СПРИНКЛЕРНАЯ УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ УКАЗАННОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 2018 года по МПК A62C35/00 

Изобретение относится к пожарной технике, более конкретно к быстродействующим автоматическим водозаполненным спринклерным установкам пожаротушения.

Спринклерная установка предназначена для сверхраннего обнаружения пожара, для последующего малоинерционного запуска средств тушения, для бережных (за счет применения малых объемов воды) локализации и тушения пожаров на объектах, имеющих в качестве единственного источника водоснабжения трубопровод хозяйственно-питьевого назначения, таких как дачи, коттеджи, квартиры, торговые точки, сауны и т.п.

Из уровня техники известна спринклерная установка пожаротушения по патенту RU 2424838 C1, взятая за прототип, которая может работать от трубопровода хозяйственно-питьевого назначения и обеспечивать необходимый уровень давления в сети.

В состав известной спринклерной установки пожаротушения, выбранной в качестве прототипа, входят источник водоснабжения, сеть магистральных и распределительных трубопроводов со спринклерными головками, дополнительно содержится основной водопитатель с фильтром, опущенными в источник, который соединен с магистральным трубопроводом, и система подпитки, установленная параллельно линии основного водопитателя и включающая в себя трубопровод подпитки вспомогательного водопитателя и вспомогательный автоматический водопитатель. Контрольно-сигнальная система включает в себя контрольно-сигнальный клапан. Магистральный трубопровод соединен с сетью распределительных трубопроводов, в которых смонтированы спринклерные головки. Каждая головка выполнена в виде штуцера со сквозным отверстием и резьбовой частью, переходящей в торцевую клапанную часть. Штуцер посредством осесимметричного кронштейна, состоящего из двух вертикальных объемных ребер жесткости и жестко связанных с ними двух наклонных призматических ребер, жестко соединен с полой цилиндрической втулкой с внутренней резьбой, взаимодействующей с зажимным болтом, который поджимает стеклянную колбу к запирающему тарельчатому клапану. С другой стороны к втулке, перпендикулярно ее оси, крепится распылительное устройство в виде розетки с лепестками, расположенными относительно друг друга с зазором. Тарельчатый клапан расположен через прокладку осесимметрично на стороне штуцера, противоположной резьбовой части. Стеклянная колба с жидкостью внутри является термочувствительным элементом, срабатывающим на превышение температуры.

Известная спринклерная установка способна автоматически обнаруживать возгорание посредством спринклерных оросителей срабатыванием соответствующих стеклянных термоколб, способна обеспечивать автоматическую подачу воды по магистральному трубопроводу и через оросители посредством контрольно-сигнальной системы, способна в начальной момент тушения обеспечивать определенный напор воды посредством включения вспомогательного (автоматического) водопитателя параллельно линии основного водопитателя.

Недостатками прототипа является значительная инерционность автоматического обнаружения пожара, обусловленная значительной инерционностью срабатывания стеклянной термоколбы. Инерционность термоколбы не позволяет обнаруживать возгорания на ранних стадиях, что приводит к увеличению времени тушения и требует увеличения необходимого для тушения объема воды.

Дополнительным недостатком прототипа является неограниченный по времени расход воды при тушении. Применение больших объемов воды, непрерывно выливаемых на очаг возгорания, часто приводит к дополнительному ущербу, сопоставимому порой с ущербом, наносимого огнем.

Поэтому возникает необходимость исключить избыточное орошение очага возгорания, при этом надо ускорить процесс тушения.

Уменьшить расход воды при ликвидации пожара и ускорить процесс тушения позволяет использование тонкораспыленной воды. Факел тонкораспыленной воды (с каплями от 10 мкм до 150 мкм) дает увеличенную площадь испаряемой жидкости по сравнению с факелом, образованным при разбрызгивании воды обычным оросителем и состоящим из крупных брызг (с каплями более 150 мкм).

Известно применение специальных спринклерных оросителей для получения факелов тонкораспыленной воды, например, выполненных по патентам: RU 94154, RU 112634, RU 151278, RU 2557499.

Кроме того, важно для успешного тушения доставить мелкие капли воды к месту возгорания. Такое становится возможным, если придать каплям определенные вектор направления и скорость под действием определенного давления воды.

Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении эффективности противопожарной защиты объектов с использованием небольшого количества огнетушащего вещества, находящихся в условиях ненадежного и/или ограниченного снабжения водой, например, от трубопровода хозяйственного-питьевого назначения.

Техническая проблема может быть решена путем создания спринклерной установки пожаротушения, в которой содержится спринклерная водозаполненная распределительная трубопроводная сеть, находящаяся под определенным давлением воды, согласно изобретению распределительная сеть содержит управляемые спринклерные оросители тонкораспыленной воды, которые связаны со своими автономными блоками многофакторного контроля и управления с возможностью осуществления каждым блоком своего алгоритма мультикритериального раннего обнаружения и малоинерционного принудительного электропуска своего спринклерного оросителя тонкораспыленной воды посредством пиротехнического привода, при этом распределительная сеть выполнена с функцией автономного действия и соединена посредством питающего трубопровода и обратного клапана с электронасосом, установленным внутри бака-водопитателя, который посредством поплавкового клапана и трубопровода соединен с водопроводом хозяйственно-питьевого назначения, при этом электронасос связан электрокабелем с блоком силового управления, который подключен к устройству контроля и управления автоматикой, соединенным с устройством контроля уровня жидкости, который установлен в верхней части бака-водопитателя, и соединенным с датчиком давления, который установлен в питающем трубопроводе, и соединенным со средствами сигнализации и оповещения, причем устройство контроля и управления автоматикой выполнено с возможностью после принудительного пуска спринклерного оросителя тонкораспыленной воды управлять по сигналу датчика давления включением (посредством блока силового управления) электронасоса на заданную программой устройства продолжительность работы с целью формирования факела тонкораспыленной воды определенной продолжительности орошения.

Спринклерная установка пожаротушения может поддерживать давление воды в дежурном режиме в распределительной сети на уровне не менее 0,6 МПа.

Спринклерная установка пожаротушения может иметь автономные блоки многофакторного контроля и управления, выполненные в виде устройства принудительного пуска спринклерных оросителей «Старт 2» или «Старт 3» ТУ 4371-127-00226827-2014.

В спринклерной установке пожаротушения может быть спринклерный ороситель, выполненный в виде оросителя спринклерного тонкораспыленной воды «Бриз» ТУ 4854-107-00226827-2009.

В спринклерной установке пожаротушения электронасос может быть установлен на отдельный площадке снаружи бака-водопитателя.

Более подробно сущность изобретения поясняется при помощи чертежа.

На фиг. 1 представлена комбинированная схема спринклерной установки пожаротушения.

Установка содержит бак-водопитатель 1, соединенный посредством поплавкового клапана 2 с трубопровом хозяйственно-питьевого назначения, и распределительную трубопроводную сеть 3, соединенную посредством питающего трубопровода 4 и обратного клапана 5 с электронасосом 6, установленным в баке-водопитателе и соединенным электрокабелем 7 с блоком силового управления 8, подключенным к устройству контроля и управления автоматикой 9, к которому подключены устройство контроля уровня жидкости 10, датчик давления 11, оповещатель звуковой 12, оповещатель световой 13. Распределительная сеть содержит автономные блоки многофакторного контроля и управления 14 со своими пиротехническими приводами 15 и управляемыми спринклерными оросителями тонкораспыленной воды 16.

Кроме того, в верхней точке питающего трубопровода установлен кран трехходовой 17 с манометром показывающим 18.

Спринклерная установка пожаротушения работает следующим образом:

- заполняют первоначально бак-водопитатель 1 установки водой до определенного уровня от водопровода хозяйственно-питьевого назначения, автоматически поддерживая уровень воды посредством поплавкового клапана 2;

- обеспечивают автоматически в соединенных между собой питающем 4 и распределительных 3 трубопроводах давление воды на уровне не менее 0,6 МПа посредством работы электронасоса 6 и обратного клапана 5 и при помощи управляющих команд, поступающих от устройства контроля и управления автоматикой 9 в блок силового управления 8;

- вручную в процессе наладки установки посредством трехходового клапана стравливают из трубопроводной сети воздух;

- осуществляют контроль давления и управление давлением воды в распределительной сети посредством датчика давления 11, устройства контроля и управлении автоматикой, электронасоса и обратного клапана;

- контролируют охраняемый объект на предмет пожарной опасности автономными блоками многофакторного контроля и управления 14, установленными в распределительной трубопроводной сети, путем контроля изменений температуры и флуктуаций низкочастотного излучения, сравнивая полученные данные с предварительно записанными в памяти блока априорными образами, выполняют рекуррентную мультикритериальную обработку полученных значений данных предыстории и априорных параметров, в зависимости от степени коррелированности устанавливают уровни пожарной опасности, формируют соответствующие сигналы и команды;

- оповещают об уровнях пожарной опасности посредством звукового и светового оповещателей 12, 13;

- извещают об уровнях пожарной опасности на пожарный пост;

- осуществляют электропуск пиротехнического привода 15 по команде «Пуск», поступающей от обнаружившего очаг возгорания автономного блока многофакторного контроля и управления, разрушая при этом термоколбу соответствующего управляемого оросителя тонкораспыленной воды 16;

- формируют под действием определенного давления воды сработавшим оросителем тонкораспыленной воды факел из капель со средним диаметром менее 150 мкм с определенными вектором направления и скоростью над обнаруженным очагом пожара;

- осуществляют во время тушения подачу воды определенной продолжительности, поддерживая давление воды посредством автоматического включения электронасоса по управляющей команде устройства контроля и управления автоматикой в соответствии с заданным программным алгоритмом работы.

Новым в предлагаемой конструкции спринклерной установки пожаротушения по сравнению с прототипом является наличие распределительной сети, находящейся под гарантированным давлением воды, с использованием вместо обычных спринклерных оросителей многофункциональных автономных блоков многофакторного контроля и управления. При этом каждый блок состоит из мультикритериального извещателя, который связан со своим быстродействующим пиротехническим приводом, осуществляющим управляемый пуск специального спринклерного оросителя, который выполнен малорасходным и способным при давлении воды более 0,6 МПа формировать факел из мелких капель с высокой кинетической энергией, с ограниченной посредством устройства контроля и управления автоматикой продолжительностью орошения.

Вышеизложенная совокупность существенных признаков определяющим образом влияет на достижение более эффективной противопожарной защиты объектов, находящихся в условиях ограниченного снабжения объектов водой.

Предлагаемый способ противопожарной защиты обеспечивает многофакторный контроль за пожарной опасностью, обеспечивает практически мгновенное вскрытие в зоне обнаруженного очага пожара малорасходного оросителя на более ранней стадии развития пожара, обеспечивая при этом формирование тонкораспыленного потока воды.

Выполнение изложенных взаимосвязанных эксплуатационных функций позволяет получать технический результат, который выражается в повышении эффективности тушения при малом расходе огнетушащего вещества.

Спринклерная установка пожаротушения и способ ее эксплуатации предназначены для сверхраннего обнаружения пожара, для последующего малоинерционного запуска средств тушения, для тушения пожара малым объемом воды на объектах, имеющих в качестве единственного источника водоснабжения трубопровод хозяйственно-питьевого назначения, таких как дачи, коттеджи, квартиры, сауны и т.п. Спринклерная установка пожаротушения содержит распределительную сеть с управляемыми спринклерными оросителями тонкораспыленной воды, которые связаны со своими автономными блоками многофакторного контроля и управления с возможностью осуществления каждым блоком своего мультикритериального раннего обнаружения пожара и малоинерционного принудительного электропуска своего спринклерного оросителя посредством пиротехнического привода, при этом распределительная сеть выполнена с функцией автономного действия и соединена посредством питающего трубопровода и обратного клапана с электронасосом, соединенным с баком-водопитателем, который посредством поплавкового клапана соединен с водопроводом хозяйственно-питьевого назначения, и электронасос управляется блоком силового управления, связанным с устройством контроля и управления автоматикой, выполненным с возможностью управлять по сигналу датчика давления включением электронасоса на заданную программой устройства продолжительность работы с целью формирования факела тонкораспыленной воды определенной продолжительности орошения. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Спринклерная установка пожаротушения содержит спринклерную водозаполненную распределительную трубопроводную сеть, находящуюся под определенным давлением воды, отличающаяся тем, что распределительная сеть содержит управляемые спринклерные оросители тонкораспыленной воды, которые связаны со своими автономными блоками многофакторного контроля и управления с возможностью осуществления каждым блоком своего алгоритма мультикритериального раннего обнаружения и малоинерционного принудительного электропуска своего спринклерного оросителя тонкораспыленной воды посредством пиротехнического привода, при этом распределительная сеть выполнена с функцией автономного действия и соединена посредством питающего трубопровода и обратного клапана с электронасосом, установленным внутри бака-водопитателя, который посредством поплавкового клапана и трубопровода соединен с водопроводом хозяйственно-питьевого назначения, при этом электронасос связан электрокабелем с блоком силового управления, который подключен к устройству контроля и управления автоматикой, соединенным с устройством контроля уровня жидкости, который установлен в верхней части бака-водопитателя, и соединенным с датчиком давления, который установлен в питающем трубопроводе, и соединенным со средствами сигнализации и оповещения, причем устройство контроля и управления автоматикой выполнено с возможностью после принудительного пуска спринклерного оросителя тонкораспыленной воды управлять по сигналу датчика давления включением (посредством блока силового управления) электронасоса на заданную программой устройства продолжительность работы с целью формирования факела тонкораспыленной воды определенной продолжительности орошения.

2. Спринклерная установка пожаротушения по п. 1, отличающаяся тем, что давление воды в дежурном режиме в распределительной сети поддерживается на уровне не менее 0,6 МПа.

3. Спринклерная установка пожаротушения по п. 1, отличающаяся тем, что автономные блоки многофакторного контроля и управления выполнены в виде устройства принудительного пуска спринклерных оросителей «Старт 2» или «Старт 3».

4. Спринклерная установка пожаротушения по п. 1, отличающаяся тем, что спринклерный ороситель выполнен в виде оросителя спринклерного тонкораспыленной воды «Бриз».

5. Спринклерная установка пожаротушения по п. 1, отличающаяся тем, что электронасос установлен на отдельный площадке снаружи бака-водопитателя.

6. Способ эксплуатации спринклерной установки пожаротушения, характеризующийся тем, что заполняют первоначально бак-водопитатель установки водой до определенного уровня от водопровода хозяйственно-питьевого назначения, автоматически поддерживая уровень воды посредством поплавкового клапана; обеспечивают автоматически в соединенных между собой питающем и распределительных трубопроводах давление воды на уровне не менее 0,6 МПа посредством работы электронасоса и обратного клапана при помощи управляющих команд, поступающих от устройства контроля и управления автоматикой в блок силового управления; вручную в процессе наладки установки посредством трехходового клапана стравливают из трубопроводной сети воздух; осуществляют контроль давления и управление давлением воды в распределительной сети посредством датчика давления, устройства контроля и управлении автоматикой, электронасоса и обратного клапана; контролируют охраняемый объект на предмет пожарной опасности автономными блоками многофакторного контроля и управления, установленными в распределительной трубопроводной сети, путем контроля изменений температуры и флуктуаций низкочастотного излучения, сравнивая полученные данные с предварительно записанными в памяти блока априорными образами, выполняют рекуррентную мультикритериальную обработку полученных значений данных предыстории и априорных параметров, в зависимости от степени коррелированности устанавливают уровни пожарной опасности, формируют соответствующие сигналы и команды; оповещают об уровнях пожарной опасности посредством звукового и светового оповещателей; извещают об уровнях пожарной опасности на пожарный пост; осуществляют электропуск пиротехнического привода по команде «Пуск», поступающей от обнаружившего очаг возгорания автономного блока многофакторного контроля и управления, разрушая при этом термоколбу соответствующего управляемого оросителя тонкораспыленной воды; формируют под действием определенного давления воды сработавшим оросителем тонкораспыленной воды факел из капель со средним диаметром менее 150 мкм с определенными вектором направления и скоростью над обнаруженным очагом пожара; осуществляют во время тушения подачу воды определенной продолжительности, поддерживая давление воды посредством автоматического включения электронасоса по управляющей команде устройства контроля и управления автоматикой в соответствии с заданным программным алгоритмом работы.