Воспламенительное устройство для газогенератора

 

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к газогенерирующим устройствам средств пожаротушения, и может быть использовано для подачи комбинированного огнетушащего состава на очаг пожара или его вытеснения из баллона. Газогенерирующее устройство содержит камеру сгорания с передней крышкой и твердотопливным зарядом торцового горения, газовод с сопловым блоком, установленным в крышке, и пиропатрон. Новым является установка воспламенительного устройства за пределами камеры сгорания, его закрепление на передней крышке и выполнение в виде тора, полость которого соединена с камерой сгорания отверстиями, оси которых соединяются в точку на поверхности твердотопливного заряда; кроме того, полость тора заполнена пиротехническим составом в виде цилиндров различной длины с нанесенным на цилиндрическую поверхность бронирующим составом, а количество и длины цилиндров с пиротехническим составом выбираются из условий надежного воспламенения. Данные признаки обеспечивают повышение надежности воспламенительного устройства для малогабаритных газогенераторов с низкоэнергетическими характеристиками твердотопливного заряда. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к газогенерирующим устройствам средств пожаротушения, и может быть использовано для подачи комбинированного огнетушащего состава на очаг пожара или его вытеснения из баллона.

Известно газогенерирующее устройство (газогенератор), содержащее механизм запуска, средство инициирования, камеру сгорания с твердотопливным зарядом, выполненным в виде цилиндрического вкладыша и газовода. Повышение надежности в работе этого устройства достигнуто тем, что оно содержит разрезную втулку для крепления заряда, которая установлена с зазором относительно стенок камеры сгорания, а воспламенительный состав и средство инициирования размещены над твердотопливным зарядом (патент Российской Федерации №2050869, кл. А 62 С 13/22, опубл. 27.12.95).

Надежность воспламенения твердотопливного заряда достигается применением избыточного веса воспламенительного состава, состоящего из гранул. При воспламенении часть гранул не сгоревшими вылетает из камеры сгорания газогенератора.

Известно устройство, близкое к изобретению по совокупности существенных признаков, которое содержит камеру сгорания с передней крышкой, твердотопливный заряд, пиропатрон, сопловой блок, где системы воспламенения расположены в прочных корпусах, применяемых для крупногабаритных газогенераторов - типа “пусковой двигатель” (Липанов А.М., Алиев А.В. Проектирование ракетных двигателей твердого топлива. М.: Машиностроение, 1995, С. 235). Заряды для таких систем воспламенения используют шашки из баллиститного пороха или пиротехнических смесей. Эти устройства надежно воспламеняют крупногабаритный твердотопливный заряд. Из-за своих габаритов для воспламенения зарядов торцового горения, малогабаритных газогенераторов, практически не используются.

В качестве наиболее близкого аналога принято воспламенительное устройство для газогенератора, раскрытого в описании к патенту России №2158392, кл. А 62 С 13/02, опубл. 27.10.2000. Данное воспламенительное устройство, так же как устройство согласно изобретению, включает пиропатрон и вынесено за пределы камеры сгорания.

Задача изобретения состоит в разработке надежного воспламенительного устройства для малогабаритных газогенераторов с низкоэнергетическими характеристиками твердотопливного заряда.

Задача решается тем, что включающее пиропатрон и вынесенное за пределы камеры сгорания воспламенительное устройство для газогенератора, содержащего камеру сгорания с передней крышкой и твердотопливным зарядом торцового горения и газовод с сопловым блоком, установленным в крышке, отличается тем, что закреплено на передней крышке камеры сгорания и выполнено в виде тора, при этом полость тора заполнена пиротехническим составом и соединена с камерой сгорания отверстиями, оси которых соединяются в точку на поверхности твердотопливного заряда. Целесообразно полость тора заполнить пиротехническим составом в виде цилиндров различной длины с нанесенным на цилиндрическую поверхность бронирующим составом. Целесообразно количество и длины цилиндров с пиротехническим составом выбирать из такого соотношения, чтобы время горения воспламенительного состава определялось:

Т=е/u,

где е - горящий свод, для цилиндров из пиротехнического состава длиной L, e=L/2;

u - скорость горения пиротехнического состава с нанесенным на цилиндрическую поверхность бронирующим составом.

Одновременно могут быть улучшены массогабаритные показатели газогенератора, что позволяет эффективно использовать его в составе оборудования для пожарного оборудования, ранцевых и переносных огнетушителей и т.д., где требуется быстрый подвод газа.

Другие преимущества будут видны из описания изобретения и чертежей, где на фиг.1 показан общий вид газогенератора и на фиг.2 - разрез воспламенительного устройства.

Воспламенительное устройство для газогенератора является сборочной единицей (узлом) в составе оборудования пожарной техники. Содержит камеру сгорания 1, выполненную в виде тонкостенного цилиндрического корпуса 2, с передней крышкой 3, внутри которого помещен твердотопливный заряд 4 торцового горения с бронированной наружной поверхностью. К крышке 3 приварен тор 5, во внутренней полости которого размещен пиротехнический состав в виде цилиндров, различной длины с нанесенным на цилиндрическую поверхность бронирующим составом. Полость тора 5 соединена с камерой сгорания 1 отверстиями 6, оси которых соединяются в точку на поверхности твердотопливного заряда. Это позволяет сконцентрировать струи истекающих продуктов сгорания от воспламенительного состава на поверхности твердотопливного заряда, что увеличивает передачу тепла от газовой струи к поверхности горения заряда, необходимого для надежного воспламенения. С другой стороны, к поверхности тора приварен штуцер с пиропатроном 7, в полости которого засыпан дымный порох 8 для улучшения одновременного воспламенения цилиндров 9 с пиротехническим составом различной длины. Для отвода продуктов сгорания газогенератора из камеры 1 на крышке 3 установлен сопловой блок 10 с газоотводящей трубкой.

Устройство работает следующим образом. При включении электропитания срабатывает пиропатрон 7, он воспламеняет дымный порох 8 и одновременно воспламеняются цилиндры 9 с пиротехническим составом. При горении дымного пороха 8, давление в камере сгорания возрастает, часть пороха вылетает через отверстия 6 соплового блока 10 и не участвует в воспламенении заряда 4. Увеличение веса дымного пороха 8 не повышает надежность воспламенения заряда 4, так как размеры зерен дымного пороха малы и при горении их давление газов в камере 1 резко возрастает на короткое время, недостаточное для зажигания заряда 4. Для надежного воспламенения необходимо длительное время воздействия продуктов горения воспламенительного состава, поэтому в воспламенитель введены цилиндры 9 из пиротехнического состава различной длины L1 и L2 с нанесенным на цилиндрическую поверхность бронирующим составом. При такой конструкции воспламенителя время горения воспламенительного состава определяется:

Т=е/u,

где е - горящий свод, для цилиндров из пиротехнического состава длиной L, e=L/2;

u - скорость горения пиротехнического состава с нанесенным на цилиндрическую поверхность бронирующим составом.

Различная длина цилиндров необходима для того, чтобы плавно прекращалось горение воспламенителя и не было резких перепадов давления в камере 1.

Устройство успешно выдержало холодные и огневые стендовые испытания с использованием пиропатронов и шашек с твердым топливом марки ВС-Н в огнетушителе ОВМ - 9.

Формула изобретения

1. Воспламенительное устройство для газогенератора, содержащего камеру сгорания с передней крышкой и твердотопливным зарядом торцового горения и газовод с сопловым блоком, установленным в крышке, включающее пиропатрон и вынесенное за пределы камеры сгорания, отличающееся тем, что оно, воспламенительное устройство, закреплено на передней крышке камеры сгорания и выполнено в виде тора, при этом полость тора заполнена пиротехническим составом и соединена с камерой сгорания отверстиями, оси которых соединяются в точку на поверхности твердотопливного заряда.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полость тора заполнена пиротехническим составом в виде цилиндров различной длины с нанесенным на цилиндрическую поверхность бронирующим составом.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что количество и длины цилиндров из пиротехнического состава выбираются из такого соотношения, чтобы время горения воспламенительного состава определялось

Т=e/u,

где е - горящий свод, для цилиндров из пиротехнического состава длиной L, e=L/2;

u - скорость горения пиротехнического состава с нанесенным на цилиндрическую поверхность бронирующим составом.

РИСУНКИ