Генератор инертных газов

 

ГЕНЕРАТОР ИНЕРТНОГО ГАЗА, включающий воздуходувку, камеру сгорания , выполненную до ее сужающейся части в виде двух концентрично установленных труб, образующих кольцевую полость, герметично закрытую на входе днищем с окнами для подачи воздуха, а на выходе - стенкой и разделенную продольными перегородками fS 7 1 rv:ji; j II г VK...y.,V;,v « G( .-i.. на каналы, совмещенные с окнами для отвода топливовоздушной смеси но внутренней трубе , и системы подвода топлива и воды, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы генератора за счет снижения температурных напряжений внутренней трубы камеры сгорания, он снабжен разделителем потока, выполненным в виде усеченного конуса, установленного в кольцевой полости между трубами и разделяющего ее на внутренней и наружный контуры, при зтом каналы размещены во внутреннем контуре, причём со стороны суженной части разделитель потока выполнен . с окнами для подвода топлива и воздуха в каналы внутреннего конту (Л ра, а окна в днище совмещены с наружным контуром. срил 1

09) S (ш

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ВИЦИОПН

РЕСПУБЛИК

3(Я) Е 21 Р 5 00:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AB ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕ П-."НИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3506105/22-03 (22) 25 .10 ° 82 (46) 15.02 ° 84. Бюл. Р 6 (72) В.Л,Макаренко (53) 622.822.002.54(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР.

9 484307, кл. Е 21 F 5/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 588388, кл. Е 21 F 5/00, 1974. (прототип). (54)(57) 1 ЕНЕРА 0Р ИНЕР Я01 включающий воздуходувку, камеру сгорания, выполненную до ее сужающейся части в виде двух концентрично установленных труб, образующих кольцевую полость, герметично закрытую на входе днищем с окнами для подачи воздуха, а на выходе - стенкой и разделенную продольными перегородками йа каналы, совмещенные с окнами для отвода топливовоздушной смеси во внутренней трубе, и системы подводатопливаиводы,отличаюшийся тем, что, с целью увеличения срока службы генератора за счет снижения температурных напряжений внутренней трубы камеры сгорания, он снабжен разделителем потока, выполненным в виде усеченного конуса, установленного в кольцевой полости между трубами и разделяющего ее на внутренний и наружный контуры, при этом каналы размещены во внутреннем контуре, причем со стороны суженной части разделитель потока выполнен с окнами для подвода топлива и е воздуха в каналы внутреннего конту" ра а окна в днище совмещены с наружным контуром.

С:

1073482

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам, предназначенным для тушения подземных пожаров и предупреждения взрывов горючих газов при пожарах, и может быть использовано при ведекии горне".пасательных работ н шахтах, рудниках, тоннелях.

Известна установка для получения парогазовой смеси, включающая воздуходувку, системы подачи топлива и воды, камеру сгорания; выполненную в виде двух концентрических труб, кольцевая полость между которыми раз .делена перегородками на двухвходовые каналы, в которые подается топливо и воздух.йри движении по каналам топливо нагревается и частично испаряется за счет теплоотдачи иэ зоны горения. Пароабразная топливовоздушная смесь. поступает из каналов внутрь камеры сгорания (11.

Недостатком данной установки является большое сопротивление камеры сгорания, обусловленное тем, что каналы имеют постоянную по длине площадь поперечного сечения, а следовательно, движение в них топливовоэдушной смеси происходит с ускорением.

Наиболее близким к изобретению является генератор инертных газов, включающий воздуходувку, системы подачи топлива и воды, камеру сгорания выполненную в виде днух концентрических труб, кольцевая полость между которыми разделена перегородками на двухходовые каналы, имеющие увеличивающуюся по длине площадь проход- ного сечения.

Каналы на входе перекрыты днищем, а на выходе - стенкой и снабжены окнами для подвода топлива и воздуха, а также для отвода топливоноздушной смеси. Подвод топлива и воздуха производится н каналы прямого со стороны днища камеры сгорания. Пройдя по каналу до задней стенки, топливовоэдушная смесь разворачивается на 180 и поступает в расположенный рядом (смежный) канал обратного хода, движется по нему в обратном направлении в сторону днища и через окна, выполненные во внутренней трубе, поступает внутрь камеры сгорания. При. движении по каналам топлиновоздушная смесь отбирает тепло с поверхности внутренней трубы камеры сгорания (21

Недостаток известной установки— высокие температурные напряжения, возникающие во внутренней трубе каме ры сгорания вследствие чередования каналов прямого и обратного хода, имеющих существенно разную температуру. В каналы прямого хода поступает жидкое топливо и воздух при средних температурах 15-20 С, а из каналов обратного хода выходит парообраэ ная топливовоэдушная смесь при

250-300 С. Кроме того, различны и условия теплоотдачи в каналах, так как изменение площади поперечного сечения каналов достигается увеличением ширины каналов по ходу движения газа. В результате этого площадь теплортдающей поверхности кана- . лов прямого хода, а следовательно, и тенлоотдача в нем, меньше, чем у каналов обратного хода.

Резкие перепады температур в чередующихся .по всему периметру камеры сгорания каналах прямого и обратного хода приводят к короблению теплоотдающей поверхности внутренней трубы камеры, потере механической прочности, появлению трещин, что в конечном итоге сокращает срок службы генератора.

Целью изобретения является повышение срока службы генератора за счет снижения температурных напряжений внутренней трубы камеры сгорания.

Поставленная цель достигается тем, что генератор инертных газов, включающий воздуходувку, камеру czopaния, выполненную до ее сужающейся части в виде двух концентрических труб, образующих кольцевую полость, герметично закрытую на нходе днищем с окнами для подачи воздуха, а на выходе — стенкой и разделенную перегородками на каналы, совмещенные с окнами для отвода топливовоэдушной

35 смеси во внутренней трубе, и системы подвода топлива и воды, снабжен разделителем потока, выполненным в виде усеченного конуса, установленного в кольцевой полости между тру4О бами и разделяющего ее на внутренний и наружный контуры, при этом каналы размещены во внутреннем контуре, причем со стороны суженной части разделитель потока выполнен с окна45 ми для подвода топлина и воздуха в каналы внутреннего контура, а окна в днище совмещены с наружным контуром.

Выполнение разделителя потока в виде конуса, расширяющегося по ходу

5О движений топливовоздушной смеси обеспечивает постоянство скорости ее течения в каналах в процессе испарения топлива при неизменной площади теплоотдающей поверхности. ,55

Благодаря этому достигаются идентичные газодинамические и тепловые условия течения газа в наналах по всему периметру камеры сгорания на любом отрезке ее длины. A следовательно, не возникает температурных напряжений между смежными каналами, коробления и разрушения внутренней трубы камеры, понышается срок служ-65 бы генеРатоРа.

73482

/ /9 /Ф /// /3 / /2

// иа

Составитель и.Федяева

Редактор М.Дылын Техред С.Мигунова Корректор М.демчик

Заказ 290/33 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 -10

На фиг. 1 изображен генератор инертного газа, общий вид; на фиг.2 . развертка кольцевой полости между трубами.

Генератор включает воздуходувку 1 в качестве которой использован шахтный вентилятор местного проветривания, камеру сгоранйя 2, систему топливопитания 3 и систему 4 подачи воды. Камера сгорания до .ее сужающейся части 5 состоит яз двух концентрических труб - внутренней 6 и наружной 7. В кольцевой полости между трубами установлен разделитель потока 8, которым кольцевая полость разделена на два контура - внутрен-. ний 9 и наружный 10. Со второны суженной части разделителя потока 8 выполнены окна 11 для .подвода топли ва из системы 3 насадками 12 и воздуха во внутренний контур 9, разделенный продольными перегородками 13 на каналы 14. Отводится топливо из каналов через окна 15, выполненные во внутренней трубе 6. Полость между трубами перекрыта на выходе стенкой 16, а на входе — днищем 17.

По контуру днища выполнены окна 18, совмещенные с наружным контуром 10 для подачи в него воздуха. В центре днища установлен воспламенитель топлива 19, а вокруг него — патрубки 20 для подачи воздуха непосредственно в камеру сгорания.

Генератор работает следующим образом.

Воздух с помощью воздуходувки 1 подается к днищу 17 камеры сгорания

Часть воздуха проходит через патрубки 20 непосредственно в камеру, остальное направляется через окна 18 в наружный контур 10, откуда через окна 11 поступает в продольные каналы 14 внутреннего контура 9. Сюда же иэ системы топливопитания 3 насадками 12 впрыскивается топливо.

Топливо и воздух при движении по.каналам 14 .охлаждают поверхность внутренней трубы 6 камеры сгорания 2, перемешиваются, образуют парообразщ ную топливовоэдушную смесь, которая через окна 15 поступает внутрь камеры сгорания. Здесь топливовоэдуш- . ная смесь обогащается воздухом,.поступающим через патрубки 20, и поджигается воспламенителем 19

Так как топливовоздушная смесь поступает в каждый из канадов 14 при одинаковой температуре, причем каналы имеют одинаковую площадь теплоотдающей поверхности, теплообмен в каналах протекает при одинаковых условиях, а следовательно, исключаются температурные напряжения в теплоотдающей поверхно..-ти, что обеспечивает повышение срока службы гене25 ратора по сравнению с известными. на выходе из камеры продукты сгорания охлаждаются водой, которая впрыскивается в поток газа из системы 4 подачи воды. Охлажденная парогазовая

30 смесь по трубопроводу или по горным выработкам направляется к очагу го-. рения. !

Предложенная конструкция генера35 тора инертных газов является более

2, надежной и долговечной по сравнению с известными при использовании для тушения пожаров .