SU1346815A1 - Взрывоподавл ющее устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области горной пром-ти и м.б. использовано в шахтах дл  гашени  вспышек метана в угольной пьши в начальной стадии возникновени . Цель изобретени  - по- вьшение эффективности гашени  взрыва за счет снижени  инерционности процесса создани  пламегас щего облака и повьшение надежности и безопасности эксплуатации. Дл  этого в устр-ве внутри его контейнера 1 с ингибитором соосно с ним жестко закреплена на его торцовой стенке (С) 3 успоко (Л СО 4 05 00 ел 7 Ю

Description

ительна  камера (К) 4. Внутри К 4 установлен генератор 5 инертных газов , имеющий предохранительную К 7, выполненный в виде цилиндрического стакана с разр дной головкой 6.Размещена К 7 со стороны, противоположной головке 6, и посредством резьбового соединени  закреплена в С 3 за пределами К 4. На нешней поверхности К 4 перпендикул рно ее продольной оси симметрично установлено не менее шести патрубков (П) 9 с дросселирующими отверсти ми 8, выполненными в стенке П 9. Последние установлены от С 3 на.рассто нии, не превышающем два диаметра П 9. Углы наклона продольных осей отверстий 8 к плоскос

1

Изобретение относитс  к горной про мьшшенности и может быть использовано в шахтах дл  гашени  вспьшек метана и угольной пыли в начальной стадии возникновени .

Цель изобретени  - повьшение эффективности гашени  взрыва за счет снижени  инерционности процесса создани  пламегас щего облака и повышение надежности и безопасности эксплуатации устройства. .

На чертеже показано взрывопрдав- л ющее устройство, общий вид.

Устройство содержит заполненный ингибитором цилиндрический контейнер 1, выходное сечение которого снабжено легко разрушаемой пленочной диафрагмой 2 с предохранительной распыл ющей решеткой. Противоположный торец контейнера 1 закрыт массивной торцовой 3. Внутри контейнера с ингибитором по его оси установлена цилиндрическа  успокоительна  камера 4, один торец которой жестко укреплен на стенке 3, а противоположный торец наглухо закрыт. Внутри успокоительной камеры 4 по ее оси расположен генератор 5 инертных газов, выполненный в виде цилиндрического стакана с разр дной головкой 6 и предохранительной камерой 7, которые на™ винчиваютс  на стакан генератора 5 инертных газов с противоположных сторон . Генератор 5 инертных газов с

ти С 3 у одной половины П 9 монотонно возрастают от О до 90, а у дру- - гой - убывают от 90 до О в направлении К 4, При этом П 9 с возрастающим , углом чередуютс  с убывающим углом. Устр-во снабжено клеммной коробкой 10 со взрывозащитным кабельным сводом 11, установленной со стороны С 3, Возникшие при сгорании га- зы через сопла в головке 6 поступают в К 4, а затем через отверсти  8 П9 в контейнер 1, где смешиваютс  с ингибитором , образу  пылегазовую смесь, котора  выбрасываетс  в защитный объем выработки, образу  пламезащит- ное облако заданных форм и размеров. 7 3.П. ф-лы, 1 ил.

0

5

5

0

0

предохранительной камерой 7 с помощью резьбового соединени  креп тс  к стенке 3. Таким образом, генератор 5 инертных газов, успокоительна  камера 4 и контейнер 1 с ингибитором представл ют собой систему вложенных друг в друга концентрических цилиндров, причем два последних имеют общую торцовую стенку, а генератор 5 инертных газов с разр дной головкой 6 и предохранительной камерой 7 крепитс  к этой же стенке.

Объем успокоительной камеры 4 сообщаетс  с объемом контейнера 1 с помощью р да дросселирующих отверстий 8, выполненных в патрубках 9, установленных симметрично на цилиндрической стенке успокоительной камеры 4 и лежащих в плоскости, параллельной торцовой стенке контейнера 1, отсто щей от нее на рассто нии,- не превьш1а- ющем двух диаметров патрубков, и направленных радиально внутрь контейнера 1 с ингибитором. Число таких патрубков должно быть не меньше шести , а на каждом патрубке должно быть не менее двух дросселирующих отверстий . Оси этих дросселирующих отверстий Направлены перпендикул рно ос м патрубков и составл ют с плоскостью торцовой стенки 3 на половине всех патрубков, расположенных через один, углы от О до 90 , а на остальных - углы от 90 до О в направлении от

внутр

стенки успокоительной камеры контейнера 1.

Разр дна  головка 6 генератора инертных газов снабжена симметрично расположенными на ее цилиндрической поверхности двум  р дами сопел, предназначенными дл  выпуска газа. При этом продольные оси сопел каждого р да составл ют с осью генерато pa инертных газов .угол в 40-50 . Дл  компенсации возросшего из-за большей длины наклонных дросселирующих отверстий сопротивлени  суммарна  площадь поперечных сечений отверстий должна быть большей площади поперечного сечени  цилиндрической камеры генератора инертных газов, не менее, чем в 1,5 раза.

Снаружи к торцовой стенке отсека крепитс  клеммна  коробка 10 со взры возащищенным кабельным вводом 11, через который пропутцен кабель 12, соедин ющий взрывоподавл ющее устройство с датчиком пламени.

Устройство работает следующим образом .

Электрический импульс от внешнег управл ющег о устройства воспламен е зар д газогенерирующего состава, помещенный в генератор 5 инертных газов . Возникающие при сгорании этого состава инертные газы по достижении определенного давлени  разрушают срезной диск и через сопла в разр дной головке 6 генератора инертных газов поступают в успокоительную камеру 4, а затем через расположенные на патрубках 9 дросселирующие отверсти  8 поступают в контейнер 1 и смешиваютс  с тонкодисперсным порошкообразным ингибитором. Образующа с  при этом пьшегазова  смесь под давлением разрушает пленочную диафрагму 2 и через распылительную предохранительную решетку выбрасываетс  в защищаемый объем выработки, образу  пламегас щее облако заданных форм и размеров.

Величины суммарных площадей поперечных сечений сопел в разр дной головке генератора инертных газов и дросселирующих отверстий подобраны таким образом, чтобы максимально снизить сопротивление на пути движени  инертных газов из генератора в контейнер с ингибитором, что позвол ет соответственно уменьшить инер1346815 ь

-

- 15

25

ционность процесса создани  пламега- с щего облака.

Благодар  регул рно измен ющимс  углам между ос ми выполненных в патрубках дросселирующих отверстий и плоскостью торцовой стенки контейнера с ингибитором, инертные газы, поступающие под давлением из успокоительной камеры в контейнер, создают сильно турбулизованный поток за счет образовани  системы вихрей. Наличие такого потока обеспечивает быстрое и полное перемешивание инертных газов с тонкодиспергйрованным порошкообразным ингибитором, что способствует более быстро(г1у и полному его выбросу из контейнера, т.е. снижает инерционность устройства при одновре- 20 менном обеспечении максимальной эффективности использовани  ингибитора .

Благодар  конструкции предохранительной камеры и наличию дополнительного уплотнени  на взводе подвод щих проводов электровоспламенител  газогенерирующего состава, а также клеммой коробки со взрывоза- щищенным кабельным вводом, исключаетс  возможность утечки гор чих инертных газов в окружающую среду. В результате повьш1аетс  эффективность использовани  энергии рабочих инертных газов, а также увеличиваетс  безопас- 35 ность эксплуатации устройства.

Компоновка устройства в отношении взаимного расположени  генератора инертных газов, успокоительной камеры и отсека с ингибитором, имеющих 40 общее массивное торцовое основание, с одной стороны упрощает разборку и сборку предлагаемой конструкции, и следовательно, его перезар дку, обслуживание и ремонт, а с другой сто- 45 роны, существенно повьш1ает безопасность его эксплуатации. Последнее объ сн етс  тем, что в случае нарушени  целостности цилиндрической стенки успокоительной камеры (как 50 более слабой по сравнению с массивным основанием) при срабатывании устройства , гор чие инертные газы могут прорватьс  в окружающую среду только через отсек с ингибитором. В резуль- gg тате во внешнюю среду подают не высокотемпературные газы, способные слу-- жить источником воспламенени  взрывчатой пылегазовой смеси, а поток пла- мегас щей смеси охлажденных инертных

30

газов с порошкообразным ингибитором. Это обсто тельство, нар ду с упом нутыми приспособлени ми, исключающими возможность утечек гор чих газов во внешнюю среду через уплотнени , обеспечивает высокую безопасность эксплуатации предлагаемого устройства в шахтных услови х. I

С другой стороны, при этом возникает возможность использовани  в таком устройстве более быстрогор щих и эффективных газогенерирующих составов , что совместно с указанными усовершенствовани ми системы разр дных и дросселируюпщх отверстий позвол ет снизить инерционность процесса создани  пламегас щего облака в 2-3 раза , т.е. обеспечить гашение предлагаемым устройством- сильных пыл.егазо- вых взрывов, возникающих при взрывных работах , без использовани  дл  диспергировани  ингибитора весьма опасных вьш1ибньпс зар дов, например детонирующего шнура.

Наклон продольных осей сопел разр дной головки генератора инертных газов к продольной оси генератора под углом 40-50 обеспечивает соответствующие направлени  газовых стру поступающих в успокоительную камеру из генератора инертных газов. Это существенно снижает ударную нагрузку на цилиндрическую поверхность успокоительной камеры по сравнению с нагрузкой, возникающей при нормальном .направлении выброса газовых стру к зтой поверхности. При этом симметричное расположение разр дных отверстий и углы наклона их осей к оси генератора обеспечивают взаимную компенсацию реактивных сил, возникающих при срабатывании устройства

Claims (8)

1. Взрывоподавл ющее устройство включающее генератор инертных газов, выполненный в виде цилиндрического стакана с разр дной головкой на конце , имеющей сопла, контейнер, заполненный ингибитором, имеющий с одной стороны легкоразрушаемую диафрагму, а с другой - торцовую стенку и успокоительную камеру, сообщенную с контейнером посредством патрубков с дрос селирующими отверсти ми, о т л и - чающ.еес  тем, что, с целью повьшени  эффективности гашени  взры

0

5

0

30

ва за счет снижени  инерционности процесса создани  пламегас щего облака и повьш1ени  надежности и безопасности эксплуатации устройства, успокоительна  камера размещена внутри контейнера с ингибитором соосно с ним и жестко прикреплена к его торцовой стенке, а генератор инертных газов установлен в успокоительной камере и снабжен предохранительной камерой , котора  размещена со стороны, противоположной разр дной головке, и посредством.резьбового соединени  закреплена в торцовой стенке контейнера за пределами успокоительной камеры , при этом патрубки с дросселирующими отверсти ми установлены симметрично на внешней поверхности успокоительной камеры перпендикул рно ее продольной оси, а дросселирующие отверсти  выполнены в стенке патрубков , причем углы наклона продольных осей дросселирующих отверстий к плос- 25 кости торцовой стенки контейнера у половины патрубков монотонно возрастают от О до 90 ,ау другой убывают от 90до О в направлении от поверхности успокоительной камеры, при этомпатруб- ки свозрастающим угломнаклона осей отверстий чередуютс  с патрубкамис убывающим угломнаклона осей отверстий.

2.Устройство по п. 1, отли- личающеес  тем, что пат35 рубки установлены от торцовой стенки контейнера на рассто нии, не пре- вьшгающем два диаметра патрубка.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т- личающеес  тем, что оно

40 имеет не менее шести патрубков. .

4.Устройство по пп. 1 - 3, отличающеес  тем, что в каждом патрубке выполнено не менее двух дросселирующих отверстий.

45 5. Устройство по пп. 1-4, отличающеес  тем, что суммарна  площадь поперечных сечений дросселирующих отверстий не менее суммарной площади поперечных сечений сопл раз50 р дной головки..

6. Устройство по пп. 1-5,. о т л и- чающеес  тем, что сопла в разр дной головке образуют два противоположно направленных симметрич55 ных относительно оси генератора инертных газов р да, при этом продольные оси сопл каждого р да наклонены к продольной оси генератора инертных газов под углом 40-50 .

713468158

7. Устройство по пп. 1-6, о т л и-

8. Устройство по пп. 1-7, о т чающеес  тем, что суммарна личающеес  тем, что оно

площадь поперечных сечений сопел раз-снабжено клемной коробкой со взрывор дной головки не менее 1,5 площадей - защитным кабельным вводом, установпоперечного сечени  генератора инерт- ленной со стороны торцовой стенки

ных газов.контейнера.,,