RU63231U1

RU63231U1 - FIRE PROTECTOR (OPTIONS)

Info

Publication number: RU63231U1
Application number: RU2006147102/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Вершинин
Original assignee: Сергей Николаевич Вершинин
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2007-05-27

Abstract

Полезная модель относится к области противопожарной техники.The utility model relates to the field of fire fighting equipment.

С целью увеличения времени задержки огня огнепреградитель, состоящий из корпуса с установленным внутри него пламягасящим элементом в виде насыпки гранул из огнеупорного материала, отличается тем, что гранулы выполнены из материала, разлагающегося при нагреве с поглощением тепла, выделением не поддерживающих горение газов и образованием твердого огнеупорного остатка.In order to increase the delay time of the fire, the fire suppressor, consisting of a body with a flame suppressor installed inside it in the form of a granule filling from refractory material, is characterized in that the granules are made of a material that decomposes upon heating with absorption of heat, evolution of non-supportive gases and the formation of solid refractory the remainder.

Другим вариантом огнепреградителя является такой, при котором гранулы пламягасящего элемента выполнены из пористого влагопоглощающего неорганического огнеупорного материала, например, силикагеля, оксида алюминия и пропитаны материалом, разлагающимся или испаряющимся с поглощением тепла и выделением не поддерживающих горение газов.Another variant of the flame arrester is one in which the granules of the flame extinguishing element are made of a porous moisture-absorbing inorganic refractory material, for example, silica gel, aluminum oxide and are impregnated with a material that decomposes or evaporates with the absorption of heat and the emission of non-burning gases.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области противопожарной техники, в частности, к устройствам для задержки пламени предотвращения распространения огня в системах транспортировки легковоспламеняющихся газов., например метано-воздушной смеси, и может быть использовано в шахтах, в суровых климатических условиях Сибири.The proposed technical solution relates to the field of fire fighting equipment, in particular, to devices for delaying the flame of preventing the spread of fire in systems for transporting flammable gases., For example methane-air mixture, and can be used in mines in severe climatic conditions of Siberia.

Известны как наиболее эффективные жидкостные огнепреградители. Так, огнепреградитель жидкостный для газов низкого давления по патенту РФ №2116809, заявл. 28.05.96 г. состоит из заполненного пламягасящей жидкостью сосуда с газораспределительной решеткой, газовым обратным клапаном и регулятором уровня. Циркуляционный контур для жидкости состоит из центробежного насоса, инжектора и трубопровода.Known as the most effective liquid fire arresters. So, a liquid flame arrester for low pressure gases according to the patent of the Russian Federation No. 2116809, decl. 05/28/96, consists of a vessel filled with a flame-retardant liquid with a gas distribution grill, gas check valve and level control. The liquid circulation circuit consists of a centrifugal pump, an injector, and a pipeline.

Недостатки его состоят в следующем: малая пропускная способность из-за невысокой скорости газа (0,3 м/сек), влекущей неизбежный капельный унос, сложность конструкции и сложность эксплуатации. Так как требуется непрерывная подача жидкости, иначе она испарится, ограниченность области применения из-за невозможности поддержания рабочего агента в жидком состоянии в условиях низких температур.Its disadvantages are as follows: low throughput due to the low gas velocity (0.3 m / s), entailing the inevitable drop entrainment, design complexity and operation complexity. Since a continuous supply of liquid is required, otherwise it will evaporate, the scope of application is limited due to the inability to maintain the working agent in a liquid state at low temperatures.

Наиболее распространенными и близкими по конструкции к предлагаемому техническому решению являются огнепреградители, состоящие из корпуса, соединенного своим входом и выходом, соответственно, с подающим и отводящим газовую смесь трубопроводами. Корпус снабжен внутри пламягасящими элементами, выполненными из огнеупорного материала в виде насадка состоящего из пакета пластин с выступами или рулона, полученного намоткой на центральный стержень сложенных вместе плоской и гофрированной лент и прочих конструкций [И.И.Стрижевский, В.Ф.Заказнов The most common and closest in design to the proposed technical solution are fire arresters, consisting of a housing connected by its inlet and outlet, respectively, with the supply and exhaust gas mixture pipelines. The casing is equipped inside with fire-extinguishing elements made of refractory material in the form of a nozzle consisting of a package of plates with protrusions or a roll obtained by winding flat and corrugated tapes and other structures folded together on the central rod [I.I. Strizhevsky, V.F.Zakaznov

Промышленные огнепреградители. М.: Химия. - 1974, с.67] Недостатками такого вида огнепреградителя является сложность конструкции пламягасящего элемента, что препятствует применению для его изготовления материалов наиболее эффективных для гашения пламени.Industrial fire arresters. M .: Chemistry. - 1974, p.67] The disadvantages of this type of fire arrester is the complexity of the design of the extinguishing element, which prevents the use of materials most effective for extinguishing the flame for its manufacture.

Наиболее близким по технической сущности предлагаемой полезной модели огнепреградителя является огнепреградитель, состоящий из цилиндрического корпуса с коническими образующими и присоединительными фланцами, соединяющими внутреннюю полость корпуса с подающей и отводящей газовую смесь трубами А.с SU 1790953 А1, Кл. А62с 4/00, 20.08.1990 г.]. В корпусе размещен пламягасящий элемент, выполненный в виде насыпки из гранул огнеупорного материала, как правило кварца или гравия. Огнепреградитель такого типа прост в изготовлении и эксплуатации, эффективен при работе в условиях низких температур.The closest in technical essence of the proposed utility model of the fire arrester is a fire arrester, consisting of a cylindrical body with conical forming and connecting flanges connecting the internal cavity of the body with the supply and exhaust gas mixture pipes A. with SU 1790953 A1, Cl. A62c 4/00, 08/20/1990]. A flame extinguishing element is placed in the casing, made in the form of a bulk of granules of refractory material, usually quartz or gravel. This type of flame arrester is easy to manufacture and operate, effective when operating in low temperature conditions.

Это огнепреградитель принят автором за прототип предлагаемого технического решения.This flame arrester is accepted by the author for the prototype of the proposed technical solution.

Недостаток его состоит в кратковременности периода задержки огня и вследствие этого недостаточной эффективности огнепреграждения.Its disadvantage is the short duration of the delay period of the fire and, as a result, the lack of effectiveness of fire retardation.

Целью предлагаемого технического решения является повышение времени огнепреграждения путем увеличения теплопоглощения материала. Из которого изготавливается пламягасящий элемент и увеличения за счет этого времени задержки огня.The aim of the proposed technical solution is to increase the time of fire retardation by increasing the heat absorption of the material. From which the fire extinguishing element is made and increases due to this delay time of the fire.

Другой целью предлагаемого технического решения является увеличение ассортимента материалов для изготовления пламягасящих элементов огнепреградителя.Another goal of the proposed technical solution is to increase the range of materials for the manufacture of flame-extinguishing elements of the fire suppressor.

Это достигается тем, что пламягасящий элемент в виде насыпки из огнеупорных гранул установленный в корпусе огнепреградителя выполнен из материала, разлагающегося при нагреве с поглощением тепла, выделением не поддерживающих горение газов и образованием твердого огнеупорного остатка. (Вариант I)This is achieved by the fact that a flame extinguishing element in the form of a bulk of refractory granules installed in the body of the fire arrester is made of material that decomposes upon heating with the absorption of heat, the release of gases that do not support combustion and the formation of a solid refractory residue. (Option I)

Цель изобретения (по Варианту II) может быть достигнута также тем, что гранулы пламягасящего элемента выполнены из пористого влагопоглощающего неорганического огнеупорного материала, например, силикагеля или оксида алюминия, пропитанных материалом, испаряющимся или разлагающимся с поглощением тепла и выделяющим не поддерживающих горение газов.The purpose of the invention (according to Option II) can also be achieved by the fact that the granules of the flame retardant element are made of a porous moisture-absorbing inorganic refractory material, for example, silica gel or alumina, impregnated with a material that evaporates or decomposes with heat absorption and emits non-burning gases.

Оба технических решения объединены единым изобретательским замыслом. Все это позволяет увеличить теплопоглощение, увеличить время задержки пламени, локализовать зону возгорания и, в результате повысить эффективность работы огнепреградителя.Both technical solutions are united by a single inventive concept. All this allows you to increase heat absorption, increase the delay time of the flame, localize the ignition zone and, as a result, increase the efficiency of the fire arrester.

Конструкция предлагаемой полезной модели огнепреградителя представлена на чертеже, где изображен огнепреградитель (продольный разрез) в пламягасящим элементом в виде насыпки гранул из огнеупорного материала.The design of the proposed utility model of the fire suppressor is shown in the drawing, which shows the fire suppressor (longitudinal section) in a flame-extinguishing element in the form of a granule filling from refractory material.

Предлагаемая полезная модель огнепреградителя состоит из корпуса 1, [см. фиг.] цилиндрической формы с коническими образующими 2, снабженными фланцами 3 для присоединения к подающей огнеопасную газовую смесь (например метано-воздушную смесь) трубе 4 и к отводящей этот газ трубе 5. Внутри корпуса 1 расположен пламягасящий элемент, выполненный в виде насыпки гранул 6 из огнеупорного материала. Насыпка ограждена сетками 7.The proposed utility model of the fire arrester consists of housing 1, [see Fig.] a cylindrical shape with conical generators 2, equipped with flanges 3 for connection to the pipe supplying a flammable gas mixture (eg methane-air mixture) 4 and to the pipe taking this gas 5. Inside the housing 1 there is a flame extinguishing element made in the form of a granule filling 6 from refractory material. The bulk is fenced with nets 7.

Один из вариантов конструкции предлагаемого огнереградителя состоит в том, что огнеупорные гранулы 6 пламягасящего элемента выполнены из материала, разлагающегося с образованием твердого огнеупорного остатка и выделением не поддерживающих горение газов. Такими материалами могут быть соли (минералы), например, углекислый кальций (известняк, мрамор).One of the design options of the proposed fire extinguisher is that the refractory granules 6 of the extinguishing element are made of material that decomposes with the formation of a solid refractory residue and the release of gases that do not support combustion. Such materials may be salts (minerals), for example, calcium carbonate (limestone, marble).

При разложении под действием высокой температурыWhen decomposed by high temperature

СаСО₃→СаО+СО₂ CaCO ₃ → CaO + CO ₂

Поглощается тепло в количестве 1790 кДж/кг углекислого кальция, а объем выделившегося углекислого газа, не поддерживающего горение равен 224 л/кг. Остатком является оксид кальция, имеющий температуру плавления 2580°С. При приближении огня к насыпке гранулы 6 начинают нагреваться. При Heat is absorbed in an amount of 1790 kJ / kg of calcium carbonate, and the volume of released carbon dioxide that does not support combustion is 224 l / kg. The residue is calcium oxide having a melting point of 2580 ° C. When approaching the fire to the bulk granules 6 begin to heat up. At

достижении определенной температуры соль (минерал), из которой состоят гранулы, начинает разлагаться с поглощением тепла и выделением газа, снижающего интенсивность горения. В результате этого замедляется продвижение огня, становится более эффективным его стабилизация.when a certain temperature is reached, the salt (mineral) of which the granules are composed begins to decompose with absorption of heat and evolution of gas, which reduces the intensity of combustion. As a result, the progress of the fire slows down and its stabilization becomes more effective.

Другой вариант конструкции предлагаемого огнепреградителя состоит в том, что огнеупорные гранулы 6, из которых состоит пламягасящий элемент выполнены из пористого влагопоглощающего неорганического огнеупорного материала, например, силикагеля или оксида алюминия, пропитанных материалом, разлагающимся с поглощением тепла и выделением не поддерживающих горение газов. Одним из таких материалов может быть хлористый аммоний. При его разложенииAnother design option of the proposed flame arrester is that the refractory granules 6 of which the flame extinguishing element is made of a porous moisture-absorbing inorganic refractory material, for example, silica gel or alumina, impregnated with a material that decomposes with absorption of heat and the release of gases that do not support combustion. One such material may be ammonium chloride. When decomposed

NH₄Clтв→NН_3(азг)+НСl_(газ) NH ₄ Clt → NH _{3 (azg)} + Hcl _(gas)

Поглощение тепла составляет 3786 кДж/кг, объем выделившихся не поддерживающих горение газов равен 418 л/кг. Огнеупорным остатком в этом случае являются оксиды кремния и алюминия, имеющие температуры плавления соответственно 1730 и 2050°С,Heat absorption is 3786 kJ / kg, the volume of released non-supporting gases is 418 l / kg. The refractory residue in this case is silicon and aluminum oxides having melting points of 1730 and 2050 ° C, respectively

Третий вариант конструкции предлагаемого огнепреградителя состоит в том, что простейшим и достаточно эффективным материалом, служащим для пропитки пористого влагопоглощающего неорганического огнеупорного материала может служить вода. или другая жидкость, не образующая при испарении поддерживающих горение паров, например, четырехбромистый углерод.The third design option of the proposed flame arrester is that the simplest and quite effective material that serves to impregnate a porous moisture-absorbing inorganic refractory material can be water. or other liquid that does not form, during the evaporation of the combustion-supporting vapors, for example, carbon tetrabromide.

При испарении водыBy evaporation of water

Н₂O_жидк.→Н₂O_газ. H ₂ O _liquid → H ₂ O _gas.

Происходит значительное поглощение тепла, равное 2290 кДж/кг и выделяется 1244 л /кг пара, не поддерживающего горение.Significant heat absorption occurs, equal to 2290 kJ / kg and 1244 l / kg of steam is released that does not support combustion.

Подготовка гранул 6 для засыпки в огнепреградитель состоит в том, что пористый материал погружают в кипящий насыщенный раствор соли (по второму варианту просто в воду). Гранулы пропитываются раствором соли, или водой, поры заполняются жидкостью, которая после охлаждения и The preparation of granules 6 for backfilling in a fire barrier consists in immersing the porous material in a boiling saturated salt solution (in the second embodiment, simply in water). The granules are impregnated with a salt solution, or water, the pores are filled with liquid, which after cooling and

кристаллизации соли оставляет заполненными соответствующим веществом поры материала. После этого гранулы слегка подсушиваются и засыпаются в корпус 1 огнепреградителя.crystallization of the salt leaves the pores of the material filled with the corresponding substance. After this, the granules are slightly dried and poured into the body 1 of the fire arrester.

Как и в первом варианте при приближении огня и повышении температуры соль в гранулах пористого материала разлагается с повышением тепла и выделением инертного к огню газа. Вода испаряется также с поглощение тепла и выделением водяного пара. Результатом этих процессов является замедление скорости продвижения пламени через огнепреградитель.As in the first embodiment, when the fire approaches and the temperature rises, the salt in the granules of the porous material decomposes with increasing heat and the release of a gas inert to the fire. Water also evaporates with the absorption of heat and the release of water vapor. The result of these processes is a slowdown in the speed of flame propagation through the flame arrester.

Применение материалов, разлагающихся с поглощением теплоты и выделением не поддерживающих горение газов в качестве дополнительного или основного материалов для изготовления насыпки пламягасящего элемента огнепреградителя позволяет увеличить теплопоглощение последнего, увеличить время локализации пламени горючей газо-воздушной смеси.The use of materials that decompose with the absorption of heat and the release of gases that do not support combustion as an additional or basic material for the manufacture of a filling of a flame-extinguishing element of a fire suppressor can increase the heat absorption of the latter, and increase the localization time of the flame of a combustible gas-air mixture.

Таким образом, предлагаемая полезная модель огнепреградителя позволяет повысить эффективность процесса огнеподавления по сравнению с существующими огнепреградителями того же типа и расширить ассортимент материалов, применяемых для пламягашения.Thus, the proposed useful model of a fire suppressor can increase the efficiency of the fire suppression process compared to existing fire suppressors of the same type and expand the range of materials used for flame suppression.

Пример осуществления конструкции.An example implementation of the design.

При дегазации угольных пластов обычно отсасывают негорючую метановоздушную смесь, содержащую 40 и более процентов метана. Однако, по различным причинам, концентрация метана может измениться и снизиться до взрывоопасной. Для предотвращения распространения пламени в случае загорания образовавшейся смеси необходимо ставить огнепреградители на входе газа в дегазационную установку и его выходе из скважины.When coal seams are degassed, a non-combustible methane-air mixture containing 40 percent or more methane is usually aspirated. However, for various reasons, the concentration of methane can change and decrease to explosive. To prevent the spread of flame in case of ignition of the resulting mixture, it is necessary to install fire arresters at the gas inlet to the degassing installation and its exit from the well.

Claims

1. The flame arrester, consisting of a housing with a flame extinguishing element installed inside, in the form of a granule filling from refractory material, characterized in that the flame extinguishing element granules are made of a material that decomposes upon heating with absorption of heat, evolution of non-supportive gases and the formation of a solid refractory residue.

2. The flame arrester, consisting of a housing with a flame extinguishing element installed inside it in the form of a bulk of granules of refractory material, characterized in that the granules of the flame extinguishing element are made of porous moisture-absorbing inorganic refractory material, such as silica gel, aluminum oxide, impregnated with material that decomposes or evaporates with absorption heat and non-burning gases.