RU2018331C1 - Method for supply of liquid nitrogen to fire-hose barrel and device for its realization - Google Patents
Method for supply of liquid nitrogen to fire-hose barrel and device for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2018331C1 RU2018331C1 SU5009333A RU2018331C1 RU 2018331 C1 RU2018331 C1 RU 2018331C1 SU 5009333 A SU5009333 A SU 5009333A RU 2018331 C1 RU2018331 C1 RU 2018331C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reservoir
- liquid nitrogen
- liquid
- tank
- fluid
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 45
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 10
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к установкам пожаротушения. The invention relates to fire extinguishing installations.
Известен способ подачи жидкого азота из изотермического резервуара на пожарный ствол, включающий самонаддув резервуара путем нагрева всей массы жидкости до состояния насыщения и подачу под равновесным избыточным давлением по направляющему стволу в очаг пожара. A known method of supplying liquid nitrogen from an isothermal tank to a fire barrel, including self-charging the tank by heating the entire mass of liquid to a saturation state and supplying it under equilibrium overpressure along the guide shaft to the fire source.
Известно устройство для осуществления этого способа, включающее изотермический резервуар с жидким азотом на транспортном средстве, погруженный электрический нагреватель и направляющий ствол, вход которого находится в объеме жидкого азота (заявка Франции N 8711299, кл. А 62 С 1/14, 1987). A device for implementing this method is known, including an isothermal tank with liquid nitrogen on a vehicle, an immersed electric heater and a guide barrel, the entrance of which is in the volume of liquid nitrogen (French application N 8711299, CL A 62 C 1/14, 1987).
Недостатком способа и устройства является их сложность и ограниченность использования из-за наличия в резервуаре электрических цепей, потребности в стороннем источнике питания. The disadvantage of this method and device is their complexity and limited use due to the presence in the tank of electrical circuits, the need for an external power source.
Наиболее близким к предложенному, взятым за прототип является способ выдачи криогенной жидкости потребителю, включающий самонаддув резервуара путем отбора части хранимой жидкости на испаритель, возврата образующихся паров в газовую полость (на "подушку") резервуара и последующей выдачи продукта в трубопровод раздачи. Closest to the proposed, taken as a prototype is a method of dispensing cryogenic liquid to a consumer, including self-charging of the reservoir by taking part of the stored fluid to the evaporator, returning the generated vapors to the gas cavity (on the "pillow") of the reservoir, and then dispensing the product to the distribution piping.
Известно также устройство для осуществления способа, содержащее изотермический резервуар и атмосферный испаритель, подключенный к резервуару посредством трубопроводов подачи жидкости и возврата пара и трубопровода раздачи, вход которого погружен в жидкость (Криогенное оборудование. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1985, с. 91). It is also known a device for implementing the method, containing an isothermal tank and an atmospheric evaporator connected to the tank through pipelines for supplying liquid and returning steam and a distribution pipe, the inlet of which is immersed in liquid (Cryogenic equipment. M: TsINTIkhimneftemash, 1985, p. 91).
Данный способ раздачи криогенной жидкости потребителям самонаддувом, а также и устройство отличаются простотой и автономностью работы. Однако при возврате образующихся в испарителе паров в газовую полость ("подушку") резервуара и их накоплении прогревается верхний слой криогенной жидкости, температура которого превышает среднемассовую. Имеет место температурное расслоение жидкости, которое не является устойчивым состоянием. При трогании с места установки пожаротушения вследствие колебания жидкости происходит перемешивание "холодной" и "теплой" ее частей, ведущее к падению давления наддува, а значит, и падению давления вытеснения жидкости на пожарный ствол, что снижает качество истекающей струи - ее дальнобойность, паросодержание, размеры капель и др. This method of distributing cryogenic liquid to consumers by self-pressurization, as well as the device, are simple and autonomous. However, when the vapors generated in the evaporator are returned to the gas cavity (“pillow”) of the tank and accumulated, the upper layer of the cryogenic liquid warms up, the temperature of which exceeds the mass average. There is a temperature separation of the liquid, which is not a stable state. When starting to extinguish a fire extinguishing due to fluid oscillation, its “cold” and “warm” parts are mixed, leading to a drop in boost pressure and, consequently, a drop in the pressure of the fluid displacement onto the fire barrel, which reduces the quality of the flowing stream — its range, vapor content, droplet sizes, etc.
Предлагаемый способ подачи жидкого азота на пожарный ствол включает самонаддув резервуара путем отбора жидкого азота на испаритель, возврата образующихся паров в резервуар и вытеснения жидкости в направляющий ствол, причем возвращаемые пары пропускают через слой жидкости и одновременно подают в газовую полость ("подушку") преимущественно до рабочего давления, после чего эту линию подачи пара отключают, а дальнейший самонаддув ведут пропусканием паров через слой жидкости. The proposed method for supplying liquid nitrogen to the fire barrel involves self-pressurizing the tank by taking liquid nitrogen to the evaporator, returning the generated vapors to the tank and displacing the liquid into the guide barrel, the returning vapors being passed through the liquid layer and simultaneously fed into the gas cavity (“pillow”) mainly up to working pressure, after which this steam supply line is turned off, and further self-pressurization is carried out by passing vapors through a liquid layer.
Предлагаемое устройство для подачи жидкого азота на пожарный ствол включает резервуар с жидким азотом на транспортном средстве, испаритель, подключенный трубопроводом отбора жидкости и возврата пара к резервуару, и трубопровод раздачи, вход которого погружен в жидкость, причем трубопровод возврата пара содержит два концевых патрубка, один из которых опущен в донную часть резервуара и снабжен перфорированным коллектором (барботером), а другой сообщен с верхом резервуара ("подушкой") и снабжен отсечным вентилем. The proposed device for supplying liquid nitrogen to the fire barrel includes a tank with liquid nitrogen on the vehicle, an evaporator connected to the liquid withdrawal and steam return pipe to the tank, and a distribution pipe, the inlet of which is immersed in the liquid, the steam return pipeline contains two end pipes, one of which it is lowered into the bottom of the tank and is equipped with a perforated collector (bubbler), and the other is connected to the top of the tank ("cushion") and is equipped with a shut-off valve.
Сущность предложенного способа заключается в следующем. The essence of the proposed method is as follows.
Часть жидкого азота отбирают от общей массы и подвергают нагреву в испарителе (газифицируют), возвращаемые пары пропускают через слой жидкости и одновременно подают в газовую полость резеpвуара. Давление в газовой полости выше давления насыщения, жидкость оказывается недогретой - она не кипит и, имея большую плотность на входе в испаритель, лучше заполняет его. При этом увеличивается и гидростатический напор на барботаже, способствуя нагреву жидкости по всему объему за счет теплоты конденсации отдельных пузырьков. Part of the liquid nitrogen is taken from the total mass and subjected to heating in the evaporator (gasified), the return vapors are passed through a liquid layer and simultaneously fed into the gas cavity of the reservoir. The pressure in the gas cavity is higher than the saturation pressure, the liquid is unheated - it does not boil and, having a high density at the inlet to the evaporator, better fills it. At the same time, the hydrostatic pressure on the bubbling increases, contributing to the heating of the liquid throughout the volume due to the heat of condensation of individual bubbles.
В отличие от известных схем барботажного изменения температуры жидкости, требующих стороннего аккумулированнго газа, в предложенном решении газ на барботаж берется с той же жидкости, которую нагревают, что достигается в предложенном решении благодаря сочетанию барботажа с наддувом "подушки". Экспериментально получено, что контур барботажа (прогрева) начинает эффективно работать только с определенного давления наддува "подушки", обусловленного конструктивным устройством и теплоизоляцией питающих испаритель трубопроводов. In contrast to the known schemes for bubbling changes in the temperature of a liquid that require a third-party accumulated gas, in the proposed solution, gas for bubbling is taken from the same liquid that is heated, which is achieved in the proposed solution due to the combination of bubbling with pressurization of the "pillow". It has been experimentally found that the bubbler (warm-up) circuit only starts to work efficiently with a certain boost pressure of the “cushion”, due to the structural design and thermal insulation of the pipelines supplying the evaporator.
На фиг. 1 схематично изображено устройство; на фиг. 2 - экспериментальная зависимость роста давления в функции времени до состояния насыщения. In FIG. 1 schematically shows a device; in FIG. 2 - experimental dependence of pressure growth as a function of time to the state of saturation.
Устройство состоит из изотермического резервуара 1 с жидким азотом 2, установленного на транспортном средстве (не показано), вентиля 3 отбора жидкости, испарителя 4, трубопровода 5 возврата пара, двух концевых патрубков 6 и 7 с перфорированным коллектором 8 и отсечным вентилем 9, вентиля 10 газосброса, вентиля 11 выдачи и пожарного ствола 12. The device consists of an
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
В исходном положении резервуар 1 залит жидким азотом 2, вентиль 10 газосброса открыт, остальные вентили закрыты. Давление над зеркалом жидкости (в газовой "подушке") равно 1 ата. In the initial position, the
При открытии вентилей 3 и 9 (вентиль 10 газосброса закрывается) жидкий азот поступает в испаритель 4 и газифицируется. Образующиеся пары поступают в резервуар двумя путями: по патрубку 6 и через перфорированный коллектор 8 под слой жидкости и по патрубку 7 в газовую полость (на "подушку"). При этом в газовой полости идет процесс накопления паров до рабочего давления (точки 0-I, фиг. 2), а во всем объеме - прогрев жидкости. Отклонение давления наддува от рабочего в меньшую сторону приводит к снижению эффективности барботажа и при давлении 1/3 Рраб к полному его прекращению. Эффективная работа барботажа начинается с давления 2/3 Рраб и выше, т.е. с ростом гидростатического напора на входе в патрубок 6 барботажа. Разбег давления 2/3 Рраб до Рраб обуславливается конструктивным устройством и качеством изоляции вентиля 3 и трубопровода 5 испарителя 4. Отклонение давления наддува в большую сторону лимитируется прочностью сосуда резервуара.When the
При достижении в "подушке" резервуара рабочего давления вентиль 9 закрывается. Возвращаемые от испарителя 4 пары поступают только на перфорированный коллектор 8 под слой жидкости на ее разогрев. Давление в газовой "подушке" падает до некоторой величины, равной 0,6 Рраб (точки I-II, фиг. 2) с последующим ростом до насыщения (точки II-III, фиг. 2), т.е. давление в газовой "подушке" растет в соответствии с повышением температуры жидкости во всей массе без опасения падения давления при колебании (перемешивании) жидкости во время движения транспортного средства.When the "pillow" of the reservoir reaches the working pressure, the valve 9 closes. The 4 pairs returned from the evaporator are supplied only to the perforated collector 8 under the liquid layer to warm it up. The pressure in the gas "cushion" drops to a certain value equal to 0.6 P slave (points I-II, Fig. 2), followed by growth to saturation (points II-III, Fig. 2), i.e. the pressure in the gas "cushion" increases in accordance with an increase in the temperature of the liquid in the entire mass without fear of a drop in pressure when the fluid oscillates (agitates) while the vehicle is moving.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5009333 RU2018331C1 (en) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | Method for supply of liquid nitrogen to fire-hose barrel and device for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5009333 RU2018331C1 (en) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | Method for supply of liquid nitrogen to fire-hose barrel and device for its realization |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018331C1 true RU2018331C1 (en) | 1994-08-30 |
Family
ID=21588889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5009333 RU2018331C1 (en) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | Method for supply of liquid nitrogen to fire-hose barrel and device for its realization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2018331C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2131755C1 (en) * | 1997-11-28 | 1999-06-20 | Государственное предприятие Особое конструкторское бюро "Гранат" | Gas fire-extinguishing engine |
| WO2003086548A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-23 | Romanoff David B | Fire extinguishing agent and method |
| RU2311937C2 (en) * | 2005-10-10 | 2007-12-10 | Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии | Nitrogen cryogenic plant for fire extinguishment in closed objects |
| US8602119B2 (en) * | 2007-07-13 | 2013-12-10 | Amrona Ag | Method and device for preventing and/or extinguishing fires in enclosed spaces |
| CN111068200A (en) * | 2019-12-11 | 2020-04-28 | 西安科技大学 | Recyclable automatic fire extinguishing system and method for wine cellar fire wine products |
-
1992
- 1992-11-12 RU SU5009333 patent/RU2018331C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Заявка Франции N 8711299, кл. A 62C 1/14, 1987. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2131755C1 (en) * | 1997-11-28 | 1999-06-20 | Государственное предприятие Особое конструкторское бюро "Гранат" | Gas fire-extinguishing engine |
| WO2003086548A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-23 | Romanoff David B | Fire extinguishing agent and method |
| RU2311937C2 (en) * | 2005-10-10 | 2007-12-10 | Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии | Nitrogen cryogenic plant for fire extinguishment in closed objects |
| US8602119B2 (en) * | 2007-07-13 | 2013-12-10 | Amrona Ag | Method and device for preventing and/or extinguishing fires in enclosed spaces |
| CN111068200A (en) * | 2019-12-11 | 2020-04-28 | 西安科技大学 | Recyclable automatic fire extinguishing system and method for wine cellar fire wine products |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100436253C (en) | Ship's gas supply arrangement and method of providing gas in a ship's gas supply arrangement | |
| EP2932148B1 (en) | Method of starting gas delivery from a liquefied gas fuel system to a gas operated engine | |
| TWI343975B (en) | A storage vessel for cryogenic liquid | |
| US5373701A (en) | Cryogenic station | |
| CA2574038A1 (en) | Vessel | |
| US10816140B2 (en) | Method of an apparatus for treating boil-off gas for the purpose of supplying at least an engine | |
| RU2018331C1 (en) | Method for supply of liquid nitrogen to fire-hose barrel and device for its realization | |
| KR900700833A (en) | Device for manufacturing and spraying ice spheres for surface treatment | |
| US3803858A (en) | Gas transfer system for liquid fuels | |
| US2352775A (en) | Generation of gaseous co2 | |
| EP0179710A1 (en) | Method and apparatus for obtaining a mixture of substances having low boiling points | |
| EP0625630A1 (en) | Autonomous energy supply device for a gas driven apparatus and its use in a freezing plant | |
| JP2603817Y2 (en) | White smoke generator | |
| JP2590418B2 (en) | Butane liquid delivery system | |
| RU2353852C2 (en) | Device to recover vapors in combustible material reservoir (versions) | |
| RU2252180C2 (en) | Mode of filling a rocket-cosmic system with liquid cryogenic component | |
| KR102101216B1 (en) | Fluid Tank Having Internal Pressure Booster | |
| RU2221965C2 (en) | Cryogenic vessel filling method and system | |
| RU2265153C2 (en) | Liquid storage and distribution device | |
| RU2048660C1 (en) | Reservoir for cooling and storage of liquid | |
| JPS63300765A (en) | Steam generator for facial treatment | |
| RU2243461C1 (en) | Storage device for cryogenic products | |
| RU1818501C (en) | Method for gasifying cryogenic fluids | |
| SU1188446A1 (en) | Cryogen reservoir | |
| GB1029757A (en) | Process and apparatus for discharging low-temperature liquefied gas |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091113 |