Огнепреградитель
Изобретение относится к области противопожарной защиты в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и газовой промышленности и позволяет повысить надежность работы огнепреградителя. Огнепреградитель включает корпус в виде трубы, внутри которой размещены вставки перпендикулярно оси корпуса. Вставки смещены относительно друг друга так, что суммарная проекция вставок полностью перекрывает поперечное сечение корпуса. Вокруг трубы со вставками установлена водяная рубашка с входом мягкой холодной воды снизу и выходом горячей воды сверху. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
1. Область техники
Изобретение относится к области энергетики, противопожарной защиты в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, газовой и в других областях промышленности и позволяет повысить эффективность сжигания топлива и уничтожения дымовых, токсичных и экологически опасных веществ при повышении надежности, взрыво- и пожаробезопасности, что весьма важно для жизни и здоровья человека и защиты окружающей среды.
2. Уровень техники
Наиболее близким аналогом заявленного предложения, принятым в качестве его прототипа, является огнепреградитель, состоящий из корпуса с размещенными внутри вставками, размещенными поперечно относительно центральной оси корпуса, пересекающими ее и смещенными относительно друг друга так, что суммарная проекция вставок полностью перекрывает поперечное сечение корпуса, причем вставки размещены перпендикулярно оси корпуса (А.С. СССР №1388059 А1, МПК4: A62C 4/00, 22.08 1985 г.).
Недостатком прототипа является ограниченное обеспечение съема тепла и отсутствие теплоизоляции.
3. Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является более эффективный теплосъем, повышение эффективности сжигания топлива и уничтожения дымовых, токсичных, экологически опасных веществ при повышенной надежности, взрыво- и пожаробезопасности.
Поставленная задача обеспечивается тем, что вокруг трубы со вставками установлена водяная рубашка с теплоизоляцией с входом мягкой холодной воды снизу и выходом горячей воды сверху.
Вставки выполнены в виде цилиндров, сообщающихся с водяной рубашкой с одной стороны и имеющих с другой стороны выпуклое днище с радиусом шаровой поверхности, равным радиусу цилиндра.
4. Краткое описание чертежа
Заявленный огнепреградитель представлен на прилагаемой фигуре в виде вертикальной трубы 2, установленной на печи 1, которая может использоваться для сжигания газа, дров, угля, а также бытовых отходов.
В нижней части трубы 2 размещены поперечно ее оси вставки 3, выполненные в виде цилиндров, смещенных относительно центральной оси корпуса трубы 2. Вставки 3, представленные на разрезе прилагаемой фигуры, пересекают ось трубы 2 и смещены относительно друг друга так, что суммарная проекция вставок полностью перекрывает поперечное сечение трубы 2. Для этого рекомендуемое количество вставок - восемь штук. Вокруг участка трубы 2, на котором размещены вставки 3, установлена рубашка 4, в которую подается снизу мягкая вода (для ограничения накипеобразования, желательно, с pH более 10), обработанная электролизером или реагентами.
Вставки 3 выполнены в виде цилиндров, сообщающихся с водяной рубашкой 4 с одной стороны и имеющих с другой стороны выпуклое днище с радиусом шаровой поверхности, равным радиусу вставок 3.
5. Функционирование изобретения
Благодаря тому что в заявленном предложении во вставках 3, сообщающихся с рубашкой 4, установленной на трубе 2 печи 1, в отличие от прототипа находится вода, отличающаяся от всех других веществ своими уникальными свойствами, в частности теплоемкостью, заявленная совокупность признаков проявляет новые свойства, что в соответствии со ст.1350 Гражданского Кодекса РФ обеспечивает изобретательский уровень предложенного технического решения.
Дымовые газы вместе с пламенем из топки печи 1 поступают в трубу 2 со вставками 3 водяной рубашки 4 и теплоизоляцией, установленной на топке печи, где сжигают газ, дрова, уголь и любые бытовые отходы.
Дымовые газы поступают в корпус огнепреградителя, обтекают поперечно расположенные вставки 3 и, проходя по зазорам между вставками и корпусом огнепреградителя, закручиваются по винтовой линии, нагревая воду, которой заполнены вставки 3 водяной рубашки 4. Пламя в дымовых газах гаснет, соприкасаясь со вставками 3, поскольку они (их донышки) рядом с корпусом огнепреградителя образуют сопла Лаваля переменного сечения, которые от вставке к вставки поворачиваются снизу вверх по винтовой линии, ускоряя дымовые газы, разрушая их вредный состав и одновременно снимая с них тепло водой. Происходит каскадная турбулентность фронта пламени с лавинным ускорением и одновременным съемом тепла.
В соплах Лаваля переменного сечения находятся объемные заряды от дуговых и искровых разрядов от процессов ионизации и диссоциации атомов углерода, которые от вставки к вставке, поворачиваясь, образуют плазменный электромагнитный винтовой шнур, который обеспечивает возникновение потока электроэнергии в соответствии с законом самопроизвольной индукции Фарадея.
Низкотемпературная плазма здесь не только способна обеспечить нагрев воды до температуры кипения, но и любых текучих сред до нужных температур, что весьма важно для нашей далеко не тропической страны.
Именно плазма эффективно уничтожает отходы особо токсичных веществ, т.к. ее высокое энергосодержание, как в плазмотроне, позволяет разложить на атомарные составляющие практически любое вещество, тем самым нейтрализовать их.
В самом деле, вода, находящаяся во вставках 3, соприкасающихся с пламенем и горячими газами от печи 2, начинает кипеть, что приводит к интенсивному теплообмену между трубой и водяной рубашкой 4 и проявлению новых свойств заявленной совокупности признаков. В частности, измерения показали, что кипение воды во вставках 3 происходит при значениях температур воды в них, меньших 100°C.
6. Выводы
Техническими результатами заявленного предложения является повышение эффективности огнепреградителя, получение дополнительной электрической энергии, а также возможность уничтожения любых отходов.
Важно отметить, что в заявленном предложении более нагретые участки трубы и вставок активно охлаждает конвекционный поток жидкости, для чего конструкции вставок за счет шарообразной формы днища и цилиндрической боковой поверхности обеспечивают наиболее благоприятные условия (см. Интернет: Альтшуллер Г.С. Алгоритм изображения).
1. Огнепреградитель, включающий корпус в виде трубы с размещенными внутри перпендикулярно оси корпуса вставками, смещенными относительно друг друга так, что суммарная проекция вставок полностью перекрывает поперечное сечение корпуса, отличающийся тем, что вокруг трубы со вставками установлена теплоизолированная водяная рубашка с входом мягкой холодной воды снизу и выходом горячей воды сверху.
2. Огнепреградитель по п.1, отличающийся тем, что, в целях достижения эффективных гидравлических режимов работы, вставки выполнены в виде цилиндров, сообщающихся с водяной рубашкой с одной стороны и имеющих с другой стороны выпуклое днище с радиусом шаровой поверхности, равным радиусу цилиндра.
