ПОРОШКОВЫЙ ОГНЕТУШИТЕЛЬ Российский патент 1999 года по МПК A62C13/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к порошковым огнетушителям.

Одним из основных критериев удовлетворительной работы порошковых огнетушителей является обеспечение выброса максимального количества порошка на очаг пожара, что становится проблематичным после длительного хранения (в пределах гарантийного срока, согласно документации на изделие) или во время эксплуатации при повышенных температурах (особенно в летнее время или в районах с жарким климатом), когда происходит увеличение адгезии между частицами порошка и уменьшение его текучести.

Из уровня техники известен порошковый огнетушитель, в котором для улучшения втекаемости порошка заборный конец сифонной трубки выполнен со срезом под углом 40-60^o к ее оси (а. с. N 1644979).

При задействовании огнетушителя такой конструкции, происходит выработка порошка только вокруг заборного конца сифонной трубки, и остаточная масса порошка имеет воронкообразную конфигурацию с малым углом раскрытия, что не позволяет обеспечить полноту выброса огнетушащего порошка и, соответственно, приводит к недостаточной эффективности пользования порошковым огнетушителем.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является огнетушитель (a.c. N 1443883), содержащий емкость для огнетушащего вещества, сифонную трубку, заборный конец которой оснащен насадком в виде патрубка, один конец которого соосно закреплен на заборном конце сифонной трубки, а другой имеет по меньшей мере два входа для огнетушащего вещества, представляющих собой щелевые прорези, и запорно-пусковое устройство.

Недостатком прототипа является обеспечение выброса порошка не более 85 - 90% от заправляемой массы после длительного хранения или при высокой температуре эксплуатации, что снижает эффективность пользования огнетушителем.

Это обусловлено тем, что после открытия запорного устройства, возникавшее в емкости огнетушителя под воздействием избыточного давления газа вихревое движение газопорошковой смеси у заборного конца сифонной трубки обеспечивает выработку порошка лишь из центральной части емкости, образуя из остаточной массы порошка воронку, дно которой находится непосредственно у заборного конца сифонной трубки. Угол раскрытия воронки тем меньше, а, следовательно, масса остатков порошка больше, чем выше температура эксплуатации огнетушителя и чем дольше срок хранения с момента заполнения. Эти факторы способствуют ухудшению текучести порошка. Существует опасность получения значительных масс порошка, остающихся в емкости огнетушителя, что, в отдельных случаях, может привести к невыполнению огнетушителем его функционального назначения. Кроме того, при попадании легкой фракции газопорошковой смеси в прорези происходит мгновенное разряжение емкости огнетушителя (падение давления).

Задачей заявляемого устройства является разработка порошкового огнетушителя, позволявшего повысить эффективность пользования после длительного хранения или при высокой температуре эксплуатации за счет полноты выработки огнетушащего порошка путем создания вихревого движения с несколькими вершинами.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом порошковом огнетушителе, содержащем емкость для огнетушащего порошка, сифонную трубку, заборный конец которой оснащен соосно закрепленным насадком, имевшим по меньшей мере два входа, и запорно-пусковое устройство, особенность заключается в том, что насадок выполнен в виде пучка патрубков, расположенных под углом к сифонной трубке равномерно вокруг ее оси и ориентированных в сторону днища емкости.

При этом, входные части патрубков спрофилированы по конусу или радиусу.

Кроме того, суммарная площадь проходных сечений патрубков не меньше площади проходного сечения сифонной трубки.

Плоскости входных сечений патрубков расположены под углом к плоскости днища емкости огнетушителя.

Предпочтительным является закрепление насадка на заборном конце сифонной трубки с возможностью осевого перемещения.

Проведенный анализ уровня техники показывает, что предлагаемый порошковый огнетушитель отличается от прототипа иным выполнением насадка в виде пучка патрубков, расположенных под углом к сифонной трубке равномерно вокруг ее оси и ориентированных в сторону днища емкости, что позволяет, при одинаковом количестве входов для огнетушащего порошка, создать в заявляемом огнетушителе вихревое движение газопорошковой смеси с несколькими вершинами; кроме того, изменением формы проходных сечений входов для порошка со щелевой на спрофилированную по конусу или радиусу; а также иным соотношением суммарной площади проходных сечений входов для порошка и площади проходного сечения сифонной трубки; иным расположением плоскостей входов для порошка - под углом к плоскости днища емкости (в прототипе - параллельно) при закреплении пучка патрубков на заборном конце сифонной трубки с возможностью осевого перемещения,
Таким образом, заявляемый порошковый огнетушитель соответствует критерию "новизна".

Сравнение предлагаемой конструкции порошкового огнетушителя с прототипом и другими техническими решениями показало, что неизвестен порошковый огнетушитель, в котором бы имело место предложенное сочетание конструктивных элементов. Но именно совокупность отличительных от прототипа признаков с остальными существенными признаками заявляемого решения позволила достичь более качественный уровень эксплуатационных характеристик огнетушителя, создает совершенно иную картину забора порошка, значительно уменьшает остаток порошка в емкости огнетушителя (выброс достигает 97,4%, что подтверждается опытами) вне зависимости от сроков хранения и температуры эксплуатации.

Это дает основание считать предложенный порошковый огнетушитель обладающим изобретательским уровнем.

Одним из достоинств заявляемой конструкции является унификация применения в различных типах исполнения (закачной, баллонный или снабженный газогенерирующим устройством).

Кроме того, профилирование входных сечений по конусу или радиусу, а также расположение плоскостей входных сечений под углом к плоскости днища емкости приводит к снижению местных сопротивлений при входе в сифонную трубку и при движении по ней потока газопорошковой смеси. Увеличивается количество втекаемого порошка.

Следует отметить, что при соблюдении критерия соотношения суммарной площади проходных сечений входов для порошка и площади проходного сечения сифонной трубки, реализуется равномерная подача порошка до расходного отверстия на запорно-пусковом устройстве и обеспечивается устойчивый (без рывков и прерывания струи) режим работы огнетушителя.

Возможность регулирования расстояния между плоскостями входных сечений патрубков и днищем емкости за счет реализации осевого перемещения пучка патрубков на заборном конце сифонной трубки позволяет корректировать местные сопротивления (для 10-литрового огнетушителя предпочтительно большее расстояние по сравнению с 5-литровым).

Заявляемое устройство иллюстрируется представленным на фиг. продольным разрезом.

Порошковый огнетушитель содержит емкость 1 для огнетушащего порошка 2, сифонную трубку 3, заборный конец которой оснащен пучком патрубков 4, расположенных под углом к сифонной трубке 3, равномерно вокруг ее оси и ориентированных в сторону днища емкости 1 огнетушителя.

Предлагаемая конструкция огнетушителя работает следующим образом. Для приведения огнетушителя в действие необходимо выдернуть чеку (предохранитель от несанкционированного срабатывания), отвести ручку, удерживающую боек, и при этом боек, под действием сжатой пружины, устремляется вперед и ударяет по капсюлю, в результате чего начинается химическая реакция, сопровождающаяся выделением газа, который, выходя из патрона, (вышеперечисленные конструктивные элементы на чертеже не показаны), аэрирует огнетушащий порошок 2 и одновременно создает необходимое избыточное давление в емкости 1 огнетушителя для втекания порошка 2 в патрубки 4 и дальнейшего его движения по сифонной трубке 3. По такому принципу работают, например, огнетушители типа ОПУ-5-01, ОПУ-10-04 и другие, снабженные газогенерирующим патроном.

При снаряжении баллонами высокого давления задействование происходит по такой же схеме, но боек, выполненный в виде иглы, прокалывает мембрану и выпускает газ из баллона высокого давления в полость емкости 1 огнетушителя.

В закачных вариантах исполнения газогенерирующие патроны и баллоны высокого давления отсутствуют, т.к. в емкости 1 огнетушителя уже имеется избыточное давление, созданное на заводе-изготовителе.

Дальнейшая операция для осуществления выброса порошка 2 заключается в нажатии запорной ручки для открывания выпускного отверстия огнетушителя и направления струи в требуемом направлении.

При рассмотрении технических вопросов по настоящей заявке использовались материалы и рекомендации, изложенные в технических справочниках по газо- и гидродинамике в части, касающейся оптимизации конфигурации магистральных трубок для принудительной подачи жидкостей по ним, а также оптимизации профилей входных сечений этих трубок с целью максимального уменьшения местных сопротивлений и, как следствие, увеличения расхода подаваемой по трубке жидкости (или огнетушащего порошка для рассматриваемого случая). Учитывая вышеизложенное, в качестве приложения к описанию заявки нет необходимости приводить графические зависимости коэффициентов местных сопротивлений от профиля входных сечений, преломления потока, наличия преград перед входным сечением и т.д.

Результаты опытных работ показали, что с использованием предложенного порошкового огнетушителя, значительно (в 5-6 раз) уменьшается остаток огнетушащего порошка в емкости после срабатывания огнетушителя по сравнению с прототипом и другими существующими конструкциями и достигает 2,6%, что подтверждено экспериментом (по нормативно-технической документации остаток порошка не должен превышать 15%).

Таким образом, заявляемый порошковый огнетушитель обладает промышленной применимостью, практически легко реализуем, все материалы для его изготовления в стране выпускаются и не являются дефицитными. Ведется подготовка к внедрению в серийное производство.

Изобретение предназначено для тушения пожаров и относится к противопожарной технике. Порошковый огнетушитель содержит емкость для огнетушащего порошка, сифонную трубку, заборный конец которой оснащен соосно закрепленным насадком, имеющим по меньшей мере два входа, и запорно-пусковое устройство. Особенность заключается в том, что насадок выполнен в виде пучка патрубков, расположенных под углом к сифонной трубке равномерно вокруг ее оси и ориентированных в сторону днища емкости. Данная конструкция огнетушителя позволяет повысить эффективность пользования после длительного хранения или при высокой температуре эксплуатации за счет полноты выработки огнетушащего порошка. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Порошковый огнетушитель, содержащий емкость для огнетушащего порошка, сифонную трубку, заборный конец которой оснащен соосно закрепленным насадком, имеющим по меньшей мере два входа, и запорно-пусковое устройство, отличающийся тем, что насадок выполнен в виде пучка патрубков, расположенных под углом к сифонной трубке равномерно вокруг ее оси и ориентированных в сторону днища емкости. 2. Огнетушитель по п.1, отличающийся тем, что входные части патрубков спрофилированы по конусу или радиусу. 3. Огнетушитель по п. 1, отличающийся тем, что суммарная площадь проходных сечений патрубков не меньше площади проходного сечения сифонной трубки. 4. Огнетушитель по п.1, отличающийся тем, что плоскости входных сечений патрубков расположены под углом к плоскости днища емкости огнетушителя. 5. Огнетушитель по п.1, отличающийся тем, что насадок закреплен на заборном конце сифонной трубки с возможностью осевого перемещения.