УСТАНОВКА ОБЪЕМНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК A62C35/00 

Изобретение относится к пожарной технике, непосредственно к автоматическим установкам объемного пожаротушения, и предназначена для тушения пожаров в объемах защищаемых помещений.

Известна автоматическая установка объемного пожаротушения с использованием газовых огнетушащих составов, содержащих емкости с запорными устройствами для хранения газа под высоким давлением, распределительные устройства, магистральные, питательные и распределительные трубопроводы, распылители, побудительные устройства и систему управления.

Недостатками данной системы являются использование для целей пожаротушения опасных для жизни людей газов (хладоны и двуокись углерода). Применение их допускается только после эвакуации людей из защищаемого помещения, кроме того хладоны являются экологически опасными веществами, их выпуск в атмосферу ведет к разрушению озонового слоя тропосферы земли.

Хранение хладонов в баллонах по правилам Госгортехнадзора разрешается в течение двух лет, после чего должна быть обеспечена утилизация или регенерация хладона, а баллон должен пройти освидетельствование в органах Госгортехнадзора, заново собран и заряжен хладоном на следующий двухлетний период.

Учитывая эти недостатки, большинство стран отказались от применения хладонов в качестве огнетушащих средств.

Известна также автоматическая установка объемного пожаротушения дренчерного типа с использованием воздушно-механической пены средней или высокой кратности, содержащая источник водоснабжения, емкость с пенообразователем, насосную установку, гидропневматическую емкость, устройство для дозирования пенообразователя, запорно-пусковые устройства, питающие и распределительные трубопроводы, пенные оросители, побудительные устройства и систему управления.

К недостаткам данной установки относятся применение биологически жесткого пенообразователя, подлежащего при порче утилизации выжиганием, наличие сложных дозирующих устройств, применения резервуаров большой емкости для хранения воды и пенообразователя (или раствора пенообразователя), насосной станции и пневмогидравлической емкости для поддержания постоянного избыточного давления в трубопроводах и запорных устройствах установки.

Кроме того, серьезным недостатком известных установок объемного пожаротушения является сравнительно узкий диапазон их применения, так как установки газового пожаротушения практически не эффективны для тушения тлеющих материалов, а установки пенного пожаротушения не применимы для тушения материалов, теряющих свои качества при воздействии на них воды.

Целью настоящего изобретения является создание новой установки автоматического объемного пожаротушения с применением биологически безопасного и экологически чистого огнетушащего состава, имеющего широкий диапазон применения пригодного для тушения как тлеющих материалов, так и материалов, теряющих свои качества при воздействии на них воды (музейные ценности, электронные вычислительные машины и т.д.), и одновременно не требующей сооружения резервуаров большой емкости для хранения запасов огнетушащего состава, наличия насосных станций и сложных дозирующих устройств.

Данная цель достигается тем, что в предлагаемой установке пожаротушения применен пневмоакустический распылитель жидкости (авт. св. N 1030037А), выполняющий функции оросителя очага загорания смесью мелкодисперсной воды с инертным газом, дозирующего устройства, обеспечивающего необходимое соотношение в смеси между количеством подаваемой воды и инертного газа, и кроме того он обеспечивает эжекцию воды из емкости, что исключает необходимость применения насосной станции, пневмогидравлической емкости для поддержания избыточного давления в трубопроводах и специальных дозирующих устройств.

Кроме того для обеспечения одновременной подачи к оросителям инертного газа и воды между емкостью с водой и оросителями установлен пневматический запорный клапан, побудительная камера которого подсоединена к трубопроводу, подающему нейтральный газ к оросителям, при подаче газа к оросителям клапан открывается и подает воду к оросителям.

Поставленная цель также достигается тем, что благодаря применению для целей пожаротушения тонкодисперсной воды, в смеси с инертным газом обеспечивается экологическая и биологическая безопасность применяемых веществ, и этим исключается необходимость их утилизации в процессе эксплуатации, и одновременно дает возможность безопасного нахождения людей в помещении в момент тушения пожара.

Кроме того применение для целей пожаротушения смеси тонкодисперсной воды в смеси с инертным газом обеспечивает сохранность находящихся в помещении ценностей и ведет к резкому сокращению количества огнетушащего вещества, необходимого для эффективного тушения загорания. Так, например, количество запаса воды и емкость резервуаров для ее хранения сокращается примерно в 100 раз и время пожаротушения сокращается в 20-30 раз.

Сопоставительный анализ разработанной установки объемного пожаротушения показывает, что заявляемая установка отличается от всех применяемых в настоящее время установок пожаротушения применением экологически и биологически безопасного состава для пожаротушения, применением в качестве распылителей, дозирующих устройств и смесителей пневмоакустических распылителей жидкости и пневматического запорного клапана, установленного между емкостью для хранения воды и оросителями, побудительная камера которого подсоединена к трубопроводу, подводящему инертный газ к оросителям.

Таким образом заявленное устройство (установка) соответствует критерию "новизна".

Для определения соответствия технических решений критерию "существенные отличия" были проанализированы различные патенты и технические материалы, использованные в установках пожаротушения заявленных технических решений авторам не известно.

Учитывая специфическое назначение и значительный положительный и экономический эффект от использования заявленных технических решений, можно сделать вывод о их соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже изображена принципиальная схема заявленной установки автоматического пожаротушения, предназначенной для защиты трех помещений.

Установка пожаротушения содержит систему подачи газа, систему подачи воды и систему управления:
а) Система подачи газа состоит из источника снабжения инертным газом, который может быть выполнен в двух вариантах:
1) баллонов для хранения запаса инертного газа 1, на баллонах с основным запасом огнетушащего вещества установлены запорные устройства с электро- или пневмоприводом 2, на баллоне для хранения запаса газа для опробования установки установлено запорное устройство с ручным приводом 3, стационарный коллектор 4, на котором установлены последовательно редуктор 5 и предохранительный клапан 6;
2) генератор инертного газа 1а, диафрагма 5а и далее станционный коллектор 4, к предохранительному клапану.

Далее установка содержит распределительный коллектор 7, на котором установлены распределительные клапаны 8, питательные трубопроводы 9, подающие инертный газ к пневмоакустическим распылителям жидкости 10;
б) Система подачи воды, которая состоит из источника водоснабжения, из емкости 11, которая через поплавковый запорный клапан 12 пополняется из водопровода по трубопроводу 13. От емкости проложен трубопровод 14, подсоединенный к пневматическому запорному клапану 15 и от выходного отверстия клапана проложен распределительный трубопровод 16, подающий воду к пневмоакустическим распылителям жидкости 10;
в) Система управления состоит из датчиков 17, пульта управления и сигнализации 18.

Установка пожаротушения работает следующим образом (рассмотрим установку с первым вариантом снабжения инертным газом).

В дежурном режиме (режим ожидания) баллоны 1 заполнены инертным газом под давлением 15-25 МПа, запорные устройства на баллонах 2 и 3 закрыты, давление во всех элементах системы подачи газа отсутствует, редуктор 5 отрегулирован на подачу газа под давлением 0,2-0,35 МПа, распределительные клапаны 8 закрыты.

Емкости для хранения воды 11 заполнены до расчетного уровня, который автоматически поддерживается поплавковым запорным клапаном, потери на испарение и утечки пополняются из водопровода через поплавковый клапан.

Трубопровод 14 заполнен водой до пневматического запорного клапана 15. В побудительной камере 15 давление равно атмосферному, клапан закрыт.

Все последующие трубопроводы и распылители заполнены атмосферным воздухом.

Датчики 17 находятся в дежурном режиме, их состояние и состояние соединительных линий или трубопроводов контролируется пультом управления 18.

Состояние линий управления к запорным устройствам 2 и распределительным клапанам 8 и их исправность контролируется пультом управления 18.

Как видно из приведенного описания, в отличие от известных установок водяного и пенного пожаротушения трубопроводы установки и клапана находятся без воздействия избыточного давления воды или воздуха, что позволяет исключить применение в установке гидропневматических емкостей.

Рабочий режим установки пожаротушения (режим тушения очага загорания). При возникновении очага загорания (под перекрытием помещения происходит повышение температуры окружающей среды или скапливается дым) датчики, находящиеся в данном помещении от изменений среды срабатывают и выдают сигнал на пульт управления установкой, под действием сигнала пульт выдает командный импульс на открытие распределительного клапана 8, обслуживающего данное помещение, и запорного устройства 2, установленного на емкости с газом. Газ через редуктор с давлением 0,25-0,3 МПа поступает по трубопроводу 7 через открытый клапан 8 в соответствующий данному помещению трубопровод 9, подает давление в побудительную камеру клапана 15, клапан открывается и пропускает воду в трубопровод 16. Газ и вода практически одновременно поступает к группе пневмоакустических распылителей жидкости 10, обслуживающих данное помещение. Распылители обеспечивают дозирование воды и азота по весовому соотношению, близкому к единице, обеспечивают создание тонкодисперсной воды в смеси с инертным газом и подачу ее в защищаемое помещение. По достижению зоны горения расчетной концентрации смеси горение очага загорания прекращается. Как видно из описания, одновременность подачи воды и азота в предложенной установке обеспечивается путем вскрытия клапана 15 давлением газа, поступающего к пневмоакустическому распылителю, а распылитель 10 обеспечивает получение мелкодисперсной воды и необходимое соотношение (дозирование) воды и газа в огнетушащем составе, что в прототипе выполняется различными установками.

Для обеспечения одновременной подачи воды и инертного газа возможно вместо пневматического клапана 8 применение вентиля с электромагнитным приводом, открывающегося от командного импульса, выдаваемого пультом управления 18 одновременно с импульсом на открытие распределительного клапана 8 и запорного устройства 2. Вентиль с электромагнитным приводом подсоединяется входным концом к емкости с водой, а выходным к трубопроводу, обеспечивающему подачу воды к распылителям, обмотка электропривода вентиля подсоединяется к пульту управления.

Использование: в пожарной технике и непосредственно в установках автоматического пожаротушения. Сущность: используют в качестве огнетушащего состава смеси тонкодисперсной воды и инертного газа, а в качестве устройства для распыления огнетушащего состава, смешивания его компонентов и дозирования этих компонентов используют пневматический запорный клапан, включенный в трубопровод для подачи воды и открывающийся в момент создания давления в трубопроводе, подающем инертный газ к распылителю. Возможно применение вместо пневматического запорного клапана вентиля с электромагнитным приводом, открывающимся от электрического импульса, выдаваемого пультом управления установкой одновременно с выдачей команды на открытие распределительного клапана и запорного устройства подачи инертного газа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТАНОВКА ОБЪЕМНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ, содержащая емкость для воды - водопитатель, источник инертного газа, трубопроводы с оросителями и запорно-пусковыми устройствами, побудительные устройства и щит управления, отличающаяся тем, что установка имеет двухтрубную систему подачи компонентов огнетушащего состава к оросителям, которые выполнены в виде пневмоакустических распылителей, а между емкостью для воды и трубопроводом подачи воды к оросителям установлен пневматический запорный клапан, пусковая камера которого соединена с трубопроводом подачи газа к оросителям. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения одновременной подачи компонентов огнетушащего вещества к оросителям, между емкостью для воды и трубопроводом, подающим воду к оросителям, установлен вентиль с электроприводом, обмотка которого соединена с пультом управления.