[go: up one dir, main page]

RU2517105C2 - Cigarette extinguishment method and self-extinguishing cigarette - Google Patents

Cigarette extinguishment method and self-extinguishing cigarette Download PDF

Info

Publication number
RU2517105C2
RU2517105C2 RU2012124507/12A RU2012124507A RU2517105C2 RU 2517105 C2 RU2517105 C2 RU 2517105C2 RU 2012124507/12 A RU2012124507/12 A RU 2012124507/12A RU 2012124507 A RU2012124507 A RU 2012124507A RU 2517105 C2 RU2517105 C2 RU 2517105C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tobacco
cigarette
filter
fragments
extinguishing
Prior art date
Application number
RU2012124507/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012124507A (en
Inventor
Владимир Васильевич Старших
Евгений Александрович Максимов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия"
Priority to RU2012124507/12A priority Critical patent/RU2517105C2/en
Publication of RU2012124507A publication Critical patent/RU2012124507A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2517105C2 publication Critical patent/RU2517105C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Abstract

FIELD: tobacco industry.
SUBSTANCE: usage: invention relates to a cigarette extinguishment method and to a self- extinguishing cigarette for the method implementation. The specificity of the self- extinguishing cigarette (containing a tobacco core consisting of fragments with low and high tobacco stuffing density, a paper cartridge enveloping the core and a filter) is as follows: fragments with high stuffing density are placed along the tobacco core length from the open end to the filter in the form of a conic frustum, oriented with conicity towards the filter, while fragments with low stuffing density are placed along the periphery of the conic frustum between the latter and the paper cartridge.
EFFECT: self- extinguishing cigarette development.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к тушению сигарет после курения, брошенных на воспламеняющуюся поверхность, в жилых и нежилых помещениях, а также на промышленных предприятиях, общественно-бытовых зданиях, складах, цехах, лесных массивах.The invention relates to the extinguishing of cigarettes after smoking, thrown on a flammable surface, in residential and non-residential premises, as well as in industrial enterprises, public buildings, warehouses, workshops, forests.

Известен способ тушения пожаров, в котором для предотвращения горения необходимо: не допустить в зону горения окислителя (кислорода воздуха), а также горючего вещества, интенсивно тормозить скорость химических реакций в пламени (ингибированием), охладить зону ниже температуры воспламенения (сайт http://safety.s-system.ru/main/subject-105). Применение такого способа является неэффективным для тушения исключительно тлеющего остатка сигарет.There is a method of extinguishing fires, in which to prevent burning it is necessary: to prevent the oxidizing agent (air oxygen) and the combustible substance from entering the combustion zone, to intensively slow down the rate of chemical reactions in the flame (inhibition), to cool the zone below the ignition temperature (site http: // safety.s-system.ru/main/subject-105). The application of this method is ineffective for extinguishing exclusively smoldering residue of cigarettes.

Наиболее близким аналогом является способ тушения пожара в замкнутом пространстве, заключающийся в уменьшении скорости реакции за счет снижения температуры и концентрации окислителя в зоне горения (RU 2366478 C2, МПК A62C 3/00, опубл. 10.09.2009 г.).The closest analogue is a method of extinguishing a fire in a confined space, which consists in reducing the reaction rate by lowering the temperature and the concentration of the oxidizing agent in the combustion zone (RU 2366478 C2, IPC A62C 3/00, published on September 10, 2009).

Однако применение данного способа исключительно для целей тушения непотушенного остатка сигарет является неэффективным вследствие необходимости наличия специального дорогостоящего оборудования.However, the use of this method solely for the purpose of extinguishing the remaining amount of cigarettes is not effective due to the need for special expensive equipment.

Известна сигарета с низкой воспламеняющейся способностью, содержащая табачный стержень, бумажную гильзу. Бумажная гильза содержит высокотемпературные кольца, расположенные перпендикулярно оси и предотвращающие распространения огня вдоль длины сигареты по ее поверхности (RU 2412623 C2, МПК A24D 1/02).Known cigarette with low flammability, containing a tobacco rod, a paper sleeve. The paper sleeve contains high-temperature rings located perpendicular to the axis and preventing the spread of fire along the length of the cigarette along its surface (RU 2412623 C2, IPC A24D 1/02).

Недостатком такой сигареты является недостаточная надежность тушения при ее попадании на воспламеняющуюся поверхность.The disadvantage of this cigarette is the insufficient reliability of the quenching when it gets on a flammable surface.

Известна сигарета с низкой воспламеняющей способностью, принятая за прототип, содержащая бумажную гильзу, имеющую ось, фрагмент с высокой плотностью набивки, который расположен коаксиально вокруг фрагмента с высокой плотностью набивки.Known cigarette with low flammability, adopted for the prototype, containing a paper sleeve having an axis, a fragment with a high packing density, which is located coaxially around a fragment with a high packing density.

То есть, сигарета состоит из центрального цилиндрического фрагмента с высокой плотностью и охватывающего его периферийного цилиндрического фрагмента с низкой плотностью набивки табака, а также бумажной гильзы и фильтра (RU 2266694 C2, МПК A24D 1/02, опубл. 27.12.2005 г).That is, a cigarette consists of a central cylindrical fragment with a high density and a peripheral cylindrical fragment surrounding it with a low density of tobacco packing, as well as a paper sleeve and filter (RU 2266694 C2, IPC A24D 1/02, publ. 12/27/2005).

Недостатком такой сигареты является недостаточная эффективность и надежность тушения при ее попадании на воспламеняющуюся поверхность.The disadvantage of such a cigarette is the lack of efficiency and reliability of extinguishing when it gets on a flammable surface.

Задачей способа тушения сигарет и самотушащейся сигареты является повышение эффективности, надежности тушения непотушенных остатков сигарет при их попадании на воспламеняющуюся поверхность.The objective of the method of extinguishing cigarettes and self-extinguishing cigarettes is to increase the efficiency, reliability of extinguishing unquenched cigarette residues when they fall on a flammable surface.

Технический результат способа тушения сигарет реализуется путем уменьшения скорости реакции за счет снижения температуры и концентрации окислителя в зоне горения, в отличие прототипа, концентрация окислителя в зоне горения снижается до минимальной величины, необходимой для окисления наиболее горючего газообразного продукта термического разложения табака, за счет уменьшения площади набивки табака с высокой плотностью и одновременным увеличением площади набивки табака с низкой плотностью при перемещения зоны пиролиза, пористого и раскаленного углистого остатка в процессе тления сигареты от торца к фильтру.The technical result of the method of extinguishing cigarettes is implemented by reducing the reaction rate by lowering the temperature and the concentration of the oxidizing agent in the combustion zone, in contrast to the prototype, the concentration of the oxidizing agent in the burning zone is reduced to the minimum value necessary for oxidation of the most combustible gaseous product of thermal decomposition of tobacco, by reducing the area tobacco packing with a high density and a simultaneous increase in the area of tobacco packing with a low density when moving the pyrolysis zone, porous and skalennogo carbonaceous residue during smoldering cigarette from the end of the filter.

Технический результат самотушащейся сигареты реализуется благодаря тому, что она содержит табачный стержень, состоящий из фрагментов с низкой и высокой плотностью набивки табака, обернутую вокруг него бумажную гильзу, фильтр, но в отличие от прототипа, фрагменты с высокой плотностью набивки размещены по длине табачного стержня от открытого конца до фильтра в виде усеченного конуса, обращенного конусностью в сторону фильтра, а фрагменты с низкой плотностью набивки размещены по периферии усеченного конуса между ним и бумажной гильзой.The technical result of a self-extinguishing cigarette is realized due to the fact that it contains a tobacco rod consisting of fragments with a low and high density of tobacco packing, a paper sleeve wrapped around it, a filter, but unlike the prototype, fragments with a high density of packing are placed along the length of the tobacco rod from the open end to the filter in the form of a truncated cone, tapering toward the filter, and fragments with a low packing density are placed on the periphery of the truncated cone between it and the paper sleeve.

Известно, что для тушения тлеющего пожара необходимо уменьшение потока воспламеняющихся газов ниже некоторого критического уровня, которое определяется из соотношения (Д. Драйздел / Введение в динамику пожаров // пер. Ю.А. Кошмаров. - М.: Стройиздат - 1990. - с.231)It is known that to extinguish a smoldering fire, it is necessary to reduce the flow of flammable gases below a certain critical level, which is determined from the relation (D. Dreisdel / Introduction to Fire Dynamics // transl. Yu.A. Koshmarov. - M .: Stroyizdat - 1990. - p. .231)

C = C min , ( 1 )

Figure 00000001
C = C min , ( one )
Figure 00000001

где С min - минимальная концентрация окислителя в зоне горения (кислорода воздуха, находящегося между жилками табака, помещенного в бумажную гильзу), необходимая для окисления наиболее горючего газообразного продукта термического разложения табака (окиси углерода).where C min is the minimum concentration of oxidizing agent in the combustion zone (air oxygen located between the veins of tobacco placed in a paper sleeve), necessary for the oxidation of the most combustible gaseous product of thermal decomposition of tobacco (carbon monoxide).

Известно, что для тушения открытого огня концентрация кислорода воздуха должна быть ниже 14-15%, а для тушения тления концентрация кислорода воздуха должна быть ниже 5-6%.It is known that to extinguish open fire, the concentration of oxygen in the air should be below 14-15%, and to extinguish smoldering, the concentration of oxygen in the air should be below 5-6%.

При тлении набивки табака в сигарете протекают гетерогенные реакции взаимодействия углерода с кислородом воздуха. Процесс тления происходит там, где затруднен теплообмен. При снижении концентрации кислорода воздуха уменьшается максимальная температура тления.When smoldering tobacco in a cigarette, heterogeneous reactions of the interaction of carbon with atmospheric oxygen proceed. The smoldering process occurs where heat transfer is difficult. When the concentration of oxygen in the air decreases, the maximum smoldering temperature decreases.

Таким образом, скорость тепловыделения определяется концентрацией кислорода воздуха в зоне реакции.Thus, the rate of heat release is determined by the concentration of oxygen in the reaction zone.

Основой процесса тления является реакция кислорода воздуха (O2) с углеродом (C), состоящая из трех реакций.The basis of the smoldering process is the reaction of atmospheric oxygen (O 2 ) with carbon (C), consisting of three reactions.

1. Реакция окисления углерода (C) кислородом воздуха (O2)1. The oxidation of carbon (C) with atmospheric oxygen (O 2 )

C+O2=CO2+97650 кКал кг моль.C + O 2 = CO 2 + 97650 kcal kg mol.

2. Реакция взаимодействия углекислоты с углеродом2. Carbon dioxide react with carbon

2C+C2=2CO+588860 кКал кг моль.2C + C 2 = 2CO + 588860 kcal kg mol.

3. Реакция окисления окиси углерода3. The oxidation reaction of carbon monoxide

2CO+O2=2CO2+1364 кКал кг моль,2CO + O 2 = 2CO 2 +1364 kcal kg mol,

где CO2 - двуокись углерода (углекислый газ),where CO 2 - carbon dioxide (carbon dioxide),

CO - окись углерода.CO is carbon monoxide.

Процесс тления сигареты представляет собой три зоны: зону пиролиза, зону пористого углистого остатка, зону раскаленного твердого углистого остатка. (Д. Драйздел / Введение в динамику пожаров // пер. Ю.А. Кошмаров. - М.: Стройиздат, - 1990. - c.275). В соответствии с вышеприведенным тушение тлеющего табачного изделия происходит за счет снижения количества окислителя (кислорода воздуха) в процессе тления при протекании трех вышеперечисленных реакций: реакция окисления углерода (C) кислородом воздуха (O»), реакции взаимодействия углекислоты с углеродом, реакция окисления окиси углерода.The smoldering process of a cigarette consists of three zones: a pyrolysis zone, a porous carbonaceous residue zone, a hot carbonaceous residue zone. (D. Dreisdel / Introduction to the dynamics of fires // trans. Yu.A. Koshmarov. - M.: Stroyizdat, - 1990. - p.275). In accordance with the above, the smothering of a smoldering tobacco product occurs due to a decrease in the amount of oxidizing agent (air oxygen) during smoldering during the course of three of the above reactions: the oxidation of carbon (C) by atmospheric oxygen (O ), the reaction of the interaction of carbon dioxide with carbon, the oxidation of carbon monoxide .

На фиг.1 изображена тлеющая сигарета, где: 1 - зона пиролиза, 2 - зона пористого остатка, 3 - зона раскаленного твердого углистого остатка, 4 - фильтр, 5 - зона набивки табака, 6 - углистый остаток с пеплом.Figure 1 shows a smoldering cigarette, where: 1 is the pyrolysis zone, 2 is the porous residue zone, 3 is the hot carbonaceous residue zone, 4 is the filter, 5 is the tobacco packing zone, 6 is the carbonaceous residue with ash.

Способ тушения сигареты, заключается в следующем.The method of extinguishing a cigarette is as follows.

Для тушения тлеющей сигареты, имеющей длину 85 мм, диаметр 8 мм, длину окружности 24,8 мм, при попадании ее на воспламеняющуюся поверхность концентрация кислорода воздуха, находящегося между жилками табака, помещенного в бумажную гильзу, снижается до C min=5-6%, то есть уровня необходимого для окисления окиси углерода. Это достигается путем снижения плотности набивки табака в зоне тушения до 0,05-0,15 г/см3.To extinguish a smoldering cigarette, having a length of 85 mm, a diameter of 8 mm, a circumference of 24.8 mm, when it enters a flammable surface, the concentration of oxygen in the air located between the veins of tobacco placed in a paper sleeve is reduced to C min = 5-6% , that is, the level necessary for the oxidation of carbon monoxide. This is achieved by reducing the density of the tobacco packing in the quenching zone to 0.05-0.15 g / cm 3 .

Таким образом, в процессе тления непотушенного остатка сигареты, брошенной на воспламеняющуюся поверхность, наступает такой момент, при котором, за счет уменьшения площади набивки табака с высокой плотностью и одновременным увеличением площади набивки табака с низкой плотностью при перемещения зоны пиролиза, пористого и раскаленного углистого остатка в процессе горения сигареты от торца к фильтру, количество тепла, выделившегося при тлении предыдущего участка, будет не достаточно для воспроизведения тления последующего участка табачной набивки сигареты по ее длине. Тление сигареты прекращается и происходит ее самотушение.Thus, in the process of smoldering of the unquenched residue of a cigarette thrown onto a flammable surface, there comes a moment at which, due to a decrease in the area of the tobacco packing with high density and a simultaneous increase in the area of the tobacco packing with low density, when the pyrolysis zone moves, the porous and incandescent carbonaceous residue in the process of burning a cigarette from the end to the filter, the amount of heat released during decay of the previous section will not be enough to reproduce the decay of the subsequent section of tobacco noy stuffing cigarettes along its length. The smoldering of the cigarette stops and self-extinguishing occurs.

На фиг.2 изображена продольный разрез сигареты, где: 7 - цилиндрический табачный стержень, состоящий из фрагментов с низкой 8 и высокой 9 плотностью начинки табака, 10 - бумажная гильза, 4 - фильтр, 11 - усеченный конус.Figure 2 shows a longitudinal section of a cigarette, where: 7 - a cylindrical tobacco rod, consisting of fragments with a low 8 and high 9 density of the tobacco filling, 10 - a paper sleeve, 4 - a filter, 11 - a truncated cone.

Тушения сигареты осуществляется следующим образом.Extinguishing cigarettes is as follows.

При попадании тлеющего непотушенного остатка сигареты, состоящей из цилиндрического табачного стержня 7, бумажной гильзы 10, фильтра 4, на воспламеняющуюся поверхность тление распространяется вдоль длины сигареты от открытого конца до фильтра по фрагментам с высокой плотностью начинки 9, заключенного в усеченный конус 11 с конусностью, обращенной в сторону фильтра. При движении в зоны пиролиза, пористого и раскаленного твердого углистого остатка по длине сигареты, количество фрагментов с высокой плотностью начинки постепенно снижается и количества тепла, образующегося при их тлении и передаваемого к фрагментам с низкой плотностью 8 начинки, также снижается. Наступает такой момент, при котором количество тепла, образующегося при тлении фрагментов с высокой плотностью набивки табака недостаточно для тления периферийных фрагментов с низкой плотностью набивки табака. В этот момент тление сигареты прекращается и происходит ее самотушение.When a smoldering, non-quenched residue of a cigarette consisting of a cylindrical tobacco rod 7, a paper sleeve 10, a filter 4 gets on a flammable surface, smoldering extends along the length of the cigarette from the open end to the filter through fragments with a high density of filling 9 enclosed in a truncated cone 11 with a taper, facing the filter. When moving into the pyrolysis zone, a porous and hot solid carbonaceous residue along the length of the cigarette, the number of fragments with a high filling density gradually decreases and the amount of heat generated during their decay and transferred to fragments with a low filling density 8 also decreases. There comes a point at which the amount of heat generated by smoldering fragments with a high density of tobacco packing is not enough for smoldering peripheral fragments with a low density of tobacco packing. At this point, the decay of the cigarette stops and self-extinguishing occurs.

Предлагаемое изобретение найдет применение для тушения тлеющей сигареты после курения в жилых и нежилых помещениях, а также на промышленных предприятиях, общественно-бытовых зданиях, промышленных площадках, складах, цехах, лесных массивах.The present invention will find application for extinguishing smoldering cigarettes after smoking in residential and non-residential premises, as well as in industrial enterprises, public buildings, industrial sites, warehouses, workshops, forests.

Claims (2)

1. Способ тушения сигарет путем уменьшения скорости реакции за счет снижения температуры и концентрации окислителя в зоне горения, отличающийся тем, что концентрацию окислителя в зоне горения снижают до минимальной величины, необходимой для окисления наиболее горючего газообразного продукта термического разложения табака, за счет уменьшения площади набивки табака с высокой плотностью и одновременным увеличением площади набивки табака с низкой плотностью при перемещения зоны пиролиза, пористого и раскаленного углистого остатка в процессе тления сигареты от торца к фильтру.1. The method of extinguishing cigarettes by reducing the reaction rate by lowering the temperature and the concentration of the oxidizing agent in the combustion zone, characterized in that the concentration of the oxidizing agent in the combustion zone is reduced to the minimum value necessary to oxidize the most combustible gaseous product of thermal decomposition of tobacco, by reducing the packing area tobacco with a high density and a simultaneous increase in the area of the tobacco packing with low density when moving the pyrolysis zone, the porous and incandescent carbonaceous residue in essays smoldering cigarette from the end of the filter. 2. Самотушащаяся сигарета, содержащая табачный стержень, состоящий из фрагментов с низкой и высокой плотностью набивки табака, обернутую вокруг него бумажную гильзу, фильтр, отличающаяся тем, что фрагменты с высокой плотностью набивки размещены по длине табачного стержня от открытого конца до фильтра в виде усеченного конуса, обращенного конусностью в сторону фильтра, а фрагменты с низкой плотностью набивки размещены по периферии усеченного конуса между ним и бумажной гильзой. 2. A self-extinguishing cigarette containing a tobacco rod, consisting of fragments with a low and high density of tobacco packing, a paper sleeve wrapped around it, a filter, characterized in that the fragments with a high density of tobacco packing are placed along the length of the tobacco rod from the open end to the filter in the form of a truncated cone, tapering toward the filter, and fragments with a low packing density are placed on the periphery of the truncated cone between it and the paper sleeve.
RU2012124507/12A 2012-06-13 2012-06-13 Cigarette extinguishment method and self-extinguishing cigarette RU2517105C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012124507/12A RU2517105C2 (en) 2012-06-13 2012-06-13 Cigarette extinguishment method and self-extinguishing cigarette

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012124507/12A RU2517105C2 (en) 2012-06-13 2012-06-13 Cigarette extinguishment method and self-extinguishing cigarette

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012124507A RU2012124507A (en) 2013-12-20
RU2517105C2 true RU2517105C2 (en) 2014-05-27

Family

ID=49784567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012124507/12A RU2517105C2 (en) 2012-06-13 2012-06-13 Cigarette extinguishment method and self-extinguishing cigarette

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2517105C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2266694C2 (en) * 2001-11-05 2005-12-27 Джапан Тобакко Инк. Cigarette with low ignition capability
RU2412623C1 (en) * 2006-12-11 2011-02-27 Джапан Тобакко Инк. Cigarette with low igniting capacity, folding paper for is manufacture and folding paper manufacture method
RU2415220C1 (en) * 2007-08-10 2011-03-27 Джапан Тобакко Инк. Cigarette paper with low capacity of ignition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2266694C2 (en) * 2001-11-05 2005-12-27 Джапан Тобакко Инк. Cigarette with low ignition capability
RU2412623C1 (en) * 2006-12-11 2011-02-27 Джапан Тобакко Инк. Cigarette with low igniting capacity, folding paper for is manufacture and folding paper manufacture method
RU2415220C1 (en) * 2007-08-10 2011-03-27 Джапан Тобакко Инк. Cigarette paper with low capacity of ignition

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012124507A (en) 2013-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103929984B (en) Composite heat power supply for smoking product
Chung Comparison of combustion properties of native wood species used for fire pots in Korea
Wang et al. Ignition of low-density expandable polystyrene foam by a hot particle
RU2517105C2 (en) Cigarette extinguishment method and self-extinguishing cigarette
CN104797303B (en) Mitigate vaporous cloud by Chemical Inhibition to explode
Nilsson et al. Advantages and challenges with using hypoxic air venting as fire protection
Van Wingerden et al. Ignition of dust layers by mechanical sparks
KR200452293Y1 (en) Solid Aerosol Automatic Fire Extinguisher
RU2519902C2 (en) Cigarette extinguisher with cigarette storage box
Purser Fire types and combustion products
RU2477163C2 (en) Aerosol-forming composition (afc) and total saturation agent
CN107219320A (en) The anti-blocking fast knot structure of fire prevention of flame ionization ditector combustion chamber
CN204317480U (en) Lead-in wire internal combustion type low temperature cigarette
Rasoulipour et al. Experimental investigation of the smoke explosion phenomenon
EP2525147A3 (en) Apparatus for automatically extinguishing heater
KR20140046591A (en) Solid aerosol fire extinguisher, remove the danger of explosion
CN106770454B (en) Method for measuring smoldering property and ignition time of material based on cone calorimetry test
Prager et al. Polyurethane and fire: fire performance testing under real conditions
WO2021116718A1 (en) A chimney fire extinguishing product
RU2770196C1 (en) Manual fire extinguishing aerosol generator
WO2002031407A1 (en) Method for reducing nitrogen oxides in combustion gas from combustion furnace
RU2453707C1 (en) Device to prevent explosion of combustible gases
Hedlund Fighting Smoldering Fires in Silos–A Cautionary Note on Using Carbon Dioxide to Inert
RU91292U1 (en) FIRE EXTINGUISHING AEROSOL GENERATOR WITH COOLING FILTER CATALYTIC UNIT
Osvaldová et al. Testing of Materials for Fire Protection Needs

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140614