МОДУЛЬ ПОРОШКОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК A62C35/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к модулям порошкового пожаротушения, которые являются универсальными средствами пожаротушения и могут быть использованы как для тушения локальных очагов пожара, так и для пожаротушения в помещении по площади или объему. Модуль порошкового пожаротушения предназначен для противопожарной защиты в производственных, общественных, подвальных, технических, цокольных и чердачных помещениях, электропомещениях (щитовые, пультовые, подстанции и распределительные устройства, машинные залы, аккумуляторные, кабельные тоннели, подполья и каналы, кабельные полуэтажи и т.п.), гаражах, крытых гаражных боксах и т.п. Конструктивно и по характеру распространения газопорошковой смеси в объеме модуль может быть оснащен устройством ручного пуска и применяться для забрасывания в горящее помещение.

Из уровня техники известны модули порошкового пожаротушения по патентам РФ №№2276614 (дата публикации 20.05.2006 г.), 2283153 (дата публикации 10.09.2006 г.), 2297261 (дата публикации 20.04.2007 г.), 2314135 (дата публикации 10.01.2008 г.), 2336920 (дата публикации 27.10.2008 г.), каждый из которых содержит корпус с огнетушащим порошком, имеет с одной стороны сопловой элемент, определяющий течение газопорошковой смеси, а с противоположной - дно, в котором закреплен газогенератор со средством для псевдоожижения огнетушащего порошка.

Общим недостатком известных модулей является конструктивное выполнение элемента, определяющего течение газопорошковой смеси, обусловливающее выброс огнетушащего порошка в виде струи. При этом для распространения огнетушащего порошка по объему необходимо, чтобы газопорошковая струя достигла преграды, например пола - для модулей, обеспечивающих подачу газопорошковой струи вертикально вниз (патенты №№2276714, 2283153), потолка - для модулей, обеспечивающих подачу огнетушащего вертикально вверх (патент №2314145), стены или пола - для модулей, обеспечивающих подачу огнетушащего порошка от вертикального направления вниз до горизонтального (патенты №№2297261, 2336920). При отражении газопорошковой струи от преграды происходят большие потери энергии за счет удара частиц порошка о неподвижную поверхность, изменения направления движения, т.е. скорость движения газопорошкового облака при заполнении защищаемого объема уменьшается, что ухудшает огнетушащую способность модуля.

Кроме того, из-за расположения с одной стороны модуля соплового элемента, определяющего течение газопорошковой струи, и с другой стороны узла крепления газогенератора не обеспечивается равномерное псевдоожижение огнетушащего порошка во всем объеме модуля, создающего условия его выпуска при срабатывании с остатком порошка не более 15% при любой ориентации модуля в пространстве. Именно поэтому у известных модулей порошкового пожаротушения существует строго ограниченная ориентация выпуска огнетушащего порошка: или вертикально вниз, или вертикально вверх, или горизонтально.

Из уровня техники известен модуль порошкового пожаротушения по патенту РФ №2314135 (дата публикации 10.01.2008), принятый за прототип, содержащий корпус с огнетушащим порошком, горловину для выпуска из него газопорошковой смеси, размещенную соосно корпусу в его крышке и перекрытую самосрезающейся мембраной, поджатой к наружному торцу горловины посредством шайбы накидной гайкой, элемент, определяющий течение газопорошковой смеси, газогенератор, закрепленный с возможностью его замены во второй горловине корпуса модуля и соединенный со средством, обеспечивающим псевдоожижение огнетушащего порошка, проходные сечения отверстий которого перекрыты вскрывающимися элементами.

К недостаткам прототипа следует отнести то, что элемент, определяющий течение газопорошковой смеси, выполнен в виде трубы, обеспечивающей выброс порошка в виде узкой струи вертикально вверх. Распространение огнетушащего порошка по объему происходит после достижения газопорошковой струи потолка. При отражении газопорошковой струи от потолка происходят большие потери энергии за счет удара частиц порошка о неподвижную поверхность, изменения направления движения, т.е. скорость движения газопорошкового облака при заполнении защищаемого объема уменьшается, что ухудшает огнетушащую способность модуля.

Элемент, определяющий течение газопорошковой смеси, представляет собой трубу, длина которой соизмерима с вертикальным размером внутреннего объема корпуса модуля. Такое конструктивное выполнение указанного элемента обеспечивает выпуск газопорошковой струи вертикально вверх. Соосное расположение элемента, определяющего течение газопорошковой смеси, с корпусом модуля приводит к созданию застойных зон в нижней части корпуса, что создает условия для повышенной массы остатка порошка после срабатывания модуля. В случае наклонного размещения модуля объем застойных зон увеличивается, следовательно, повышается и масса остатка порошка, т.е. известный модуль в наклонном положении малоэффективен.

При использовании элемента, определяющего течение газопорошковой смеси, расположенного соосно с корпусом, без углубления во внутрь корпуса приведет к большой массе остатка огнетушащего порошка при выпуске его вертикально вверх. В данном случае огнетушащий порошок, размещенный внизу, останется в корпусе модуля из-за малоэффективного его псевдооожижения. В данном случае эффективный выброс огнетушащего порошка возможен только вертикально вниз.

Задачей настоящего изобретения является создание модуля порошкового пожаротушения, позволяющего повысить эффективность пожаротушения, расширить эксплуатационные возможности и удобства, диапазон областей применения в соответствии с существующей потребностью, минимизировать массу остатка огнетушащего порошка в корпусе модуля после его срабатывания независимо от расположения модуля в пространстве, обеспечить универсальность модуля за счет достижения возможности использования конструкции модуля как с автоматическим, так и с ручным пуском для забрасывания в зону пожара за счет устранения однонаправленности выпуска газопорошковой смеси из корпуса модуля и обеспечения полного псевдоожижения огнетушащего порошка при одновременном повышении надежности и компактности конструкции.

Поставленная задача решается предлагаемой конструкцией модуля порошкового пожаротушения, содержащего корпус с огнетушащим порошком, горловину для выпуска из него газопорошковой смеси, размещенную соосно корпусу в его крышке и перекрытую самосрезающейся мембраной, поджатой к наружному торцу горловины посредством шайбы накидной гайкой, элемент, определяющий течение газопорошковой смеси, газогенератор, закрепленный с возможностью его замены во второй горловине корпуса модуля и соединенный со средством, обеспечивающим псевдоожижение огнетушащего порошка, проходные сечения отверстий которого перекрыты вскрывающимися элементами. Особенность заключается в том, что корпус модуля снаружи оснащен конусообразновогнутым в сторону горловины для выпуска газопорошковой смеси отражателем, элемент, определяющий течение газопорошковой смеси, представляет собой кольцевой зазор между фланцами корпуса модуля и отражателя, при этом вторая горловина корпуса размещена в его крышке, а газогенератор закреплен в ней с обеспечением расположения его оси симметрии под углом к оси симметрии корпуса модуля.

В частности, средство, обеспечивающее псевдоожижение огнетушащего порошка, выполнено в виде чашеобразного аэратора, при этом отношение расстояния от проекции на ось симметрии корпуса модуля нижней точки торца аэратора до донной части модуля и внутренней высоты корпуса модуля вдоль его оси симметрии составляет не более 0,15.

Проведенный сопоставительный анализ показывает, что заявляемый модуль порошкового пожаротушения отличается от ближайшего аналога иной конструкцией тракта для движения газопорошковой смеси до ее выпуска в защищаемый объем - пространство между корпусом модуля и отражателем (в прототипе - вертикальная труба), иной геометрией распространения газопорошковой смеси за пределами модуля - кольцевой поток вокруг модуля (в прототипе - узкая однонаправленная струя), наличием отражателя, иным размещением места крепления газогенератора и иной ориентацией газогенератора по отношению к оси симметрии корпуса модуля, возможностью любой ориентацией модуля в пространстве при его монтаже, возможностью использования модуля в качестве ручного средства, пригодного для забрасывания его в зону горения.

Именно совокупность отличительных от прототипа признаков заявляемого решения позволила достичь вышеуказанный технический результат и решить поставленную задачу.

Предлагаемый модуль порошкового пожаротушения иллюстрируется графическим изображением:

Фиг.1 - продольный разрез модуля с кронштейном для крепления к несущей поверхности.

Фиг.2 - продольный разрез модуля ручного пуска.

Модуль порошкового пожаротушения (фиг.1) содержит корпус 1, оснащенный двумя горловинами 2 и 3, в котором размещены огнетушащий порошок 4, газогенератор 5, закрепленный в горловине 3 и газодинамически связанный через усеченный конус 6 с аэратором 7, оснащенным отверстиями 8 с вскрывающимися элементами (условно не показаны). Горловина 2 для выпуска газопорошковой смеси из корпуса 1 перекрыта самосрезающейся мембраной 9, которая посредством шайбы 10 поджата гайкой 11. На шайбе 10, в частности, установлена ловушка-цилиндр 12 для улавливания срезаемой части мембраны. Корпус 1 модуля соединен с отражателем 13, конусообразновогнутым в сторону горловины 2 для выпуска газопорошковой смеси с образованием выступа 14. Элемент, определяющий течение газопорошковой смеси, представляет собой кольцевой зазор 15 между корпусом 1 и отражателем 13, обеспеченный шайбами 16 в местах крепления корпуса 1 с отражателем 13. На отражателе 13 установлен фланец 17, соединенный с кронштейном 18, предназначенным для крепления модуля к несущей поверхности. На фланце 17 имеется электрический зажим 19 для соединения электрических проводов 20 газогенератора 5 с пусковой цепью системы управления модулем.

Модуль ручного пуска (фиг.2) по основным конструктивным элементам и техническим характеристикам не отличается от модуля, предназначенного для крепления к несущей поверхности. У него отсутствуют кронштейн 18 (фиг.1), фланец 17 и электрический зажим 19. Для переноски и забрасывания модуль оснащен ручкой 21 (фиг.2), а для ручного запуска - электрическим разъемом 22, через который модуль соединяется с устройством ручного пуска при его запуске. Сам электрический разъем соединен с электрическими проводами 20 газогенератора 5. При хранении и транспортировании электрический разъем закрыт заглушкой 23.

Предлагаемый модуль порошкового пожаротушения работает следующим образом.

При подаче электрического импульса на проводниковые выводы газогенератора 5 происходит его срабатывание с последующей генерацией газа. Вскрывающиеся элементы отверстий 8 аэратора 7 разрушаются и газ поступает во внутренний объем корпуса 1 модуля. Проходя через порошок 4, газ его псевдоожижает, подготавливая к выбросу в защищаемое пространство. При достижении давления газа, соответствующего уровню вскрытия мембраны 9, газопорошковая смесь, двигаясь вовнутрь пространства между отражателем 13 и корпусом 1, рассекается о конусообразный выступ 14 и равномерно поступает к кольцевому зазору 15 между корпусом 1 и отражателем 13, формируется в высокоскоростной кольцевой разнонаправленный поток и выбрасывается из модуля в защищаемый объем.

Проведенные испытания показали, что заявляемый модуль, снаряженный 4,4 кг огнетушащего порошка ИСТО-1, позволяет надежно тушить очаги возгорания:

- для пожаров класса А при креплении на потолке, стене или полу в объеме 100 м³ для помещений и кабельных подполий с высотой потолочного перекрытия до 6 м, на площади 78 м² при высоте потолочного перекрытия 1 м, 50 м² при высоте потолочного перекрытия 2 м и 40 м² при высоте потолочного перекрытия 2,5 м, также в каналах или тоннелях шириной 3 м, высотой 2,8 м и длиной 12 м;

- для пожаров класса В при креплении на потолке в объеме 40 м³, на полу или стене в объеме 27 м³ в помещении или кабельном подполье с высотой потолочного перекрытия до 4 м, при напольном креплении на площади 31 м² при высоте потолочного перекрытия 1 м и 20 м³ при высоте потолочного перекрытия боле 2 м, также в каналах или тоннелях шириной 1,2 м, высотой 2,8 м и длиной 8 м при креплении модуля на потолке, стене или на полу.

Дополнительно проведены огневые испытания модуля ручного пуска, на котором подтверждены показатели огнетушащей способности стационарно закрепленного на полу модуля.

Испытания модуля порошкового пожаротушения ручного пуска с забрасыванием в помещение с очагами возгорания показали его огнетушащую способность, соответствующую модулям напольного крепления.

Во всех испытаниях модуля масса остатка огнетушащего порошка не превысила 10% от его первоначальной массы.

Таким образом, предлагаемый модуль порошкового пожаротушения практически реализуем, позволяет удовлетворить давно существующую потребность в решении поставленной задачи.

В корпусе модуля, оснащенном двумя горловинами, размещены огнетушащий порошок, газогенератор, закрепленный во второй горловине и газодинамически связанный через усеченный конус с аэратором, оснащенным отверстиями с вскрывающимися элементами. Корпус модуля соединен с конусообразновогнутым в сторону первой горловины отражателем. Элемент, определяющий течение газопорошковой смеси, представляет собой кольцевой зазор между корпусом и отражателем, обеспеченный шайбами в местах крепления корпуса с отражателем. Модуль позволяет повысить эффективность пожаротушения, расширить эксплуатационные возможности и удобства, диапазон областей применения в соответствии с существующей потребностью, минимизировать массу остатка огнетушащего порошка в корпусе модуля после его срабатывания независимо от расположения модуля в пространстве, обеспечить универсальность модуля за счет достижения возможности использования его конструкции как с автоматическим, так и с ручным пуском для забрасывания в зону пожара за счет устранения однонаправленности выпуска газопорошковой смеси из корпуса модуля и обеспечения полного псевдоожижения огнетушащего порошка при одновременном повышении надежности и компактности конструкции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Модуль порошкового пожаротушения, содержащий корпус с огнетушащим порошком, горловину для выпуска из него газопорошковой смеси, размещенную соосно корпусу в его крышке и перекрытую самосрезающейся мембраной, поджатой к наружному торцу горловины посредством шайбы накидной гайкой, элемент, определяющий течение газопорошковой смеси, газогенератор, закрепленный с возможностью его замены во второй горловине корпуса модуля и соединенный со средством, обеспечивающим псевдоожижение огнетушащего порошка, проходные сечения отверстий которого перекрыты вскрывающимися элементами, отличающийся тем, что корпус модуля снаружи оснащен конусообразновогнутым в сторону горловины для выпуска газопорошковой смеси отражателем, элемент, определяющий течение газопорошковой смеси, представляет собой кольцевой зазор между фланцами корпуса модуля и отражателя, при этом вторая горловина корпуса размещена в его крышке, а газогенератор закреплен в ней с обеспечением расположения его оси симметрии под углом к оси симметрии корпуса модуля.

2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что средство, обеспечивающее псевдоожижение огнетушащего порошка, выполнено в виде чашеобразного аэратора, при этом отношение расстояния от проекции на ось симметрии корпуса модуля нижней точки торца аэратора до донной части модуля и внутренней высоты корпуса модуля вдоль его оси симметрии составляет не более 0,15.