UA134161U - Газоакустичний пристрій для запобігання підпалювання горючої газової суміші - Google Patents

Abstract

Газоакустичний пристрій для запобігання підпалювання горючої газової суміші містить динамік для генератора для створення акустичних стоячих хвиль. В пристрої, який складається з п'єзоакустичного випромінювача та імпульсного генератора сигналів відбувається модуляція щільності горючого газового потоку під дією акустичних імпульсів, що створюють ударну хвилю і надають можливість припиняти горіння газової суміші незалежно від її подачі при частоті слідування акустичних імпульсів більше 5000 Гц.

Description

Корисна модель належить до пристроїв для спалювання газових горючих сумішей, а також протипожежних пристроїв, і може використовуватись в різних галузях, зокрема в металургії, побуті та ін. для припинення горіння.

Найбільш близьким аналогом є пристрій "вогняної" труби стоячої хвилі, що використовує зміну щільності газової горючої суміші під дією стоячих звукових хвиль |1|, який являє собою металічну циліндричну "глуху" трубу з виконаними в ній отворами, розташованими перпендикулярно до осі труби з певним періодом для виходу полум'я горючої газової суміші. В трубі встановлений пристрій для подачі звукових гармонічних стоячих хвиль діапазоном частот від 20 до 20000 Гц. При подачі в трубу горючої газової суміші та її підпалюванні на зовнішній поверхні труби через отвори вибиваються потоки полум'я, висота й інтенсивність яких залежать від сигналу звукового генератора.

Однак відомий пристрій "вогняної" труби стоячої хвилі має цілу низку суттєвих недоліків, а саме: необхідність використання виключно стоячих періодичних звукових хвиль, що пов'язано із потребою взаємозв'язку частоти звукового сигналу та розмірів труби; можливість використання пристрою для регулювання горіння газової горючої суміші при застосуванні періодичних звукових хвиль вузького звукового діапазону від 20 до 20000 Гц; неможливість ефективно припиняти горіння газової суміші.

В основу корисної моделі поставлено задачу розробити пристрій для запобігання підпалювання горючої газової суміші без перерахованих вище недоліків найближчого аналога.

Поставлена задача вирішується тим, що запропоновано газоакустичний пристрій для запобігання підпалювання горючої газової суміші, що містить динамік для генератора для створення акустичних стоячих хвиль, згідно з корисною моделлю, в пристрої, який складається з п'єзоракустичного випромінювача та імпульсного генератора сигналів відбувається модуляція щільності горючого газового потоку під дією акустичних імпульсів, що створюють ударну хвилю і надають можливість припиняти горіння газової суміші незалежно від її подачі при частоті слідування акустичних імпульсів більше 5000 Гц.

Запропоновано використання фронтальних крутих акустичних імпульсів широкого спектрального діапазону (значно ширшого ніж звуковий), що дає змогу значно ефективніше

Зо модулювати щільність газового потоку і його спалювання, а також припинення горіння.

Опис використання пристрою. У "вогняній" трубі стоячої хвилі використовується замість збуджувача звукових хвиль збуджувач акустичних імпульсів із частотою слідування більшою ніж звуковий діапазон, а саме у трубу встановлювався збуджувач імпульсів, який дав змогу отримувати акустичні імпульси з частотою понад 5000 Гц. Це призвело до отримання низки переваг для пристрою: 1) відсутність потреби у створенні пристроєм тільки стоячих хвиль; 2) можливість припинення горіння горючої газової суміші під дією акустичних імпульсів із крутими фронтами частотою слідування понад 5000 Гц.

Приклад використання. Для проведення дослідно-промислових експериментальних робіт було розроблено пристрій у вигляді сталевої труби діаметром 80 мм довжиною 2 м із отворами по всій довжині з кроком 20 мм. У "глухий" торець труби вмонтовувався вихід із генератора сигналів АМ55200 з діапазоном частот 0...6 МГц та п'єзоакустичний випромінювач створений на основі п'єзокераміки ЦТС 12. У електричну схему входив підвищуючий імпульсний трансформатор через форсунку у другому торці подавався горючий газ з балона з метаном. На торці труби з боку подачі горючого газу виготовлялися отвори 010 мм для ежекторного всмоктування повітря. Труба заповнювалася сумішшю горючого газу і повітря, яка після проходження через вихідні отвори підпалювалася. В результаті при поступовій зміні частоти імпульсів з генератора формувалася спочатку стояча хвиля, яка чітко демонструвала зміну висоти газового полум'я через отвори, розташовані по довжині труби, а при подачі з генератора імпульсу з частотою понад 5000 Гц горіння припинялося. При цьому повторне запалювання горючої суміші не відбувалося. Аналогічні досліди проводилися з метою припинення горіння і на конфорках побутових газових плит.

Техніко-економічна ефективність корисної моделі. Розроблений газоакустичний пристрій для запобігання підпалювання горючої газової суміші дає змогу регулювати процес горіння та припиняти його, а у подальшому улеможливлювати запалення горючої суміші з отриманням безпекового, екологічного та інших ефектів. Таким чином використання розробленого пристрою для запобігання підпалювання горючих газових сумішей замість традиційних запобіжних заходів для гасіння вогню, або й разом із ним у комплексному підході до гасіння у газоспалювальних пристроях за попередніми експертними оцінками дасть у межах України очікуваний економічний бо ефект не менше 800 млн. грн.

Джерела інформації: 1. Никитина Ж.Ю., Никитин Д.С., Тугушева 3.М. Исследованиє звуковьїх волн. Труба

Рубенса // Старт в науке. - 2016. - Мо 1. - С. 103-106. - найближчий аналог.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Газоакустичний пристрій для запобігання підпалювання горючої газової суміші, що містить динамік для генератора для створення акустичних стоячих хвиль, який відрізняється тим, що в пристрої, який складається з п'єзоакустичного випромінювача та імпульсного генератора сигналів відбувається модуляція щільності горючого газового потоку під дією акустичних імпульсів, що створюють ударну хвилю і надають можливість припиняти горіння газової суміші незалежно від її подачі при частоті слідування акустичних імпульсів більше 5000 Гц.