УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА Российский патент 1995 года по МПК A62C2/00 

Изобретение относится к пожарной технике, именно к устройствам для тушения пожаров и восстановления атмосферы в помещениях.

Известно устройство для тушения пожара, в котором пожарные газы очищаются и охлаждаются жидкостью в емкости при помощи вентилятора, встроенного в бигиперболоид. Недостатком устройства является то, что в нем не предусмотрены средства для замены жидкости в емкости, что требует применения дополнительных устройств с насосами, емкостями, коммуникациями и энергоснабжением. Технология очистки жидкости неполноценна, а восстановление атмосферы в помещении не предусмотрено. Указанные недостатки ухудшают показатели экономичности устройства при его эксплуатации.

Известно также устройство для тушения пожара в замкнутом помещении, принятое в качестве прототипа, включающее средства очистки, осаждения частиц дыма и охлаждения дымовых газов, подачи жидкости и газа, который подается в защищаемый объем.

Недостатками этого устройства, кроме возможной опасности взрыва в технологической схеме и отсутствия жизнеобеспечения газовой среды, является наличие отдельных средств подачи газа и жидкости, что увеличивает комплектацию энергетических средств, элементов управления, расход металла и др. материалов, повышает возможность отказов насосного и энергооборудования, снижая этим надежность, и ухудшает экономические показатели по габаритным размерам, весу и условиям транспортировки.

Целью предлагаемого изобретения является повышение экономичности и надежности.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для тушения пожара и восстановления атмосферы в герметичном помещении содержатся газоочистительный агрегат с охладителем контактного типа, катализатор доокисления горючих примесей и вентилятор, причем газоочистительный агрегат имеет газопровод, выполненный с обводным участком, на входе и выходе которого шарнирно установлены заслонки, а вентилятор имеет второй обводной газопровод с шарнирно установленными заслонками и сужением, к которому присоединена всасывающая газовая линия, вторым концом присоединенная к емкости с жидкостью, связанной с помощью патрубка с второй емкостью, а распределительное устройство с помощью патрубков соединено с выходом из вентилятора и первой и второй емкостями.

Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение предлагаемого устройства с другими техническими решениями в данной и в близких отраслях техники показало следующее. Известные технические решения в промышленности, как и прототип, предусматривают использование для подачи жидкости и газа насоса с дополнительными средствами очистки жидкости и вентилятора. Данных об использовании для этой цели одного только вентилятора с предлагаемыми в устройстве приспособлениями в работах по промышленной очистке газов нет. Нет также установок с обводными газопроводами и заслонками для предварительной и окончательной очистки.

Специальная техника для борьбы с пожарами, дегазации, дезактивации и уборки улиц также применяет традиционные насосные системы и вентиляторы без обводных газопроводов и средств восстановления воздушной среды.

Известный воздушный подъемник (эрлифт) также имеет недостатки, которые не позволяют эффективно использовать его для замены насосной системы. Габариты эрлифта по высоте недопустимо велики при работе в обычных помещениях, подача газожидкостной эрлифтной смеси в аппараты мокрой очистки приводит к неравномерности расхода жидкости и гидравлическим ударам, в подающей жидкостной трубе, что нарушает работу аппаратов мокрой пенной очистки (для сепарации жидкости требуются дополнительные устройства с увеличением стоимости, габаритов и веса). Газожидкостные струйные аппараты имеют невысокую производительность и усиливают отмеченные недостатки, так как доля газа в смеси будет больше, чем у эрлифта.

Можно видеть, что известные газоочистительные агрегаты не включают газопровод, выполненный с обводным участком с шарнирными заслонками, и вентилятор с вторым обводным газопроводом с заслонками и сужением, к которому присоединена всасывающая газовая линия, вторым концом присоединенная к емкости с жидкостью, связанной с помощью патрубка с второй емкостью и распределительным устройством, которое с помощью патрубков соединено с выходом из вентилятора и первой и второй емкостями.

Таким образом, сравнение заявляемого способа с другими техническими решениями в близких отраслях техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, что дает возможность сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "существенные отличия".

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 - схема размещения энергооборудования и контрольно-измерительных приборов.

На фиг.1 двойными стрелками показано направление движения газа; пунктиром со стрелками - подача промывающей жидкости; штрихпунктиром - слив промывающей жидкости; штрихпунктиром с двумя точками - подача жидкости из второй емкости в первую; точками - подача газа от вентилятора.

На фиг. 2 тонкими сплошными линиями показана электролиния системы сигнализации; толстыми сплошными линиями - электролиния силовых электропотребителей.

Устройство (фиг.1) включает вентилятор 1, газоочистительный агрегат 2 с охладителем контактного типа 3 и газопроводом 4 с обводным участком 5 и заслонками 6, 7. Емкость с жидкостью 8 снабжена питательной трубой 9, с ответвлениями 9а и 9б в агрегат 2 и охладитель 3. С выходом вентилятора патрубком 10а соединено распределительное устройство 10, которое соединено с первой и второй емкостями патрубками 10а и 10б. Катализатор доокисления горючих примесей 11 имеет электроподогреватель 12 с высокотемпературными нагревательными элементами. Вторая емкость 13 имеет сливную трубу 14 с патрубками 14а и 14б. Вентилятор имеет второй обводной газопровод 15 с заслонками 16 и 17 и сужением 18, к которому присоединена всасывающая газовая линия 19, вторым концом присоединенная к емкости 8, которая соединена с емкостью 13 с помощью патрубка 20. Баллон с кислородом 21 имеет клапан 21^I. Озонатор 22 предназначен для добавки озона в пожарный газ. Патрубки 9, 14, 19, 20 имеют клапаны 23, 24, 25, 26. Устройство установлено на тележке 27.

Управление и контроль работы устройства показаны на фиг.2. Пускатель электродвигателя вентилятора, включатели электроподогревателя, озонатора и других потребителей с защитными устройствами и др. оборудованием объединены в блок 28 и установлены на платформе тележки 27.

Управление и сигнализация работы потребителей энергии выведены на выносной пульт 29. Измерительные приборы для определения О₂, СО и др. вредностей, влажности и необходимые устройства стабилизации и изменения напряжения собраны в блок 30. Пульт 29 соединен с блоками 28, 30 гибким кабелем 31.

Средства управления и контроля работы (фиг.2) технологической схемы устройства (фиг.1) включают:
в агрегате 2: датчик температуры "t₁" на входе в агрегат и датчик расхода жидкости 9а' на выходе из ответвления 9а;
на заслонках 6,7,17,16 - двухпозиционные концевые выключатели 6^', 7^', 17^I, 16^' сигнальных ламп на пульте;
в емкости 8: датчик давления "8+", датчики нижнего 8^', среднего 8^'' и верхнего 8''' уровня жидкости;
на распределительном устройстве - 10-трехпозиционный концевой выключатель "10/3" cигнальных ламп на пульте;
в катализаторе 11, датчик температуры "t₂" и дифференциальный манометр 11^I на входе-выходе катализатора;
в емкости 13: датчик давления "13+" и датчики нижнего 13^I, среднего 13^II и верхнего 13^''' уровня жидкости;
на баллоне с кислородом 21: клапан 21^';
на клапанах 23, 24, 25, 26 - двухпозиционные концевые выключатели 23^I, 24^', 25^', 26^' сигнальных ламп на пульте;
- на выходе из вентилятора: датчики температуры "t₃", влажности ϕ и скорости потока "V", пробоотборник с линией 32 для анализа газа на содержание О₂, СО, вредностей. Электросиловые потребители соединены кабельными линиями 33, контрольно-сигнальные и управляющие устройства - проводными линиями 34. Электропитание от внешнего источника (на фиг.2 не показан) осуществлено гибким кабелем 35.

При тушении пожара в герметичном помещении и восстановлении в нем атмосферы устройство работает следующим образом (фиг.1,2).

При пожаре выделяется большое количество дыма, окиси углерода и др. вредностей, которые могут быстро выводить из строя катализатор доокислекния. Поэтому вначале, в отличие от прототипа и промышленных схем с выбросом в окружающую среду, выполняют предварительную мокрую очистку. Для этого устройство доставляют и размещают в "горящем" помещении или около него (в последнем случае применяют заборный и подающий соединительные рукава). Заслонки 6 и 7 ставят вертикально, отключая катализатор и подогреватель 11, 12. Заслонки 16 и 17 ставят горизонтально, отключая обводной газопровод 15. Емкость 8 заполнена жидкостью, емкость 13 опорожнена, патрубки 9 и 14 открыты клапанами 23, 24, патрубок 20 перекрыт клапаном 26. Распределитель 10 соединяет напорные патрубки 10а и 10б и перекрывает патрубок 10в. Всасывающая линия 19 перекрыта клапаном 25. Баллон 21 закрыт клапаном 21^I. Озонатор 22 включен и подает озон в поток очищаемого газа.

Специальные лампы, соединенные с концевыми выключателями и датчиками проводниками 34, на пульте 29 показывают правильность подготовки оборудования к работе, после чего включают вентилятор 1, электронагреватель 12 и озонатор 22.

При работе вентилятора пожарный газ забирается из помещения в агрегат 2, одновременно под давлением на напорной стороне вентилятора, передаваемым в емкость 8 по газовым патрубкам 10а, 10б, жидкость поступает из этой емкости по трубе 9, 9а, 9б в аппараты 2,3 пенного типа, в результате чего осуществляется мокрая очистка пожарного газа и его охлаждение. Подача озона в пожарный газ повышает эффект окисления СО и других вредностей. Для мокрой очистки и охлаждения газа применяется, например, водный раствор моно- и триэтаноламина с хлористой медью и глицерином. Содержание СО в конце предварительной очистки уменьшается до ≈ 0,18 об.%, других вредностей и дыма - на 80-100% . Этот газ, не поддерживающий горения, охлажденный до ≈ 50^oC и увлажненный, подается в помещение, осуществляя тушение пожара. Раствор сливается из аппаратов 2,3 в емкость 13 по сливной трубе 14а, 14б, 14.

После получения газа с содержанием СО 0,18 об.% проводят окончательную очистку газа: заслонки 6,7 ставят горизонтально, газ очищают в агрегате 2, нагревают до ≈100-120^oC в подогревателе 12, добавляют озон и доокисляют СО и др. вредности в катализаторе 11, например, с гопкалитом. Затем газ, очищенный от СО, вредностей и дыма и охлажденный в охладителе 3, обогащают кислородом до 21 об.% из баллона 21 (после тушения пожара в закрытом помещении) и подают в помещение.

После израсходования раствора из емкости 8 и слива в емкость 13 отключают аппараты 12 и 22, устанавливают заслонки 17 и 16 вертикально, перекрывают патрубки 9 и 14 клапанами 23 и 24, открывают трубу 20 клапаном 26, соединяют распределителем 10 напорные линии 10а и 10в и отключают 10б, открывают линию 19 клапаном 25, закрывают баллон 21 клапаном 21', после чего включают вентилятор 1. Вентилятор работает в режиме максимального напора и подает избыточное давление в емкость 13 по патрубкам 10а и 10в, одновременно создается разрежение в емкости 8 и патрубке 20 через линию 19. Совместное действие давления в емкости 13 и разрежения в емкости 8 и линии 19 подает жидкость из емкости 13 в емкость 8. После сигнала датчиков 13^' и 8^''' об окончании подачи жидкости из емкости 13 в емкость 8 выключают вентилятор 1, устанавливают заслонки 17, 16 горизонтально и продолжают предварительную или окончательную очистку, как изложено выше. После получения газа с заданными величинами содержания СО, других вредностей и дыма выключают электропотребители, сливают жидкость из емкостей, промывают их и проводят другие операции по очистке и подготовке устройства к работе.

По сравнению с прототипом и промышленными устройствами тушения пожаров в герметичных помещениях предлагаемое устройство позволяет:
использовать для подачи не только газа, но и жидкости вентилятор, дополнительно оснащенный обводным трубопроводом, заслонками, всасывающей и напорной газовыми линиями и питательной емкостью. Замена такой системой комплекса насосного оборудования для подачи жидкости позволяет повысить экономичность и надежность устройства, т. к. необходимо работать с жидкостью, в которую добавляется шлам из очищаемого пожарного газа;
решить задачу восстановления жизнеспособности атмосферы в герметичном помещении, где произошел пожар, путем добавки кислорода к очищенному от дыма и вредностей пожарному газу;
повысить эффективность поглощения и окисления дыма и вредностей применением предварительной мокрой очистки электронагревателя с высокотемпературными спиралями и озонатора.

Указанные преимущества предлагаемого устройства не могут быть получены при использовании прототипа и позволяют повысить эффективность и надежность работы устройства.

Использование: для тушения пожара и восстановления атмосферы в герметичном помещении, в пожарной технике. Для транспортировки с места хранения, доставки в герметичное помещение, очистки от окиси углерода, других вредностей и дыма применен газоочистительный агрегат с катализатором и охладителем, снабженный озонатором и газопроводом с свободными участками с заслонками и патрубками с клапанами для возможности предварительной очистки и подачи газа и жидкости при помощи вентилятора. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА, содержащее емкость, газоочистительный агрегат с охладителем контактного типа, катализатором доокисления горючих примесей и вентилятором, отличающееся тем, что газоочиститель агрегата снабжен трубопроводом с обводным участком, на входе и выходе которого установлены заслонки, к выходу вентилятора подключен дополнительный обводной газопровод с заслонками, имеющий сужение, к которому подсоединена всасывающая газовая линия, вторым концом присоединенная к емкости с жидкостью, связанной посредством патрубка с второй емкостью, а распределитель с помощью патрубков соединен с выходом из вентилятора и емкостями.