Генератор инертных газов

СОЮЗ СОВЕТСКИХейиююпнеюияРЕСПУБЛИК ЗЩ) Е 2 ГОСУДАРС РЕ Я ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕП-."НИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗК АВГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(53) 622.822.002.54(0888) (56) 1, Авторское свидетельство СССР 9 484307, кл. Е 21 Р 5/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССР588388, кл. Е 21 Г 5/00, 1974. (прототип).(54)(57) 1 ЕНЕРАТОР ИНЕР 1 НО 1 1 АЗА включающий воздуходувку, камеру сгорания, выполненную до ее сужающейся части в виде двух концентрично установленных труб, образующих кольцевую полость, герметично закрытую на входе днищем с окнами для подачи воздуха, а на выходе - стенкой и разделенную продольными перегородками йа каналы, совмещенные сокнами дляотвода топливовоздушной смеси вовнутренней трубе , и системы подвода топлива и воды, отличающ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы генератора засчет снижения температурных напряжений внутренней трубы камеры сгоранион снабжен разделителем потока, выполненным в виде усеченного конуса,установленного в кольцевой полостимежду трубами и разделяющего ее навнутренний и наружный контуры, приэтом каналы размещены во внутреннемконтуре, причем со стороны суженнойчасти разделитель потока выполненс окнами для подвода топлива ивоздуха в каналы внутреннего конту"ра, а окна в днище совмещены с наружным контуром.Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам, предназначенным для тушения подземных пожаров и предупреждения взрывов горючих газов при пожарах, и может быть использовано при ведекии горне".паса- тельных работ н шахтах, рудниках, тоннелях.Известна установка для получения парогазовой смеси, включающая воздуходувку, системы подачи топлива и воды, камеру сгорания; выполненную н виде двух концентрических труб, кольцевая полость между которыми раз делена перегородками на днухнходовые каналы, н которые подается топливо и воздух.йри движении по каналам топливо нагревается и частично испаряется за счет теплоотдачи иэ зоны горения. Пароабразная топливо- воздушная смесь. поступает из каналов внутрь камеры сгорания 11.Недостатком данной установки является большое сопротивление камеры сгорания, обусловленное тем, что каналы имеют постоянную по длине площадь поперечного сечения, а следовательно, движение в них топливовоэдушной смеси происходит с ускорением.Наиболее близким к изобретению является генератор инертных газов, включающий воздуходувку, системы подачи топлива и воды, камеру сгорания выполненную в виде днух концентрических труб, кольцевая полость между которыми разделена перегородками на двухходовые каналы, имеющие увеличивающуюся по длине площадь проход-ного сечения.Каналы на входе перекрыты днищем, а на выходе - стенкой и снабжены окнами для подвода топлива и воздуха, а также для отвода топливоноздушной смеси. Подвод топлива и воздуха производится н каналы прямого со стороны днища камеры сгорания. Пройдя по каналу до задней стенки, топливовоэдушная смесь разворачивается на 180 ф и поступает н расположенный рядом (смежный) канал обратного хода, движется по нему и обратном направлении в сторону днища и через окна, выполненные но внутренней трубе, поступает внутрь камеры сгорания. При. движении по каналам топлиновоздушная смесь отбирает тепло с поверхности внутренней трубы камеры сгорания 21Недостаток известной установки - высокие температурные напряжения, возникающие во внутренней трубе каме ры сгорания вследствие чередования каналов прямого и обратного хода, имеющих существенно разную температуру. В каналы прямого хода поступает жидкое топливо и воздух при средних температурах 15-20 фС, а из каналов обратного хода выходит парообраэ ная топливоноэдушная смесь при250-300 фС. Кроме того, различны иусловия теплоотдачи н каналах, таккак изменение площади поперечногосечения каналов достигается унеличением ширины каналов по ходу движения газа. В результате этого площадь теплортдающей поверхности кана- . лов прямого хода, а следовательно, и тенлоотдача н нем, меньше, чем уканалов обратного хода.Резкие перепады температур в чеРедующихся по всему периметру камеры сгорания каналах прямого и обратного хода приводят к короблению теплоотдающей поверхности внутреннейтрубы камеры, потере механическойпрочности, появлению трещин, что нконечном итоге сокращает срок службы генератора.Целью изобретения является повышение срока службы генератора засчет снижения температурных напряжений внутренней трубы камеры сгорания.Поставленная цель достигается тем,что генератор инертных газов, включающий воздуходувку, камеру сгорания, выполненную до ее сужающейсячасти в ниде двух концентрическихтруб, образующих кольцевую полость,ЗО герметично закрытую на нходе днищемс окнами для подачи воздуха, а навыходе - стенкой и разделенную перегородками на каналы, совмещенные сокнами для отвода топливовоэдушной35 смеси во внутренней трубе, и системы подвода топлива и воды, снабженразделителем потока, выполненным ввиде усеченного конуса, установленного в кольцевой полости между тру 4 О бами и разделяющего ее на внутреннийи наружный контуры, при этом каналыразмещены во внутреннем контуре,причем со стороны суженной частиразделитель потока выполнен с окна 45 ми для подвода топлина и воздуха вканалы внутреннего контура, а окнав днище совмещены с наружным контуром.Выполнение разделителя потока ввиде конуса, расширяющегося по ходу50 движения топлиВОВОздушной смесиобеспечивает постоянство скорости еетечения в каналах н процессе испарения топлива при неизменной площади теплоотдающей поверхности. ,55Благодаря этому достигаются идентичные газодинамические и тепловыеусловия течения газа в наналах повсему периметру камеры сгорания на 60 любом отрезке ее длины. А следовательно, не возникает температурныхнапряжений между смежными каналами,коробления и разрушения внутреннейтрубы камеры, понышается срок служ- -65 бы генератора., /( Ф 13 15Ф и Составитель И.федяевар М.Дылын Техред С.Мигунова Корректор М,Демчи ед 90/33 Тираж ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, 427 Подписнвенного комитета СССРетений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4 Зака г.ужгород, ул.П Филиал ППП Пате ная,3 -10На фиг. 1 изображен генераторинертного газа, общий вид; на фиг.2 .развертка кольцевой полости междутрубами.Генератор включает воздуходувку 1в качестве которой использован шахтный вентилятор местного проветривания, камеру сгоранйя 2, системутопливопитания 3 и систему 4 подачиводы. Камера сгорания до .ее сужающейся части 5 состоит из двух концентрических труб - внутренней 6 инаружной 7. В кольцевой полости между трубами установлен разделительпотока 8, которым кольцевая полостьразделена на два контура - внутрен-.ний 9 и наружный 10. Со второны суженной части разделителя потока 8выполнены окна 11 для .подвода топлифва из системы 3 насадками 12 и воздуха во внутренний контур 9, разделенный продольными перегородками 13на каналы 14. Отводится топливоиз каналов через окна 15, выполненные во внутренней трубе 6. Полостьмежду трубами перекрыта на выходестенкой 16, а на входе - днищем 17.По контуру днища выполнены окна 18,совмещенные с наружным контуром 10для подачи в него воздуха. В центре днища установлен воспламенительтоплива 19, а вокруг него - патрубки 20 для подачи воздуха непосредственно в кавалеру сгорания,Генератор работает следующим образом.Воздух с помощью воздуходувкиподается к днищу 17 камеры сгоранияЧасть воздуха проходит через патрубки 20 непосредственно в камеру, ос 5 30 15 20 25 30 35 2,тальное направляется через окна 18в наружный контур 10, откуда черезокна 11 поступает в продольные каналы 14 внутреннего контура 9. Сюдаже иэ системы топливопитания 3 насадками 12 впрыскивается топливо.Топливо и воздух при движении по .ка"налам 14 охлаждают поверхность внутренней трубы 6 камеры сгорания 2,перемешиваются, образуют парообразную топливовоэдушную смесь, котораячерез окна 15 поступает внутрь камеры сгорания. Здесь топливовоэдушная смесь обогащается воздухом, поступающим через патрубки 20, и поджигается воспламенителем 19,Так как топливовоздушная смесьпоступает в каждый из канадов 14при одинаковой температуре, причемканалы имеют одинаковую площадь теплоотдающей поверхности, теплообменв каналах протекает при одинаковыхусловиях, а следовательно, исключаются температурные напряжения в теплоотдающей поверхно.ти, что обеспечивает повышение срока службы генератора по сравнению с известными.На выходе из камеры продукты сгорания охлаждаются водой, которая впрыскивается в поток газа из системы 4подачи воды, Охлажденная парогазоваясмесь по трубопроводу или по горнымвыработкам направляется к очагу го-.рения.Предложенная конструкция генератора инертных газов является болеенадежной и долговечной по сравнениюс известными при использовании длятушения пожаров.