SU1140020A1

SU1140020A1 - Steam-gas mixture explosion-hazard concentration indicator

Info

Publication number: SU1140020A1
Application number: SU833594444A
Authority: SU
Inventors: Юрий Сергеевич Королев; Михаил Михайлович Демыкин; Анатолий Андреевич Кохан
Original assignee: Войсковая часть 27177
Priority date: 1983-05-23
Filing date: 1983-05-23
Publication date: 1985-02-15

Abstract

1. ИНДИКАТОР ВЗРЫВООПАСНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПАРОГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ, содержащий образованную корпусом камеру с размещенными в ней искрообразующим элементом, подключенным к источнику тока, и датчи1 ом давле ни , отличающийс тем, что, с целью повышени надежности путем расширени диапазона контролируемых смесей, повышени быстродействи и исключени ложных срабатываний индикатора, он содержит реле времени, счетно-управл к цее устройство , задающее режим реле времени и подключенное к датчику давлени , диффузор дл сбора и подачи в камеру взрывоопасной смеси, а корпус камеры на входе и выходе снабжен пакетами плам гас щих сеток, между которыми расположен искрообразующий элемент, при этом диффузор присоединен соосно к входу корпуса камеры . S 2. Индикатор по п. 1, о т л и ч а юЮ щ и и с тем, что корпус камеры выполнен конической формы, наименьшим сечением Соединенный с диф фузором.1. THE INDICATOR OF EXPLOSIVE CONCENTRATION OF VAPOR-GAS MIXTURES, containing a chamber formed by a body with a spark-forming element connected to the current source and a pressure sensor, which in order to increase reliability by expanding the range of controlled mixtures, increasing speed and eliminating indicator triggers, it contains a time relay, a counting control unit, a device that sets the time relay mode and is connected to a pressure sensor, a diffuser for collecting and feeding into the chamber ryvoopasnoy mixture, and the camera body at the inlet and outlet is provided with a package flame blanking grids, between which a spark-producing element, wherein the diffuser is connected coaxially to the input of the camera body. S 2. The indicator according to claim 1, of which is that the camera body is made of a conical shape with the smallest section. Connected with a diffuser.

Description

ОABOUT

оabout

N3 Изобретение относитс к противо пожарной технике, конкретно - к конструкции контрольного прибора, сигнализирующего наличие в помещении взрывоопасных концентраций пар газовых смесей или аэрозолей. Известен контрольный прибор дл обнаружени паров ацетона, спирта, бензола и т.п. веществ, в котором использован принцип адсорбции паро на специальном адсорбере, вл ющем с электрическим проводником, соде жащий чувствительный элемент, кото рый измер ет силы межмолекул рного прит жени , измен при этом свое электрическое сопротивление. Изменение электрического сопротивлени трансформируетс в сигнал тревоги Недостатком указанного прибора вл етс высока избирательность индикации парогазовых смесей,т.е. чувствительность адсорбера только на определенные химические веществ или однотипные группы веществ (например ,, углеводороды), и нереагирование на другие парогазо.вые смеси, а также на взрывоопасные аэрозоли (например, смесь угольной пыли или муки с воздухом). Наиболее близким техническим ре шением к предлагаемому вл етс инд катор взрывоопасных концентраций парогазовых смесей, созданный дл контрол потенциальной взрывоопасности воздуха, помещений хлорорганических производств, содержащий камеру, в которой размещена свеча зажигани , соединенные с камерой шлангами насос дл подачи пробы во духа в прибор, баллон сббогащающим горючим газом и датчиком дозировани его подачи и датчик давлени . Анализируема проба воздуха обогащаетс горючим газом и подаетс в камеру взрыва ручным насосом. .Взрыв инициируетс искрой, получаемой на свече зажигани , электрически соединенной с высоковольтным генератором . Интенсивность взрыва фиксируетс по величине, давлени маномет ром 2 . Недостатком известного прибора вл етс необходимость приготовлени контрольной смеси, состо щей из пробы контролируемой атмосферы и определенной порции эталонного горю чего газа. Указанные операции требу ют посто нного присутстви лаборан,та и не могут быть автоматизированы Кроме того, данным прибором нельз исследовать весь диапазон взрывоопасных парогазовых смесей, он имее ограниченный ресурс, определ емый объемом баллона с эталонным газом. Цель изобретени - расширение диапазона контролируемых взрывоопас ных смесей и повышение на цежности обнаружени взрывоопасных смесей путем исключени ложных срабатываний индикатора. Поставленна цель достигаетс тем, что индикатор взрывоопасных концентраций парогазовых смесей, включающий образованную корпусом камеру с размещенными в ней искрообразующим элементом, подключенным к источнику тока, и датчиком давлени , содержит реле времени, счетно-управл ющее устройство, задающее режим реле времени и подключенное к датчику давлени , диффузор дл сбора и подачи в камеру взрывоопасной смеси, а корпус камеры на входе и выходе снабжен пакетами плам гас щих сеток, между которыми расположен искрообразующий элемент, при этом диффузор присоединен соосно к входу корпуса, камеры. Кроме того, корпус камеры выполнен конической формы, наименьшим сечением соединенный с диффузором. В основу изобретени положено то вление, что газы и пары горючих жидкостей в смеси с воздухом имеют свойство накапливатьс в верхней или нижней части помещени в зависимости от их удельного веса, причем в локальных объемах помещени концентраци может достигнуть нижнего предела взрываемости, задолго до его достижени по помещению в целом. На чертеж,е приведена обща схема индикатора. Индикатор содержит конический корпус 1, содержащий нижнее входное 2 и верхнее выходное 3 отверстие, снабженные плам защитными металлическими сетками 4. К концу отверсти 2 присоединен диффузор 5 дл повышени концентрации взрывоопасного газа смеси в корпусе..В межсеточной полости А установлены искрова электросвеча 6 и датчик давлени 7. Свеча б через генератор. высоковольтного импульса 8, реле времени 9 и коммутационное устройство 10 подключена к автономному источнику тока 11 и электросети 12. Датчик 7 электрически св зан через счетно-управл ющее устройство 13 и блок изменени выдержки времени 14с реле 9. Устройство 13 подключено к щиту управлени 15, снабженному световым 16 и звуковым 17 сигнализаторами . От щита управлени 15сигнал, при необходимости, может быть переключен на систему автоматического включени средств взрывопожароподавлени (АВСП). Генератор высоковольтных импульсов 8 преобразует переменный ток сети в высоковольтный, достаточный дл создани искры на свече 6. Реле времени 9 обеспечивает подачу импульсов на свечу 6 с регулируемой периодичностью. Коммутационное устройство ДО осуществл ет автоматическое переключение электропитани индикатора с электросети (при его аварийном отключении) на автономный источник питани 11. Счетноуправл ющее устройство 13 обеспечивает включение блока изменени выдержки времени 14 после получени первого импульса от датчика давлеНИН 7, а также подачу электрического сигнала на щит управлени 15 после отсчета заданного количества импульсов. Блок изменени выдержки времени 14 подает сигнал на реле. времени 9 дл изменени периодичнос ти подачи импульса (до минимального на свечу зажигани , а также возврат к первоначальному режиму работы реле времени, если взрыв не повторит с . Индикатор взрывоопасных концентраций парогазовых смесей работает следующим образом. Индикатор устанавливаетс в таких точках помещени / где пары легк воспламен ютс , жидкости, газы или аэрозоли могут накапливатьс (вслед ствие .разности удельных весов) и в смеси с воздухом или между собой образовывать взрывоопасные концентрации . Такими точками в защищаемом помещении могут быть самые верхние (например, дл водорода) или самые нижние (например, дл пропана, паро бензина) или те и другие дл случа хранени различных химических веществ . Потенциально взрывоопасна смесь, например, поднима сь вверх, поступает под диффузор 5, где концентрируетс взрывоопасна составна часть смеси и через плам гас щие сетки отверстий 2 и 3 проходит внутрь камеры 1 в полость А . На искровую электросвечу б через заранее заданные на реле времени 9 интервалы времени подаетсг of генератора 8 высоковольтный импульс, преобразуемый на электросвече в иск Если в момент по влени искры в полости А будет находитьс смесь паров горючих жидкостей, газов или аэрозолей с воздухом во взрывоопас ной концентрации, то произойдет взрыв.Под действием резкого повыше ни давлени от взрыва датчик давлени 7 подает электрический сигна на счетно-управл ющее устройство 1 и далее в блок изменени выдержки времени 14, который переведет реле времени 9 в режим минимального инт вала между искрами. Одновременно с нал от счетно-управл ющего устройс подаетс на щит управлени 15, на котором срабатывают предупредитель ные световсй и звуковой сигналы. Если взрыв был единичным, т.е. случайным, то счетно-управл ющее устройство 13 через определенный период времени отключает сигнальные устройства щита управлени 15 и подает электрический сигнал на блок изменени выдержки времени 14, который переводит реле времени 9 в прежний режим работы. Если же взрывоопасна смесь продолжает поступать в индикатор, то в кор пусе происходит сери последовательных взрывов, и после отсчета счетноуправл ющим устройством 13 заданного количества импульсов подаетс сигнал на включение аварийных светового и звукового сигналов на щите управлени 15 и, если это предусмотрено, на автоматическое.включение систем пожаротушени . При взрыве смеси в полости ft вследствие конусности стенок камеры равнодействующа расшир ющихс газов будет направлена в сторону наименьшего суг« марного сопротивлени , т.е. в аторону большего основани конуса корпуса.камеры. Благодар такой продувке камеры 1 после взрыва происходит ее быстрое заполнение свежей смесью, что позвол ет установить ми- нимальный интервал между электрическими импульсами в серии контрольных подрывов. После взрыва расшир ющиес гор чие газы проход т через нижние и верхние металлические пакеты плаК гас щих сеток, на которых происходит плам гашение и частичное охлаждение газов, в результате чего взрыв во внешнюю среду не инициируетс , даже, если она взрывоопасна. Предлагаемый индикатор обеспечивает полную автоматизацию работы, отсутствие необходимости выполнени каких-либо операций или контрол человеком; универсальность прибора, т.е. применимость заложенного в индиктор принципа действи дл индикации любых взрывоопасных смесей независимо от их физического и химического состава;пожаров зрывобезопас-. ность прибора,достигаеМ5по локализа .цйей взрыва внутри камеры,а также отсутствием в индикаторе пожароопасных элементов; надежность своевременного обнаружени начала образовани взрывоопасных смесей за счет возможности установлени необходимой периодичности производства замеров и применени устройства, исключающего ложное срабатывание; стойкость к вибрации, тр скам, т.е. пригодность к установке на любые транспортные средства, а также климатическую и химическую стойкость и св занную с этим долговечность прибора; простоту устройства, малогабаритность невысокую стоимость изготовлени ; возможностьN3 The invention relates to fire fighting technology, specifically to the design of a control device that signals the presence in an area of explosive concentrations of gas mixtures or aerosols. A control device for detecting vapors of acetone, alcohol, benzene, and the like is known. substances, which used the principle of vapor adsorption on a special adsorber, which is an electric conductor, which contains a sensitive element that measures the forces of intermolecular attraction, thus changing its electrical resistance. The change in electrical resistance is transformed into an alarm signal. The disadvantage of this device is the high selectivity of indication of vapor – gas mixtures, i.e. the sensitivity of the adsorber only to certain chemical substances or similar groups of substances (for example, hydrocarbons), and non-response to other vapor-gas mixtures, as well as to explosive aerosols (for example, a mixture of coal dust or flour with air). The closest technical solution to the proposed invention is an explosive concentration indicator of vapor-gas mixtures, designed to control the potential explosion hazard of air, organochlorine production premises, containing a chamber in which a spark plug is placed, connected to the chamber with hoses, a sample sample pump, a balloon. with combustible gas and a metering sensor for its supply and a pressure sensor. The analyzed air sample is enriched with combustible gas and supplied to the explosion chamber with a manual pump. The explosion is initiated by a spark produced on a spark plug electrically connected to a high voltage generator. The intensity of the explosion is recorded by the value of the pressure gauge 2. A disadvantage of the known instrument is the need to prepare a control mixture consisting of a sample of the controlled atmosphere and a certain portion of the reference burning gas. These operations require the constant presence of laboratories, and that cannot be automated. Moreover, this device cannot examine the entire range of explosive vapor-gas mixtures, it has a limited resource determined by the volume of the cylinder with the reference gas. The purpose of the invention is to expand the range of controlled explosive mixtures and increase the detection rate of explosive mixtures by eliminating false alarms of the indicator. The goal is achieved by the fact that an indicator of explosive concentrations of vapor-gas mixtures, including a chamber formed by the body with a spark-forming element connected to the current source and a pressure sensor, contains a time relay, a counting control device that sets the time relay mode and is connected to the sensor pressure, a diffuser for collecting and delivering an explosive mixture to the chamber, and the chamber body at the inlet and outlet is provided with packages of flame retarding nets, between which there is a spark forming element, with This diffuser is attached coaxially to the entrance of the housing chamber. In addition, the camera body is made of a conical shape, the smallest section connected to the diffuser. The invention is based on the fact that gases and vapors of flammable liquids mixed with air tend to accumulate in the upper or lower part of the room, depending on their specific weight, and the concentration in the local volume of the room can reach the lower explosive limit, long before it reaches the room as a whole. In the drawing, e is a general diagram of the indicator. The indicator contains a conical case 1, containing the lower inlet 2 and the upper outlet 3, equipped with flame protective metal nets 4. A diffuser 5 is attached to the end of the opening 2 to increase the concentration of explosive mixture gas in the case .. In the interstitial cavity A, an electric spark 6 and a sensor are installed pressure 7. Candle b through the generator. a high voltage pulse 8, a time relay 9 and a switching device 10 are connected to an autonomous current source 11 and an electrical network 12. Sensor 7 is electrically connected via a counting control device 13 and a time delay changing unit 14c of relay 9. The device 13 is connected to a control panel 15, equipped with a light 16 and sound 17 signaling devices. From the control panel, the 15 signal, if necessary, can be switched to the automatic activation of the means of explosive fire suppression (AVSP). A high-voltage pulse generator 8 converts the alternating current of the network into a high-voltage one, sufficient to create a spark on candle 6. Time relay 9 provides pulses to candle 6 with an adjustable frequency. The switching device DO automatically switches the power supply of the indicator from the mains (when it is disconnected) to an independent power source 11. The calculating device 13 switches on the time delay changing unit 14 after receiving the first pulse from the pressure sensor 7, and also supplying an electrical signal to the switchboard control 15 after counting a predetermined number of pulses. The timing change block 14 sends a signal to the relay. time 9 to change the pulse supply period (to the minimum on the spark plug, as well as to return to the initial operation of the time relay if the explosion does not repeat p. The indicator of explosive concentrations of vapor – gas mixtures works as follows. The indicator is installed at such points in the room / where the pair is easily flames, liquids, gases or aerosols can accumulate (due to the difference in specific weights) and can form explosive concentrations with air or with each other. the premises may be uppermost (for example, for hydrogen) or lowermost (for example, propane, gasoline steam) or both for storing various chemicals. A potentially explosive mixture, for example, rising up, goes under diffuser 5, where the explosive component of the mixture is concentrated and through the flame extinguishing grids of the openings 2 and 3 passes inside the chamber 1 into the cavity A. A high-voltage pulse is supplied to the spark electrolyte b at predetermined time relay 9 of the generator If a spark occurs in cavity A and there is a mixture of vapors of flammable liquids, gases or aerosols with air in an explosive concentration, an explosion will occur. Under the action of a sharp increase in pressure from the explosion, the pressure sensor 7 gives an electrical signal the counter control device 1 and further into the time delay change control unit 14, which will switch the time relay 9 to the minimum plug mode between the sparks. Simultaneously with the cash from the counting controller, it is fed to the control panel 15, on which warning and luminous signals are triggered. If the explosion was single, i.e. randomly, the counting controller 13, after a certain period of time, turns off the signaling devices of the control panel 15 and sends an electrical signal to the time delay change unit 14, which takes the time relay 9 to its previous mode of operation. If the explosive mixture continues to flow into the indicator, a series of consecutive explosions occurs in the core, and after the counting unit 13 of a predetermined number of pulses, a signal is given to activate the warning light and sound signals on the control panel 15 and, if provided, to an automatic one. inclusion of fire extinguishing systems. When the mixture explodes in the cavity of ft due to the conicity of the chamber walls, the resultant expanding gases will be directed towards the smallest sug of resistance, i.e. Atoronu larger base of the cone housing. Camera. Due to such a purge of chamber 1 after the explosion, it is rapidly filled with fresh mixture, which allows the minimum interval between electrical pulses to be set in a series of control explosions. After the explosion, the expanding hot gases pass through the lower and upper metal packages of plac extinguishing grids, on which flame extinction and partial cooling of the gases occur, resulting in an explosion into the external environment, even if it is explosive. The proposed indicator provides full automation of work, no need to perform any operations or control by a person; universality of the device, i.e. the applicability of the principle of action laid down in the indicator to indicate any explosive mixtures, regardless of their physical and chemical composition; explosion-proof fires. device, achieved by localization of the explosion inside the chamber, as well as the absence of fire-hazardous elements in the indicator; the reliability of timely detection of the onset of the formation of explosive mixtures due to the possibility of establishing the necessary frequency of measurement and the use of a device that eliminates false positives; vibration resistance, tr scam, i.e. suitability for installation on any vehicles, as well as climate and chemical resistance and the associated durability of the device; simplicity of the device; small size; low cost of manufacture; opportunity

использовани системы индикации с применением нескольких индикаторов. Индикатор может быть применен в помещени х различных химических производств , складах, помещени х судов и самолетов.use of the display system using several indicators. The indicator can be used in the premises of various chemical plants, warehouses, ship and aircraft rooms.

На систему АВСПOn the AVSP system

Claims

1. INDICATOR OF EXPLOSIVE · CONCENTRATIONS OF STEAM-GAS MIXTURES, containing a chamber formed by the housing with a spark-forming element connected to a current source and a pressure sensor, characterized in that, in order to increase reliability by expanding the range of controlled mixtures, increasing speed and eliminating false of indicator operations, it contains a time relay, a calculating and controlling device that sets the time relay mode and is connected to a pressure sensor, a diffuser for collecting and supplying an explosion chamber asnoy mixture, and the camera body at the inlet and outlet is provided with a package extinguishing grids, between which a spark-producing element, wherein when the diffuser is connected coaxially to the input of the camera body.

2. The indicator according to claim 1, distinguished by the fact that the camera body is conical in shape, with the smallest section Connected to a diffuser.