, has little effect on the temperature of its nozzle, and the heat capacity of the material of the fire retardant element is insufficient for long-term containment of temperature increase. All this leads to accelerated heating of the flame retardant element to the temperature of destruction of its material or to the flash point of the vapor-gas mixture in the protected reservoir space.
Из литературы [Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. - М.: Наука, 1979. - 415 с.] известно, что размещение на пути распространения ламинарного потока возмущающих барьеров способствует его турбулизации, влияя, тем самым, на интенсивность протекающих тепломассобменных процессов. Такое решение эффективно и в рассматриваемом случае.From the literature [Kutateladze S.S. Fundamentals of the theory of heat transfer. - M .: Nauka, 1979. - 415 pp.] It is known that the placement of disturbing barriers on the propagation path of the laminar flow contributes to its turbulization, thereby affecting the intensity of heat and mass transfer processes. Such a solution is effective in the case under consideration.
Огнепреграждающий элемент (фиг. 2) предлагаемого огнепреградителя, как и в ближайшем аналоге, выполнен из двух металлических лент 7 и 8 плотно свернутых в рулон с образованием между ними множества узких каналов для прохождения паровоздушной смеси. Ленты могут быть навиты на общую ось 9, располагающуюся по центру огнепреграждающего элемента и для устойчивости конструкции заключены в общую обечайку 10. Как и в аналоге, первая лента 7 выполнена гофрированной с шагом «а» и углом наклона гофр «α» по отношению к длинной стороне ленты. Чтобы исключить пролет без контакта со стенками каналов раскаленных микрочастиц в охраняемую полость, угол наклона гофр первой ленты выбран из соотношения α≤arctg (h/a), где a - шаг гофра, h - высота гофра.The flame arresting element (Fig. 2) of the proposed flame arrester, as in the closest analogue, is made of two
В отличие от известного решения в предлагаемом устройстве вторая лента 8 также выполнена гофрированной с шагом гофр «b» и углом наклона «β». Для исключения прямого пролета раскаленных микрочастиц угол наклона гофр второй ленты выбран из диапазона π - arctg (h/b)≤β<arctg (h/a). Для большей наглядности области допустимых значений этих углов графически отображены на диаграмме (фиг. 3). Эффективная работа предлагаемого устройства (т.е. внесение возмущений в парогазовый поток) будет осуществляться, если углы наклона гофр двух лент не равны между собой β≠α. В этом случае ламинарный парогазовый поток, протекающий по каналу одной из лент на своем пути встречает возмущающую структуру, образованную гофрами другой ленты, что способствует его турбулизации. Нарушение ламинарной структуры потока внутри каналов огнепреграждающего элемента приводит к повышению эффективности теплообмена между нагретыми стенками каналов и протекающим в них газом. Этот процесс ведет к снижению температуры кассеты, что влечет за собой повышение надежности огнепреградителя и способствует решению поставленной в заявке задачи.In contrast to the known solution in the proposed device, the
Одновременно с этим при использовании двух гофрированных лент структура каналов, образованных этими лентами становится более разветвленной, в ней появляются боковые отводы, которые провоцируют перетекание парогазовой смеси из данного канала в смежные. Во-первых, это влечет за собой дополнительное нарушение ламинарности потока, что также содействует интенсификации тепломассобменных процессов в огнепреграждающем элементе. Во-вторых, нарушение гладкого течения парогазового потока вблизи поверхности огнепреграждающего элемента способствует образованию неустойчивой структуры пламени, что, в свою очередь, снижает вероятность возникновения режима пленочного горения и уменьшает интенсивность теплообмена между пламенем и поверхностью огнепреграждающего элемента. Уменьшение интенсивности этого процесса также приводит к снижению температуры огнепреграждающего элемента, что способствует решению поставленной задачи.At the same time, when using two corrugated tapes, the structure of the channels formed by these tapes becomes more branched, side bends appear in it, which provoke the overflow of the vapor-gas mixture from this channel to adjacent ones. Firstly, this entails an additional violation of the laminar flow, which also contributes to the intensification of heat and mass transfer processes in the flame retardant element. Secondly, disruption of the smooth flow of the vapor-gas flow near the surface of the flame retardant element contributes to the formation of an unstable flame structure, which, in turn, reduces the likelihood of a film combustion mode and reduces the heat exchange between the flame and the surface of the flame retardant element. A decrease in the intensity of this process also leads to a decrease in the temperature of the flame retardant element, which contributes to the solution of the problem.
Но вне зависимости от материала и геометрии применяемых насадок основной задачей огнепреграждающих элементов остается не допущение проскока пламени из области горения (над насадкой) в охраняемый объем. Для этого эффективные размеры каналов, образуемых двумя свернутыми в спираль гофрированными лентами не должны выходить за пределы, допустимые для данных условий эксплуатации (для данной конкретной паровоздушной смеси). Однако при сложной и разветвленной структуре образующихся в этом случае каналов не так просто учесть влияние размеров гофр на эффективное поперечное сечение образуемых суммарных каналов.But regardless of the material and geometry of the nozzles used, the main task of the flame retardant elements is to prevent the flame from escaping from the combustion area (above the nozzle) into the protected volume. For this, the effective dimensions of the channels formed by two corrugated tapes rolled into a spiral should not go beyond the limits admissible for these operating conditions (for this particular vapor-air mixture). However, with a complex and branched structure of the channels formed in this case, it is not so easy to take into account the influence of the corrugation dimensions on the effective cross section of the resulting total channels.
Для определения допустимых размеров гофрировок были проведены дополнительные расчеты, которые позволили установить зависимости площади поперечного сечения единичного канала (фиг. 4) от геометрии гофр, правила сложения единичных площадей для канала, образуемого двумя гофрированными лентами (фиг. 5а и 5б) и ограничения на размеры гофр каждой из этих лент. Установлено, что если площадь поперечного сечения единичного канала, заключенного между плоскостью, касательной к вершинам гофра, и обращенной к этой плоскости поверхностью гофра (фиг. 6) первой ленты, не превышает величины 
Решению поставленной задачи способствует также то, что боковые стенки гофр, по крайней мере, одной из лент, также выполнены гофрированными с шагом менее или равным шагу гофр второй ленты, причем угол наклона гофрировки γ отличается от углов наклона гофр первой и второй лент γ≠α≠β. Такое исполнение огнепреграждающего элемента позволяет оптимально использовать даже небольшие скорости парогазового потока для улучшения теплообмена между ним и насадкой. В силу того, что парогазовый поток сначала проходит через патрубки резервуара и входной патрубок 3 огнепреградителя (фиг. 1), он движется преимущественно коллинеарно их оси. Поэтому в единичный канал огнепреграждающего элемента (фиг. 7), сформированный из первой 7 и второй 8 гофрированных лент, поток входит под небольшим углом и, натолкнувшись на стенку канала, поворачивает вдоль него. При исполнении на боковых стенках канала дополнительной гофрировки (на фигуре 7 для наглядности область дополнительной гофрировки условно обведена штриховой линией и обозначена цифрой 11) 11 поток (одна из возможных траекторий потока на фигуре 7 условно изображена в виде изогнутого цилиндра и обозначена цифрой 12) 12 реагирует и на эту неоднородность и несколько меняет свою траекторию, поворачивая вверх до встречи со второй гофрированной лентой. Там поток попадает в ложбинку, образованную гофрами второй ленты и, следуя ей, входит во взаимодействие со стенками гофры первой ленты и неоднородностями, образованными дополнительной ее гофрировкой. Вдоль этой дополнительной гофрировки поток спускается вниз до дна канала и практически попадает в исходное положение(Конечно, эта траектория условна, важно другое - среднестатистический поток в канале, отклоняясь на каждом из препятствий, за счет своей кинетической энергии все больше прижимается к стенкам канала и как бы «обегает» их вкруговую, одновременно продвигаясь от входа в канал к его выходу.). Таким образом, при правильно подобранных размерах гофрировок и их углах среднестатистический поток в каждом из единичных каналов начинает совершать движение по спирали. (На фигуре 7 показана такая форма гофрировок, при которой инициируется закручивание потока по часовой стрелке, но возможен и иной подбор параметров канала, при котором закручивание будет происходить в обратном направлении.) Определяющими здесь являются процессы закручивания и возмущения потока паровоздушной смеси внутри каждого из каналов огнепреграждающего элемента, что по данным ряда источников могут повысить эффективность теплообменных процессов до полутора раз. (Это подтверждается многочисленными исследованиями, например: Дрейцер Г.А. Эффективность использования закрутки потока для интенсификации теплообмена в трубчатых теплообменных аппаратах, Теплоэнергетика. 1997. №11. С. 61-65.) Таким образом, исполнение дополнительной гофрировки, по крайней мере одной из лент, при отличии углов наклона всех гофрировок способствует турбулизации и закручиванию потока и увеличивает интенсивность теплоотдачи от насадки к протекающему газу, что содействует решению поставленной в заявке задачи.The task is also facilitated by the fact that the side walls of the corrugations of at least one of the tapes are also made corrugated with a pitch less than or equal to the step of the corrugations of the second tape, and the angle of inclination of the corrugation γ differs from the angle of inclination of the corrugations of the first and second ribbons γ ≠ α ≠ β. This embodiment of the flame retardant element makes it possible to optimally use even small speeds of the vapor-gas flow to improve heat transfer between it and the nozzle. Due to the fact that the gas-vapor flow first passes through the nozzles of the tank and the
Предпочтительный вариант исполнения данного устройства включает все признаки предыдущего описания, но характеризуется согласованным набором основных геометрических размеров составляющих элементов. В частности, угол наклона гофр первой ленты 7 в этом случае выбирается из диапазона π/4<α≤arctg (h/a), гофрировка боковых стенок первой ленты выполнена перпендикулярной ее длине, а угол наклона гофр второй ленты 8 выбран равным β=2⋅(α-π/4). На изображении, иллюстрирующем топологию предпочтительного варианта (фиг. 8), заметно, что направления, по которым в основном ориентированы препятствия потоку 12 (по углу «γ» для дополнительной гофрировки и по углу «β» для гофр второй ленты), отстоят от основного направления его дрейфа (по углу «α») на равные угловые промежутки. Согласно приведенным выше соотношениям, эти угловые расстояния равны: α-γ=α-π/2, и α-β=α-2⋅(α-π/4)=α-π/2. То есть угловые расстояния направлений основного дрейфа потока от возмущающих равны между собой. Из этого следует, что среднестатистическая траектория потока паровоздушной смеси в каждом из каналов огнепреграждающего элемента представляет собой спираль с постоянным шагом. Последнее повышает вероятность закручивания потока 12 внутри канала и уменьшает непродуктивные потери его энергии, что также способствует решению поставленной в заявке задачи.The preferred embodiment of this device includes all the features of the previous description, but is characterized by a consistent set of basic geometric dimensions of the constituent elements. In particular, the angle of inclination of the corrugations of the
Возможным вариантом исполнения лент огнепреградителя является их гофрировка в виде чередующиеся наклонных и прямые участков (фиг. 9). Следует учесть, что при расчете допустимых углов наклона (согласно п. 1 формулы предполагаемого изобретения) за высоту - «h» (для корректности работы формулы) в этом случае принимают суммарную высоту наклонных участков гофр. Исполнение гофр металлических лент с чередующимися участками, имеющими разные углы наклона по отношению к длине лент приводит к постоянному изменению направления движения потока, его дополнительной турбулизации, что также направлено на решение задачи, поставленной в предполагаемом изобретении.A possible embodiment of the flame arrester tapes is their corrugation in the form of alternating inclined and straight sections (Fig. 9). It should be noted that when calculating the permissible inclination angles (according to
В качестве примера реализации устройства рассмотрим процесс изготовления ленты с дополнительной гофрировкой боковых стенок наклонных гофр (фиг. 10). Металлическая лента 13 (алюминиевая фольга, толщиной 0.35 мм) предварительно обрезанная до ширины 55 мм пропускается через два катка 14 и 15 шириной 70 мм для нанесения дополнительной гофрировки. Эти гофры ориентированы ортогонально длинной стороне ленты 13. Катки 14 и 15 имеют профилированные поверхности в виде прямозубых цилиндрических шестерен, которые на ленте 16 формируют гофры с шагом d=1.2 мм и глубиной δ3=0.4 мм. Лента с нанесенной предварительной гофрировкой 16 подается на вход двух других катков 17 и 18 похожих на косозубые шестерни. Профили зуба поверхностей катков имеют в поперечнике синусоидальную форму с шагом 4 мм и высотой 1.15-1.25 мм. Косой зуб катков образован участками спирали с углом наклона ее к образующей цилиндра в 5°. На верхнем катке 17 эта спираль закручена (если считать от наблюдателя) против хода часовой стрелки (фиг. 10), а на нижнем - 18 по ходу. При этом форма зубцов выполнена таким образом, чтобы они во время выполнения операции могли входить один в другой с зазором на формируемую ленту 19, и чтобы стыковка их по вершинам синусоидального профиля была плотной, а по боковым сторонам формируемых гофр имела некоторую свободу с зазором не менее 0.75 мм на сторону. Такой профиль зуба катков обеспечивает формирование на ленте наклонных гофр с шагом а=4.15 мм, высотой δ1=1.1 мм, углом наклона α=5° и с дополнительной гофрировкой боковых стенок гофр с шагом d=1.2 мм и высотой δ3=0.4 мм, при ортогональности этой гофрировки к длинной стороне ленты. Если для повышения эффективности работы элемента вторую ленту 8 тоже планируется снабдить дополнительной гофрировкой, ее формирование происходит по такой же схеме, а если такой необходимости нет, то одно звено процесса для этой ленты 8 просто опускается.As an example of the implementation of the device, we consider the manufacturing process of the tape with additional corrugation of the side walls of the inclined corrugations (Fig. 10). Metal tape 13 (aluminum foil, 0.35 mm thick) pre-cut to a width of 55 mm is passed through two
Две сложенные вместе ленты 7 и 8 (фиг. 2) закрепляются на общей оси 9 и плотно наматываются на нее до заполнения пространства внутри обечайки 10. От сдвига слоев насадка может быть закреплена штырями, проходящими насквозь ее, ось 9 и обечайку 10 или внешними полосами, закрепленными на обечайке (на чертеже не показаны).Two
Готовый огнепреграждающий элемент 4 (фиг. 1) вставляется в корпус 1 огнепреградителя и корпус стягивается при помощи узлов крепления - шпилек 5 и гаек 6.The finished fire-blocking element 4 (Fig. 1) is inserted into the
Важным этапом в производстве огнепреградителей являются испытания огнестойкости их огнепреграждающих элементов. Сравнительные испытания огнепреграждающих элементов ближайшего аналога и огнепреградителя по данному предложению проводились на специализированном стенде, конструкция которого описана в работе (Хоботов А.В. Методика и оборудование для проведения испытаний огнепреградителей ленточного типа: (Сборник научных трудов.) Саратов, СГТУ, 2007). Эксперименты проводились по общей методике, описанной в статье (Хоботов А.В. Влияние локальной скорости газового потока на распределение температуры и скорость нагрева поверхности огнепреградителя: Безопасность труда в промышленности - 2008 - №12. С. 46-49). После поджигания паровоздушной смеси через каждые три минуты пламя гасилось для замера температуры поверхности огнепреграждающего элемента. Замеры температуры осуществлялись бесконтактным методом при помощи инфракрасного лазерного пирометра по направлению от центра огнепреграждающего элемента к обечайке. Обобщенные результаты сравнительных испытаний приводятся на фигурах 11 и 12.An important stage in the production of fire arresters is the fire resistance test of their fire protection elements. Comparative tests of the flame arresting elements of the closest analogue and the flame arrester for this proposal were carried out on a specialized stand, the design of which is described in (Khobotov A.V. Methodology and equipment for testing flame-arrester tape type: (Collection of scientific papers.) Saratov, SSTU, 2007). The experiments were carried out according to the general method described in the article (Khobotov A.V. Influence of the local gas flow rate on the temperature distribution and heating rate of the surface of the flame arrester: Occupational safety in industry - 2008 - No. 12. P. 46-49). After igniting the vapor-air mixture every three minutes, the flame was extinguished to measure the surface temperature of the flame retardant element. Temperature measurements were carried out by the non-contact method using an infrared laser pyrometer in the direction from the center of the flame retardant element to the shell. The generalized results of comparative tests are given in figures 11 and 12.
На фигуре 11 приведены графики радиального распределения температур по поверхностям огнепреграждающих элементов ближайшего аналога (график 22) и заявленной конструкции (график 23) в сравнимых условиях (т.е. при одинаковом составе паровоздушной смеси и сравнимых радиальных распределениях скоростей потока 20 и 21). Данные на графике (фиг. 11) соответствуют температурным распределениям через 18 минут после посадки пламени на поверхности элементов. Как видно из этих графиков, при прочих равных условиях температура внешних, обращенных к пламени, слоев огнепреграждающего элемента в заявленной конструкции во всех точках по радиусу примерно на 100°С ниже, чем у ближайшего аналога. Это свидетельствует о том, что в предлагаемом изобретении поставленная задача решена.The figure 11 shows the graphs of the radial temperature distribution on the surfaces of the flame retardant elements of the closest analogue (graph 22) and the claimed design (graph 23) under comparable conditions (i.e., with the same composition of the vapor-air mixture and comparable radial distributions of
На фигуре 12 приводятся графики скороподъемностей температур центральных частей огнепреграждающих элементов аналога (график 24) и предлагаемой конструкции (график 25). Как видно из графиков, у предложенной конструкции по сравнению с ближайшим аналогом есть запас времени до того момента, когда материал насадки приблизится к порогу плавления (для алюминия 660°С), прогорит и спровоцируют тем самым возгорание в защищаемом объеме. Тем более, что температурный график предлагаемого в заявке устройства 25 ко времени измерения уже вышел на точку насыщения и подъем температуры либо прекратился, либо существенно замедлился. К этому же времени подъем температуры центральных слоев насадки аналога 24 продолжался прежними темпами, и температура центральных слоев ее через 18 минут уже достигла точки размягчения алюминия и приближается к точки его плавления. Все это позволяет считать доказанным, что задача предполагаемого изобретения решена в полной мере.The figure 12 shows the graphs of temperature climbs of the Central parts of the flame retardant elements of the analogue (graph 24) and the proposed design (graph 25). As can be seen from the graphs, the proposed design, in comparison with the closest analogue, has a margin of time until the nozzle material approaches the melting threshold (for aluminum 660 ° C), burns out and thereby provokes ignition in the protected volume. Moreover, the temperature graph of the
Предлагаемое решение обладает следующими достоинствами: расположение и форма гофрировок лент огнепреграждающего элемента препятствует возникновению режима пленочного горения непосредственно у поверхности насадки, способствует эффективной передаче тепла от насадки к паровоздушной смеси, препятствуя запредельному подъему температуры материала огнепреграждающего элемента, чем снижаются вероятности повреждения огнепреграждающего элемента и самовоспламенения горючей смеси в охраняемом объеме и увеличивается время защищенности объекта от проникновения пламени, то есть повышается надежность огнепреграждения. Экспериментально доказано, что при прочих равных условиях огнепреградитель предложенной конструкции обеспечивает более высокую способность к защите объекта, чем ближайший аналог, что позволяет считать, что задача изобретения решена.The proposed solution has the following advantages: the location and shape of the corrugations of the tapes of the flame retardant element prevents the formation of film combustion directly at the surface of the nozzle, promotes efficient heat transfer from the nozzle to the vapor-air mixture, preventing the temperature of the material of the flame retardant element from rising too high, thereby reducing the likelihood of damage to the flame retardant element and self ignition mixtures in a protected volume and increases the security time about Object from flame penetration, that is, the reliability of the fire barrier is increased. It has been experimentally proved that, ceteris paribus, the fire suppressor of the proposed design provides a higher ability to protect the object than the closest analogue, which allows us to assume that the problem of the invention is solved.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016128437A RU2646732C2 (en) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | Flame arrester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016128437A RU2646732C2 (en) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | Flame arrester |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2646732C2 true RU2646732C2 (en) | 2018-03-06 |
Family
ID=61568359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016128437A RU2646732C2 (en) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | Flame arrester |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2646732C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU192622U1 (en) * | 2019-03-04 | 2019-09-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" | ADSORPTION RESPIRATORY VALVE |
| RU2795646C1 (en) * | 2022-10-19 | 2023-05-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий имени героя | Adsorption-venting valve with removable membrane |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU44942U1 (en) * | 2004-11-03 | 2005-04-10 | Саратовское акционерное производственно-коммерческое открытое общество "НЕФТЕМАШ"-САПКОН | FIRE PROTECTOR |
| US20080176177A1 (en) * | 2006-06-07 | 2008-07-24 | Christoph Leinemann | Flame arrester arrangement and method of incorporating bores in a flame arrester arrangement |
| RU2484865C2 (en) * | 2009-05-27 | 2013-06-20 | Олег Савельевич Кочетов | Fire prevention device of cassette type |
| CN204182055U (en) * | 2014-11-05 | 2015-03-04 | 北京扬德环境科技股份有限公司 | A kind of drawer type dry pipe spark arrester |
-
2016
- 2016-07-13 RU RU2016128437A patent/RU2646732C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU44942U1 (en) * | 2004-11-03 | 2005-04-10 | Саратовское акционерное производственно-коммерческое открытое общество "НЕФТЕМАШ"-САПКОН | FIRE PROTECTOR |
| US20080176177A1 (en) * | 2006-06-07 | 2008-07-24 | Christoph Leinemann | Flame arrester arrangement and method of incorporating bores in a flame arrester arrangement |
| RU2484865C2 (en) * | 2009-05-27 | 2013-06-20 | Олег Савельевич Кочетов | Fire prevention device of cassette type |
| CN204182055U (en) * | 2014-11-05 | 2015-03-04 | 北京扬德环境科技股份有限公司 | A kind of drawer type dry pipe spark arrester |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU192622U1 (en) * | 2019-03-04 | 2019-09-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" | ADSORPTION RESPIRATORY VALVE |
| RU2795646C1 (en) * | 2022-10-19 | 2023-05-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий имени героя | Adsorption-venting valve with removable membrane |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2646732C2 (en) | Flame arrester | |
| KR20060066047A (en) | Flame arrestor | |
| Tanaka et al. | Performance validation of a hybrid ventilation strategy comprising longitudinal and point ventilation by a fire experiment using a model-scale tunnel | |
| BRPI0706994A2 (en) | low pressure sprinkler and arrangement of at least two low pressure sprinklers | |
| Liu et al. | The combined effect of a water mist system and longitudinal ventilation on the fire and smoke dynamics in a tunnel | |
| Wang et al. | Experimental study of flame morphology and size model of a horizontal jet flame impinging a wall | |
| CN110575635A (en) | Use 3D to print spark arrester of curved through-hole fire blocking plate | |
| Foley et al. | Heat transfer from flames between vertical parallel walls | |
| Xie et al. | Effect of air quantity distribution ratio on flame height of flue gas self-circulation burner | |
| RU2670430C1 (en) | Method for providing hydrogen explosion protection of nuclear power plant | |
| VADLAMUDI et al. | Review of literature on departure from nucleate boiling in subcooled flow boiling | |
| Suardin et al. | Field experiments on high expansion (HEX) foam application for controlling LNG pool fire | |
| WO2007118499A1 (en) | System and method for protecting people in a tunnel affected by a fire | |
| RU106123U1 (en) | COMMUNICATION FIRE DISCHARGE | |
| Wang et al. | Effects of combined porous media on quenching and re-ignition characteristics of methane/air premixed combustion in a duct | |
| BR0010286A (en) | Method for attenuation of thermal gas flows and usmanov device to release them | |
| DE2621718B2 (en) | Cooling device | |
| RU44942U1 (en) | FIRE PROTECTOR | |
| MXPA01000808A (en) | Air inlets for gas water heaters. | |
| CN211835927U (en) | Exempt from abluent spark arrester | |
| Li et al. | Experimental study on fire temperature distribution based on air curtain separation effect in a reduced-scale bifurcation tunnel | |
| CN106621750A (en) | A spray gun system used for SCR-SNCR combined denitration for W flame boilers | |
| RU121166U1 (en) | FIRE PROTECTOR | |
| WO2020192139A1 (en) | Flammable liquid fire and explosion fire resistance rescue apparatus and fire resistance rescue method | |
| CN206215012U (en) | For the gun system of W flame boiler SCR and SNCR combined denitration |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180714 |