Пламегаситель для вспомогательных систем энергетических установокдвигателей внутреннего сгорания и дренажных системах изделий с повьшенными требованиями к обеспечению пожаровзрывобезопасности. актуальность реша

Союз СоветскмкСоцмалмстмческмкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУц 825101(23) Приоритет -Опубликовано 30 04 81 Бюллетень М 16Дата опубликования описания 30,04.81 ао делам изобретений и открытий(54) ПЛАМЕГАСИТЕЛЬ ДЛЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОКИзобретение относится к противопожарной технике, в частности к пламегасителям,и может применятьсяреимущественно во вспомогательных системах энергетических установок с использованием продуктов сгорания твердых, жидких и газообразных топлив или газа, отбираемого из ядерного реактора, например в авиации, энергомашиностроении, а также в выхлопных системахЮ двигателей внутреннего сгорания и дренажных системах изделий с повышенными требованиями к обеспечению пожаровзрывобезопасности.Актуальность решаемой задачи обус" 1 ловлена тем, что,высокотемпературные продукты сгорания имеют в своем составе твердые горячие частицы размером больше 1 мкм, представляющие собой мягкий углеродистый материал или (в основном у твердых топлив) раскаленные, сильно зродирующие вклю" чения. Такие включения могут представлять опасность, например в авиа. 2ции, в пожаровзрывобезопасном отношении при дренаже, использовании врабочем органе, а также при воздействии на различные конструктивные элементы вспомогательных систем (лопатки турбины, расходомеры, дроссели, мембраны, уплотнения и др.),Известен глушитель с искрогасителем, в котором гаэ до попадания в искрогаситель получает сильную закрутку Я.Недостатками известного пламега" сителя являются: неравномерное охлаж" дение 1 то живому сечению газового потока и возможность проскакивания твердых раскаленных частиц, содержащихся в газе, через глушитель; возможность попадания в газ твердых раскаленных частиц из искрогасящего материала сравнительно большое сопротивление гидравлического тракта.Наиболее близким к предлагаемому .является пламегаситель, содержащий корпус с входным и выходным каналами, 3 825раэмеще."ные в корпусе перегородкис взаимно смещенными отверстиями иохладитель. Охладитель выполнен изсостава, полученного прессованием,и содержащего карбонат, хлорид алюминия и другие соединения, а также10"163 связующего (тефлона или поливинилацетата). Охладитель помещен вкорпус со стороны входа потока газаи на его разложение затрачивается Обольшое количество тепла, За охладителем расположены перегородки с отверстиями для улавливания твердыхчастиц,Таким образом в данном устройствесочетаются конструктивные узлы, обеспечивающие охлаждение продуктов сгорания и фильтрацию твердых частиц,что существенно повышает пожаровзрывобезопасность и чистоту газа 2 ,20Недостатком данного пламегасителяявляется невысокая эффективность устройства, обусловленная возможностьюуноса потоком твердых раскаленныхчастиц как продуктов сгорания, так иохладителя из-эа неравномерного охлаж.дения по живому сечению газового потока в охладителе, помещенном впереди по потоку по отношению к перегородкам для улавливания твердых частиц,а также возможностью проскакиванияраскаленных твердых частиц черезотверстия в перегородках.Цель изобретения - повышение эффективности работы пламегасителя.35Поставленная цель достигается тем,что в известном устройстве, содержащем корпус с входным и выходным каналами, размещенные в корпусе перегородки с взаимно смещенными отверстия рми и охладитель, имеются улавливающие камеры, заполненные упруго-пористым материалом и установленные наперегородках по ходу потока, а охладитель выполнен в виде пакета глухихшайб из упруго-пористого материалаи установлен перед выходным каналом.Улавливающие камеры выполнены ввиде последовательно чередующихсядисков и колец, 50Упруго-пористый материал в улавливающих камерах и шайбах охладителя имеет уменьшающуюся по ходу потока пористость.В качестве упруго-пористого материала используется металлорезина.На чертеже показан пламегасительдля вспомогательных систем энергетических установок, разрез. 101 4В его корпусе 1 с входным 2 и выходным 3 каналами размещены перегородки 4 с взаимно смещенными отверстиями 5 и 6, улавливающие камеры 7,выполненные в виде последовательночередующихся дисков и колец, заполненных упруго-пористым материаломи удерживаемых буртиками 8, и пакет9 шайб охладителя из упруго-пористого материала, установленный передвыходным каналом 3.Упруго-пористый материал в улавливающих камерах 7 и пакете 9 шайбохладителя имеет уменьшающуюся по ходу потока пористость, определяемуюформулой т(п 9 стОБОгде Ч - объем пустот в пористоме 1 стматериале,Ч -объем пористого образца.В качестве упруго-пористого материала используется металлорезина..Пористость упруго-пористого материала в улавливающих камерах 7 (металлорезины) целесообразно выбиратьбольшой, например от 0,6 до 0,4, чтобы обеспечить легкое проникновениеи задержание твердых раскаленныхчастиц.Диаметр проволоки, из которойизготавливается металлорезина, целесообразно выбирать переменным, уменьшающимся по ходу потока для каждойулавливающей камеры 7, например от1 до 0,5 мм. В качестве материаласледует выбирать стали ЭИ 708,1 Х 18 Н 9 Т и другие, стойкие к высокимтемпературам. Это уменьшает вероятность разрушения материала-заполнителя улавливающих камер 7. Дпя удержания заполнителя в улавливающих камерах 7 можно выполнить,например, расчеканку или завальцовкубуртика 8, длину которого целесообразно выбирать не менее - О (здесь4.ФО - внутренний диаметр корпуса 1),а его внутренний диаметр д и толщину8 - из условия равенства площадейживых сечений входов газового потокав улавливающие камеры к отверстиямв перегородке 4. Такая длинаи геометрические размеры д и Ь буртика8 обеспечивают наиболее эффективноезадержание твердых раскаленных частиц и уменьшают вероятность их проскакивания через взаимно смещенныеотверстия 5 и 6,5 8251Пакет 9 шайб охлаДМтеля выполняют.из трех последовательно установленных соосно продольной оси корпусацилиндрических элементов из упругопористого материала, например металлорезины, с уменьшающейся по ходупотока для каждого элемента пористостью, например от 0,6 до 0,2 и диаметром проволоки с переменным диамет"ром, уменьшающимся по ходу потока, 1 Онапример от 0,5 до 0,03 мм,За пакетом 9 шайб охладителя расположен перфорированный диск О, играющий роль силового каркаса и предназначенный для предотвращения продав ливания и прорыва цилиндрических элементов в ядре газового потока.В качестве материала для проволоки,необходимой для изготовления пакета шайб охладителя,следует выбирать 20также стали ЭИ 708, 1 Х 18 Н 9 Т и другие,стойкие к высоким температурам. Длякорпуса 1 следует применять нержавеющие стали, механические свойства которых позволяют выполнять операции 25сборки с высоким качеством.Устройство работает следукяцим образом.Высокотемпературный газ черезвходной канал 2 поступает внутрь Зокорпуса 1, При этом твердые раскаленные частицы по инерции попадаютв улавливающую камеру 7, расположенную напротив по ходу потока, гдезадерживаются в упруго-пористом ма- З 5териале. При этом большая пористостьупруго-пористого материала обеспечивает легкое проникновение внутрьтвердых раскаленных частиц большихдиаметров, а сравнительно большой 40диаметр проволоки уменьшает вероятность разрушения самого материала,Частично охлажденный и очищенныйгаз поступает последовательно к взаимно смещенным отверстиям 5 и 6 и 45претерпевает дальнейшее охлаждениеи очистку в улавливающих камерах 7Существенно очищенный и частичноохлажденный газовый поток поступаетк пакету 9 шайб охладителя, в которых уменьшающаяся по ходу потока пористость и диаметр проволоки упругопористого материала обеспечиваютпрактически полную очистку твердыхраскаленных частиц и снижение темпе- Я .ратуры протекающего газа до допустимой, с точки зрения работоспособнос 01 6ти конструкции потребителя газа или пожаровзрывобезопасного его применения или дренажа. Последнее условие обеспечивается осевыми габаритами и числом шайб в пакете 9 шайб охладителя,Предлагаемый пламегаситель для вспомогательных систем энергетических установок обеспечивает более равномерное охлаждение высокотемпературного газа при практически полном удалении твердых частиц. Это позволя" ет обеспечить либо вэрывобезопасный дренаж уже использованных горючих газов, либо получить чистый от твердых раскаленных частиц и охлажденный до требуемой температуры газовый поток, который может быть использован потребителем. формула изобретения1. Ппамегаситель для вспомогательных систем энергетических установок,содержащий корпус с входным и выходным каналами, размещенные в корпусеперегородки с взаимно смещеннымиотверстиями и охладитель, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения эффективности, он имеетулавливающие камеры, заполненные упруго-пористым материалом и установленные на перегородках по ходу потока, а охладитель выполнен в виде паскета глухих шайб из упруго-пористогоматериала и установлен перед выходнымканалом.2, Пламегаситель по п.1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что улавли"вающие камеры выполнены в виде пос"ледовательно чередующихся дисков иколец.3, Пламегаситель по п.1, о т л и"ч а ю щ и й с я тем, что упруго-пористый материал в улавливающих каме"рах и шайбах охладителя имеет уменьшающуюся по ходу потока пористость.4. Пламегаситель по пп.1-3, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве упруго-пористого материалаиспользуется металлорезина,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка Японии В 51-29256,кл. 51 0 511976.2. Патент США В 988888, кл. 60-24,1976.82510 Составитель Ю. Маевскийедактор Л. Филь Техред А. Савка Коррект Кос 2386 40 ТиражВНИИПИ Государств по делам изобре113035, Москва, Ж" 4 ббнного комитеений и откры35, Раушская ПодписноССР а