×
13.01.2017
217.015.8989

Результат интеллектуальной деятельности: ГЕНЕРАТОР ОГНЕТУШАЩЕГО АЭРОЗОЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к устройствам для объемного тушения пожаров посредством газоаэрозольной смеси ингибиторов. Генератор огнетушащего аэрозоля содержит оснащенный термозащитной прослойкой и воспламенителем внешнего инициирования цилиндрический корпус, в котором установлены функциональный заряд и металлический трубопровод коммуникации камеры сгорания с ресивером под крышкой с выходными отверстиями. Коаксиальный корпусу функциональный заряд выполнен в форме пиротехнический шашки с осевым каналом, в котором через теплоизолирующую оболочку установлен металлический трубопровод, сообщается посредством замедлительно-воспламенительного устройства, расположенного в насыпном слое антипирена, ограниченном поперечными сетчатыми диафрагмами, с газогенерирующим зарядом, расположенным под кольцевой изолирующей перемычкой, формообразующей ресивер, причем крышка совмещена с дополнительным охладителем, выполненным в форме обечайки, снабженной инжекционными окнами. Технический результат - повышение полезной нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области пожаротушения, а более конкретно к устройствам для объемного тушения пожаров посредством генерируемой при горении пиротехнического заряда газоаэрозольной смеси ингибиторов, вводимой в защищаемый объем.

Уровень данной области техники характеризует аэрозольный генератор для тушения пожаров, описанный в патенте RU 2114657 C1, A62C 3/00, 1998, включающий цилиндрический корпус, на боковой поверхности которого распределено множество сквозных отверстий для выхода генерируемой газообразной тушащей смеси.

В корпусе, термоизолированном по торцам прокладками из коалинового картона, коаксиально установлена функциональная шашка из пиротехнического состава, при горении которой образуется аэрозоль, содержащей как газообразные продукты, так и высокоэнергетические конденсированные частицы, образующие дисперсную фазу аэрозоля, представляющие собой эффективные ингибиторы горения.

Соосно торцу пиротехнической шашки в корпусе закреплен сообщающийся с шашкой посредством огнепередаточной трубки электровоспламенитель внешнего инициирования как ручного, так и автоматического запуска от импульса датчиков штатной системы противопожарной сигнализации - извещателей превышения уровня температуры и задымленное™ в охраняемом объеме.

С зазором 10-20 мм относительно диаметра функциональной шашки, выполняющим функции камеры сгорания, размещена металлическая сетка, ограничивающая объем, заполненный абляционным насыпным материалом, формирующие блок охлаждения аэрозоля, который разбавляется газообразными продуктами термораспада (водяной пар и углекислый газ), образуя тушащую смесь.

Отличительной особенностью описанного генератора является полное дожигание пиротехнической композиции функциональной шашки в газовой фазе, что максимально снижает содержание вредных веществ в тушащей смеси.

Недостатком этого генератора является возможность разрушения корпуса от избыточного давления, развиваемого в замкнутой камере сгорания, не имеющей демпфирующего свободного объема для накопления генерируемых газообразных продуктов горения и абляционного термораспада материала блока охлаждения - основного карбоната магния.

При этом газопроницаемый слой абляционного материала является большим аэродинамическим сопротивлением для выбрасываемой тушащей смеси, которая при этом фильтруется и часть конденсированной фазы (эффективного ингибитора горения) оседает в нем, что снижает требуемую огнетушащую концентрацию в защищаемом объеме и время подавления пожара увеличивается.

Более совершенным является генератор аэрозоля по патенту RU 2346718 C1, А62С 13/22, В01J 7/00, С01В 13/02, 2009, который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному.

Известный генератор огнетушащего аэрозоля содержит цилиндрический перфорированный корпус, в котором распределены заряды из пиротехнического состава, при горении образующего аэрозоль, включающий ингибиторы горения.

Пиротехнические шашки в корпусе закреплены через прослойку строительного гипса - конструкционного несущего материала, включающего структурно связанную воду, выпариваемую при контакте с горячими газами генерируемого аэрозоля.

Между пиротехническими шашками в слое строительного гипса закреплены металлические трубопроводы коммуникации камеры сгорания под крышкой, оснащенной сквозными дымовыводящими отверстиями и донным ресивером, который сообщается с реверсивным выходным каналом, лабиринт которого сформирован охватывающим цилиндрический корпус с зазором кожухом, который сообщается с тарельчатой крышкой, образуя частичное их перекрытие.

Корпус, днище кожуха и тарельчатой формы крышка жестко связаны центральной стяжкой, образуя несущую функциональную конструкцию.

Особенностью известного генератора является то, что тушащая смесь, состоящая из генерируемого аэрозоля, разбавленного выпариваемой из гипса водой, передается из замкнутого объема камеры сгорания по трубопроводам в донный ресивер, где тормозится, расширяется и перемешивается. Тушащая смесь распределяется затем по наружному реверсивному каналу, представляющему собой зигзагообразный лабиринт, выполняющий функции блока охлаждения за счет теплоотвода и многократных разворотов потока, сопровождающихся теплоотдачей.

Недостатком известного генератора огнетушащего аэрозоля является сложность конструкции при низком коэффициенте полезной нагрузки функционального снаряжения, то есть невысокое относительное содержание пиротехнического состава, создающего огнетушащий аэрозоль, что повышает потребительскую стоимость защитных средств пожаротушения.

Кроме того, при работе известного генератора существует вероятность возникновения вторичных очагов возгорания из-за того, что оседающая на образующих выходного кольцевого отверстия раскаленная конденсированная фаза стекает вниз на огнезащищенную поверхность монтажной плиты и далее на опору в охраняемом помещении, которая воспламеняется. Это неизбежно, потому что на монтажной плите не предусмотрены предохранительные средства от стекания осевшей конденсированной фазы на воспламеняемую опорную поверхность.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности усовершенствованной конструкции компактного генератора с высокой эффективностью пожаротушения.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном генераторе огнетушащего аэрозоля, содержащем оснащенный термозащитной прослойкой и воспламенителем внешнего инициирования цилиндрический корпус, в котором установлены функциональный заряд и металлический трубопровод коммуникации камеры сгорания с ресивером под крышкой с выходными отверстиями, согласно изобретению коаксиальный корпусу функциональный заряд выполнен в форме пиротехнический шашки с осевым каналом, в котором через теплоизолирующую оболочку установлен металлический трубопровод, сообщается посредством замедлительно-воспламенительного устройства, расположенного в насыпном слое антипирена, ограниченном поперечными сетчатыми диафрагмами, с газогенерирующим зарядом, расположенным под кольцевой изолирующей перемычкой, формообразующей ресивер, причем крышка совмещена с дополнительным охладителем, выполненным в форме обечайки, снабженной инжекционными окнами.

Отличительные признаки предложенного технического решения позволили создать компактный генератор аэрозоля повышенной эффективности пожаротушения за счет коаксиальной конструктивной схемы размещения структурных элементов, характеризующегося кратным повышением полезной нагрузки и который оснащен автоматической системой газовой продувки объема распределенным антипиреном, что обеспечило повышение функциональной надежности.

Выполнение функционального заряда в форме пиротехнической канальной шашки необходимо для размещения внутри нее коммуникационного трубопровода, обеспечивая компактность генератора в целом.

Размещение между центральным металлическим трубопроводом, который служит тепловым конвектором, и периферийной пиротехнической шашкой асбокартонной обечайки предназначено для термоизоляции пиротехнического состава от разогреваемой отводимыми продуктами горения металлической трубы.

Посредством металлического трубопровода осуществляется коммуникационная связь камеры сгорания с расширительным ресивером, который автономно расположен под крышкой, оснащенной распределенными выходными отверстиями, обеспечивающими заданное диафрагмирование тушащей смеси на выходе из генератора.

Непосредственная связь верхнего торца пиротехнической шашки через замедлительно-воспламенительное устройство с газогенерирующим зарядом, представляющим собой огнепередаточный элемент, обеспечивает через расчетное время задержки, необходимое для полного выхода из генератора тушащей смеси, воспламенение и горение дополнительного заряда, сопровождающееся образованием большого количества газа, выполняющего функции рабочего тела, вынося частицы антипирена через сетчатую диафрагму в полость корпуса. При этом частицы антипирена распределены в транспортирующих газах, заполняющих объем генератора.

Размещение насыпного слоя (газопроницаемого) антипирена между поперечными сетчатыми диафрагмами направлено на вынос его частиц газом-носителем под развиваемым давлением вовнутрь свободного к тому времени корпуса генератора, где подавляется тление конденсированной фазы, осевшей на поверхностях лабиринтного канала, чем исключаются выбросы газообразных продуктов горения после окончания активной работы генератора в расчетном термодинамическом режиме пожаротушения.

Автоматически воспламеняемый замедлительный заряд огнепередаточного устройства от послойно сгорающей функциональной шашки при выходе фронта горения на верхний торец посредством локализованного теплового импульса в свою очередь инициирует горение газогенерирующего заряда.

Ограничение газогенерирующего заряда сверху многослойной кольцевой перемычкой, плотно примыкающей к корпусу и термоизолирующей обечайке центрального трубопровода, обтюрирует прорыв газов в ресивер, направляя весь газовый поток через проницаемый слой антипирена в свободный объем генератора.

Насыпной слой антипирена является проницаемой аэродинамической преградой, через которую генерируемые газы под давлением распределенно распространяются в свободный объем генератора, захватывая частицы антипирена.

Частицы слоя насыпного антипирена, представляющие собой ингибиторы горения, через свободный к тому времени объем корпуса принудительно газом-носителем подаются в камеру сгорания, на дне которой подавляют горение осевшей конденсированной фазы, в результате чего пассивное действие генератора прекращается, что соответствует ТТУ его работы.

Кольцевая перемычка на слое антипирена дополнительно является с противной стороны дном ресивера под крышкой, где поступающая из центрального трубопровода огнетушащая смесь, образующаяся при горении функциональной шашки, перемешивается, охлаждается и накапливается, поднимая давление, которым струйно выбрасывается в охраняемый объем.

В примыкающей к крышке генератора цилиндрической обечайке с инжекционными окнами, в которой динамично распространяются струйные потоки аэрозоля, за счет создаваемого при этом разряжения происходит автоматический подсос наружного воздуха вовнутрь, где он обдувает тонкие струи аэрозоля, разбавляя и эффективно охлаждая его, образуя поток огнетушащей смеси на выходе из обечайки.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует, для специалиста по стационарным автоматическим устройствам для пожаротушения, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления генераторов аэрозоля на действующем пиротехническом производстве можно сделать вывод о соответствии условиям патентоспособности.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков формулы.

На чертеже схематично изображен генератор аэрозольного пожаротушения.

Цилиндрический корпус 1 генератора по изобретению закрыт по торцам теплоизолированными крышкой 2 с распределенными выходными отверстиями 3 и донной поперечиной 4, в которой закреплен воспламенитель 5 внешнего инициирования.

В корпусе 1 закреплен функциональный заряд 6 из набора канальных пиротехнических шашек торцевого горения, которые через термоизолирующую трубку 7 из асбокартона примыкают к металлическому трубопроводу 8 коммуникации камеры 9 сгорания с ресивером 10 под крышкой 2.

На верхнем торце пиротехнического заряда 6 в слое 11 насыпного антипирена помещено замедлительно-воспламенительное устройство 12, преимущественно пиротехнический стопин, примыкающее к газогенерирующему заряду 13, покрытому многослойной кольцевой перемычкой 14, закрепленной между корпусом 1 и трубкой 7, формообразуя ресивер 10.

Газогенерирующий слой 11 антипирена ограничен поперечными сетками 15 (диафрагмами), уложенными соответственно на верхний торец функционального заряда 6 и под газогенерирующий заряд 13.

В корпусе 1 смонтированы радиальные оси 16 для установки в цапфах монтажного кронштейна 17, который крепится на опорах в охраняемом помещении, несущего пульт 18 ручного управления запуском.

При этом генератор поворачивают на осях 16, направляя его продольную ось на вероятный очаг возгорания.

На крышке 6 соосно закреплена обечайка 19, оснащенная в нижней части инжекционными окнами 20 для активного перемешивания всасываемого наружного воздуха с генерируемым аэрозолем, в результате чего внутри образуется поток тушащей смеси, выбрасываемый из открытого торца обечайки 19 в очаг возгорания.

Температура тушащей смеси резко снижается в дополнительном охладителе - обечайке 19 до уровня 80-100°С на выходе.

Функционирует генератор следующим образом.

При возникновении пожара в охраняемом помещении от превышения заданного уровня температуры и/или задымленности от извещателей противопожарной системы, или вручную с пульта 18 на кронштейне 17 генератор запускается в работу, соответственно автоматически или оператором.

Управляющим импульсом инициируется воспламенитель 5, форсом огня с которого поджигается пиротехническая шашка 6 торцевого горения.

При горении функционального заряда 6 генерируется аэрозоль, содержащий ингибиторы горения, который заполняет камеру 9 сгорания и через центральный канал трубопровода 8, который выполняет функции теплообменника, отбирая часть тепловой энергии от горячих газообразных продуктов горения, поступает в ресивер 10 под крышкой 2, где аэрозоль перемешивается, выравнивая давление и охлаждается.

Из ресивера 10 аэрозоль струйно выбрасывается через распределенные отверстия 3 тонкими струями в обечайку 19, где происходит эжекция наружного воздуха вовнутрь.

Относительно холодный воздух, тангенциально поступающий в обечайку 19, обдувает струи аэрозоля, эффективно охлаждая его, и перемешивается, образуя тушащую смесь на выходе из генератора.

Направленный на очаг возгорания поток тушащей смеси сбивает пламя и заполняет замкнутый объем помещения. Содержащиеся в тушащей смеси ингибиторы активно прерывают цепную окислительно-восстановительную реакцию, прекращая развитие горения.

При достижении в охраняемом объеме заданной концентрации ингибиторов горения пожар полностью подавляется.

Когда фронт горения шашки 6 выходит на верхний ее торец, воспламеняется замедлительно-воспламенительное устройство 12, время послойного линейного горения которого составляет задержку, достаточную для полного сгорания заряда 6.

Тепловым импульсом от догоревшего устройства 12 воспламеняется заряд 13, генерирующий большой объем газов, которые возросшим давлением через ограничивающие диафрагмы 15 и насыпной слой 11 антипирена выбрасываются в пустой к тому времени объем генератора.

При прохождении слоя 11 генерируемые зарядом 13 газы захватывают частички антипирена и диспергируют их внутри свободного объема генератора, где они подавляют тление осевшей конденсированной фазы, в результате чего выход функционального аэрозоля полностью прекращается.

Вынесенные в охраняемый объем частички анипирена выполняют действие по назначению, активно воздействуя на тлеющие материалы, исключая тем самым развитие очагов возгорания.

Проведенные испытания опытных образцов генераторов предложенной конструкции подтвердили высокую эффективность пожаротушения, что позволяет рекомендовать ее для серийного изготовления и поставки заказчикам.


ГЕНЕРАТОР ОГНЕТУШАЩЕГО АЭРОЗОЛЯ
ГЕНЕРАТОР ОГНЕТУШАЩЕГО АЭРОЗОЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 51-59 из 59.
25.08.2017
№217.015.ce00

Разделяющаяся ракета для воздействия на облака

Изобретение относится к устройствам для изменения атмосферных условий и может быть использовано для рассеивания в облаках аэрозоля, генерируемого пиротехническим топливом, для предотвращения градобитий или искусственного вызывания осадков. Технический результат - увеличение выхода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620694
Дата охранного документа: 29.05.2017
26.08.2017
№217.015.d4f9

Пиротехнический состав для зарядов теплового разрушения твердых тел

Изобретение относится к высококалорийным пиротехническим составам, уплотненные заряды из которых предназначены для использования в технологии разрушения сооружений из бетона, железобетона, кирпича и раскалывания природных глыб без применения взрывчатых веществ. Пиротехнический состав для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622127
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.dfca

Композиционный нефтенабухающий материал

Изобретение относится к производству материалов, используемых для изготовления изделий различного функционального назначения, в том числе нефтенабухающих уплотнительных элементов, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности. Композиционный нефтенабухающий материал включает, мас. ч.:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625108
Дата охранного документа: 11.07.2017
19.01.2018
№218.016.0420

Воспламенительный пиротехнический состав

Изобретение относится к пиротехнике, а именно к воспламенительным составам, инициирующим воспламенение и горение функционального снаряжения различных изделий специального назначения и боеприпасов. Воспламенительный пиротехнический состав имеет термическую основу, состоящую из окислителя -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630555
Дата охранного документа: 11.09.2017
19.01.2018
№218.016.047a

Литьевой пиротехнический состав для генерирования дыма

Изобретение относится к пиротехническим составам, при горении которых генерируется аэрозоль, образующий в атмосфере дымовое облако, используемое для постановки маскирующей завесы. Литьевой пиротехнический состав для генерирования дыма содержит смесь порошкового хлорпарафина с хлорпарафином...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630559
Дата охранного документа: 11.09.2017
20.01.2018
№218.016.110d

Маслобензостойкая морозостойкая резиновая смесь

Изобретение относится к полимерному материаловедению, в частности к производству резиновой смеси, используемой при изготовлении износостойких резиновых изделий различного функционального назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания, низких температур и агрессивных сред, в том...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633892
Дата охранного документа: 19.10.2017
20.01.2018
№218.016.1314

Сигнальное светозвуковое устройство

Изобретение относится к автономным сигнальным светозвуковым комплексам для охраны закрытых территорий путем распространения газообразных веществ, полученных в результате химических реакций от срабатывания заглубленных в грунт мин при натяжении скрытой в рельефе местности растяжки. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634442
Дата охранного документа: 30.10.2017
13.02.2018
№218.016.2443

Воспламенитель

Изобретение относится к инициирующим средствам, а более конкретно к конструктивным средствам воспламенения снаряжения основных зарядов различного функционального назначения. Устройство включает трубчатый корпус, жестко связанный с осевой втулкой инициирующего устройства, капсюль-воспламенитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642570
Дата охранного документа: 25.01.2018
13.02.2018
№218.016.244d

Осветительный боеприпас

Изобретение относится к осветительным авиационным боеприпасам, создающим фотовспышку на месте падения для фиксирования его координат, световые факелы которых обеспечивают подсветку площадных пространств в темное время суток и могут быть использованы в качестве вспомогательных и учебных при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642569
Дата охранного документа: 25.01.2018
Показаны записи 71-77 из 77.
09.06.2019
№219.017.7b65

Пиротехнический искристо-форсовый состав

Изобретение относится к пиротехнике. Предложен пиротехнический искристо-форсовый состав, содержащий алюминиевый порошок, железный порошок, титановый порошок или смесь титанового порошка с железным порошком в качестве искрообразователя, магниевый порошок, пироксилиновый порох в виде крошки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002379273
Дата охранного документа: 20.01.2010
19.06.2019
№219.017.87e4

Пиротехнический состав для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы

Изобретение относится к пиротехническим составам, предназначенным для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы. Сущность изобретения заключается в том, что пиротехнический состав содержит общепринятые компоненты: перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, дициандиамид,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002309439
Дата охранного документа: 27.10.2007
26.06.2019
№219.017.91f9

Пиротехнический аэрозолеобразующий состав для воздействия на облака и туман

Изобретение относится к пиротехническим составам, которые при горении образуют аэрозоль, воздействующий на гидрометеорологические процессы. Изобретение может быть использовано для рассеивания облаков и туманов, предотвращения градобитий и вызывания осадков из переохлажденных облаков,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692313
Дата охранного документа: 24.06.2019
02.10.2019
№219.017.cdb9

Резиновая смесь повышенной износостойкости для подошвы обуви

Изобретение относится к производству износостойкого полимерного материала, используемого для изделий различного функционального назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания и агрессивных сред, в том числе для изготовления подошвы рабочей, защитной или спортивной обуви. Резиновая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700075
Дата охранного документа: 12.09.2019
02.10.2019
№219.017.cf46

Резиновая смесь повышенной твердости для уплотнительных элементов

Изобретение относится к производству термоагрессивостойких резиновых смесей повышенной твердости, используемых для уплотнительных элементов оборудования нефтегазодобывающей отрасли. Резиновая смесь повышенной твердости для уплотнительных элементов содержит гидрированный бутадиен-нитрильного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700868
Дата охранного документа: 23.09.2019
04.03.2020
№220.018.08a9

Ракета для активного воздействия на облака

Изобретение относится к метеорологическим ракетам для рассеивания в облаках аэрозоля, генерируемого при сгорании пиротехнических шашек активного дыма с целью внесения льдообразующих ядер в активную часть растущего градового облака, которая питает градовую ячейку. Ракета для активного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715665
Дата охранного документа: 02.03.2020
29.05.2023
№223.018.7257

Композиционная резиновая смесь для вибродемпфирующих покрытий

Изобретение относится к производству резиновых изделий и может быть использовано в качестве основной составляющей в конструкциях гидроакустических и вибродемпфирующих покрытий в судостроении. Предложена композиционная резиновая смесь, содержащая по мас.ч. 80,0-90,0 бутадиен-нитрильный каучук...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796369
Дата охранного документа: 22.05.2023
+ добавить свой РИД