Пусковой брикет изолирующего дыхательного аппарата

 

Брикет относится к технике получения кислорода из твердых источников и может быть использован в производстве пусковых брикетов для изолирующих дыхательных аппаратов. Пусковой брикет представляет собой сформованный из шихты кислородвыделяющего состава блок. Блок выполнен из двух частей. Часть, взаимодействующая с инициирующей жидкостью, имеет плотность 1,05-1,35 от плотности шихты, а другая часть имеет плотность 0,75-0,95 от плотности перепрессовки брикета. Брикет отличается механической прочностью, надежностью запуска и увеличенным количеством выделяемого кислорода. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к технике получения кислорода из твердых источников и может быть использовано в производстве пусковых брикетов для изолирующих дыхательных аппаратов ( изолирующих противогазов).

В изолирующих дыхательных аппаратах (ИДА) применяются пусковые брикеты двух типов. К первому типу относятся брикеты, изготавливаемые из нескольких пиротехнических составов ( воспламенительный, переходный и основной кислородвыделяющий). Такие брикеты применяются в большинстве зарубежных аппаратах.

Ко второму типу относятся пусковые брикеты, изготавливаемые только из одного состава ( основного кислородвыделяющего). Все отечественные ИДА работают с пусковыми брикетами этого типа. Преимущество брикетов второго типа перед первым заключается в упрощении технического процесса изготовления брикетов. В этом случае готовится только одна шихта одного состава вместо трех шихт. Пусковой брикет представляет собой относительно равномерно уплотненную (спрессованную) шихту. Форма брикета чаще всего цилиндрическая, но используется и другая.

Брикет работает следующим образом. На поверхность брикета подается 1 мл инициирующей жидкости ( вода, раствор соли или кислоты) и брикет начинает разлагаться с выделением кислорода, распространяя область горения на весь объем брикета. Известен пусковой брикет изолирующего дыхательного аппарата, который представляет собой сформированный из шихты кислородвыделяющего состава блок ( SU 338227 Al, 15.05.1972).

Такой брикет имеет невысокую надежность запуска при низких температурах или недостаточную механическую прочность. Кроме того, брикет выделяет относительно малое количество кислорода на единицу объема.

Причиной этих недостатков является одинаковая плотность по всему объему брикета. Для нормальной работы такого брикета его плотность должна находиться в очень узком интервале, который в технологии очень трудно выдержать.

Если плотность брикета больше указанной в интервале, то при запуске инициирующая жидкость не проникает в объем брикета, и реакция между компонентами брикета и жидкостью не идет ( брикет не запускается).

Если плотность брикета меньше указанной в интервале, то брикет становится механически непрочным и разрушается при механических воздействиях (вибрации, удары).

Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик пускового брикета за счет повышения механической прочности, надежности запуска и увеличения количества выделяемого кислорода.

Задача решается предлагаемым изобретением, согласно которому пусковой брикет, представляющий собой сформированный из шихты кислородвыделяющего состава блок, выполнен из двух частей, причем часть, взаимодействующая с инициирующей жидкостью, имеет плотность 1,05-1,35 от плотности шихты, а другая часть имеет плотность 0,75-0,95 от плотности перепрессовки брикета. Для каждого кислородвыделяющего состава плотность (насыпная) шихты и плотность перепрессовки являются индивидуальными характеристиками. Плотность перепрессовки состава - это та величина плотности, при которой и выше которой состав теряет способность к стационарному разложению.

Такое конструктивное выполнение пускового брикета позволяет повысить надежность его запуска при отрицательных температурах, так как для составов, запускаемых от инициирующей жидкости, надежность запуска тем выше, чем ниже плотность. Зависимость примерно обратно пропорциональна и может быть использована для контроля надежности запуска.

В зоне стационарного разложения плотность близка к предельной, т.е. плотности перепрессовки брикета, при которой разложение не распространяется стационарно. Чем сильнее брикет спрессован, т.е. чем выше его плотность, тем больше его механическая прочность. Средняя плотность брикета, состоящего из двух разноплотных частей, выше, чем у равноплотного брикета ШСС-Т, т.к. объем зоны стационарного разложения брикета больше объема зоны запуска примерно в 50-70 раз. Следовательно, выход кислорода у брикета из двух разноплотных частей будет также выше при сохранении объема брикета.

Выбор плотности для части, взаимодействующей с инициирующей жидкостью, обусловлен минимальной механической прочностью, которая обеспечивает связь зоны запуска с остальной массой брикета. Шихта, уплотненная менее указанного предела ( 1,05-1,35 от плотности шихты), самопроизвольно отделяется в процессе технологии. Граница между зоной запуска и зоной стационарного разложения условна (нет резкого перехода). Минимально возможная плотность (большая пористость) в зоне запуска позволяет максимально повысить надежность запуска брикета за счет свободного проникновения инициирующей жидкости в объем брикета.

Плотность для основной части брикета, работающей в стационарном режиме, определяется плотностью границы перепрессовки. Более сильное уплотнение брикета приводит к ненадежности его работы (прекращение горения после срабатывания зоны запуска).

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором пусковой брикет представляет собой плоский эллипсообразный блок высотой до 10 мм. Блок состоит из двух частей. Часть 1, представляющая собой зону запуска, имеет плотность 1,05-1,35 от плотности шихты ( 0,67 г/см³), т.е. 0,75-0,9 г/см³. Часть 2, представляющая собой зону стационарного разложения, имеет плотность 0,75-0,95 от плотности перепрессовки ( 1,65 г/см³), т.е. 1,24-1,57 г/см³. Часть 1 ( зона запуска) снабжена выступом для взаимодействия с инициирующей жидкостью.

При включении ИДА в работу инициирующая жидкость выливается на зону запуска брикета ( часть 1). Пористость брикета в зоне запуска значительно больше ( плотность меньше), чем в остальной части 2 брикета, и инициирующая жидкость легко проникает с поверхности в объем, благодаря чему сразу большая часть продукта начинает реагировать с тепловыделением. Далее процесс разложения переходит в зону стационарного разложения, где разложение осуществляется с постоянной линейной скоростью.

Для изучения характеристик предлагаемого брикета были изготовлены и испытаны образцы брикетов. Результаты испытаний сведены в таблицу.

Из данных таблицы видно, что механическая прочность брикета возрастает, т. к. возрастает средняя плотность брикета. Количество выделяемого брикетом кислорода увеличивается на 24%.

Возрастает надежность запуска брикета, т.к. снижается плотность в зоне запуска.

Кроме перечисленных преимуществ предлагаемого брикета в сравнении с известным следует отметить еще одно. Для изготовления известных брикетов требуется выдержать довольно узкий интервал массы навесок шихты (97,5-100,5 г), что не стабилизирует технологию и затрудняет ее механизацию, если масса брикета будет меньше указанной, то брикет становится механически непрочным и разрушается при технологических операциях или транспортировке ИДА. Если масса брикета будет больше, то резко возрастает вероятность отказа брикета при запуске, особенно при низких температурах, при изготовлении взятие навесок производится вручную, т.к. трудно производить дозирование автоматически (весовыми или объемным способом) из-за узкого интервала массы навесок. Величина допустимого интервала навесок для предлагаемого брикета определяется, с одной стороны, плотностью, обеспечивающей минимальную механическую прочность (нижний предел), а с другой стороны, плотностью перепрессовки (верхний предел). Опыты показывают (см. таблицу), что величина этого интервала для предлагаемого брикета значительно (в 6,5 раз) больше, чем таковая для известного брикета.

Формула изобретения

Пусковой брикет изолирующего дыхательного аппарата, представляющий собой сформованный из шихты кислородвыделяющего состава блок, отличающийся тем, что блок выполнен из двух частей, причем часть, взаимодействующая с инициирующей жидкостью, имеет плотность 1,05-1,35 от плотности шихты, а другая часть имеет плотность 0,75-0,95 от плотности перепрессовки брикета.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2