Устройство для тушения и предотвращения загораний горючих жидкостей

 

Изобретение относится к пожарной технике, может быть использовано .для предотвращения пожаров горючих и.легковоспламеняющихся жидкостей, а также тушения при аварийней проливах и позволяет повысить эффективность тушения. Конструкция устройства представляет собой емкость 1 с размещенными в ней по всему сечению трубами 2. При этом в каждой трубе установлен отражатель 3, в значительной степени повьашающий эффективность процесса тушения. Все геометрические характеристики устройства, посредством которых создаются условия, исключающие возможность горения жидкостей , определяются Б зависимости от их теплофизических параметров. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (58 4 А 62 С 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4217474/40-12 (22) 26.03.87 (46) 07.03.89. Бюл. ¹ 9 (71} Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны (72) В.И.Потякин, В.В.Добриков, А.С.Мелихов и В,Ф.Коротких (53) 614.843(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 787046, кл. А 62 С 3/ 12, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТУШЕНИЯ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАГОРАНИЙ ГОРЮЧИХ УИД КОСТЕЙ (57) Изобретение относится к пожар- . ной технике, может быть использовано

SU, 346 317 А1,для предотвращения пожаров горючих и.легковоспламеняющихся жидкостей, а также тушения при аварийных проливах и позволяет повысить эффективность тушения. Конструкция устройства представляет собой емкость 1 с размещенными в ней по всему сечению трубами 2. При этом в каждой трубе установлен отражатель 3, в значительной степени повышающий эффективность процесса тушения, Все геометрические характеристики устройства, посредствоы которых создаются условия, исключающие возможность горения жидкостей, определяются в зависимости от их теплофизических параметров. 2 ил.

1463317

Изобретение относится к пожарной технике и может быть использовано для предотвращения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, а также тушения при аварийных проливах.

Цель изобретения — повышение эффективности тушения.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство„ вид сбоку на фиг.2 — то же, вид сверху.

Устройство содержит емкость 1„ в которой по всему ее поперечному сечению расположены трубы 2, оси которых параллельны стенкам емкости. По пери- 15 метру верхнего среза каждой трубы установлены отражатели 3 таким образом.„ чт: угол отклонения его поверхности о1 вертикальной стенки трубы э кь

20 составляет tg q = — — а длина этой

Й поверхности по направлению слива составляет 1 = 0,06 Н, где d « — эквивалентный . диаметр трубы; Н вЂ” высота верхних частей труб, не заполняемых

25 жидкостью.

Все элементы устройства изготовлены из негорючего материала (в данном случае — листовая нержавеющая сталь

Х 8Н10Х), который должен обладать низкой теплопроводностью с целью максимально возможного уменьшения тепловых потоков по стенкам труб в >сидкость, а также уменьшения высоты прогретого слоя материала. 35

В поперечном сечении каждая труба должна иметь форму, обладающую центральной симметрией. На фиг.1 показаны трубы, имеющие в сечении квадрат.

Форма сечения в каждом конкретном 40 случае может быть определена из конструктивньп и технологических соображений.

Основным фактором, обеспечивающим ликвидацию процесса газофазного горе-45 ния жидкостей, является создание условий, ограничивающих естественно конвективное движение газовой среды вблизи зоны пламени. При соблюдении указанных соотношений между размерами50 элементов устройства и физпараметрами жидкости обеспечиваются предельные для процесса горения условия тепло массообмена. Взаимодействие встречных (восходящих и нисходящих) конвек-5 тивных потоков в верхней полости трубы, не заполняемой жидкостью, усиливается отражателем. Это приводит к быстрому снижению скорости подвода окислителя к зоне реакции и соответственно уменьшению интенсивности тепловыделения. В результате процесс горения прекращается.

Наличие под трубами горизонтально расположенной полости, имеющей высоту, не превышающую 0,25Й „, позволяет обеспечить необходимую скорость выравнивания уровня жидкости в тру-.. бах; одновременно исключается возможность развития естественной конвекции, с интенсивностью, необходимой для поддержания диффузионного горения.

Отражатели в процессе пролива горючей жидкости в значительной степени предохраняют стенки труб от попадания на них горящего топлива и делают определенной площадь всей смоченной поверхности, на которой может происходить остаточное догорание пленки жидкости.

Указанные качества отражателей уменьшают эффективное время тушения горящей жид .ости вследствие уменьшения прогрева труб. При этом практически полностью устраняются тепловые перекосы в трубах, приводящие к интенсификации конвекции.

Формула для определения высоты труб„ не заполняемых жидкостью, получена на основании экспериментальных данных. При этом использованы следующие жидкости: диэтиловый эфир, толуол, осветительный керосин, бензин ,А-76, гексан, дизельное топливо, трансформаторное масло.

Из формулы следует, что значение

Н зависит от свойств защищаемой от загораний жидкости и площади S эквивалентного сечения труб.

В результате обработки экспериментальных данных по нахождению высоты потуханич горючих жидкостей в труб" ках различных диаметров (0,0»-0,95 м) методом анализа размерностей определены две основные области, характеризуемые интервалами значений температурного критерия (1а) и (16) и критерия Прандтля (2а) и (26).

Первая область (1а) и (16) соответствует легко испаряющимся жидкостям с относительно малыми значениями коэффициентов кинематической вяэкос-О ти и низкой температурой кипения (типа эфиров и бензинов), вторая область (2а) и (26) - вязким жидкостям с высокой температурой кипения (типа

3 1463317

4 масла). При этом в каждой из указан- ливает наличие зависимостей (1а) и ных областей существенное значение (2а). имеют площади поперечного сечения Приведенные в формуле коэффициент груб. Влияние малых размеров сечений К и величины Х) Y u Z соответственно (диаметры порядка 10-30 мм) обуслов- равны

l2 Я Я 44

12,68; 0)15) 6)2) 0)28 .при 5,5 10 —; « 4,1 10- ) 6,02 . - — - 33,1; (1а), Y а

О 12 — — — — < О 32Тк - T)i

Т и ) н

7)526 10 ) -6)2) 1)65 при 10 у, «(4 2 10 13 н i4 17

6) 02 -. и 33) 1) (16)

Y а

28 при 3,2 10 (— — (1,6 10

0,741; 0,42; -2,12; О, 33)1 — и 300; (2а)

Y а

О 32. ---- и 0,95;

T7i - ТН

Т„ в 41 S

1,718 10; 0,83; -2,12; 1,12 при 10 —.-„- 1,6 10

33) 1» — 300.

Y а (2б) Т„

SZ з — -=29410 уз

Полученные значения.-соответствуют интервалам, указанным для формулы (1б), по которой вычисляется высота Н:

Н 287 1Π— 7 52) 1О "

0,7 10

Ниже приведен пример расчета основных элементов устройства для тушения горючих жидкостей и предохранения их от загораний. Требуется. изготовить устройство для ликвидации процесса горения, сопровождающего аварийный пролив автобензина А-76. Максимальное количество горючего, которое может вытечь, занимает объем 4 м .

Для сборки устройства имек7гся тонкостенные металлические трубы диаметром d>„2) = 0,08 м (площадь сечения

S 50,24 ° 10 + м ). Из справочной литературы для автобензина А-76 определяют значения параметров, необходи.мые для расчетов: Y - =0,7 ° 10 м /с, Z ) 287 10 м /с Т „„„= 360 К; Т<

= 293, а = 0,714 ° 10 ™им /с.

На основании этих даннь1х вычисля- ются безразмерные комплексы:

50 24 ° 10 287 10з о.в ((0,7.10 ) )

360 — 293 в О 7 10 х (— — — — -) (— — — — т)

293 - О, 714 10

Н = 0,16м.

Затем определяют размер отража 35

1=0096м =10мм и угол отклонения его поверхности от вертикальной стенки трубы

tg q = 0,5; с = 30

40 В результате проведенных вычисле.ний получены все исходные данные для определения размеров устройства, Пусть емкость, в которой будут установлены тонкостенные трубы, имеет

45 форму прямоугольника. Горизонтальная площадь основания емкости равна

1,92 м2. Для заполнения указанной площади требуется 300 шт. труб диаметром 0,08 м. При этом уровень горю50 чеи жидкости, соответствующий объему

4 м ) находится на высоте Н, = 2,08 м.

Далее определяют Н вЂ” полную высоту от верхнего среза труб до днища емкости и соответственно высоту ее вер55 тикальных стенок. Она равна сумме следующих размеров:

Н = Н + Н, + 0)25(1экв = 2 26 M.

Кроме того, необходимо ввести дополнительную поправку на повышение

17 6

Формула изобретения — 1 = 0 06Н

d экв

Н У э э а нижний срез труб расположен на расстоянии h 0,25d „з от днища емкости, где Й „ — эквивалентный диаметр трубы, м

Н вЂ” высота незаполненной части труб, м.

Составитель Б,Комиссаров

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Редактор А. Коэориз

Заказ 763/9

Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

5 14633 уровня sa счет вытеснения жидкости трубами. В данном случае (если тол-.— щина стенки трубы равна 0,5 мм) она составляет 0,04 м. Следовательно, с учетом поправки полная высота II

5 рав на И = 2,3 м.

Таким образом, прн изготовлении устройства для подавления процесса горепия в данном варианте, необходимо, 0 чтобы высота боковых вертикальных стенок емкости была (2,3 м. Кроме

:: того, значение Н и соответственно Н

, .:рассчитаны для условий, в.которых

: отсутствует принудительная циркуля:, ция окружающей . газовой среды, а ра, ботает лишь естественная конвекция.

Применение устройств предлагаемой конструкции обеспечивает тушение го: рючих ж.;дкостей, воспламенившихся . :при проливе, а также предотвращение

: загораний нри их хранении в емкостях, изготовленных в соответствии с ука: занными требованиями.

Устройство для тушения и предотвращения загораний горючих жидкостей> содержащее емкость с размещенными в ней по всему поперечному сечению вертикальными трубами, о т л н ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности тушения, верхний срез каждой трубы по периметру снабжен отражателем, угол отклонения поверхности у которого от трубы и длину R этой поверхности по направлению слива определяют по соотношению