СИСТЕМА ОБЪЕМНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ПОЖАРОТУШЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК A62C3/00 

Изобретение относится к технике для тушения пожаров, а именно к устройствам объемного пожаротушения и системам объемного пожаротушения, применяемым на промышленных предприятиях, в общественных и иных зданиях, средствах транспорта.

Известно устройство пожаротушения (по патенту РФ N 2046614, 1991), содержащее корпус с выходными отверстиями в виде щелей вдоль образующей корпуса и размещенным в нем зарядом дымообразующего состава с узлом инициирования в виде огнепроводного шнура. Данное устройство не имеет средств для охлаждения продуктов сгорания и является небезопасным для людей, находящихся в помещении.

Известно также устройство пожаротушения, содержащее корпус с пиротехническим зарядом и воспламенительной системой, сопло для выхода огнетушащего аэрозоля и охладитель аэрозоля, выполненный в виде воздушного эжектора с соплом либо в виде резервуара, заполненного охлаждающей жидкостью, расположенного вокруг сопла и соединенного с корпусом (заявка PCT/US 93/01234, 1993).

Недостатком данного устройства является громоздкая и материалоемкая охладительная система.

Устройство пожаротушения (по патенту РФ N 2064305, 1993) содержит корпус, в котором размещена твердотопливная шашка из аэрозольобразующего состава, воспламенитель, расположенный вблизи твердотопливной шашки, средство для охлаждения продуктов сгорания и средство для выхода продуктов сгорания, при этом средства для охлаждения продуктов сгорания расположены симметрично относительно твердотопливной шашки и выполнены из теплопоглощающего материала, а средства для выхода продуктов сгорания выполнены в виде решеток, размещенных на выходах из средств для охлаждения продуктов сгорания.

Данное устройство принято в качестве наиболее близкого аналога для объекта изобретения - устройство пожаротушения.

Значительное снижение температуры поступающего в защищаемое помещение аэрозоля достигается за счет прохождения его через толстый и плотный слой охладителя, что неизбежно приводит к значительному снижению его пожаротушащей эффективности. Кроме того, промежутки между гранулами охладителя постепенно зашлаковываются, а это влечет за собой повышение давления внутри корпуса и даже возможность разрыва последнего. Все это является недостатками прототипа.

Как правило защита замкнутых объемов производится с помощью нескольких устройств пожаротушения, объединенных в единую систему. Срабатывание таких систем производится с помощью тепловых, дымовых или оптических датчиков загорания путем подачи электрического сигнала на узел воспламенения устройства пожаротушения, что требует наличия в защищаемом помещении постоянно включенной электрической сети и сложных пультов управления.

Известны также системы, использующие в качестве средства обнаружения пожара и инициирования запуска устройства пожаротушения термочувствительный огнепроводный шнур, прокладываемый в пожароопасных местах защищаемого помещения. При возникновении пожара огнепроводный шнур загорается и передает огневой импульс со скоростью 100-200 мм/с на узел воспламенения устройства пожаротушения. К недостаткам таких систем можно отнести высокую чувствительность огнепроводного шнура к удару, трению, способность взрываться, что делает системы небезопасными в эксплуатации и создает дополнительные сложности при установке их в помещении, где работают люди.

В качестве наиболее близкого аналога заявленной системы объемного пожаротушения использована система пожаротушения с термочувствительным замком и грузом в качестве средства обнаружения и инициирования запуска. (Веселов А. И. и Мешман Л.М. Автоматическая пожаро-взрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности, М.: Химия, 1975, с. 192).

Технической задачей, решаемой изобретением, является создание эффективного и безопасного устройства объемного пожаротушения, а также компактной, легко монтируемой в помещении системы.

Поставленная задача решается конструкцией устройства пожаротушения, содержащего корпус с размещенной внутри шашкой из аэрозольобразующего пожаротушащего состава, средства для охлаждения и выхода продуктов сгорания, расположенные с обоих торцев корпуса, и узел воспламенения, причем средства для охлаждения и выхода продуктов сгорания выполнены в виде системы перегородок с опорными лапками для крепления, обеспечивающими необходимые геометрические параметры для размещения между перегородками охлаждающих элементов, и отверстиями, обеспечивающими лабиринтное течение продуктов сгорания, а узел воспламенения снабжен накольным механизмом, капсюлем и замедлителем, воспламеняющим шашку с задержкой не менее 10 с.

Корпус устройства пожаротушения выполнен из тонколистовой стали с теплозащитной по внутренней поверхности или из композитного материала.

Перегородка, расположенная на срезе средства для охлаждения и выхода продуктов сгорания, имеет отверстия в виде щелей, расположенных радиально.

Конструкция устройства пожаротушения поясняется чертежами, на которых представлены:
на фиг. 1 изображено устройство пожаротушения; на фиг. 2 - вид А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - схема конструктивного исполнения системы объемного пожаротушения.

Устройство пожаротушения содержит корпус 1 с теплозащитой по внутренней поверхности 2, шашку из аэрозольобразующего огнетушащего состава 3, систему перегородок 4 с отверстиями, обеспечивающими лабиринтное течение продуктов сгорания, и с опорными лапками 5, охлаждающие элементы 6, расположенные между перегородками, перегородку на срезе 7 с щелевыми отверстиями 12, узел запуска 8 с накольным механизмом, чекой ударного механизма 9, кольцом 10 и замедлителем 11.

Устройство пожаротушения работает следующим образом.

При возникновении пожара производят выдергивание чеки ударного механизма 9 с помощью кольца 10, накольным механизмом, размещенным внутри узла запуска 8, производится накалывание капсюля, который производит поджиг замедлителя 11. После сгорания замедлителя за время не менее 10 с производится воспламенение шашки аэрозольобразующего состава 3.

Продукты горения огнетушащего состава, представляющие собой смесь газов с высокодисперсными твердыми частицами, проходят по лабиринту через систему отверстий в перегородках 4, изменяя свое направление и омывая охлаждающие элементы 6, при этом температура продуктов сгорания снижается. Необходимые геометрические размеры между перегородками 4 обеспечиваются с помощью опорных лапок 5. Истечение высокодисперсного аэрозоля в защищаемое помещение производится через щелевые отверстия 12, выполненные в перегородке на срезе 7.

Такое исполнение выходных отверстий позволяет значительно (по меньшей мере в 10 раз) уменьшить длину светящегося факела и размеры высокотемпературных зон.

Корпус из тонколистового металла 1 защищен от разрушения и прогаров теплозащитой 2. При выполнении корпуса из композитного материала, последний одновременно выполняет роль теплозащиты.

В систему объемного пожаротушения включено по крайней мере одно устройство пожаротушения, раскрытое в предыдущем объекте изобретения, а также средства обнаружения пожара и инициирования запуска устройства пожаротушения, представляющие собой термочувствительную нить, проложенную в пожароопасных местах, соединенную с грузом, подвешенным на стальном тросе над гонгом и приводящим в действие узел воспламенения при расплавлении термочувствительной нити.

Система объемного пожаротушения (см. фиг. 4) включает в себя: устройство пожаротушения 1; узел запуска устройства 2; стальной трос 3; термочувствительную нить 4; чеку ударного механизма 5; гонг 6; груз 7; защищаемое помещение 8; очаг пожара 9.

Система объемного пожаротушения работает следующим образом.

При возникновении очага пожара 9 в защищаемом помещении 8 происходит выделение большого количества тепла и повышение температуры. При достижении в пожароопасных местах температуры более 90^oC происходит нагрев и расплавление термочувствительной нити 4, удерживающей груз 7, после чего груз падает и с помощью троса 3 выдергивает чеку ударного механизма 5, размещенного в узле запуска 2. При дальнейшем падении груз 7 ударяет в гонг 6, сигнализируя находящимся в помещении 8 людям о возникновении пожара и необходимости срочно покинуть помещение. Через время не менее 10 с, обеспечиваемого замедлителем для эвакуации людей, происходит воспламенение шашки аэрозольобразующего состава в устройстве пожаротушения 1. Истекающий через щелевые отверстия высокодисперсный аэрозоль заполняет помещение и тушит пожар. При натурных испытаниях время от момента выдергивания чеки ударного механизма до начала истечения аэрозоля из сопел генератора в диапазоне окружающих температур ±50^oC составляет 10 - 14 с.

Заявляемая система объемного пожаротушения по сравнению с прототипом обладает важными преимуществами: безопасностью для человека, простотой и надежностью срабатывания, отсутствием взрывоопасного огнепроводного шнура.

Система может применяться в помещениях, где отсутствует электросеть и отопление. На указанную систему разработаны чертежи, изготовлены ее образцы, прошедшие этап натурных испытаний, ведется подготовка серийного производства.

Система рекомендована к внедрению на различных объектах.

Изобретение предназначено для обеспечения подачи огнетушащего аэрозоля после охлаждения путем пропускания через систему перегородок с отверстиями, образующих лабиринты с охлаждающими элементами, и щелевые сопла на срезе, в защищаемое помещение. Узел воспламенения устройства снабжен накольным механизмом, капсюлем и замедлителем с задержкой не менее 10 с. Система объемного пожаротушения на основе заявляемого устройства и средства обнаружения пожара в виде термочувствительной нити, соединенной с грузом, подвешенным на стальном тросе, и включающем узел воспламенения после перегорания нити. 2 с. и 3 з.п. ф-лы. 4 ил.

1. Система объемного пожаротушения, включающая по крайней мере одно устройство пожаротушения, средства обнаружения пожара и инициирования запуска устройства пожаротушения, отличающаяся тем, что устройство пожаротушения выполнено в виде корпуса с размещенной внутри шашкой аэрозольобразующего состава, имеющего с обоих торцов средства для охлаждения и выхода продуктов сгорания, выполненные в виде системы перегородок, обеспечивающих лабиринтное течение продуктов сгорания и омывание охлаждающих элементов, и с узлом воспламенения, снабженным накольным механизмом, капсюлем и замедлителем, а средства обнаружения пожара и инициирования запуска устройства пожаротушения представляют собой термочувствительную нить, проложенную в пожароопасных местах, соединенную с грузом, подвешенным на стальном тросе над гонгом и приводящим в действие узел воспламенения при расплавлении термочувствительной нити. 2. Устройство пожаротушения, включающее корпус с размещенной внутри шашкой из аэрозольобразующего состава, средства для охлаждения и выхода продуктов сгорания, расположенные с обоих торцов корпуса, и узел воспламенения, отличающееся тем, что средства для охлаждения и выхода продуктов сгорания выполнены в виде системы перегородок с опорными лапками для крепления и отверстиями, обеспечивающими лабиринтное течение продуктов сгорания, причем между перегородками размещены охлаждающие элементы, а узел воспламенения снабжен накольным механизмом, капсюлем и замедлителем, воспламеняющим заряд с задержкой не менее 10 с. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что корпус выполнен из композитного материала. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что корпус выполнен из тонколистового металла, снабженного теплозащитой. 5. Устройство пожаротушения по п.2, отличающееся тем, что перегородка, находящаяся на срезе средства для охлаждения и выхода продуктов сгорания, имеет отверстия для истечения продуктов сгорания, выполненные в виде щелей.