СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА И РАНЦЕВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2001 года по МПК A62C5/00 A62C35/00 

Изобретение относится к области противопожарной техники, в частности к способам и устройствам для пожаротушения, и может быть использовано при тушении пожаров в жилых и нежилых помещениях.

Известен способ тушения пожара, при котором воду аккумулируют в предназначенном для нее сосуде, а рабочий газ отдельно от нее в баллоне высокого давления и подают обе среды в распылитель, где их превращают в аэрозоль и выбрасывают через распылительные сопла в виде струи на очаг пожара, а также известно устройство для тушения пожара, которое содержит один или несколько баллонов рабочего газа, соединенные через быстродействующие клапаны с работающей на принципе газогенератора камерой распылителя непосредственно и с помощью трубопровода и редуцирующего клапана с резервуаром для воды, на входе которого также находится быстродействующий клапан и трубопровод, подключенный к камере распылителя, соединенной с распылительными соплами (см. патент ГДР N 299098, МПК A 62 C 5/00, 1992 г.).

Данный способ и устройство для пожаротушения позволяют использовать для тушения пожаров небольшой расход воды, а также трубопроводов и сопел. В то же время недостатком способа является невысокая скорость истечения огнетушащей смеси (10-40 м/с), что связано с прохождением смеси (аэрозоли) через трубопроводы и сопла, сопротивление которых снижает скорость истечения, а недостатком устройства является большой расход трубопроводов, сопел, воды и газа, так как система остановится, когда израсходует рабочий газ или воду.

Наиболее близким по совокупности общих признаков к изобретению является способ тушения пожара, при котором воду аккумулируют в предназначенном для нее сосуде, а рабочий газ отдельно от нее в баллоне высокого давления и дополнительно под давлением в накопительной камере и подают его через трубопровод, быстродействующий клапан и систему сопел в воду под атмосферным давлением, которую аккумулируют в распылительной камере, дробят ее и выбрасывают через насадок, образуя огнетушительную смесь (аэрозоль), а наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для тушения пожара, состоящее из баллона высокого давления рабочего газа, соединенного через быстродействующий клапан, редуцирующее устройство и трубопроводы с сосудом для воды, и накопительной камеры для рабочего газа, сообщенной через трубопровод, быстродействующий клапан и систему сопел с распылительной камерой, содержащей насадок, кроме того, накопительная камера через регулирующее устройство, трубопроводы и быстродействующий клапан соединена с баллоном высокого давления, а распылительная камера через быстродействующий клапан связана с сосудом для воды (см. патент РФ N 2076760, МПК A 62 C 5/00, 35/00, 1997 г.).

Этот способ и устройство для пожаротушения позволяют повысить эффективность пожаротушения и экономичность использования воды и рабочего газа за счет увеличения кинетической энергии факела распыла.

Существенным недостатком известного способа и устройства для пожаротушения является то, что они, в силу своих конструктивных и операционных особенностей, не обеспечивают более существенного повышения эффективности в работе и экономичности использования исходных средств для создания огнетушащей смеси, а также отличаются достаточно сложной системой управления, операционной и конструктивной сложностью способа и устройства. Это связано с тем, что известное устройство практически предназначено для стационарного пожаротушения и включает электронные или иные сложные быстродействующие клапаны и значительное количество трубопроводов и, кроме того, предусматривает взаимодействие баллона высокого давления рабочего газа с сосудом для воды. В этом случае имеет место утечка газа при срабатывании быстродействующего клапана, что снижает продолжительность работы всей системы. При этом последовательность операций способа и стационарное исполнение устройства затрудняет выборочное тушение очагов пожара и оперативное управление работой системы оператором, так как отсутствуют органы ручного управления и индивидуального защитного дыхания, что ограничивает применение способа в переносных устройствах и не позволяет снизить их материалоемкость.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение функциональных возможностей и упрощение способа и устройства при одновременном повышении эффективности и безопасности пожаротушения и более экономичное использование рабочего газа и огнегасящей жидкости путем сокращения количества трубопроводов и применения более простых и оперативных методов управления скоростью и объемом заполнения распылительной камеры и защиты органов дыхания оператора.

Поставленная задача решается за счет того, что при использовании существенных признаков, характеризующих известный способ, при котором огнегасящую жидкость аккумулируют в предназначенном для нее сосуде и из него подают в распылительную камеру, а рабочий газ аккумулируют в баллоне высокого давления и накопительной камере под давлением, из которой подают его через трубопровод, быстродействующий клапан и систему сопел в огнегасящую жидкость, находящуюся в распылительной камере под атмосферным давлением, диспергируют ее, превращают в аэрозоль и выбрасывают через насадок на очаг пожара в виде факела распыла, при этом регулировку скорости и степени заполнения распылительной камеры рабочим газом и огнегасящей жидкостью осуществляют ручным операторным управлением работой быстродействующих клапанов накопительной и распылительной камер, в соответствии с изобретением в способе одновременно с заполнением накопительной камеры рабочим газом производят его подачу через редуцирующее устройство с предохранительным клапаном в легочный автомат лицевой защитной маски оператора, в накопительной камере создают давление рабочего газа не более 2,7 МПа, а в сосуде для огнегасящей жидкости избыточное давление не более 0,8 МПа, при этом давление газа в накопительной камере и огнегасящей жидкости в сосуде создают автономно от независимых друг от друга источников, работой быстродействующего клапана накопительной камеры управляют с помощью ручного управляющего клапана, а подачу огнегасящей жидкости в распылительную камеру осуществляют посредством ручного регулирующего зарядного устройства, а при использовании существенных признаков, характеризующих известную установку, которая включает баллон высокого давления рабочего газа с запорно-пусковым клапаном, сосуд для огнегасящей жидкости и водометное устройство с накопительной камерой для рабочего газа, сообщенной через трубопровод, быстродействующий клапан и систему сопел с распылительной камерой, оснащенной насадком, причем накопительная камера сообщена также через редуцирующее устройство с разрывной предохранительной мембраной, трубопроводы и запорно-пусковой клапан с баллоном высокого давления рабочего газа, а распылительная камера соединена через запорно-пусковой клапан с сосудом для огнегасящей жидкости, в соответствии с изобретением установка снабжена легочным автоматом лицевой защитной маски оператора и ручным управляющим клапаном водомета, размещенным перед накопительной камерой, а запорно-пусковые клапаны баллона высокого давления и распылительной камеры выполнены в виде соответственно ручного вентиля и ручного регулирующего зарядного устройства, при этом легочный автомат сообщен через трубопровод, редуцирующее устройство с предохранительным клапаном и ручной вентиль с баллоном высокого давления рабочего газа, а сосуд для огнегасящей жидкости сообщен через трубопровод и ручное регулирующее зарядное устройство с распылительной камерой и снабжен независимым от баллона высокого давления источником создания избыточного давления в нем, а также зарядным и предохранительным клапанами.

В данном случае упрощение способа и установки для пожаротушения и расширение их функциональных возможностей при одновременном повышении эффективности пожаротушениия и экономичности использования газа и жидкости для образования огнегасящей смеси достигается в результате того, что за счет применения операторно-управляемых ручного вентиля, ручного регулирующего зарядного устройства и ручного управляющего клапана водомета удается увеличить общее время работы, скорость перезарядки накопительной камеры и сделать возможным защиту органов дыхания оператора. Кроме того, выполнение сосуда для жидкости с автономной его зарядкой способствует сокращению трубопроводов, предотвращению непроизводительных потерь газа и жидкости, а возможность защиты органов дыхания оператора допускает его безопасность, а тушение необходимого очага пожара, т. е. повысить эффективность переносного устройства пожаротушения. При этом замена быстродействующих электронных клапанов на ручные позволяет регулировать скорость и объем заполнения распылительной камеры в требуемый момент, что также способствует сокращению времени зарядки и эффективности способа и установки для пожаротушения.

Способ тушения пожара осуществляется следующим образом.

Огнегасящую жидкость, например воду, аккумулируют в специально предназначенном для нее сосуде и создают в нем, например насосом, избыточное давление не более 0,8 МПа, и рабочий газ, например воздух, аккумулируют отдельно от жидкости в баллоне высокого давления. При этом дополнительно вводят накопительную камеру, где аккумулируют рабочий газ под давлением не более 2,7 МПа, а подают его через трубопровод, быстродействующий клапан и систему сопел в распылительную камеру с находящейся в ней жидкостью (водой) под атмосферным давлением. Одновременно с заполнением накопительной камеры рабочим газом его подают через редуцирующее устройство с предохранительным клапаном в легочный автомат лицевой защитной маски оператора. В процессе подачи из накопительной камеры рабочего газа в находящуюся в распылительной камере жидкость диспергируют ее и выбрасывают через насадок, образуя огнетушающую смесь, при этом скорость и объем заполнения распылительной камеры производят с помощью ручного управляющего клапана (курка) и ручного регулирующего зарядного клапана. После выброса из насадка огнетушащей смеси она в виде факела распылы с углом раскрытия 100-120^o и диаметром 2-3 м со скоростью около 60 м/сек попадает на очаг пожара с дальнобойностью более 10 м.

Техническая сущность установки для реализации вышеописанного способа тушения пожара поясняется прилагаемым чертежом, где показана принципиальная схема ранцевой установки для тушения пожара.

Ранцевая установка для тушения пожара содержит последовательно соединенные ручной вентиль 1, баллон 2 высокого давления рабочего газа, сосуд 3 для огнегасящей жидкости, легочный автомат 4 лицевой защитной маски оператора и водометное устройство, включающее накопительную камеру 5 для рабочего газа, сообщенную через канал 6, быстродействующий клапан 7 и систему сопел 8 с распылительной камерой 9, оснащенной эластичным насадком 10.

При этом баллон 2 высокого давления через ручной вентиль 1, редуцирующее устройство 11 с разрывной предохранительной мембраной 12, трубопровод 13, ручной управляющий клапан 14 и канал 15 сообщается с накопительной камерой 5, а через редуцирующее устройство 16 с предохранительным клапаном 17 и трубопровод 18 с легочным автоматом 4 лицевой защитной маски. Сосуд 3 для огнетушащей жидкости содержит зарядный 19 и предохранительный 20 клапана и через трубопровод 21 и ручное регулирующее зарядное устройство 22 связан с распылительной камерой 9.

Ранцевая установка для пожаротушения работает следующим образом.

Предварительно сосуд 3 заполняют огнегасящей жидкостью и через зарядный клапан 19 от постороннего источника создают избыточное давление не более 0,8 МПа. Затем вручную открывают вентиль 1 баллона 2, и рабочий газ (воздух) из баллона 2 через редуцирующее устройство 11 и трубопровод 13 поступает в камеру ручного управляющего клапана 14 водомета и далее через канал 15 - - в накопительную камеру 5, через канал 23 - в полость с тыльной стороны быстродействующего клапана 7, который находится в закрытом положении и отделяет камеру 5 от системы сопел 8. Затем на определенный промежуток времени (~5 сек), необходимый для заполнения огнегасящей жидкостью (водой) всей распылительной камеры 9, вручную открывают регулирующее зарядное устройство 22 и порция жидкости под избыточным давлением из сосуда 3 вытесняется через трубопровод 21 в распылительную камеру 9. При нажатии вручную на управляющий клапан 14 (курок) он отсоединяет трубопровод 13 от накопительной камеры 5, одновременно полость с тыльной стороны быстродействующего клапана 7 через канал 23, полость управляющего клапана 14 и канал 24 соединятся с атмосферой, в результате чего давление в ней падает, и рабочий газ, находящийся в камере 5 под давлением 2,7 МПа, поступает по каналу 6, открывая быстродействующий клапан 7, и по системе сопел 8 в распылительную камеру 9, где под атмосферным давлением находится жидкость, дhобит ее и выбрасывает через насадок 10, образуя огнетушающую смесь (аэрозоль). Отпустив управляющий клапан 14, он возвращается в исходное состояние под действием пружины, и полость с тыльной стороны быстродействующего клапана 7 через канал 23, полость управляющего клапана 14 соединяется с трубопроводом 13, закрывая клапан 7, а накопительная камера 5 через полость управляющего клапана 14 также соединяется с трубопроводом 13 и рабочий газ снова заполняет накопительную камеру 5, и при необходимости можно произвести очередной выброс огнегасящей смеси вышеописанным образом.

Экспериментально установлено, что предлагаемая совокупность приемов способа, конструктивное исполнение установки для реализации способа пожаротушения позволяют достичь высоких скоростей истечения огнетушащей смеси и эффективно использовать жидкость, а также упростить установку и обезопасить работу оператора, что дает возможность производить большее количество выбросов или прекратить работу в нужный момент.

Использование: осуществление эффективного и безопасного пожаротушения. Сущность изобретения: способ предусматривает раздельное аккумулирование огнегасящей жидкости в сосуде, а рабочего газа - в баллоне высокого давления и дополнительно в накопительной камере, подачу рабочего газа в легочный автомат лицевой защитной маски и одновременно через трубопровод, быстродействующий клапан и систему сопел в жидкость, находящуюся под атмосферным давлением в распылительной камере, ее дробление и выброс через насадок огнетушащей смеси, при этом регулировку скорости и объема заполнения распылительной камеры осуществляют ручным операторным управлением, а установка включает ручной вентиль, баллон, сосуд, легочный автомат и водометное устройство, включающее накопительную камеру, распылительную камеру с насадком, управляющий клапан, регулирующее зарядное устройство, редуцирующее устройство и быстродействующий клапан и систему сопел. Технический результат - расширение функциональных возможностей и упрощение способа и устройства при одновременном повышении эффективности пожаротушения и экономичности использования газа и жидкости. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ тушения пожара, при котором огнегасящую жидкость аккумулируют в предназначенном для нее сосуде и из него подают в распылительную камеру, а рабочий газ аккумулируют в баллоне высокого давления и накопительной камере под давлением, из которой подают его через трубопровод, быстродействующий клапан и систему сопел в огнегасящую жидкость, находящуюся в распылительной камере под атмосферным давлением, диспергируют ее, превращают в аэрозоль и выбрасывают через насадок на очаг пожара в виде факела распыла, при этом регулировку скорости и степени заполнения распылительной камеры рабочим газом и огнегасящей жидкостью осуществляют ручным операторным управлением работой быстродействующих клапанов накопительной и распылительной камер, отличающийся тем, что одновременно с заполнением накопительной камеры рабочим газом производят его подачу через редуцирующее устройство с предохранительным клапаном в легочный автомат лицевой защитной маски оператора, в накопительной камере создают давление рабочего газа не более 2,7 МПа, а в сосуде для огнегасящей жидкости избыточное давление не более 0,8 МПа, при этом давление в накопительной камере и огнегасящей жидкости в сосуде создают автономно от независимых друг от друга источников, работой быстродействующего клапана накопительной камеры управляют с помощью ручного управляющего клапана, а подачу огнегасящей жидкости в распылительную камеру осуществляют посредством ручного регулирующего зарядного устройства. 2. Ранцевая установка для тушения пожара, включающая баллон высокого давления рабочего газа с запорно-пусковым клапаном, сосуд для огнегасящей жидкости и водометное устройство с накопительной камерой для рабочего газа, сообщенной через трубопровод, быстродействующий клапан и систему сопел с распылительной камерой, оснащенной насадком, причем накопительная камера сообщена также через редуцирующее устройство с разрывной предохранительной мембраной, трубопроводы и запорно-пусковой клапан с баллоном высокого давления рабочего газа, а распылительная камера соединена через запорно-пусковой клапан с сосудом для огнегасящей жидкости, отличающаяся тем, что она снабжена легочным автоматом лицевой защитной маски оператора и ручным управляющим клапаном водомета, размещенным перед накопительной камерой, а запорно-пусковые клапаны баллона высокого давления и распылительной камеры выполнены в виде соответственно ручного вентиля и ручного регулирующего зарядного устройства, при этом легочный автомат сообщен через трубопровод, редуцирующее устройство с предохранительным клапаном и ручной вентиль с баллоном высокого давления рабочего газа, а сосуд для огнегасящей жидкости сообщен через трубопровод и ручное регулирующее зарядное устройство с распылительной камерой и снабжен независимым от баллона высокого давления источником создания избыточного давления в нем, а также зарядным и предохранительным клапанами.