Взрывоподавляющее устройство

 

Изобретение относится к области горной пром-ти и м.б. использовано в шахтах для гашения вспышек метана в угольной пьши в начальной стадии возникновения. Цель изобретения - повьшение эффективности гашения взрыва за счет снижения инерционности процесса создания пламегасящего облака и повьшение надежности и безопасности эксплуатации. Для этого в устр-ве внутри его контейнера 1 с ингибитором соосно с ним жестко закреплена на его торцовой стенке (С) 3 успоко (Л СО 4 05 00 ел 7 Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 E 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; . .

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3996537/22-03 (22) 29. 10.85 (46) 23.10.87. Бюл. № 39 (7I) Государственный макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) М.И.Нецепляев, Е.П.Плоскоголовый, И.Л.Бабиченко, А.П.Черников, А.С.Чумак и Б.И.Мягкий (53) 622.235 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 579810, кл. E 2 1 F 5/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 1101557, кл. E 21 F 5/00, 1982. (54) ВЗРЫВОПОДАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области горной пром-ти и м.б. использовано в шахтах для гашения вспышек метана в угольной пыли в начальной стадии возникновения. Цель изобретения — повышение эффективности гашения взрыва за счет снижения инерционности процесса создания пламегасящего облака и повышение надежности и безопасности эксплуатации. Для этого в устр-ве внутри его контейнера 1 с ингибитором соосно с ним жестко закреплена на его торцовой стенке (С) 3 успоко13 ительная камера (К) 4, Внутри К 4 установлен генератор 5 инертных газов, имеющий предохранительную К 7, выполненный в виде цилиндрического стакана с разрядной головкой 6.Размещена К 7 со стороны, противоположной головке 6, и посредством резьбового соединения закреплена s С 3 за пределами К 4, На рнешней поверхности К 4 перпендикулярно ее продольной оси симметрично установлено не менее шести патрубков (П) 9 с дросселирующими отверстиями 8, выполненными в стенке П 9. Последние установлены от

С 3 на расстоянии, не превышающем два диаметра П 9, Углы наклона продальных осей отверстий 8 к плоскос46815 ти С 3 у одной половины П 9 монотонно возрастают от 0 до 90, а у другой — убывают от 90 до 0 в направлении К 4. При этом П 9 с возрастающим. углом чередуются с убывающим углом. Устр-во снабжено клеммной коробкой 10 со взрывозащитным кабельным сводом 11, установленной со стороны С 3. Возникшие при сгорании газы через сопла в головке 6 поступают в К 4, а затем через отверстия 8 П 9 в контейнер 1, где смешиваются с ингибитором, образуя пылегазовую смесь, которая выбрасывается в защитный объем выработки, образуя пламезащитное облако заданных форм и размеров.

7 з.п. Ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в шахтах для гашения вспышек метана и угольной пыли в начальной стадии возникновения.

Цель изобретения — повышение эффективности гашения взрыва за счет снижения инерционности процесса создания пламегасящего облака. и повыше10 ние надежности и безопасности эксплуатации устройства.

На чертеже показано взрывоподавляющее устройство, общий вид.

Устройство содержит заполненный ингибитором цилиндрический контейнер выходное сечение которого снабжено легко разрушаемой пленочной диафрагмой 2 с предохранительной распыляющей решеткой. Противоположный то20 рец контейнера 1 закрыт массивной торцовой стенкой 3. Внутри контейнера с ингибитором по его оси установлена цилиндрическая успокоительная камера 4, один торец которой жестко укреплен на стенке 3, а противоположный торец наглухо закрыт. Внутри успокоительной камеры 4 по ее оси расположен генератор 5 инертных газов, выполненный в виде цилиндрического

30 стакана с разрядной головкой 6 и предохранительной камерой 7, которые навинчиваются на стакан генератора 5 инертных газов с противоположных сторон. Генератор 5 инертных газов с

2 предохранительной камерой 7 с помощью резьбового соединения крепятся к стенке 3. Таким образом, генератор 5 инертных газов, успокоительная камера 4 и контейнер 1 с ингибитором представляют собой систему вложенных друг в друга концентрических цилиндров, причем два последних имеют общую торцовую стенку, а генератор 5 инертных газов с разрядной головкой 6 и предохранительной камерой 7 крепится к этой же стенке.

Объем успокоительной камеры 4 сообщается с объемом контейнера 1 с помощью ряда дросселирующих отверстий

8, выполненных в патрубках 9, установленных симметрично на цилиндрической стенке успокоительной камеры 4 и лежащих в плоскости, параллельной торцовой стенке контейнера 1, отстоящей от нее на расстоянии, не превышающем двух диаметров патрубков, и направленных радиально внутрь контейнера 1 с ингибитором. Число таких патрубков должно быть не меньше шести, а на каждом патрубке должно быть не менее двух дросселирующих отверстий. Оси этих дросселирующих отверстий направлены перпендикулярно осям патрубков и составляют с плоскостью торцовой стенки 3 на половине всех патрубков, расположенных через один о

Э углы от 0 до 90, а на остальных— углы от 90 до 0 в направлении от

1346815 стенки успокоительной камеры 4 внутр контейнера

Разрядная головка 6 генератора инертных газов снабжена симметрично расположенными на ее цилиндрической поверхности двумя рядами сопел, предназначенными для выпуска газа.

При этом продольные оси сопел каждого ряда составляют с осью генерато ра инертных газов .угол в 40-50 . Для компенсации возросшего из-за большей длины наклонных дросселирующих отверстий сопротивления суммарная площадь поперечных сечений отверстий должна быть большей площади поперечного сечения цилиндрической камеры генератора инертных газов, не менее, чем в 1,5 раза.

Снаружи к торцовой стенке отсека крепится клеммная коробка 10 со взрывозащищенным кабельным вводом 11, через который пропущен кабель 12, соединяющий взрывоподавляющее устройство с датчиком пламени.

Устройство работает следующим образом.

Электрический импульс от внешнего управляющего устройства воспламеняет заряд газогенерирующего состава, помещенный в генератор 5 инертных газов. Возникающие при сгорании этого состава инертные газы по достижении определенного давления разрушают срезной диск и через сопла в разрядной головке 6 генератора инертных газов поступают в успокоительную камеру 4, а затем через расположенные на патрубках 9 дросселирующие отверстия 8 поступают в контейнер 1 и смешиваются с тонкодисперсным порошкообразным ингибитором. Образующаяся при этом пылегазовая смесь под давлением разрушает пленочную диафрагму 2 и через распылительную предохранительную решетку выбрасывается в защищаемый объем выработки, образуя пламегасящее облако заданных форм и размеров.

Величины суммарных площадей поперечных сечений сопел в разрядной головке генератора инертных газов и дросселирующих отверстий подобраны таким образом, чтобы максимально снизить сопротивление на пути движения инертных газов из генератора в контейнер с ингибитором, что позволяет соответственно уменьшить инерционность процесса создания пламегасящего облака.

Благодаря регулярно изменяющимся углам между осями выполненных в патрубках дросселирующих отверстий и плоскостью торцовой стенки контейнера с ингибитором, инертные газы, поступающие под давлением из успокоительной камеры в контейнер, создают сильно турбулизованный поток за счет образования системы вихрей. Наличие такого потока обеспечивает быстрое и полное перемешивание инертных га1Б зов с тонкодиспергированным порошкообразным ингибитором, что способствует более быстрому и полному его выбросу из контейнера, т.е. снижает инерционность устройства при одновре20 менном обеспечении максимальной эффективности использования ингибитора.

Благодаря конструкции предохранительной камеры и наличию дополни тельного уплотнения на взводе подводящих проводов электровоспламенителя газогенерирующего состава, а также клеммой коробки со взрывозащищенным кабельным вводом, исключаетЗ0 ся возможность утечки горячих инертных газов в окружающую среду. В результате повышается эффективность использования энергии рабочих инертных газов, а также увеличивается безопас35 ность эксплуатации устройства.

Компоновка устройства в отношении взаимного расположения генератора инертных газов, успокоительной камеры и отсека с ингибитором, имеющих

40 общее массивное торцовое основание, с одной стороны упрощает разборку и сборку предлагаемой конструкции, и следовательно, его перезарядку, обслуживание и ремонт, а с другой сто45 роны, существенно повышает безопасность его эксплуатации. Последнее объясняется тем, что в случае нарушения целостности цилиндрической стенки успокоительной камеры (как

Бб более слабой по сравнению с массивным основанием) при срабатывании устройства, горячие инертные газы могут прорваться в окружающую среду только через отсек с ингибитором. В резульВВ тате во внешнюю среду подают не высокотемпературные газы, способные слу-. жить источником воспламенения взрывчатой пылегазовой смеси, а поток пла- мегасящей смеси охлажденных инертных

6815

З5 рубки установлены от торцовой стенки контейнера на расстоянии, не превышающем два диаметра патрубка.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно

40 имеет не менее шести патрубков..

4. Устройство по пп. 1 — 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в каждом патрубке выполнено не менее двух дросселирующих отверстий.

45 5. Устройство по пп. 1-4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что суммарная площадь поперечных сечений дросселирующих отверстий не менее суммарной площади поперечных сечений сопл раэ5р рядной головки, 6. Устройство по пп. 1-5, о т л ич а ю щ е е с я тем, что сопла в разрядной головке образуют два противоположно направленных симметрич55 ных относительно оси генератора инертных газов ряда, при этом продольные оси сопл каждого ряда наклонены к продольной оси генератора инертных

0 газов под углом 40-50

5 134 газов с порошкообразным ингибитором.

Это обстоятельство, наряду с упомянутыми приспособлениями, исключающими возможность утечек горячих газов во внешнюю среду через уплотнения, обеспечивает высокую безопасность эксплуатации предлагаемого устройства в шахтных условиях.

С другои стороны, lipH 9ToM возни кает возможность использования в таком устройстве более быстрогорящих и эффективных газогенерирующих составов, что совместно с указанными усовершенствованиями системы разрядных и дросселирующих отверстий позволяет снизить инерционность процесса создания пламегасящего облака в 2-3 раза, т.е. обеспечить гашение предлагаемым устройством- сильных пылегазовых взрывов, возникающих при взрывных работах, без использования для диспергирования ингибитора весьма опасных вышибных зарядов, например детонирующего шкура.

Наклон продольных осей сопел разрядной головки генератора инертных газов к продольной оси генератора о под углом 40-50 обеспечивает соответствующие направления газовых струй, поступающих в успокоительную камеру из генератора инертных газов. Это существенно снижает ударную нагруз- ку на цилиндрическую поверхность успокоительной камеры по сравнению с нагрузкой, возникающей при нормальном направлении выброса газовых струй к этой поверхности, При этом симметричное расположение разрядных отверстий и углы наклона их осей к оси генератора обеспечивают взаимную компенсацию реактивных сил, возникающих при срабатывании устройства.

Формула изобретения

1. Взрывоподавляющее устройство, включающее генератор инертных газов, выполненный в виде цилиндрического стакана с разрядной головкой на кон-. це, имеющей сопла, контейнер, заполненный ингибитором, имеющий с одной стороны легкоразрушаемую диафрагму, а с другой — торцовую стенку и успокоительную камеру, сообщенную с контейнером посредством патрубков с дросселирующими отверстиями, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения эффективности гашения взры5

30 ва за счет снижения инерционности процесса создания пламегасящего облака и повьппения надежности и безопасности эксплуатации устройства, успокоительная камера размещена внутри контейнера с ингибитором соосно с ним и жестко прикренлена к его торцовой стенке, а генератор инертных газов установлен в успокоительной камере и снабжен предохранительной камерой, которая размещена со стороны, противоположной разрядной головке, и посредством резьбового соединения закреплена в торцовой стенке контейнера за пределами успокоительной камеры, при этом патрубки с дросселирующими отверстиями установлены симметрично на внешней поверхности успокоительной камеры перпендикулярно ее продольной оси, а дросселирующие отверстия выполнены в стенке патруб- ков, причем углы наклона продольных осей дросселирующих отверстий к плоскости торцовой стенки контейнера у половины патрубков монотонно возрасо тают от 0 до 90,а у другой убывают от 90до Ов направленииот поверхности о успокоительной камеры,при этомпатрубки свозрастающим угломнаклона осей отверстий чередуются с патрубкамис убывающим углом наклона осей отверстий.

2. Устройство по и. 1, о т л и— л и ч а ю щ е е с я тем, что пат134б8

Составитель В.Баранов

Редактор А.Ворович Техред А.Кравчук Корректор М.Демчик

Заказ 5107/33 Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений H открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7. Устройство по пп. 1-6, о т л ич а ю щ е е с я тем, что суммарная площадь поперечных сечений сопел разрядной головки не менее 1,5 площадей поперечного сечения генератора инерт= ных газов.

15 8

8. Устройство по пп. 1-7, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено клемной коробкой со взрывозащитным кабельным вводом, установленной со стороны торцовой стенки контейнера...