Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2015 » Июль » 10 » Классификация и области применения ТИГ ч.2
20:40
Классификация и области применения ТИГ ч.2

    Твердые источники газов работают на основе химических реакций горения шашки пиротехнического состава, при этом выделяется индивидуальный газ или смесь газов и паров. Постоянная готовность к работе, высокая надежность, долговечность, невысокая себестоимость и большая энергоемкость обеспечивают ТИГ заметные преимущества перед другими источниками газов.
    Все ТИГ состоят из корпуса, твердого заряда в виде прессованной шашки и воспламенителя, в ряде случаев, механически связанного с шашкой (например, впрессованного с торца). ТИГ могут содержать специальный охладитель, обеспечивающий снижение температуры вырабатываемых газов, фильтры механической очистки газов от твердых примесей, а так же, предохранительные клапаны для сброса излишнего давления и редукторы для нормализации давления вырабатываемого газа до определенной величины.
    ТИГ подразделяют на две крупные группы: пороховые аккумуляторы давления (ПАД) и твердые источники чистых газов, часто называемые пиротехнические генераторы низкотемпературных газов (ПГНГ). Первая группа используется в качестве источника энергии для автономного кратковременного использования, вторая группа выступает в роли источников чистых газовых сред определенного состава.
    ПАД часто имеют в конструкции клапан для сброса избыточного давления и фильтрующий элемент на основе металлической сетки для отсечки твердых частиц, которые могут вывести из строя механизм, приводимый от ПАД. ПГНГ почти всегда имеют в конструкции охладитель, он же часто выступает в роли фильтра для задержки твердых примесей. При горении шашки ПГНГ обычно образуется твердая пористая масса, напоминающая губку, которая спекается и выступает в роли фильтра для газов. Стоит отметить, что воспламенитель и первые порции пиротехнического состава всегда дают в газовую среду немного твердых примесей, поэтому фильтр и/или охладитель необходим для всех ПГНГ.
    В роли охладителя выступают твердые (обычно кристаллические) соединения несложного состава, которые при нагревании разлагаются с поглощением энергии и выделением газообразных продуктов. Желательно, что бы эти продукты соответствовали вырабатываемым ПГНГ газам или, по крайней мере, не мешали использованию прибора по назначению.
    Для всех ТИГ актуальны несколько общих требований, которые определяют области и широту применения приборов в различных отраслях промышленности, народного хозяйства и оборонной сферы.
    Первым требованием является высокая удельная производительность приборов. Это требование обеспечивает выработку максимального количества газов из одной единицы массы прибора, что обеспечивает мобильность и экономическую целесообразность применения.
    Так же необходима высокая чистота газов, как по твердым и агрессивным примесям, так и по всем посторонним включениям. Это требование, в первую очередь, актуально для ПГНГ. Для ПАД необходимо минимизировать содержание в газовой среде агрессивных компонентов и твердых примесей.
    Достаточно важным требованием ко всем ТИГ является пониженная температура сгорания состава. При работе ПГНГ желательно получать на выходе газ с температурой 20-100*С (в зависимости от области применения), для ПАД оптимальная температура определяется сферой применения. Но, даже для ПАД, слишком высокая температура (на практике более 900-1100*С) крайне не желательна. Причиной этого служит образование окалины, термическое расширение и эрозия металла исполнительных механизмов и др. причины, связанные с нарушением работы механизма при высоких температурах.
    ПГНГ используются там, где важен сам газ, например, это автономные дыхательные аппараты, для которых нужен источник кислорода. Другим примером может служить получение чистых газов на орбитальных станциях или глубоководных аппаратах. ПГНГ способны производить самые различные газы, от азота и кислорода, до сероводорода, хлора и аммиака. Хлор может использоваться для нужд дезинфекции и как окислитель при газопламенной резке. Аммиак предложено использовать, например, для питания топливных элементов БПЛА или крылатых ракет.
    ПАД имеют заметно более многочисленные и хорошо освоенные области применения. ПАД применяют в:
    - устройствах для вытеснения жидкостей (системы пожаротушения, ЖРД ракет, струйные фугасные огнеметы и пр.);
    - системах спасения (подушки безопасности, спасательные трапы самолетов, надувные жилеты, спасательные плоты, системы аварийного подъема с глубины подводных аппаратов и пр.);
    - системах с приводом механизма от сжатых газов (гироскопы летательных аппаратов, привод турбины насосных агрегатов для подачи жидких и газовых сред, привод турбины энергосиловых агрегатов и пр.);
    - реактивных системах для создания или регулирования вектора реактивной тяги в различных летательных аппаратах;
    - специальные случаи использования (наддув каверны торпеды, создание потока ионов в гидродинамических электрогенераторах, продув и разогрев нефтяных скважин с целью повышения их производительности и пр.).
    В качестве пиротехнических составов для ПГНГ обычно используют простые смеси, включающие твердый окислитель и металлический порошок в качестве горючего. Часто добавляют вещество, которое практически не участвует в горении, но, разлагается с поглощением тепла и выделением требуемого газа.
    Составы для ПАД намного разнообразнее и могут быть, как разработанными на основе тех или иных порохов и ТРТ, так и заново скомпонованных СТТ. В составе шашки ПАД всегда присутствует катализатор горения, как правило, это термически нестойкие соединения переходных металлов, органические производные переходных металлов, а так же, оксиды металлов.
    Среди горючей основы для создания ПАД чаще всего выбирают: композиции полимер – солевой окислитель, баллиститный порох, нитраты целлюлозы или нитрогуанидин. Подробнее о составах для ПАД мы поговорим в следующий раз.

Категория: Энергонасыщенные соединения | Просмотров: 804 | Добавил: Chemadm | Теги: пиротехника, виды ТИГ, пиротехнические источники газов, аккумуляторы давления | Рейтинг: 5.0/4
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]