RU223245U1 - Устройство фильтрующее для стравливания или разрядки огнетушителей порошкового типа - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к противопожарным устройствам и может быть использована для технического обслуживания огнетушителей порошкового типа. Устройство фильтрующее включает бак-отстойник для мешка полипропиленового для сбора порошка, установленный на бак-отстойник сепаратор, на который монтируется фильтр воздушный, при этом фильтр воздушный выполнен в корпусе с установленным в него проточным фильтрующим элементом и зафиксирован крышкой, сепаратор с входным и выходным патрубками представляет собой цилиндрическую конструкцию, внутренние сплошные ребра, расположенные вдоль оси сепаратора, по торцам сепаратора выполнены конические сужения и элементы для резьбовых соединений с баком-отстойником и фильтром воздушным, в корпус фильтра воздушного вворачивается шпилька, на которую наворачивается отражатель, выполненный из стали в виде втулки, при этом фаска втулки, направленная в сторону выходного патрубка сепаратора, имеет угол скоса от 5 до 85° и не менее двух равномерно расположенных по диаметру канавок. Техническим результатом заявляемой полезной модели является создание устройства фильтрующего, обеспечивающего сепарацию потока смеси огнетушащей от порошка огнетушащего.

Description

Полезная модель относится к противопожарным устройствам и может быть использована для технического обслуживания огнетушителей порошкового типа.

Порошковые огнетушители широко распространены в нефтяной и газовой промышленности, в том числе на объектах ООО «Газпром добыча Уренгой». В процессе эксплуатации огнетушители проходят техническое обслуживание и перезарядку. Технологические процессы технического обслуживания и перезарядка порошковых огнетушителей подразумевают их опорожнение перед проведением всех видов работ.

Известна установка для разрядки огнетушителей порошкового типа, содержащая закрытый бункер для приема порошка, выполненный с двумя съемными горловинами, каждая из которых имеет шиберную заслонку на выходном штуцере, с двумя съемными передними стенками, с тремя внутренними вертикальными перегородками, с патрубком для приема порошка, установленным в отверстие боковой стенки, с муфтой для возможности соединения с концом шланга огнетушителя и с прямоугольным отверстием в крышке, в котором установлен короб с фильтром, прижимной рамкой и щеткой для очистки фильтра, сборный каркас для установки бункера, выполненный с четырьмя съемными регулируемыми по высоте ножками [патент на полезную модель RU 171324, МПК А62С 35/00, опубликовано 29.05.2017 г.]. Недостатками известной установки являются:

- значительные габаритные размеры, снижающие герметичность герметичности корпуса;

- отсутствие управления потоком при стравливании порошка из огнетушителя, что ухудшает процесс сепарации из-за неконтролируемого создания турбулентных потоков, препятствующих осаживанию частиц порошка;

- низкая производительность, вызванная необходимостью выгрузки порошка и очистки фильтра после каждого стравленного огнетушителя.

Наибольшую сложность в процессе стравливания избыточного давления составляет процесс сепарации порошка огнетушащего из огнетушащей смеси ввиду предъявляемых к данному процессу противоречивых требований: необходимости обеспечения герметичности устройства и сброса избыточного давления.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является создание устройства фильтрующего, обеспечивающего сепарацию потока смеси огнетушащей от порошка огнетушащего.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство фильтрующее включает бак-отстойник для мешка полипропиленового для сбора порошка, установленный на бак-отстойник сепаратор, на который монтируется фильтр воздушный, при этом фильтр воздушный выполнен в корпусе с установленным в него проточным фильтрующим элементом и зафиксирован крышкой, сепаратор с входным и выходным патрубками представляет собой цилиндрическую конструкцию, имеющую в наибольшем диаметре внутренние сплошные ребра, расположенные вдоль оси сепаратора, по торцам сепаратора выполнены конические сужения и элементы для резьбовых соединений с баком-отстойником и фильтром воздушным, в корпус фильтра воздушного вворачивается шпилька, на которую наворачивается отражатель, выполненный из стали в виде втулки, при этом фаска втулки, направленная в сторону выходного патрубка сепаратора, имеет угол скоса от 5° до 85° и не менее двух равномерно расположенных по диаметру канавок.

Заявляемое устройство реализует метод импульсной сепарации газового потока от мелкодисперсных твердых включений, основанный на разработанном ранее методе импульсной дробеструйной обработки внутренней поверхности замкнутых объемов пульсирующим потоком дроби в псевдокипящем слое [1, 2]. Сущность работы устройства заключается в создании восходящего вихревого потока огнетушащей смеси с прерыванием подачи данного потока при достижении верхней точки сепаратора. Период прерывания подачи огнетушащей смеси должен обеспечивать осыпание порошка огнетушащего в бак-отстойник под действием силы тяжести.

Заявляемое устройство представлено на фиг. 1 с использованием следующих обозначений:

1 - бак-отстойник;

2 - сепаратор;

3 - фильтр воздушный;

4 - отражатель.

Устройство работает следующим образом. В бак-отстойник 1 устанавливается мешок полипропиленовый для сбора порошка, фиксируемый посредствам хомута червячного внутри изделия. После фиксации мешка на бак-отстойник 1 устанавливается сепаратор 2, который крепится посредством резьбовых или быстроразъемных соединений. Сепаратор 2 представляет собой цилиндрическую конструкцию, имеющую в наибольшем диаметре внутренние сплошные ребра, неразъемно расположенные вдоль оси сепаратора 2, для создания дополнительного сопротивления восходящему вихревому потоку смеси огнетушащей для замедления потока. По торцам сепаратора 2 выполнены конические сужения для направления разделенных порошка огнетушащего в мешок полипропиленовый и газового потока через фильтр воздушный 3 в отводящую сеть. Также на торцах сепаратора 2 имеются элементы для резьбовых соединений с баком-отстойником 1 и фильтром воздушным 3.

Далее на сепаратор 2 монтируется фильтр воздушный 3, закрепляемый с помощью резьбового соединения. К собранному устройству фильтрующему подключаются посредством резьбовых или быстроразъемных соединений питающая сеть с давлением 1,6 МПа от огнетушителя порошкового и отводящая сеть (на фигуре не обозначены). Фильтр воздушный 3 выполнен в корпусе с установленным в него проточным фильтрующим элементом, например, из специальной фильтрованной бумаги, и зафиксирован крышкой с помощью резьбового соединения. В корпус фильтра воздушного 3 вворачивается шпилька, на которую наворачивается отражатель 4, что позволяет регулировать его местоположение по длине шпильки для обеспечения оптимального расстояния от отражателя 4 до выходного патрубка сепаратора 2. Отражатель 4 выполнен из стали в виде втулки с глухим или сквозным резьбовым отверстием, при этом фаска, направленная в сторону выходного патрубка сепаратора 2, имеет угол скоса от 5 до 85°, исходя из максимального воздействия на поток и технологической целесообразности производства, и не менее двух равномерно расположенных по диаметру канавок для создания вихревого потока.

После всех наладок внутрь устройства фильтрующего по питающей сети порционно подаются заряды огнетушащей смеси с находящейся в ней порошком, которые, набегая на отражатель 4, преобразуются в восходящий вихревой поток, взаимодействующий с внутренними стенками сепаратора 2. В процессе данного взаимодействия твердые частицы порошка задерживаются на ребрах сепаратора 2 и при кратковременном прекращении подачи огнетушащей смеси под действием силы тяжести осыпаются в мешок полипропиленовый, расположенный в баке-отстойнике 1. При этом избыточное давление стравливается через фильтр воздушный 3 в отводящую сеть, в результате чего осуществляется дополнительная фильтрация потока от остатков порошка огнетушащего. Процесс повторяется до полного стравливания избыточного давления из огнетушителя. По мере заполнения мешка полипропиленового сепаратор 2 демонтируется и заполненный порошком мешок заменяется.

Необходимость наличия отражателя 4 для преобразования ламинарного потока в турбулентный, а так же ряд других конструктивных особенностей устройства фильтрующего были исследованы и апробированы ранее, в процессе управления потоком, на устройстве для импульсной дробеструйной обработки внутренней поверхности замкнутых объемов пульсирующим потоком дроби в псевдокипящем слое [3, 4, 5].

Для определения технологических параметров ведения процесса на предложенном устройстве была разработана аналитическая модель процесса движения огнетушащего потока и проведены дополнительные исследования в среде SOLIDWORKS Flow Simulation (фиг. 2 - график распределения скорости потока, фиг. 3 - график траектории движения потока), которые позволили получить значения расчетных параметров в каждой точке потока, пиковые значения которых представлены в таблице 1.

Проведенный анализ позволил установить продолжительность времени единичного импульса (0,1 сек), подачи огнетушащей смеси, и продолжительность времени выдержки (1 сек), прекращения подачи импульса смеси.

Для работы предложенного устройства в процессе стравливании порошковых огнетушителей, не требуются дополнительные источники энергии, конструкция устройства обеспечивает его работоспособность в широком диапазоне температур, ограниченном диапазоном рабочих температур огнетушащей смеси.

Используемая литература:

1. Тразанов А.В. Очистка внутренней поверхности баллонов пульсирующим потоком дроби в кипящем слое / К.Р. Таранцева, А.В. Тразанов // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. - 2013. - №2. - С. 146-152.

2. Тразанов А.В. Моделирование процесса импульсной дробеструйной обработки внутренней поверхности сосудов / К.Р. Таранцева, А.В. Тразанов // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. - 2014. - №5. - С. 137-141.

3. Тразанов А.В. Анализ динамики движения единичной дроби в процессе импульсной дробеструйной обработки внутренней поверхности корпусных и емкостных деталей / Тразанов А.В., Таранцева К.Р., Зверовщиков А.Е. // Известия вузов поволжский регион. Технические науки. 2018.

4. Тразанов А.В. Определение технологических параметров процесса и конструкции устройства внутренней очистки газовых баллонов с использованием CAD-систем / К.Р. Таранцева, А.В. Тразанов // III Международная научно-практическая конференция. Инновационные информационные технологии - 2014.

5. Тразанов А.В. Совершенствование технологического обеспечения и методов обработки внутренней поверхности корпусных и емкостных деталей // XXII Международная научно-техническая конференция «Современные технологии в машиностроении» - 2018.

Claims (1)

1. Устройство фильтрующее для стравливания или разрядки огнетушителей порошкового типа, включающее бак-отстойник для мешка полипропиленового для сбора порошка, установленный на бак-отстойник сепаратор, на который монтируется фильтр воздушный, отличающееся тем, что фильтр воздушный выполнен в корпусе с установленным в него проточным фильтрующим элементом и зафиксирован крышкой, сепаратор с входным и выходным патрубками представляет собой цилиндрическую конструкцию, имеющую внутренние сплошные ребра, расположенные вдоль оси сепаратора, по торцам сепаратора выполнены конические сужения и элементы для резьбовых соединений с баком-отстойником и фильтром воздушным, в корпус фильтра воздушного вворачивается шпилька, на которую наворачивается отражатель, выполненный из стали в виде втулки, при этом фаска втулки, направленная в сторону выходного патрубка сепаратора, имеет угол скоса от 5 до 85° и не менее двух равномерно расположенных по диаметру канавок.