ОГНЕПРЕГРАДИТЕЛЬ
FLAME ARRESTER

Изобретение относится к противопожарным устройствам, применяемым для предотвращения распространения горения по технологическим коммуникациям с газовоздушными и паровоздушными горючими смесями, а также через дыхательную арматуру внутрь емкостных аппаратов с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями.
Уровень техники в данной области характеризуется приведенными ниже сведениями.
Известны огнепреградители (Стрижевский И.И., Заказнов В.Ф. Промышленные огнепреградители. - М.: Химия, 1974. - С.59-116), содержащие корпус с входным и выходным патрубками и пламегасящий элемент. В зависимости от вида используемого пламегасящего элемента огнепреградители подразделяются на сетчатые, пластинчатые, ленточные, с пламегасящим элементом из пористого материала и с пламегасящим элементом из гранулированного материала.
Пламегасящим элементом сетчатых огнепреградителей является пакет, состоящий из нескольких металлических сеток, который уплотняется в корпусе с помощью прокладок.
В пластинчатых огнепреградителях пламегасящий элемент представляет собой пакет, состоящий из чередующихся плоских пластин и пластин с продольными выступами.
В ленточных огнепреградителях пламегасящий элемент представляет собой плотный рулон, полученный намоткой на центральный стержень сложенных вместе плоской и гофрированной лент. В поперечном разрезе такой рулон представляет собой ячеистую структуру с треугольными каналами основанием 3-4 мм и высотой 0,7-1,25 мм. В качестве материала лент используются алюминиевая фольга, нержавеющая сталь или никель.
Пламегасящим элементом огнепреградителей с насадкой из пористого материала являются металлокерамика и металловолокно, представляющие собой обычно диски или трубки, спеченные из гранул металлического порошка, отрезков или витков тонкой проволоки.
Огнепреградители с насадкой из гранулированного материала представляют собой корпус, в котором между поддерживающими решетками расположена насадка из стальных, агалитовых или фарфоровых шариков, зерен гравия, кварца или другого прочного термостойкого материала.
В основу действия сухих огнепреградителей положен принцип гашения пламени в узких каналах, где создаются условия, при которых теплоотвод к стенкам каналов превышает тепловыделение в зоне реакции горения. При этом температура горючей среды снижается до величины, ниже температуры зажигания, скорость реакции уменьшается, формирование волны горения становится невозможным и горение прекращается.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является выбранный как прототип огнепреградитель, который состоит из корпуса с входным и выходным патрубками и пламегасящей насадки (Авторское свидетельство СССР №588986. Огнепреградитель // М.А.Гликин, В.К.Битюцкий, О.Г.Крошкина, Л.М.Савицкая // Открытия, изобр. промышл. образцы, товарные знаки. - 1978. - №3. - С.12). В пламегасящей насадке установлены полые вставки с жидким теплоносителем, а на корпусе огнепреградителя - расширительный бачок. Полые вставки сообщены между собой и с расширительным бачком. При стабилизации пламени на поверхности пламегасящей насадки жидкий теплоноситель в полых вставках нагревается, за счет циркуляции поступает в расширительный бачок, откуда, охладившись, вновь поступает в полые вставки.
К недостаткам прототипа следует отнести отсутствие принудительного теплоотвода от корпуса огнепреградителя, которому передается теплота от пламегасящей насадки, а также использование замкнутого цикла циркуляции жидкого теплоносителя, что может привести к быстрому нагреву последнего, прекращению теплоотвода от пламегасящей насадки и проскоку пламени в защищаемый объем. Кроме того, у прототипа не решена еще одна проблема, связанная с возможностью испарения жидкого теплоносителя из расширительного бачка с течением времени или при пожаре, что ограничивает время работоспособности огнепреградителя (огнестойкость), а в условиях пожара заполнение расширительного бачка и полых вставок охлаждающим жидким теплоносителем будет невозможно.
Все указанные недостатки повышают опасность быстрого распространения пожара по технологическим системам, оборудованным таким огнепреградителем.
Наряду с этим, использованная в прототипе система полых вставок с жидким теплоносителем не может быть реализована в огнепреградителях, имеющих цельные пламегасящие элементы, состоящие, например, из рулонов, полученных намоткой на центральный стержень сложенных вместе плоской и гофрированной лент, пакетов сеток или пластин, так как требуется их пересечение вертикальными полыми вставками и горизонтальными соединительными трубками с жидким теплоносителем, что технически затруднено.
Цель изобретения - повышение огнестойкости и надежности огнепреградителя.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими чертежами, а именно:
Фиг.1 представляет огнепреградитель;
Фиг.2 - сечение А-А огнепреградителя;
Фиг.3 - сечение Б-Б огнепреградителя.
Огнепреградитель состоит из следующих конструктивных элементов:
- корпус 1, имеющий теплообменный блок 7;
- входной 2 и выходной 3 патрубки огнепреградителя;
- патрубок 4 для ввода жидкого хладагента в теплообменный блок 7 и теплообменные трубки 8. Патрубок имеет резьбу для подсоединения к системе противопожарной защиты, обеспечивающей централизованную подачу воды для охлаждения технологического оборудования при пожаре;
- патрубок 5 для вывода жидкого хладагента из теплообменного блока. Патрубок имеет резьбу для подсоединения распылителя или других устройств, обеспечивающих равномерную подачу хладагента, отводимого из огнепреградителя, для охлаждения при пожаре технологического оборудования, на котором установлен огнепреградитель;
- трубки 8 теплообменного блока, которые расположены таким образом, что внутренний объем огнепреградителя по высоте разделяется на две равные части (посередине);
- пламегасящие элементы 6, расположенные сверху и снизу по отношению к теплообменным трубкам 8. Конструкция огнепреградителя позволяет использовать пламегасящие элементы различных видов.
Огнепреградитель работает следующим образом. Патрубок 4 для ввода жидкого хладагента в теплообменный блок 7 подсоединен к централизованной системе водяного охлаждения технологического оборудования при пожаре. При возникновении пожара и стабилизации пламени на одном из пламегасящих элементов огнепреградителя жидкий хладагент (вода) непрерывно подается через патрубок 4 в теплообменный блок 7 и теплообменные трубки 8. Обеспечивая одновременно теплоотвод от пламегасящих элементов и корпуса огнепреградителя, хладагент отводится через патрубок 5 и далее подается для охлаждения конструктивных элементов технологического оборудования с целью их защиты от воздействия высокой температуры пожара.
Использование в огнепреградителе теплообменного блока, в который непрерывно подается жидкий хладагент, позволяет обеспечить локализацию пламени в течение неограниченного количества времени. Применение в конструкции огнепреградителя двух пламегасящих элементов с устройством между ними теплоизолирующей газовой прослойки и теплообменных трубок, в которых циркулирует жидкий хладагент, позволяет повысить надежность огнепреградителя и обеспечивает возможность локализации пламени как со стороны входного патрубка огнепреградителя, так и со стороны выходного патрубка огнепреградителя.
Таким образом, предлагаемый огнепреградитель по сравнению с прототипом обладает повышенной огнестойкостью, надежностью и предназначен для обеспечения длительной локализации пламени на технологических системах с газо- и паровоздушными горючими смесями. Наряду с этим предлагаемый огнепреградитель обеспечивает возможность подсоединения систем и устройств, посредством которых осуществляется охлаждение при пожаре технологического оборудования, на котором установлен данный огнепреградитель.