RU87918U1

RU87918U1 - AEROSOL GENERATOR WITH FILTER BLOCK

Info

Publication number: RU87918U1
Application number: RU2009126667/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Борисович Голубчиков; Борис Валерьевич Голубчиков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Норд"
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2009-10-27

Abstract

Генератор аэрозоля, состоящий из корпуса с отверстием для выхода газа, втулки-стакана, крышки с узлом запуска, вложенного аэрозолеобразующего заряда, с фильтровальным блоком, расположенным в зазоре между корпусом и втулкой-стаканом, отличающийся тем, что в качестве материала фильтровального блока используется высокопористый ячеистый материал (ВПЯМ). Aerosol generator, consisting of a housing with a gas outlet, a sleeve-cup, a cover with a launch unit, an aerosol forming charge, with a filter unit located in the gap between the body and the sleeve-cup, characterized in that the material is highly porous cellular material (HPLC).

Description

Изобретение относится к различным областям техники, сельского хозяйства, преимущественно к пожаротушению, хранению и перевозке овощей и фруктов, созданию специальных газовых сред - к генераторам для получения аэрозоля с заданными параметрами и подаче его в ограниченный объем.The invention relates to various fields of technology, agriculture, mainly fire fighting, storage and transportation of vegetables and fruits, the creation of special gas environments - to generators for receiving an aerosol with predetermined parameters and supplying it to a limited extent.

Уровень техники характеризуется генераторами аэрозоля для пожаротушения по патентам RU 2136338 А61C 13/22 и RU 2176146 А61 13/22. Известные генераторы аэрозоля состоят из корпуса, снаряженного пиротехническим зарядом, с устройством запуска и блоком охлаждения. Пиротехнические заряды таких устройств, в ходе химических реакций, в том числе окисления, генерируют комплекс аэрозольных продуктов -газовую, твердую и конденсированную фазы различных соединений, участвующих в тушении пламени. Эти химические процессы протекают при температурах от 1200°К и выше. Нормативно температура аэрозоля на выходе из огнетушащего генератора ограничена 500°С, что потребовало внесения в конструкцию дополнительных устройств и элементов снижающих температуру, применения термоизоляционных материалов. В конструкциях генераторов аэрозоля уже реализованы решения направленные на снижение температуры продуктов разложения пиротехнического заряда. Однако, данные генераторы имеют существенный недостаток: как показала натурная эксплуатация, в составе аэрозоля работающего генератора находятся раскаленные частицы размерностью до 3-5 мм., которые воздействуют на окружающие конструкции и материалы и могут вызвать вторичное воспламенение.The prior art is characterized by aerosol fire extinguishing generators according to patents RU 2136338 A61C 13/22 and RU 2176146 A61 13/22. Known aerosol generators consist of a body equipped with a pyrotechnic charge, with a start device and a cooling unit. Pyrotechnic charges of such devices, during chemical reactions, including oxidation, generate a complex of aerosol products — gas, solid, and condensed phases of various compounds involved in extinguishing a flame. These chemical processes occur at temperatures from 1200 ° K and above. Normally, the temperature of the aerosol at the exit of the extinguishing generator is limited to 500 ° C, which required the introduction of additional devices and elements that reduce the temperature, the use of thermal insulation materials. The designs of aerosol generators have already implemented solutions aimed at lowering the temperature of the decomposition products of the pyrotechnic charge. However, these generators have a significant drawback: as field operation has shown, the aerosol of a working generator contains glowing particles up to 3-5 mm in size, which act on surrounding structures and materials and can cause secondary ignition.

Задача по фильтрации из генерируемого аэрозоля раскаленных частиц решена в конструкции устройства, предложенного в патенте RU 2179471 А62С 13/22. Данный генератор по основному признаку - наличию фильтровального блока- выбран в качестве прототипа.The task of filtering from a generated aerosol of incandescent particles was solved in the design of the device proposed in patent RU 2179471 A62C 13/22. This generator, based on the main feature - the presence of a filter unit - is selected as a prototype.

Известный генератор представляет собой корпус, с отверстием для выхода аэрозоля, крышки с воспламенительным устройством. В корпусе имеется втулка, создающая с корпусом кольцевые зазоры, которые заполнены фильтрующими материалами, внутри втулки установлен пиротехнический заряд. В качестве фильтров, в данной конструкции, предложена уплотненная металлическая проволока и плотно намотанная латунная сетка.The known generator is a housing with an opening for the exit of an aerosol, a cover with an ignition device. In the housing there is a sleeve that creates annular gaps with the body, which are filled with filter materials, a pyrotechnic charge is installed inside the sleeve. As filters, in this design, a compacted metal wire and a tightly wound brass mesh are proposed.

Конструкция устройства с установленными фильтрующими элементами решает ряд задач: охлаждает и очищает от примесей генерируемый газ.The design of the device with installed filter elements solves a number of problems: it cools and purifies the generated gas from impurities.

Недостатком данной конструкции генератора является высокое, учитывая применяемые материалы и длину газоходов, гидравлическое сопротивление фильтрующих элементов, которое составляет 4-5 кПа и выше, на каждом из трех установленных фильтровальных блоков. Это вызывает повышение давления внутри генератора и, соответственно, скорости горения пиротехнического состава, что влечет за собой усиление конструктивных элементов генератора- толщины стенок корпуса, крышки. Высокое давление также увеличивает длину температурного поля генерируемого аэрозоля, в зоне действия которого могут оказаться легко-воспламеняемые материалы, воздействие на них высокой температуры, может привести к воспламенению.The disadvantage of this generator design is the high, given the materials used and the length of the flues, the hydraulic resistance of the filter elements, which is 4-5 kPa and above, on each of the three installed filter blocks. This causes an increase in pressure inside the generator and, accordingly, the burning rate of the pyrotechnic composition, which entails the strengthening of the structural elements of the generator - the wall thickness of the housing, cover. High pressure also increases the length of the temperature field of the generated aerosol, in the zone of action of which there may be flammable materials, exposure to high temperatures, can lead to ignition.

Задачей которую решает настоящее изобретение, является снижение гидравлического сопротивления фильтровальных блоков генератора аэрозоля, упрощение конструкции изделия, а также сокращение длины температурного поля аэрозоля, что повышает надежность и безопасность эксплуатации изделия.The objective of the present invention is to reduce the hydraulic resistance of the filter blocks of the aerosol generator, simplify the design of the product, and also reduce the length of the temperature field of the aerosol, which increases the reliability and safety of operation of the product.

Поставленная проблема решается и технический результат достигается тем, что в качестве фильтровального материала вместо уплотненной проволоки и плотно намотанных слоев тонкой латунной сетки, предлагается фильтровальный блок из высокопористого ячеистого материала -ВПЯМ.The problem posed is solved and the technical result is achieved by the fact that instead of a densified wire and tightly wound layers of thin brass mesh, a filter block of a highly porous cellular material — VPYAM — is proposed as a filter material.

Высокопористый ячеистый материал (ВПЯМ) это класс пористых проницаемых материалов со специфической структурой, который получают нанесением слоя вещества (металлов, оксидов, карбидов) на матрицу пенополиуретана (1). Его проницаемость превосходит другие материалы в десятки раз. Гидравлическое сопротивление фильтровального блока из ВПЯМ ниже, чем у проницаемого латунного сетчатого материала, а также уплотненной поволоки, в 100 раз (2).Highly porous cellular material (HPMP) is a class of porous permeable materials with a specific structure, which is obtained by applying a layer of a substance (metals, oxides, carbides) to a polyurethane foam matrix (1). Its permeability is ten times greater than other materials. The hydraulic resistance of the filter block from HPMP is 100 times lower than that of a permeable brass mesh material, as well as a densified fiber, (2).

При использовании предлагаемого изобретения- фильтровального блока из высокопористого ячеистого материала- достигается следующий технический результат:When using the present invention, a filter block of highly porous cellular material, the following technical result is achieved:

- снижается гидравлическое сопротивление системы фильтрации генерируемого аэрозоля;- reduced hydraulic resistance of the generated aerosol filtration system;

- снижается давление внутри генератора;- the pressure inside the generator decreases;

- уменьшается толщина стенок корпуса и крышки генератора аэрозоля;- decreases the wall thickness of the housing and the cover of the aerosol generator;

- сокращается температурное поле генерируемого аэрозоля. Устроен предлагаемый генератор с фильтровальным блоком из высокопористого ячеистого материала (ВПЯМ) следующим образом:- the temperature field of the generated aerosol is reduced. The proposed generator with a filter block of highly porous cellular material (HPMP) is arranged as follows:

- в корпус из негорючего материала с отверстием для выхода газа устанавливается втулка-стакан, в нее вкладывается заряд из аэрозолеобразующего пиротехнического состава, в зазоре, образованным корпусом генератора и втулкой-стаканом, размещается фильтровальный блок из высокопористого ячеистого материала (ВПЯМ). Данная сборочная единица закрывается крышкой, с установленным узлом пуска, которая одновременно центрирует заряд и втулку-стакан.- a sleeve-cup is installed in a housing made of non-combustible material with a gas outlet, a charge from an aerosol-forming pyrotechnic composition is placed in it, a filter block made of highly porous cellular material (HPMF) is placed in the gap formed by the generator housing and a sleeve-cup. This assembly unit is closed by a lid with an installed start-up unit, which simultaneously centers the charge and the sleeve-cup.

При подаче электрического импульса воспламеняется аэрозолеобразующий пиротехнический заряд. Генерируемый аэрозоль движется по кольцевому каналу, образованному корпусом и втулкой-стаканом, через фильтровальный блок из высокопористого ячеистого материала, где и происходит его очистка от продуктов разложения пиротехнического заряда. Очищенный от раскаленных частиц аэрозоль, через отверстие для выхода газа, подается внутрь объема.When an electrical impulse is applied, the aerosol-forming pyrotechnic charge ignites. The generated aerosol moves along the annular channel formed by the housing and the sleeve-cup through the filter block of highly porous cellular material, where it is cleaned from the decomposition products of the pyrotechnic charge. The aerosol, cleared of incandescent particles, is fed into the volume through the gas outlet.

Список литературы:Bibliography:

1. А.А.Федоров. Высокопроницаемые ячеистые материалы..- Екатеринбург: УрО РАН, 1993. - стp.8-11.1. A.A. Fedorov. Highly permeable cellular materials ..- Yekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 1993. - p. 8-11.

2. А.А.Макаров. Очистка газовых выбросов от аэрозолей агрессивных, токсичных и радиоактивных соединений высокопористой керамикой - www. Galvanicworld. com.2. A.A. Makarov. Purification of gas emissions from aerosols of aggressive, toxic and radioactive compounds by highly porous ceramics - www. Galvanicworld. com.

Claims

Aerosol generator, consisting of a housing with a gas outlet, a sleeve-cup, a cover with a launch unit, an aerosol forming charge, with a filter unit located in the gap between the body and the sleeve-cup, characterized in that the material is highly porous cellular material (HPLC).