Генератор инертного газа

(19) (И) 1395 щ) Е 21 Р 5 А ч ВЕ 11 . ТЕЛЬСТВ 1 ес прогорания сте мунерликах,инер- а нерат з иг, 1.ледовател оннелях. Цель изобре ежности и ресу 1, камер ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВ(71) Всесоюзный научно-исследователь-. ский институт горноспасательного дела (72) А. А. Клейнер, В. П. Макаренко и В. М, Звенячкин(56) Авторское свидетельство СССР Р 928033, кл. Е 21 Р 5/00, 1980.Авторское свидетельство СССР 9 1199948, кл, Е 21 Р 5/00, 1984.(54) ГЕНЕРАТОР ИНЕРТНОГО ГАЗА(57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для инертизации рудничной атмосФеры при ликвидации пожаров в шахтах, рудниках, тоннелях. Цель изобретения - повышение надежности и ресурса работы генератора за счет предотвращения прогорания стенок камеры сгорания (КС), Генератор включает последовательно установленные воздуходувку 1, КС 2, камеру 3 охлаждения, а также систему 4 подачи топлива в коллектор 5 с насадками и вос - пламенитель 6, систему 7 подачи воды, систему 8 воспламенения топлива. При работе генератора воздух, подаваемый Изобретение относится к горн делу, а именно к средствам для тизации рудничной атмосФеры при видации пожаров в шахтах, рудни т ния - повышение на - са работы генератора воздуходувкой 1, на входе в КС 2 распределяется на два потока, Основная часть воздуха поступает в КС 2 через цилиндрический патрубок (ЦП) 17, установленный в отверстии днища с образованием кольцевой полости между ним и стабилизатором 18 пламени. Остальной воздух поступает в КС 2 через окна 16, предварительно охлаждая наружную поверхность внутренней трубы 10. Для повышения надежности и ресурса работы КС 2 генератора в кольцевой полости между патрубком 17 и стабилизатором 18 пламени равномерно установлены продольные радиальные перегородки, повернутые вокруг своих раодиальных осей на угол 30-40 , а отношение минимальной площади поперечного сечения кольцевой полости к площади поперечного сечения КС 2 принято в пределах 0,5-0,7. Топливовоздушная смесь поджигается с помощью воспламенителя 6. Продукты сгорания поступают в камеру 3 охлаждения, где их температура снижается распыленной водой, Охлажденная парогазовая с ь по трубопроводу или до горным выработкам подается к очагу горения, 2 ил. за счет предотвращениянок камеры сгорания.На Фиг. 1 изображентного газа, общий вид,фиг. 2 - сечение А-А наГенератор включает пустановленные воздуходу2 сгорания, камеру 3 охлаждения, атакже систему 4 подачи топлива в коллектор 5 с насадками и воспламенительб систему 7 подачи воды, систему 8воспламенения топлива. Камера 2 сгорания выполнена в виде двух концентрических труб 9 и 10, образующих кольцевую полость с установленным в нейразделителем 11 потока. На выходе эта 10"воздуха н кольцевой полости разделитель 11 потока и внутренняя (жаровая) 15труба 10 также снабжены окнами 15 и,16 и каналами для охлаждения (не обо -,значены). В центральном отверстии днища 13 установлен цилиндрический патрубок 17, на входе которого закреплен 20топливный коллектор 5 с насадками, а;на выходе - конусный стабилизатор 18пламени. Кольцевая полость, образованная между внутренней поверхностью патрубка 17 и стабилизатором 18, равномерно разделена на каналы продольнымирадиальными перегбродками 19, каждая3из которых наклонена к оси камеры подуглом, образованным в результате еепоВорота вокруг радиальной оси, лежащей в плоскости перегородки. Оптимальный угол поворота радиальных перегородок относительно продольной оси камеоры находится в диапазоне 30-40 . Оптимальное отношение минимальной площадипоперечного сечения кольцевой полостиБ к площади поперечного сечения капмеры сгорания Б удовлетворяет условию 0,7) - ) 0,5..Б иБк40Генератор работает следующим образом,Воздух, подаваемый воздуходувкой1, на входе в камеру сгорания 2 распределяется на два потока. Основнаячасть воздуха поступает в цилиндрический патрубок 17, куда нпрыскиваетсятакже жидкое топливо из коллектора5 с насадками, Капли топлива, попадаявместе с потоком воздуха н каналы,образованные с помощью продольных радиальных перегородок 19 в кольцевойполости между патрубком 17 и конуснымстабилизатором 18, испаряются при попадании на поверхности перегородок 19и стабилизатора 18, нагретых в результате теплового излучения от Факелапламени, Формирующегося в камересгорания. Необходимый нагрев поверхностей перегородок 19 обеспечивается4 их установкой под углом к продольной оси камеры, образованным в результате поворота перегородок вокруг радиальных осей, Оптимальный угол наклона перегородок к продольной оси камерыонаходится в диапазоне 30-40 , При уголах наклона менее 30 температура.пав верхности перегородок недостаточна для обеспечения необходимой степени испаренности топлива. При углах наоклона более 40 происходит незначительный рост степени испаренности топлива однако существенно возрастает гидравлическое сопротивление камеры и происходит образование кокса на перегородках, Необходимый нагрев поверхности пламени стабилизатора 18 обеспечивается при оптимальном отношении минимальной площади поперечного сечения кольцевой полости межцу стабилизатором и патрубком Б и к площади поперечного сечения камеры Б сгораКния, которое находится в пределахБи0,5-0,7. При -0,5 происходит неКзначительное повышение степени испареннастн топлива, однако существенно возрастает гидравлическое сопротинлеБпние камеры, При - ) 0 7 температура поверхности стабилизатора 18 недостаточна для эФФективного испарения топлива. Остальная часть воздуха от воздуходувки 1, поступая через окна 14 в кольцевой канал. между наружной трубой 9 и разделителем потока 11 и далее через окна 15 в кольцевой канал между разделителем потока 11 и внутренней трубой 10, равномерно охлаждает ее наружную поверхность, что способствует жаростойкости внутренней трубы камеры сгорания, Нагретый в результате теплообмена с внутренней трубой 10 воздух через окна 16 поступает внутрь камеры сгорания и, смешиваясь с основным потоком воздуха, способствует более полному испарению капель топлива и улучшает подготовку топливовоздушной смеси, Воспламенение этой смеси производится с помощью системы 8 воспламенения и воспламенителя 6. Однородная топливовоздушная смесь сгорает и камере 2 сгорания на минимальной длинеВ камере охлаждения 3 продукты сгорания охлаждаются водой, нспрыскинаемой н поток газа с5 60139 помощью системы 7. Охлажденная парогазовая смесь с низким содержанием кислорода по трубопроводу или по горным выработкам подается к очагу по 5 жара.Таким образом обеспечивается повышение надежности работы генератора при сохранении эффективной подготовки топливовоздушной смеси. 1 О формула изобретения Генератор инертного газа, включающий воздуходувку, коллектор с насад ками для подачи топлива, камеру сго-. рания, на боковой поверхности которой выполнены каналы для охлаждения, а на входе установлено днище с центральным отверстием и размещенным в нем конусным стабилизатором пламени, ка 5 6меру охлаждений, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности и ресурса работы генератораза счет предотвращения прогораниястенок камеры сгорания, он снабженцилиндрическим патрубком, установленным в отверстии днища с образованиемкольцевой полости между ним и стабилизатором пламени, и продольными радиальными перегородками, размещенными в кольцевой полостии повернутымивокруг своих радиальных осей на угол30-40 относительно продольной осикамеры сгорания, причем отношениеплощади поперечного сечения кольцевойполости к площади поперечного сечениякамеры сгорания составляет 0,5-0,7,при этом коллектор с насадками длятоплива размещен внутри цилиндрического патрубка." ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101