Генератор инертного газа

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для инертизации рудничной атмосферы при ликвидации пажаров в шахтах, рудниках, тоннелях. Цель изобретения - првышение надежности и ресурса работы генератора за счет предотвращения прогорания стенок камеры сгорания (КС). Генератор включает последовательно установленные воздуходувку 1, КС 2, камеру 3 охлаждения, а также систему 4 подачи топлива в коллектор 5 с насадками и воспламенитель 6, систему 7 подачи воды, систему 8 воспламенения топлива. При работе генератора воздух, подаваемый воздуходувкой 1, на входе в КС 2 распределяется на два потока. Основная часть воздуха поступает в КС 2 через цилиндрический патрубок (ЦП) 17, установленный в отверстии днища с образованием кольцевой полости между ним и стабилизатором 18 пламени. Остальной воздух поступает в КС 2 через окна 16, предварительно охлаждая наружную поверхность внутренней трубы 10. Для повышения надежности и ресурса работы КС 2 генератора в кольцевой полости между патрубком 17 и стабилизатором 18 пламени равномерно установлены продольные радиальные перегородки, повернутые вокруг своих радиальных осей на угол 30 - 40°, а отношение минимальной площади поперечного сечения кольцевой полости к площади поперечного сечения КС 2 принято в пределах 0,5 - 0,7. Топливовоздушная смесь поджигается с помощью воспламенителя 6. Продукты сгорания поступают в камеру 3 охлаждения, где их температура снижается распыленной водой. Охлажденная парогазовая смесь по трубопроводу или по горным выработкам подается в очагу горения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5$)$ Е 21 Р 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHAM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4489 i 14/24-03 (22) 03. 10. 88 (46) 23. 10. 90, Бюл. Р 39 (71) Всесоюзный научно-исследователь-. ский институт горноспасательного дела (72) А. А. Клейнер, В. П. 11акаренко и В. М, Звенячкин (53) 622.822(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 928033, кл. В 21 F 5/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1199948, кл. В 21 F 5/00, 1984. (54) ГЕНЕРАТОР ИИЕРТ110ГО ГАЗА (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для инертиэации рудничной атмосферы при ликвидации пожаров в шахтах, рудниках, тоннелях.

Цель изобретения — повышение надежности и ресурса работы генератора за счет предотвращения прогорания стенок камеры сгорания (КС), Генератор включает последовательно установленные воздуходувку 1, КС 2, камеру 3 охлаждения, а также систему 4 подачи топлива в коллектор 5 с насадками и вос— пламенитель 6, систему 7 подачи воды, систему 8 воспламенения топлива. При работе генератора воздух, подаваемый

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам для инертизации рудничной атмосферы при ликвидации пожаров в шахтах, рудниках, тоннелях.

Цель изобретения — повышение на— дежности и ресурса работы генератора

„„ЯО„„-. 16О1395 А) 2 воздуходувкой 1 на входе в КС 2 распределяется на два потока. Основная часть воздуха поступает в КС 2 через цилиндрический патрубок (ЦП) 17, установленный в отверстии днища с образованием кольцевой полости между ним и стабилизатором 18 пламени. Остальной воздух поступает в КС 2 через окна 16, предварительно охлаждая наружную поверхность внутренней трубы 10.

Для повышения надежности и ресурса работы I(C 2 генератора в кольцевой полости между патрубком 17 и стабилизатором 18 пламени равномерно установлены продольные радиальные перегородки, повернутые вокруг своих рао Ю диальных осей на угол 30-40, а отношение минимальной площади поперечного сечения кольцевой полости к площади поперечного сечения КС 2 принято ( в пределах 0,5-0,7. Топливовоздушная смесь поджигается с помощью воспламенителя 6. Продукты сгорания поступают в камеру 3 охлаждения, где их температура снижается распыленной водой, Охлажденная парогазовая смесь С5 по трубопроводу или по горным выра- () боткам подается к очагу горения, 2 ил. за счет предотвращения прогорания сте - З нок камеры сгорания. еЬ

На фиг. 1 изображен генератор инер1 тного газа, общий вид, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1.

Генератор включает последовательно установленные воздуходувку 1, камеру

2 сгорания, камеру 3 охлаждения, а также систему 4 подачи топлива в коллектор 5 с насадками и воспламенитель 6 систему 7 подачи воды, систему 8 воспламенения топлива. Камера 2 сгорания выполнена в виде двух концентрических труб 9 и 10, образующих коль цевую полость с установленным в ней ! разделителем 11 потока. На выходе эта 1р ,полость герметично закрыта стенкой ::12,. а на входе - днищем 13 с окнами

;14 для подачи воздуха. Для прохода

"воздуха н кольцевой полости раздели тель 11 потока и внутренняя (жаровая) 15 труба 10 также снабжены окнами 15 и

;16 и каналами для охлаждения (не обо,значены). В центральном отверстии дни-! ща 13 установлен цилиндрический пат",ðóáîê 17, на входе которого закреплен 20 топливный коллектор 5 с насадками, а

;на выходе — конусный стабилизатор 18 пламени. Кольцевая полость, образованная между внутренней поверхностью патрубка 17 и стабилизатором 18, равно- 25 мерно разделена на каналы продольными радиальными перегородками 19, каждая

I из которых наклонена к оси камеры под углом, образованным в результате ее поворота вокруг радиальной оси, лежа- 3р щей в плоскости перегородки. Оптимальный угол поворота радиальных перегородок относительно продольной оси камео ры находится в диапазоне 30-40 . Оптимальное отношение минимальной площади поперечного сечения кольцевой полости

S к площади поперечного сечения кап меры сгорания Н„удовлетворяет условию 0,7> — > 0,5. .8 и

Вк

Генератор работает следующим образом.

Воздух, подаваемый воздуходувкой

1, на входе в камеру сгорания 2 распределяется на два потока. Основная часть воздуха поступает в цилиндрический патрубок 17, куда нпрыскивается также жидкое топливо из коллектора

5 с насадками. Капли топлива, попадая вместе с потоком воздуха н каналы, образованные с помощью продольных радиальных перегородок 19 в кольцевой полости между патрубком 17 и конусным стабилизатором 18, испаряются при попадании на поверхности перегородок 19 и стабилизатора 18, нагретых в результате теплового излучения от факела пламени, формирующегося в камере сгорания. Необходимый нагрев поверхностей перегородок 19 обеспечивается

4 их установкой под углом к продольной оси камеры, образованным в результате поворота перегородок вокруг радиальных осей, Оптимальный угол наклона перегородок к продольной оси камеры о находится в диапазоне 30-40 . При уго лах наклона менее 30 температура.пав верхности перегородок недостаточна для обеспечения необходимой степени испаренности топлива. При углах нао клона более 40 происходит незначительный рост. степени испаренности топлива,, однако существенно возрастает гидравлическое сопротивление камеры и происходит образование кокса на перегородках. Необходимый нагрев поверхности пламени стабилизатора 18 обеспечивается при оптимальном отношении минимальной площади поперечного сечения кольцевой полости межцу стабилизатором и патрубком S и к площади поперечного сечения камеры S сгораК ния, которое находится в пределах

Sn

0,5-0,7. При — < 0,5 происходит неK значительное повышение степени испареннастн топлива, однако существенно возрастает гидравлическое сопротинлеБп ние камеры, При — ) 0 7 температура

8 l поверхности стабилизатора 18 недостаточна для эффективного испарения топлива. Остальная часть воздуха от воздуходувки 1, поступая через окна 14 в кольцевой канал. между наружной трубой 9 и разделителем потока 11 и далее через окна 15 в кольцевой канал между разделителем потока 11 и внутренней трубой 10, равномерно охлаждает ее наружную поверхность, что способствует жаростойкости внутренней трубы камеры сгорания. Нагретый н результате теплообмена с внутренней трубой 10 воздух через окна 16 поступает внутрь камеры сгорания и, смешиваясь с основным потоком воздуха, способствует более полному испарению капель топлива и улучшает подготовку топливовоздушной смеси, Воспламенение этой смеси производится с помощью системы 8 воспламенения и воспламенителя 6. Однородная топливовоздушная смесь сгорает и камере 2 сгорания на минимальной длине ° В камере охлаждения 3 продукты сгорания охлаждаются водой, нспрыскинаемой н поток газа с

160139 помощью системы 7. Охлажденная парогазовая смесь с низким содержанием кислорода по трубопроводу или по горным выработкам подается к очагу по5 жара.

Таким образом обеспечивается повышение надежности работы генератора при сохранении эффективной подготовки топливовоздушной смеси. 10 формула изобретения

Генератор инертного газа, включающий воздуходувку, коллектор с насад- 15 ками для подачи топлива, камеру сго-. рания, на боковой поверхности которой выполнены каналы для охлаждения, а на входе установлено днище с центральным отверстием и размещенным в нем конусным стабилизатором пламени, ка5 6 меру охлаждения, о т л и ч а ю щ и й-. с я тем, что, с целью повышения надежности и ресурса работы генератора за счет предотвращения прогорания стенок камеры сгорания, он снабжен цилиндрическим патрубком, установленным в отверстии днища с образованием кольцевой полости между ним и стабилизатором пламени, и продольными радиальными перегородками, размещенными в кольцевой полости и повернутыми вокруг своих радиальных осей на угол

30-40 относительно продольной оси камеры сгорания, причем отношение площади поперечного сечения кольцевой полости к площади поперечного сечения камеры сгорания составляет 0,5-0,7, при этом коллектор с насадками для топлива размещен внутри цилиндрического патрубка.

160.1 395

Фиг. 2

Составитель И. Федяева

Редактор С. Патрушева -Техред N.äèäûê Корректор О. Ципле

Заказ 32бО Тираж 376 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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