UA135150U - Газоакустичний спосіб запобігання підпалювання горючої газової суміші - Google Patents

Abstract

Газоакустичний спосіб запобігання підпалювання горючої газової суміші включає принцип взаємодії газового потоку й акустичних хвиль. Для припинення горіння суміші застосовують п′єзоакустиний випромінювач із імпульсним генератором, які збуджують несинусоїдальні акустичні імпульси одноразово або періодично при частоті слідування акустичних імпульсів більше 5000 Гц, призводить до утворення ударної хвилі і, як наслідок, до різкої зміни щільності горючого газового потоку і припинення горіння газової суміші незалежно від її подачі у зону горіння.

Description

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

Найбільш близьким за технічною сутністю та ефектом, який досягається, є спосіб, який включає "вогняну" трубу стоячої хвилі, що використовує зміну щільності газової горючої суміші під дією стоячих звукових хвиль та яка являє собою металічну циліндричну "глуху" трубу з виконаними в ній отворами, розташованими перпендикулярно до осі з певним періодом для виходу полум'я горючої газової суміші (1). В трубі встановлений пристрій для подачі звукових гармонічних стоячих хвиль з діапазоном частот від 20 до 20000 Гц. При подачі в трубу горючої газової суміші і її підпалюванні на зовнішній поверхні труби через отвори вибиваються потоки полум'я інтенсивність яких, залежить від створеного надлишку тиску газу під дією сигналу від звукового генератора. Однак відомий спосіб створення стоячої хвилі у "вогняній" трубі 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 способу 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.

Задача корисної моделі полягає у розробці способу запобігання підпалювання горючої газової суміші без перерахованих вище недоліків прототипу.

Поставлена задача вирішується таким чином, що запропоновано газоакустичний спосіб запобігання підпалювання горючої газової суміші, що включає принцип взаємодії газового потоку і акустичних хвиль, згідно з корисною моделлю, що для припинення горіння суміші застосовують п'єзоакустичний випромінювач із імпульсним генератором, які збуджують несинусоїдальні акустичні імпульси одноразово або періодично при частоті слідування акустичних імпульсів більше 5000 Гц, призводить до утворення ударної хвилі і, як наслідок, до різкої зміни щільності горючого газового потоку і припинення горіння газової суміші незалежно від її подачі у зону горіння.

Запропоновано використання фронтальних крутих акустичних імпульсів широкого

Зо спектрального діапазону (значно ширшого ніж звуковий), що дає змогу ефективніше модулювати щільність газового потоку і його спалювання, а також припиняти горіння.

Опис використання пристрою. У "вогняній" трубі стоячої хвилі, використовується замість збуджувача звукових хвиль збуджувач акустичних імпульсів з 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: 1) відсутність потреби у створенні тільки стоячих хвиль; 2) можливість припинення горіння горючої газової суміші під дією акустичних імпульсів з крутими фронтами частотою слідування понад 5000 Гц.

Приклад використання. Для проведення дослідно- промислових експериментальних робіт було розроблено спосіб, який використовував пристрій у вигляді сталевої труби діаметром 80 мм довжиною 2 м з отворами по всій довжині з кроком 20 мм. У "глухий" торець труби вмонтовувався вихід з генератора сигналів АМ55200 з діапазоном частот 0...6 МГц та п'єзоакустичний випромінювач, створений на основі п'єзокераміки ЦТО-19. У електричну схему входив підвищувальний імпульсний трансформатор. Через форсунку у другому торці подавався горючий газ із балона з метаном. Труба заповнювалася горючим газом, який після проходження через отвори підпалювався. 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 було неможливе.

Аналогічні досліди проводилися з метою припинення горіння і на конфорках побутових газових плит.

Техніко-економічна ефективність корисної моделі. Розроблений газоакустичний спосіб запобігання підпалювання горючої газової суміші дає змогу регулювати процес горіння та припиняти його, а у подальшому унеможливлювати її запалення з отриманням безпечного, екологічного та іншого ефектів. Таким чином використання розробленого способу для запобігання підпалювання 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 ефект не менше 73 млн. 200 тис. грн.

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

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

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Газоакустичний спосіб запобігання підпалювання горючої газової суміші, що включає принцип взаємодії газового потоку й акустичних хвиль, який відрізняється тим, що для припинення горіння суміші застосовують п'єзоакустиний випромінювач із імпульсним генератором, які збуджують несинусоїдальні акустичні імпульси одноразово або періодично при частоті слідування акустичних імпульсів більше 5000 Гц, призводить до утворення ударної хвилі і, як наслідок, до різкої зміни щільності горючого газового потоку і припинення горіння газової суміші незалежно від її подачі у зону горіння.