ГЕНЕРАТОР АЭРОЗОЛЯ

Полезная модель относится к противопожарной технике, в частности к системам, ограничивающим зону распространения газо-воздушной смеси, образующейся при утечке из наземных емкостей, содержащих опасные вещества.
Из уровня техники известен способ локализации мест выбросов легколетучих газообразных токсичных веществ из замкнутого наземного объекта и система для его (RU 2038832, A62C 3/00, 09.07.1995) Способ включает создание завесы из распыленной нейтрализующей жидкости с подветренной стороны контролируемого объекта. Система для реализации способа содержит контролируемый замкнутый наземный объект, охватываемый по периметру трубопроводами, подсоединенными к магистрали нейтрализующей жидкости. Трубопроводы снабжены автоматическими запорно-пусковыми устройствами и средствами распыла нейтрализующей жидкости. Внутри замкнутого наземного объекта установлены детекторы степени загазованности, а над защищаемым объектом атмосферный датчик направления и скорости ветра над объектом, электрически связанные с запорно-пусковыми устройствами средств распыла жидкости и блоками управления сигнализации.
Недостатком известного устройства является использование нейтрализующей жидкости, которая будет неэффективна с газами и плохо растворимыми веществами.
Известно устройство для рассеивания газового облака, образующегося при утечке из наземной емкости (RU 2506103, A62C 3/00, 10.02.2014). Устройство включает сплошное ограждение, выполненное вокруг емкости, установленные между сплошным ограждением и емкостью детекторы газа, связанные с системой управления, и коллектор с отверстиями, на верхней кромке сплошного ограждения установлено по крайней мере одно сетчатое ограждение, на которое ориентированы форсунки, размещенные в отверстиях коллектора, соединенного с источником жидкости, а на верхней кромке сетчатого ограждения закреплена крыша с отверстиями, в которых установлены трубы.
Недостатками известного устройства являются использование вокруг наземной емкости сплошного ограждения, затрудняющего доступ к емкости, необходимость замены жидкости в зависимости от сезона. Кроме того использование антифриза в холодное время года ограничивает растворимость опасных веществ.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является генератор огнетушащего аэрозоля (патент RU 140091, A62C 13/00, 27.04.1014). Генератор включает корпус с крепежными элементами в виде кронштейнов на его наружной поверхности и герметизирующей мембраной на выходном конце, расположенные в корпусе электроинициатор, заряд аэрозольобразующего состава и блок охлаждения, выполненный в виде металлических трубок. Воспламенитель выполнен в виде твердотопливной канальной шашки всестороннего горения и расположен между электроинициатором и зарядом аэрозольобразующего состава. Заряд аэрозольобразующего состава выполнен составным, по меньшей мере, из двух цилиндрических шашек установленных последовательно по оси корпуса посредством торцевых опор, при этом на цилиндрической поверхности каждой из шашек вдоль ее образующей наклеены накладки из эластичного материала. Передняя торцевая опора шашек выполнена перфорированной с образованием форкамеры для воспламенителя, а сопловая торцевая опора шашек закреплена на входе в блок охлаждения.
Недостатком прототипа является небольшая площадь первичного распространения аэрозоля, узкая область применения только для пожаротушения.
Задача заключается в создании генератора аэрозоля для ограничения распространения газо-воздушной смеси в случае утечки из наземной емкости, которая содержит опасные вещества.
Поставленная задача решается генератором аэрозоля, включающим корпус с крепежными элементами на его наружной поверхности, расположенные в корпусе электроинициатор, заряд аэрозольобразующего состава, выполненный составным из шашек с эластичными накладками на цилиндрической поверхности, установленных по оси корпуса посредством торцовых опор, воспламенитель, расположенный между электроинициатором и зарядом аэрозольобразующего состава, герметизирующую мембрану и форкамеру, отличающийся тем, что на выходном торце корпуса закреплено коническое сопло, в корпусе между сопловой торцовой опорой и соплом установлен завихритель; форкамера, представляющая собой гильзу с перфорированным дном и с вырезом в виде окна на всю длину между торцовыми опорами, коаксиально установлена между воспламенителем и сопловой торцовой опорой; между торцовыми опорами радиально установлены вертикальные перегородки, делящие пространство между форкамерой и внутренней поверхностью корпуса на четыре равных отсека, причем одна из перегородок выполнена герметичной, остальные - с зазором относительно внутренней поверхности корпуса, при этом вырез форкамеры направлен в сторону отсека с герметичной перегородкой, а в сопловой торцовой опоре напротив дна форкамеры и отсека, в который направлен вырез форкамеры, выполнено закрытое герметизирующей мембраной отверстие, контур которого повторяет контур дна форкамеры и отсека.
Предлагаемая полезная модель при использовании обеспечивает создание аэрозольной завесы препятствующей распространению газовоздушной смеси в случае утечки опасного вещества из наземной емкости.
Полезная модель поясняется чертежами:
на фиг. 1 изображен общий вид генератора адсорбирующего аэрозоля;
на фиг. 2 - поперечный разрез А-А генератора;
на фиг. 3 показан вид спереди сопловой торцовой опоры.
Генератор аэрозоля содержит (фиг. 1) цилиндрический корпус 1, на наружной поверхности которого установлены крепежные элементы 2. На выходном торце корпуса 1 закреплено коническое сопло 3. В корпусе 1 со стороны переднего днища последовательно расположены электроинициатор 4, выполненный в виде пиропатрона, воспламенитель 5, выполненный в виде твердотопливной канальной шашки всестороннего горения, форкамера 6, коаксиально установленная между воспламенителем 5 и сопловой торцовой опорой 7. Форкамера 6 представляет собой гильзу с перфорированным дном 8 и с вырезом 9 (фиг. 2) в виде окна по всей длине между сопловой торцовой опорой 7 и передней торцовой опорой 10.
Между передней торцовой 10 и сопловой торцовой 7 опорами радиально установлены вертикальные перегородки 11, 12, 13, 14 (фиг. 2), делящие пространство между форкамерой 6 и внутренней поверхностью корпуса 1 на равные отсеки 15, 16, 17, 18. При этом перегородка 11 выполнена герметичной, а остальные перегородки выполнены с одинаковым зазором 19 относительно внутренней поверхности корпуса 1. Форкамера 6 установлена так, что вырез 9 направлен в сторону отсека 15.
Сопловая торцевая опора 7 (фиг. 3) выполнена с отверстием 20, которое расположено над отсеком 15 и над перфорированным дном 8 форкамеры 6. Заряд аэрозольобразующего состава 21 (фиг. 1) выполнен в виде равных секторных шашек, которые расположены последовательно по оси корпуса 1 между сопловой торцовой опорой 7 и передней торцевой опорой 10 в отсеках 15, 16, 17, 18 (фиг. 2). При этом на цилиндрической поверхности каждой секторной шашки вдоль ее образующей наклеены накладки 22 из эластичного материала. Для обеспечения надежного крепления заряд аэрозольобразующего состава 21 в корпусе 1, он находиться в состоянии постоянного поджатая со стороны передней торцовой опоры 10 и сопловой торцовой опорой 7, которые исключают его осевое перемещение в процессе эксплуатации.
Над отверстием 20 (фиг. 3) сопловой торцевой опоры 7 закреплена герметизирующая мембрана 23 посредством прижимной пластины 24 (фиг. 1).
Завихритель 25 (фиг. 1) закреплен в цилиндрическом корпусе 1 соосно и расположен между сопловой торцовой опорой 7 и коническим соплом 3.
Генератор аэрозоля функционирует следующим образом.
Генератор (или генераторы) стационарно монтируют по периметру обвалования наземных емкостей, которые содержат токсичные негорючие вещества. Запуск генератора осуществляется принудительно или автоматически при появлении признаков разгерметизации оборудования.
При пуске генератора на электрические выводы электроинициатора 4 подается электрический импульс, происходит горение пиросостава с выбросом пламени в сторону воспламенителя 5 и начинается всестороннее горение твердотопливной шашки воспламенителя 5. Наличие форкамеры 6 обеспечивает равномерное и устойчивое горение шашки воспламенителя 5. Пороховые газы от воспламенителя 5 проходят форкамеру 6 и воспламеняют заряд аэрозольобразующего состава 21 в отсеке 15. Образующийся при горении заряда аэрозольобразующего состава 21 в отсеке 15 аэрозоль под давлением разрывает герметизирующую мембрану 23. Проходя через завихритель 25 и коническое сопло 3 нагретый аэрозоль подается в сторону емкости, из которой произошла утечка опасного вещества и образовалась газо-воздушная смесь. После сгорания заряда аэрозольобразующего состава 21 в отсеке 15 происходит воспламенение заряда аэрозольобразующего состава 21 последовательно в отсеках 16, 17, 18 и подача аэрозоля в сторону газо-воздушной смеси. Применение нагретого аэрозоля поднимает температуру газо-воздушной смеси, при этом уменьшается ее плотность, что способствует поднятию газо-воздушной смеси в верхние слои атмосферы и дальнейшему рассеиванию до безопасных концентраций.
Установка завихрителя позволяет за счет дополнительной турбулизации потока, интенсифицировать процесс смешения компонентов аэрозольобразующего заряда, а коническое сопло увеличивает площадь первичного распространения аэрозоля, что дает возможность устанавливать генератор в непосредственной близости от защищаемого объекта.
Разделение перегородками пространства между торцовыми опорами, и наличие зазора между отсеками позволяет осуществлять последовательное зажигание и горение заряда аэрозольобразующего состава, что увеличивает время подачи аэрозоля, и снижает вероятность появления вторичного газовоздушного облака.
Конструкция полезной модели дает возможность использовать заряд аэрозольобразующий с разным составом в разных отсеках за один цикл работы генератора. Например, в первых двух отсеках может быть размещен заряд аэрозольобразующий, состав которого будет обеспечивать создание аэрозольной завесы, препятствующей горизонтальному распространению газо-воздушной смеси. В остальных отсеках может быть размещен заряд аэрозольобразующий, в состав которого включены адсорбирующие вещества. Подача адсорбирующего аэрозоля позволит создать пленку на поверхности токсичного пролива, которая будет препятствовать испарению опасного вещества.
Таким образом, предлагаемая полезная модель обеспечивает создание аэрозольной завесы препятствующей распространению газо-воздушной смеси случае утечки опасного вещества из наземной емкости.