Устройство для определения воспламеняющей способности раскаленных частиц металла

(59 С 01 Х 25/5 Ю вНИЯ ОП ВТОРО жбынстиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56)1. Пожарная безопасность, Методопределения нижнего концентрационного предела воспламенения пылевоздушных смесей, ГОСТ 12.1.032-81. ССБТ.М., 1981.2, Авторс9 934337, клпрототип).54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯВОСПЛАМЕНЯОЩЕЙ СПОСОБНОСТИ РАСКАЛЕННЫХ ЧАСТИЦ МЕТАЛЛА, содержащее графитовую нагревательную печь, имеющуюсквозной канал, перекрытый снизу за кое свидетельство СССР С 01 И 25/54, 1981.движкой, сблокированной с тяговымэлектромагнитом, токоведущие щетки,трубчатый удлнительный элемент и геметизирующнй затвор, расположенныйсоосно со сквозным каналом над входом в реакционную камеру, снабженную датчиком давления, соединеннымс регистратором, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширенияобласти применения, удлинительныйтрубчатый элемент снабжен дополнительным герметизирущцим затвором, амежду задвижкой и удлинительным тручатым элементом введено центрирующее приспособление, причем реакционная камера в нижней части снабженараспылителем кольцевого типа, приэтом дополнительный герметизирующий затвор, центрирующее приспособление и распылитель расположены со;осно между собой и со сквозным каналом нагревательной печи.ИЗобретение относится к анализупожарной опасности электрических сетей, а именно к исследованию воспламеняющей способности раскаленных час".тиц металла,образующихся при короткимзамыканиях линий электропередач и 5воздействующих на аэрозоли горючихвеществОно может быть использованодля оценки пожарной опасности воздушных линий электропередач и внутреннейэлектропроводки в химической, горной,10строительной и других отраслях промышленности, а также и в сельскомхозяйстве.Известно устройство для определения нижнего концентрационного предела воспламенения пылевоздушных смесей Г 13.Однако известное устройство не может быть использовано для оценки воспламеняющего воздействия раскаленных частиц металла на аэрозоли вещества, так как в нем отсутствуют какиелибо приспособления для ввода частицизвне в реакционный сосуд.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для определениявоспламеняющей способности раскаленных частиц металла, содержащее графитовую нагревательную печь, имеющую сквозной канал, перекрытый снизу задвижкой,сблокированной с тяговымэлектромагнитом, токоведущие щетки,трубчатый удлинительный элемент игерметизирующий затвор, расположенный соосно со сквозным каналом надвходом в реакционнук камеру, снаб- З 5женную датчиком давления, соединен ным с регистратором (2 ,Описанное устройство предназначено для оценки воспламеняющей способности раскаленных частиц металла,падающих на испытуемое вещество, находя щееся в конденсированной фазе (азрогель )и не может быть использованодля оценки воспламеняющего воздействия частиц на аэрозоли, что обусловлено отсутствием в нем какихлибо приспособлений ( распылителей )для создания в камере пылевоздушныхвзвесей и приспособлений для герметизации реакционной камеры в,моментввода в нее частиц металла. Цель изобретения - расширение области применения,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для определениявоспламеняющей способности частицметалла, содержащем графитовую печь,имеющую сквозной канал, перекрытыйснизу задвижкой, сблокированной стяговым электромагнитом, токоведущие щетки, трубчатый удлинительныйэлемент и герметизирующий затвор,расположенный соосно со сквознымканалом над входом в реакционнуюкамеру, снабженную датчиком давления,65 соединенным с регистратором, удлинительный трубчатый элемент снабжен дополнительным герметизирующим затвором, а между задвижкой и удлинительным трубчатым элементом введено центрирующее приспособдение, причем реакционная камера в нижней части снабена распылителем кольцевого типа, при этом дополнительный герметизирущий затвор, центрирующее приспособление и распылитель расположены соосно между собой и со сквозным каналом нагревательной печи.При таком конструктивном исполнении устройства обеспечена возможность оценки воспламеняющей способности раскаленных частиц металла, воздействующих на аэрозоль, аэрогель и их комбинацию, что значительно расширит область применения устройства,На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства, продольный разрез; на фиг, 2 - конструкция центрирующего элемента продольный разрез; :на фиг, 3 - вид А на фиг. 2.Устройство (фиг. 1) состоит из графитовой нагревательной печи 1, расположенной между токоведущими щетками 2 и имеющей сквозной канал. Канал печи перекрыт снизу задвижкой 3, имеющей коническое отверстие, смещенное относительно оси канала, а сверху пробкой 4 из термостойкого материала с пропущенной через нее до контакта с поверхностью нагревательной частицы 5 термопарой 6. Последняя закреплена в держателе 7, который зажат на стойке 8 крепежным винтом 9, Свободные концы термопары 6 подсоединены к измерительному прибору 10, например МР-02, контакты релейной части которого включены в цепь питания тягового электромагнита 11, сблокированного через тягу 12 и возвратную пружину 13 с задвижкой 3. Графитовые токоведущие щетки 2 зажаты в деркателях 14, закрепленных на основании 15, к которому соосно каналу нагревательной печи 1 прикреплен патрубок 16, соединенный через дополнительный герметизирующий затвор 17 с удлинительным элементом 18, Последний через герметизирующий затвор 19 и патрубок 20 соединен с реакцион,ной камерой ,21. К днищу 22 реакционной камеры 21 прикреплен распылитель 23 с ловушкой 24 для частиц металла 5.Камера 21 снабжена датчиком давления 25, светового излучения 26 и вакууметром 27, Датчики подключены к регистрирующему прибору 28.К реакционной камере 21 через патрубок 29 и вентиль 30 подсоединен вакуумный насос 31.Оси нагревательной печи 1, отвер.стий герметизирующих затворов 17 и 19, а также продольные,оси распылителя 23 и ловушки 24 строго совмещены с продольной осью 32 устройства,Для обеспечения точного движенияраскаленной частицы 5 в режиме свободного падения по оси 32 прецусмотренцентрирующий элемент 33 с регулируемым поперечным сечением канала на выходе.Шток 34 дополнительного герметизирующего затвора 17 и клапан 35 воздушной магистрали 36 через тяги 37 10и 38 (последняя показана условнопунктиром ) и возвратную пружину 39сблокированы с тяговым электромагнитом 11. Шток 40 герметизирующего затвора 19 через возвратную пружину 39 15сблокированы с тяговым электромагнитом 11. Шток 40 герметизирующегозатвора 19 через возвратную пружину41 и тягу 42 сблокированы с тяговымэлектромагнитом 43, 20На фиг. 2 и 3 показана конструкция центрирующего элемента 33 (фиг.1),состоящего из асбестоцементных колодок 44, закрепленных на плоских пружинящих полосах 45 Г-образной формы.Полооы с колодками закреплены в подвешенном состоянии на стойке 46, которая закреплена на основании 15, Всборе колодки 44 образуют изнутриконусообразную полость в форме усеченного конуса с расширением в сторону графитовой нагревательной речи 1(фиг. 1), Нижние части подвешенныхколодок 44 размещены в юстировочном кольце 47, закрепленном при по-.З 5мощи болтов 48 на полости основания15, которого не касаются подвешенныеколодки 44. В юстировочном кольце 47выполнены радиальные отверстия срезьбой, в которые входят юстировочные винты 49, упирающиеся на выходе из кольца 47 в каждую Г-образнуюполосу 45 колодок 44.Устройство работает следующим образом,Сначала производится подготовкаустройства, для чего при помощи цент.рирующего элемента 33 (фиг. 1) осуществляется юстировка колодок 44(фиг. 2 и 3) при помощи винтов 49для обеспечения соосности нижнего 50формирующегося отверстия усеченногоконуса и придания отверстию диаметра,близкого к диаметру подлежащей нагреву металлической частицы 5, Затемоткрывают герметизирующие затворы 17 55.и 19 и производят контрольное сбрасывание холодной частицы в ловушку 24,В случае точного попадания частицы в ловушку, производят контрольное сбрасывание разогретой частицы. 60При удовлетворительных результатахконтрольных экспериментов устройствосчитают подготовленным для выполнения экспериментов. Для чего сначала заряжают распылитель 23 испытуемой навесной пыли, Затем на выступы токоведущих щеток 2 устанавливается задвижка 3, а на нее - нагревательная печь 1, которая зажимается щетками 2. В канал печи вкладывается нагреваемая частица 5. Перемещением держателя 7 по стойке 8 термопара б опускается до соприкосновения с частицей 5 и держатель зажимается в этом положении крепежным винтом 9. Затем при помощи вакуум-насоса.31 производят откачку воздуха из реакционной . камеры 21 до требуемого разрежения, фиксируемого вакуумметром 27,и закры-"- вают вентиль 30. Па токоведущие щетки 2 подается напряжение и одновременно включается регистрирующий прибор 28В момент достижения заданной температуры реле измерительного прибора 10 срабатывает и падает напряжение на тяговый электромагнит 11, который через тяги 12, 37 и 38 открывает задвижку 3, дополнительный герметизирующий затвор 17 и клапан 35 воздушной магистрали 36 Происходит впуск навески пыли из распылителя 23 в реакционную камеру 21 и одновременное падение частицы 5 через открытый затвор 17 в,удлинительный элемент 18. Затем через заданный промежуток времени отключаеэся тяговый электромагнит 11, при этом завижка 3, затвор 17 и клапан 35 возвращаются в исходное положение. С вы. держкой времени; равной времени формирования аэрозоля в реакционной камере и времени полета частицы в удлиненном элементе 18, включается электромагнит 43, который через тягу 42 и возвратную пружину 41 открывает затвор 19. Частицы 5 пронизывают аэрозоль в реакционной камере 21 и падает в ловушку 24.При комбинированных испытаниях, т,е. когда требуется одновременно оценить воспламеняющую способность частицы металла при воздействии на аэрозоль и на аэрогель за один опыт, работа на устройстве производится ,в описанной выше последовательности, Дополнительно вводится лишь одна ,операция, связанная с установкой тигля с аэрогелью испытуемого веества, Тигель устанавливается насопряжения канала, связывающего реакционную камеру 21,с ловушкой 24. В этом случае частица металла 5, пронизав аэрозоль в реакционной камере, падает на аэрогель в тигле и произ,водит на него свое дальнейшее воздействие, Тем самым расширяется круг исследуемых процессов, Важность вы; полнения подобных исследований дикту-ется производственной необходимостью ,когда необходимо ответить на вопрос, ,что явилось первопричиной загорания и взрыва - аэрогель, а затем аэро1061024 золь, или наоборот. В проиэводственных условиях воздух рабочих помещенможет содержать пожаровэрывоопасноеколичество горючей пыли, в то же врмя пыль может скапливаться (в видеосадков азрогеляна полу и других 5поверхностях оборудования, Решениепоставленной задачи позволяет болееопределенно прогнозировать и предупреждать аварии при подобных обстоятельствах. 10 При исследованиях только аэрогелей ,операции, связанные с подготовкой и созданием аэрозоля в реакционной камере, исключаются и устройство рабо 3 ВНИИПИ Заказ 100010/4Тираж 873 Подлисное лиал ППП "Патент",Ужгород, ул,Проектная,4 тает так, как зто описано в прототипеПреимущества описанного устройства по сравнению с прототипом заключается в том, что оно позволяет расширить область применения устройства в связи с выполнением на одной установке . экспериментов по оценке воспламеняю-. щей способности раскаленных частиц металла, воздействующих на аэрозоль и аэрогель, как отдельно, так и в любых комбинациях друг с другом, что позволит решать более сложные задачи пожаровэрывоэащиты производств во многих отраслях промышленности и народного хозяйства.