УСТРОЙСТВО ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Полезная модель относится к низкотемпературным твердотопливным устройствам, генерирующим инертную смесь газов и паров воды при сгорании твердого химического топлива, и может быть использовано как самостоятельное устройство для тушения пожаров в замкнутых объемах, а также при изготовлении других устройств, использующих инертный низкотемпературный газ и воду в парообразном состоянии, для приведения в работу различных силовых приводов и для других целей.
Известен газогенератор по патенту РФ №87356 (МПК A62C 13/22, B91J 7/00, опубл. 10.10.2009), включающий металлический корпус, соединенный с крышкой и снабженный отверстием для выхода газа. В корпусе размещены воспламенитель, заряд с центральным глухим каналом, в котором размещена навеска воспламенительного состава, фильтр-охладитель. Соосно корпусу установлена теплоизолирующая вставка, контактирующая с фильтром-охладителем и отделенная от заряда технологическим зазором. Между крышкой и зарядом установлены две технологические прокладки с центральным отверстием каждая, а между зарядом и фильтром-охладителем размещены две перфорированные технологические прокладки.
Недостатком известного газогенератора является высокая температура корпуса газогенератора на уровне 230-250°C и температура газообразных продуктов сгорания (150°C) на выходе из газогенератора. При этом в продуктах сгорания содержится большое количество горючих газов и конденсированных частиц. Таким образом, снижается безопасность конструкции в целом.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство газового пожаротушения (патент РФ на изобретение №2465937, МПК A62C 35/00, опубл. 10.11.2012 г.), включающий воспламенитель, заряд из безазидного газогенерирующего состава с центральным глухим каналом, в котором размещена навеска воспламенительного состава. В цилиндрическом корпусе с герметично скрепленной с ним крышкой размещен фильтр-охладитель. Крышка закреплена в торце цилиндрического корпуса устройства, противоположного дну с отверстием для выхода пожаротушащего газа, заряд выполнен в виде моноблока или, по меньшей мере, двух шашек. Корпус заряда оснащен отверстиями, размещенными рядами по его боковой поверхности равномерно по его высоте и перекрытыми вскрывающимися элементами, а его дно выполнено заглушенным. Устройство со стороны дна оснащено фильтром-сепаратором, отделенным от фильтра-охладителя металлической сеткой, установленным в корпусе устройства с зазором, и выполненным из гофрированной фильтровальной бумаги, свернутой в цилиндр, внутренняя и наружная боковые поверхности которого оснащены металлическими сетками, а торцы снабжены верхней глухой и нижней с центральным отверстием металлическими крышками, причем сетка, ограничивающая фильтр-сепаратор по наружной боковой поверхности, оклеена газопроницаемой тканью, после фильтра-сепаратора установлен диск, выполненный в центральной части с утонением или с отверстием, перекрытым вскрывающимся элементом, поджатый при помощи шайбы накидной гайкой к горловине дна корпуса устройства, при этом фильтр-охладитель размещен с заполнением всего свободного внутреннего объема корпуса устройства, а соотношение между компонентами газогенерирующего состава заряда выбирают обеспечивающее близкий к нулевому кислородный баланс.
Недостатком устройства по патенту РФ №2465937 является недостаточная надежность и безопасность его работы. Это обусловлено тем, что газообразные и конденсированные продукты разложения газогенерирующего состава, проходя через фильтр-охладитель, представляющий собой таблетированный или гранулированный бикарбонат натрия, остывают, отдавая тепло на его разложение. При этом функцию фильтра таблетированный или гранулированный бикарбонат натрия выполняет лишь частично в связи с низкой удельной поверхностью. Кроме того насыпной фильтр-охладитель имеет низкую устойчивость к вибрации. Вибрация может привести к сильному размельчению фильтра-охладителя, и, как следствие, закупориванию гофрированной фильтровальной бумаги фильтра-сепаратора, что приведет к резкому повышению внутреннего давления и нештатной работе устройства при использовании его по назначению.
Кроме того бикарбонат натрия гигроскопичное соединение и при нарушении герметичности устройства гранулы или таблетки могут слежаться, что приведет к повышению гидравлического сопротивления фильтра-охладителя, и, как следствие, к нештатной работе устройства.
Выход газа в устройстве по патенту РФ №2465937 осуществляется в одну сторону, что приведет к возникновению отдачи при срабатывании устройства, поэтому для надежной работы необходимо надежно закрепить его на несущей поверхности.
Техническая задача, решаемая в предлагаемой полезной модели, заключается в повышении безопасности работы устройства при повышении его надежности, уменьшении габаритных размеров устройства и улучшении эксплуатационных характеристик.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве газового пожаротушения, включающем корпус, размещенные в корпусе воспламенитель, заряд из безазидного газогенерирующего состава в виде моноблока или, по меньшей мере, двух шашек, с центральным глухим каналом, в котором размещена навеска воспламенителя, и фильтр, согласно изобретению, корпус выполнен в виде, по меньшей мере, двух прямоугольных параллелепипедов, установленных с зазором, и размещенного в зазоре между двумя параллелепипедами охладителя, фильтр выполнен в виде, по меньшей мере, двух размещенных в противоположных торцах корпуса элементов из дробленого доломита, связанного жидким стеклом, заряд размещен между элементами фильтра параллельно, а воспламенитель установлен в боковой стенке корпуса.
Выполнение корпуса в виде, по меньшей мере, двух прямоугольных параллелепипедов, установленных с зазором, и размещенного в зазоре между двумя параллелепипедами охладителя позволяет существенно снизить температуру наружного корпуса, что повышает безопасность его работы. Это обусловлено отсутствием прямого непосредственного контакта стенок наружной части корпуса с продуктами разложения газогенерирующего состава.
Выполнение фильтра в виде, по меньшей мере, двух размещенных в противоположных торцах корпуса элементов из дробленого доломита, связанного жидким стеклом в совокупности с параллельным размещением заряда между элементами фильтра и установкой воспламенителя в боковой стенке корпуса обеспечивают выход газа в двух противоположных направлениях, что позволит увеличить общую поверхность фильтрования исходящего газа, не увеличивая гидравлическое сопротивление единичного фильтра, и исключить возникновение отдачи при срабатывании устройства, повышая безопасность его работы. При этом не требуется усиленное крепление устройства к несущей поверхности.
Кроме того, фильтр, состоящий из дробленого доломита или вспученного вермикулита, обеспечивает очистку газа и одновременно его охлаждение. Жидкое стекло, связывающее дробленый доломит или вспученный вермикулит обеспечивает снижение влияния вибрации на устройство при хранении и эксплуатации, что также повышает безопасность и надежность работы устройства. Для повышения эффективности целесообразно провести нейтрализацию жидкого стекла углекислым газом.
Для более эффективной очистки газа целесообразно дополнительно снабдить устройство, по меньшей мере, двумя сетками, размещенными между зарядом и фильтром и, по меньшей мере, двумя сетками, размещенными на торцах корпуса
Целесообразно охладитель выполнить в виде пористого эластичного « материала, пропитанного водой или водным раствором солей или жидким стеклом и упакованного в тонкослойную полимерную пленку. Такое выполнение охладителя обеспечит плотное заполнение зазора между двумя частями корпуса и, следовательно, более эффективное охлаждение его наружной части.
Охладитель может быть выполнен, например, из войлока или полиэстера.
Воспламенитель целесообразно выполнить в виде глухого цилиндрического канала, выполненного в заряде, в котором размещена навеска воспламенительного состава, втулки и инициатора, закрепленного во втулке посредством эластичного полимерного компаунда.
Такая конструкция воспламенителя позволяет в качестве воспламенительного состава использовать засыпаемую в глухой канал заряда крошку того же состава, что и сам заряд. Безопасность такого воспламенительного состава значительно выше, чем, например, используемый в устройстве по прототипу дымный порох. Конструкция предлагаемого узла воспламенения обеспечивает высокую его надежность, упрощение технологического процесса и снижение стоимости изготовления устройства.
Целесообразно средство, предотвращающее перемещение заряда твердого газогенерирующего вещества в продольном направлении, выполнить в виде установленного между внутренней частью корпуса и зарядом твердого газогенерирующего вещества диска или полосы из упругого материала. Такая конструкция повышает устойчивость устройства к вибрационным нагрузкам.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен продольный разрез устройства, на фиг. 2 - поперечный разрез устройства.
Устройство газового пожаротушения содержит корпус в виде, по меньшей мере, двух прямоугольных параллелепипедов 1 и 2, установленных с зазором. В зазоре между параллелепипедами 1 и 2 размещен охладитель 3. Внутри корпуса размещен заряд из безазидного газогенерирующего состава в виде, например, параллельно установленных шашек 4. Фильтр 5 выполнен из дробленого доломита, связанного жидким стеклом, и установлен на противоположных торцах корпуса. В средней шашке газогенерирующего состава 4 выполнен глухой цилиндрический канал 6, в котором размещена навеска воспламенительного состава 7. На параллелепипеде 2 расположена втулка 8. Во втулке 8 закреплен инициатор 9 с помощью эластичного полимерного компаунда 10. На внутренней поверхности корпуса расположены элементы 11, из упругого материала, предотвращающие перемещение заряда.
Кроме того, устройство может быть оснащено кронштейном для крепления на опорной поверхности.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
При подаче команды на инициатор 9 зажигается навеска воспламенительного состава 7, который, в свою очередь, воспламеняет шашки 4 газогенерирующего состава. Газообразные и конденсированные продукты разложения газогенерирующего состава оттекают с поверхности горения к сетке 12, и попадают в фильтр-охладитель 5. Проходя через фильтр 5, газы остывают, отдавая тепло на разложение его материала (с выделением углекислого газа и паров воды), обеспечивающее дополнительный газоприход. В фильтре 5 задерживаются конденсированные продукты разложения газогенерирующего состава. Охладитель 13, контактирующий со всей боковой поверхностью части 2 корпуса, препятствуют недопустимому нагреванию части 1 корпуса устройства. Газы, содержащие пары воды и минимальное количество конденсированных продуктов сгорания шашек 4 заряда, попадают на сетку 14, где происходит их окончательная очистка от твердых примесей. Пройдя через сетку 14 газы и пары воды поступают через декоративную решетку 15 в защищаемый устройством объем. Охлажденный и очищенный от конденсированных продуктов разложения газогенерирующего состава газ выбрасывается в защищаемый устройством объем в двух противоположных направлениях, исключая возникновение отдачи устройства.
Конструкция устройства газового пожаротушения прошла все этапы в процессе всесторонней отработки с проведением комплекса испытаний с наработкой необходимого статистического материала, позволяющего гарантировать безопасную, стабильную и надежную работоспособность.