Устройство для тушения горящих жидкостей

 

Изобретение относится к пожарной технике и может быть использовано для обеспечения противопожарной безопасности технологического оборудования с горючими жидкостями. Цель изобретения - повышение эффективности тушения горящих жидкостей . Устройство представляет собой емкость с пакетом вертикальных труо и олоком горизонтальных пластин. Для предотвращения проскока пламени к поверхности жидкости над приемным элементом устройства размещены металлические сетки в два слоя. 2 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5))з А 62 С 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826261/12 (22} 22.03.90 (46) 23,08.92, Бюл. М 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны (72) В,И.Потякин, В.И.Еремин, М,Н.Îñèïîâà, А,M,Ðûæîâ, И.М.Гребенек и С,Д,Нифантов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1676639, по выдачной заявке М 4353761, А 62 С 3/06, с приопитетом от 31.12.87, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТУШЕНИЯ ГОРЯЩИХ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к пожарной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, использующих различные горючие жидкости, например спирты, керосин, дизельное топливо, масло, и т.п.

Целью изобретения является повышение эффективности тушения за счет раСширения функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема заявляемого устройства; на фиг. 2— вариант крепления сеток.

Устройство содержит металлическую емкость 1; горизонтальные пластины 2; рас. положенные на одинаковых расстояйиях друг от друга; шпильки 3, фиксирующие пластины на требуемом расстоянии; приемный элемент 4 устройства, имеющий форму воронки (угол стекания, считая от горизонтали не менее 30 С) с размещенным в ней паке2 (57) Изобретение относйтся к пожарной технике и может быть использовано для обеспечения противопожарной безопасности технологического оборудования с горючими жидкостями. Цель изобретения — повышение эффективности тушения горящих жидкостей, Устройство представляет собой емкость с пакетом вертикальных труо и ьлоком горизонтальных пластин, Для предотвращения проскока пламени к поверхности жидкости над приемным элементом устройства размещены металлические сетки в два слоя. 2 ил, том вертикальных труб 5. При этом плоскости пластин перпендикулярны осям труб. В верхней части приемного элемента размещены пламяотсекающие металлические сетки 6 и 7. Устройство имеет также опоры 8 и сливной вентиль 9, а также элементы 10 для крепления сеток. Пластины 2 устанавливаются с зазором 8 относительно вертикальных труб 5; зазор необходим для выхода воздуха при заполнении "емкости жидкостью. Емкость может иметь любую удобную для эксплуатации форму, выполняя при этом требования к зазорам д и h. При проливах большого количества жидкости устройства могут быть соединены в комплексы.

Размер Н (фиг, 2) — расстояние от нижней кромки зафиксированного слоя сеток до начала наклонной поверхности приемного элемента должно быть не менее 100 мм.

Этот размер определен экслериментально в условиях падения горящей струи жидкости

1755814 с высоты;-, 1000 мм на поверхность сетки, Было установлено, что при расстояниях меньших указанной величины, возрастает степень разбрызгивания и смачивание сеток.

В результате увеличивается площадь горения над поверхностью верхнего слоя сеток.

Устройство работает следующим образом, Горящая жидкость падает на верхний слой сеток. При этом над смоченной поверхностью сеток проиЖодйт процесс горения.

Далее жидкость, проходя через плоский горизонтально расположейный газовый слой, образованный между двумя слоями сеток попадает на нижний слой сеток и затем стекает в емкость, При этом в условиях небольшого (15-20 мин) пролива, когда разогрев сеток незначителен, пламя под сетки не проникает и остается на верхнем их слое.

При больших по длительности проливах, происходит значительный разогрев верхнего слоя сеток. В этом случае сетки могут явиться локальным источником зажигания.

Поэтому необходим газовый слой между двумя слоями сеток. Толщина его определена из условия невозможности существования процесса газофазного горения жидкости, находящейся внутри этого слоя.

Таким образом сеточная структура полностью предотвращает возможность проникновения горящей жидкости внутрь емкости, Верхний слой сеток, являясь хорошим тепловым экраном, ограничивает разбрызгивание падающей жидкости и локализует очаг горения на поверхности. Обладая малой теплопроводностью в продольном направлении, сетки предотвращают разогрев эле ментов устройства, Важнейшую роль при этом играет их малая тепловая инерционность. Постепенно жидкость заполняет емкость 1 до установленного уровня (2). При этом воздух вытесняется вверх через зазоры толщиной равной д по пути, указанному стрелками на фиг. 1, Приемный элемент устройства может иметь различную форму.

Например, верхний участок приемного элемента может быть цилиндрическим. В этом случае также предусмотрены зазоры д для выхода избытка воздуха и сообщения с аомтсферой. Следует подчеркнуть, что конструкция устройства обеспечивает тушение горящих жидкостей, процесс горения которых протекает в газовой фазе и сопровождается поглощением окислителя из окружающей среды. При этом не требуется традиционных огнетушащих средств и методов активного тушения, Экспериментальные исследования и полигонные испытания макетов заявляемого устройства показали, что оно позволяет повысить эффективность самотушения горючих жидкостей и расширяет функциональные его возможности.

Соотношения, определяющие предельные условия для проскока пламени сквозь

5 сетки и устанавливающие взаимосвязь между,количеством слоев сеток и размером ячейки в свету, получено на основании обработки и обобщения экспериментальных данных, При этом были использованьг сле10 дующие жидкости; изопропиловый спирт, керосин ТС-1, дизтопливо, масло трансформаторное, что соответствует значениям критерия Прандтля в диапазоне от 19 до 298, Эксперименты показали; что способ15 ность сеток отсекать пламя не зависит от температуры горящей жидкости и определяется приведенным выше соотношением, При этом лишь интенсифицируется процесс горения над сетками, Кинематическая вяэ20 кость жидкости также оказывает слабое влияние на проскок пламени сквозь металлические сетки.

Соотношения определяют условия потухания пламени под нижним слоем сеток.

25 Этим слоем, расположенным над горючей жидкостью, устраняется проникновение внешних и внутренних потоков естественной конвекции в емкости, что в итоге обеспечивает условия для объемного тушения, 30 Соотношение получено на основании обработки экспериментальныхданных. При этом использовались указанные выше жидкости, Необходимо отметить. что определение предельных параметров верхнего и нижне35 го слоев сеток проводилось раздельно, т.е, независимо друг от друга, Таким образом, устройство (фиг. 2) состоит из верхнего слоя сеток- 6, выполняющего функцию отсекателя пламени от

40 горящей струи, и нижнего слоя сеток — 7, предотвращающего проникновение потоков естественной конвекции к поверхности жидкости. Образованный между сетками гаэовый слой имеет толщину не более 10 мм, 45 при которой исключается воэможность существования режима газофазного горения, Проведенные полигонные испытания показали высокую эффективность и надежность указанной конструкции. Ниже приве50 ден пример определения числа сеток, которое необходимо установить в верхней части приемного элемента устройства для того чтобы отсекалось пламя падающей струи.

Пусть по условиям эксплуатации требу55 ется иметь жесткую сеточную поверхность с размером ячейки 2 2 мм.

По соотношению (1) определяем количество сеток, которое необходимо взять для верхнего слоя

- и„> 2,22 -1,22-64 г

1755814

Следовательно необходимо установить шесть сеток.

По соотношению определяем количествосеток, которое должно входить в нижний слой

Aн>1,44 2 + 050 = 3,38 . 5

Следовательно число сеток в нижнем слое должно быть равно трем.

Затем укрепляются сетки, сохраняя рас-стояния между верхним и нижним слоями не более 10 мм, Остальные элементы уст- 10 ройства, выбираются по j2).

Применение устройства предлагаемой конструкции обеспечивает практически полное поглощение паров горачих жидкостей, снижая тем самым вероятность об- 15 разования взрывоопасных ситуаций. При этом устройство работает надежно как s условиях малого пролива, так при значитель- . ном проливе горящих жидкостей, благодаря чему расширяются функциональные воз- 20 можности при его.использовании.

Формула изобретения

1. Устройство для тушения горящих жидкостей, содержащее емкость с размещенными в ней приемным элементом, пакетом труб и блоком пластин, плоскости которых перпендикулярны осям труб, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности тушения, в верхней части приемного элемента размещены два слоя сеток, расстояние между которыми не более

10 мм, а каждый слой имеет по меньшей мере две уложенных одна на другую сеток. причем количество сеток в верхнем и нижнем слоях определяется соотношением пв 2. 2,2 — 1,2 ф при 0,8 ф 2,5 пн 1,44 ф+ 0,5 при 0,5 ф 2,5 где и — число сеток в слое; — размер ячейки в свету, мм.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч à е ö е ес я тем, что, с целью повышения эффективности тушения за счет уменьшения возможности разбрызгивания после протекания горящей жидкости, расстояние от нижней кромки зафиксированного слоя сеток до начала наклонной поверхности. приемного элемента должно быть не менее-100 мм.

1755814

9 ай 2

Составитель

Техред M.Mîðãåíòàë

Редактор Т. Иванова

Корректор 3. Салка

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

Заказ 3035 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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