[go: up one dir, main page]

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 PDF

Info

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
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.Ф. Баранова
О.К. Белокопытов
В.И. Бревнов
Р.А. Зашляпин
И.К. Насибулин
Е.Я. Синицын
Ю.П. Смольников
Ю.В. Утемов
В.Б. Ушков
О.Я. Черемных
Original Assignee
Уральский научно-производственный комплекс криогенного машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уральский научно-производственный комплекс криогенного машиностроения filed Critical Уральский научно-производственный комплекс криогенного машиностроения
Priority to SU5009333 priority Critical patent/RU2018331C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2018331C1 publication Critical patent/RU2018331C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: fire-fighting equipment. SUBSTANCE: part of liquid nitrogen is taken from reservoir and heated in evaporator (gasified), returned vapors are passed through layer of fluid and simultaneously supplied to reservoir gas hollow. Pressure in gas hollow exceeds the pressure of saturation, fluid proves to be nonheated fully - it does not boils, and, having large density at evaporator inlet, fills it better. In this case, hydrostatic head for bubbling also rises to assist fluid heating in the entire volume owing to condensation heat of separate bubbles up to saturation state, without fear of pressure drop during fluid shaking in transportation. Device for supply of liquid nitrogen to fire- hose barrel includes isothermal reservoir with liquid nitrogen mounted on vehicle, evaporator connected with the help of pipelines supplying fluid and returning vapors to reservoir and dispensing pipeline. Pipeline for returning vapors has two end branch pipes, one of which is lowered to reservoir bottom part and provided with perforated collector (bubbler) and the other is communicated with reservoir top and has cutoff valve. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

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 isothermal tank 1 with liquid nitrogen 2 mounted on a vehicle (not shown), a fluid withdrawal valve 3, an evaporator 4, a steam return pipe 5, two end pipes 6 and 7 with a perforated manifold 8 and a shut-off valve 9, valve 10 gas discharge valve 11 of the issue and the fire barrel 12.

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 tank 1 is filled with liquid nitrogen 2, the gas discharge valve 10 is open, the remaining valves are closed. The pressure above the liquid mirror (in the gas "cushion") is 1 ata.

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 valves 3 and 9 are opened (the gas discharge valve 10 is closed), liquid nitrogen enters the evaporator 4 and is gasified. The resulting vapors enter the reservoir in two ways: through the pipe 6 and through the perforated collector 8 under the liquid layer and through the pipe 7 into the gas cavity (on the "pillow"). In this case, in the gas cavity there is a process of vapor accumulation to the working pressure (points 0-I, Fig. 2), and in the entire volume - heating of the liquid. Deviation of the boost pressure from the worker to a smaller side leads to a decrease in the bubbling efficiency and at a pressure of 1/3 P slave to its complete cessation. Effective bubbling begins with a pressure of 2/3 P slave and above, i.e. with the growth of hydrostatic pressure at the entrance to the nozzle 6 bubbling. The run-up of pressure 2/3 P slave to P slave is determined by the design device and the insulation quality of valve 3 and pipe 5 of the evaporator 4. The deviation of the boost pressure to the larger side is limited by the strength of the tank vessel.

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)

1. Способ подачи жидкого азота на пожарный ствол, включающий самонаддув резервуара путем отбора жидкости на испаритель, возврата паров в резервуар и вытеснения жидкости в трубопровод раздачи, отличающийся тем, что возвращаемые пары пропускают через слой жидкости и одновременно подают в газовую полость резервуара. 1. The method of supplying liquid nitrogen to the fire barrel, including self-charging the tank by taking the liquid to the evaporator, returning the vapor to the tank and displacing the liquid into the distribution pipe, characterized in that the return vapor is passed through the liquid layer and simultaneously fed into the gas cavity of the tank. 2. Устройство для подачи жидкого азота на пожарный ствол, содержащее резервуар с жидким азотом на транспортном средстве, испаритель, подключенный посредством трубопроводов подачи жидкости и возврата пара к резервуару, и трубопровод раздачи, вход которого погружен в жидкость, отличающееся тем, что трубопровод возврата пара содержит два концевых патрубка, один из которых опущен в донную часть резевуара и снабжен перфорированным коллектором, а второй сообщен с верхней частью резервуара с помощью отсечного вентиля. 2. A device for supplying liquid nitrogen to a fire barrel, containing a tank with liquid nitrogen on a vehicle, an evaporator connected through pipelines for supplying liquid and returning steam to the tank, and a distribution pipe whose inlet is immersed in liquid, characterized in that the steam return pipe contains two end pipes, one of which is lowered into the bottom of the reservoir and is equipped with a perforated manifold, and the second is in communication with the upper part of the tank using a shut-off valve.
SU5009333 1992-11-12 1992-11-12 Method for supply of liquid nitrogen to fire-hose barrel and device for its realization RU2018331C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заявка Франции N 8711299, кл. A 62C 1/14, 1987. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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