СПОСОБ ПОЖАРОТУШЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК A62C35/00 

Изобретение относится к противопожарной технике.

Известен способ пожаротушения по патенту РФ №2394619, с применением газожидкостной смеси, который осуществляют посредством сосуда, в котором хранят огнетушащее вещество, и соединяют его с пусковым баллоном с рабочим газом (прототип).

Недостатками известной системы являются сравнительно невысокое быстродействие и эффективность распыла газожидкостной смеси.

Технический результат - повышение быстродействия системы пожаротушения и эффективности распыла газожидкостной смеси.

Это достигается тем, что в способе пожаротушения с применением газожидкостной смеси, который осуществляют посредством сосуда, в котором хранят огнетушащее вещество, и соединяют его с пусковым баллоном с рабочим газом, сосуд, в котором хранится огнетушащее вещество, крепят кронштейнами к строительной конструкции помещения и оснащают его устройством сброса газовой фазы, совмещенным с мерным щупом для огнетушащего вещества и устройством формирования газожидкостной смеси вихревого типа, которое выполняют в виде конической камеры смешения с тангенциальным вводом газа в верхней части, затем подсоединяют посредством гибкого шланга высокого давления рабочего газа, например азота или CO₂, к сосуду из пускового баллона, при этом подвод газа осуществляют по вихревому элементу, соосному камере и выполненному в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%, а подачу газожидкостной смеси в центральный трубопровод осуществляют из нижней части камеры, соединенной с устройством слива огнетушащего вещества, совмещенным с предохранительным клапаном, при этом вертикальный патрубок камеры через тройник соединяют с устройством залива огнетушащего вещества и сигнализатором давления, а сформированную газожидкостную смесь по центральному трубопроводу направляют к узловой точке распределительной сети, а затем через распределительную сеть ко всем оросителям, причем каждый ороситель или блок оросителей снабжают устройством ориентации в одной или двух плоскостях.

На фиг.1 представлена схема устройства для реализации способа пожаротушения с применением газожидкостной смеси, на фиг.2 - схема оросителя.

Устройство для реализации способа пожаротушения с применением газожидкостной смеси содержит сосуд 1, в котором хранится огнетушащее вещество. Он крепится кронштейнами 18 к строительной конструкции помещения и имеет устройство сброса газовой фазы 5, совмещенное с мерным щупом для огнетушащего вещества.

Сосуд 1 оснащен устройством 2 формирования газожидкостной смеси вихревого типа, которое выполнено в виде конической камеры смешения с тангенциальным вводом в верхней части, подсоединенной посредством гибкого шланга высокого давления 9 для подачи рабочего газа (например, азота или CO₂), к сосуду 1 из пускового баллона 7, при этом подвод газа осуществляется по вихревому элементу 21, соосному камере 2 и выполненному в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%, а подача газожидкостной смеси в центральный трубопровод 11 осуществляется из нижней части камеры, соединенной с устройством слива огнетушащего вещества, совмещенным с предохранительным клапаном 4. Вертикальный патрубок 19 камеры 2 через тройник 20 соединен с устройством залива 3 огнетушащего вещества и сигнализатором давления 6.

Рабочий газ для установок модульного исполнения хранится в пусковом баллоне 7, расположенном рядом с емкостью для огнетушащего вещества, который оснащен запорно-пусковым устройством 8 электрического или термомеханического пуска. Кронштейном 10 осуществляется крепление баллона к строительной конструкции. Для обеспечения подачи газожидкостной смеси оптимальной концентрации ко всем оросителям 14, каждый узел распределительной сети 17 должен включать устройство распределения газожидкостной смеси, при разделении потока на два направления используется стандартный тройник 12, а при разделении потока на три и более направлений используется устройство распределения специальной конструкции 13, например камерного типа. Каждый ороситель 14 или блок оросителей 15 снабжен устройством ориентации 16 в одной или двух плоскостях.

Каждый ороситель 14 состоит из корпуса 26, выполненного в виде втулки, соосно которой к ее внутренней поверхности закреплен штуцер 27, выполненный в виде втулки с резьбовой и конической частями на концах. В штуцере 6 выполнен канал 28 для подвода сжатого воздуха. Перпендикулярно оси корпуса 26 к его внешней поверхности присоединен штуцер 25 с каналом 22 для подвода воды, соединенным с кольцевым каналом 23, образованным внутренней поверхностью корпуса 26 и внешней поверхностью штуцера 27. Перед конической частью штуцера 27, соосно ему, установлен элемент образования газо-водяного факела, выполненный в виде шайбы, представляющей собой съемный отбойник 24, закрепленный на конце болта 34, взаимодействующего с гайкой 33, жестко закрепленной на дугообразном стержне 32, установленном на контргайке 29, расположенной на внешней поверхности корпуса 26. На внешней поверхности корпуса 26 закреплен посредством резьбового соединения съемный подвижный насадок 30, выполненный в виде втулки, на торцевой части которой, обращенной в сторону съемного отбойника 24, выполнено коническое отверстие, образующее с конической частью штуцера 27 кольцевую щель для выхода воды. Отбойник 24 с торцевой поверхностью конической части штуцера 27 образуют зазор 31, регулировка которого производится посредством болта 34 и гайки 33. Поверхность съемного отбойника 24, обращенная в сторону конической части штуцера 27, может быть выполнена вогнутой и криволинейной, например сферической.

Для оптимальной работы оросителя системы пожаротушения должны соблюдаться следующие соотношения его параметров:

Отношение внутреннего диаметра «D» штуцера к внутреннему диаметру «d», лежит в оптимальном интервале величин: D /d=1,5÷2,5;

Отношение диаметра «D» штуцера к зазору «s» между съемным отбойником и торцом штуцера лежит в оптимальном интервале величин: D/s=15÷25.

Отношение диаметра «d» штуцера к кольцевому зазору «s₁» между конической поверхностью на торце штуцера и подвижным насадком, лежит в оптимальном интервале величин: d/s₁=9,5÷15,5.

Способ пожаротушения с применением газожидкостной смеси осуществляют следующим образом.

Сосуд 1, в котором хранится огнетушащее вещество, крепят кронштейнами 18 к строительной конструкции помещения и оснащают его устройством сброса газовой фазы 5, совмещенным с мерным щупом для огнетушащего вещества и устройством 2 формирования газожидкостной смеси вихревого типа, которое выполняют в виде конической камеры смешения с тангенциальным вводом газа в верхней части, затем подсоединяют посредством гибкого шланга высокого давления 9 рабочего газа, например азота или CO₃, к сосуду 1 из пускового баллона 7, при этом подвод газа осуществляют по вихревому элементу 21, соосному камере 2 и выполненному в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%, а подачу газожидкостной смеси в центральный трубопровод 11 осуществляют из нижней части камеры, соединенной с устройством слива огнетушащего вещества, совмещенным с предохранительным клапаном 4. Вертикальный патрубок 19 камеры 2 через тройник 20 соединяют с устройством залива 3 огнетушащего вещества и сигнализатором давления 6. Сформированную газожидкостную смесь по центральному трубопроводу 11 направляют к узловой точке распределительной сети, а затем через распределительную сеть 17 ко всем оросителям 14. Каждый ороситель 14 или блок оросителей 15 снабжают устройством ориентации 16 в одной или двух плоскостях.

Рабочий газ для установок модульного исполнения хранится в пусковом баллоне 7, расположенном рядом с емкостью для огнетушащего вещества, который оснащен запорно-пусковым устройством 8 электрического или термомеханического пуска. Кронштейном 10 осуществляется крепление баллона к строительной конструкции. Для обеспечения подачи газожидкостной смеси оптимальной концентрации ко всем оросителям 14, каждый узел распределительной сети 17 должен включать устройство распределения газожидкостной смеси, при разделении потока на два направления используется стандартный тройник 12, а при разделении потока на три и более направлений используется устройство распределения специальной конструкции 13, например камерного типа. Каждый ороситель 14 или блок оросителей 15 снабжен устройством ориентации 16 в одной или двух плоскостях.

Устройство для реализации способа пожаротушения с применением газожидкостной смеси.

В дежурном режиме в сосуде 1 для огнетушащего вещества избыточное давление отсутствует. При срабатывании ЗПУ на пусковом баллоне 7 рабочий газ поступает в устройство 2 формирования газожидкостной смеси и обеспечивает получение газожидкостной смеси требуемой концентрации за счет вихревого элемента 20, выполненного в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%.

Ороситель 14 системы пожаротушения работает следующим образом.

Газожидкостная смесь подается по центральному тройнику 35. С помощью подвижного насадка 30 газожидкостная смесь вытекает в виде кольца с регулируемой толщиной. Газожидкостная смесь проходит внутри этой струи и, отразившись от отбойника 3 под углом 90°, обеспечивает беспрепятственный круговой разброс тонких капель. Скорость удара сжатого газа составляет 150…160 м/с, благодаря чему достигается высокая степень дробления газожидкостной смеси и стабильность работы системы пожаротушения.

Ороситель газо-водяной системы пожаротушения отличается возможностью управления диаметром газо-водяного факела и высокой дисперсностью его частиц, что обеспечивается вогнутой формой отбойника и легкостью его перемещения. Чем уже щель, которую оставляет отбойник для выхода сжатого газа, тем больше диаметр факела и жестче его форма, тем больше в факеле тонкодисперсных капель.

Особенностью данной системы является использование газожидкостной смеси, которая подается к оросителям установки по одному трубопроводу, что значительно упрощает схему установки, ее монтаж и эксплуатацию.

Эффективность диспергирования жидкости обеспечивается следующими особенностям и технологии: истечение из оросителей предварительно полученной в специальном устройстве 2 газожидкостной смеси. Это позволяет при невысоких давлениях (0,3-1,0) МПа получить высокую скорость капель (до 200 м/с), что способствует их эффективному дроблению; создание особого вихревого режима течения газожидкостной смеси на входе в ороситель 14 с помощью конической камеры смешения с тангенциальным вводом.

Для повышения быстродействия устройства пожаротушения и эффективности распыла газожидкостной смеси сосуд, в котором хранится огнетушащее вещество, крепят кронштейнами к строительной конструкции помещения и оснащают его устройством сброса газовой фазы и устройством формирования газожидкостной смеси. Сформированную газожидкостную смесь по центральному трубопроводу направляют к узловой точке распределительной сети, а затем через распределительную сеть ко всем оросителям, причем каждый ороситель или блок оросителей снабжают устройством ориентации в одной или двух плоскостях, а газожидкостная смесь подается через центральный тройник к каждому оросителю, выполненному с возможностью управления диаметром газо-водяного факела и дисперсностью его частиц. 2 ил.

Устройство пожаротушения, содержащее сосуд, в котором хранится огнетушащее вещество, прикрепленный кронштейнами к строительной конструкции помещения и оснащенный устройством сброса газовой фазы, устройствами подвода газа и подачи газожидкостной смеси в центральный трубопровод с узловой точкой распределительной сети и оросителями с устройством ориентации в одной или двух плоскостях, отличающееся тем, что корпус каждого оросителя выполнен в виде втулки, соосно которой, к ее внутренней поверхности, закреплен штуцер, выполненный в виде втулки с резьбовой и конической частями на концах и каналом для подвода газожидкостной смеси, а перпендикулярно оси корпуса, к его внешней поверхности, присоединен штуцер с каналом для подвода газожидкостной смеси, соединенным с кольцевым каналом, образованным внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью штуцера для подвода газожидкостной смеси, перед конической частью которого, соосно ему, установлен элемент образования газоводяного факела, выполненный в виде шайбы, представляющей съемный отбойник, закрепленный на конце болта, взаимодействующего с гайкой, жестко закрепленной на дугообразном стержне, установленном на контргайке, расположенной на внешней поверхности корпуса, на которой закреплен посредством резьбового соединения съемный подвижный насадок, выполненный в виде втулки, на торцевой части которой, обращенной в сторону съемного отбойника, выполнено коническое отверстие, образующее с конической частью штуцера для подвода газожидкостной смеси, кольцевую щель для выхода газожидкостной смеси, причем отбойник с торцевой поверхностью конической части штуцера образуют зазор, регулировка которого производится посредством болта и гайки, а поверхность съемного отбойника, обращенная в сторону конической части штуцера для подвода газожидкостной смеси, выполнена вогнутой и сферической.