Быстродействующая автоматическая пожаротушащая система Российский патент 2021 года по МПК A62C37/08 

Область техники

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано на промышленных и гражданских объектах с повышенной пожарной опасностью для локализации очагов возгорания и поверхностного или локально-поверхностного тушения водой или воздушно-механической пеной пожаров в зданиях, сооружениях и на открытых технологических площадках на объектах 1-го класса опасности, в частности на производствах огнеопасной полимерной и пиротехнической продукции в виде фейерверков, осветительных ракет, настольных фонтанов, бенгальских огней и т.п. огнеопасных изделий.

Уровень техники

Устройства пожаротушения, в зависимости от состава огнетушащего вещества и способа его подачи на место возгорания, подразделяются на: водяные системы пожаротушения; системы пожаротушения тонкораспыленной водой; системы пенного пожаротушения; порошковые системы пожаротушения; газовые системы пожаротушения; аэрозольные системы пожаротушения.

Порошковые, газовые и аэрозольные системы пожаротушения имеют ограниченное применение и используются в основном для тушения пожаров на небольших площадях и в герметичных помещениях или для тушения пожаров в серверных, электростанциях, в лабораториях, где хранятся агрессивные химические вещества, бурно реагирующие с водой.

Наиболее распространенным огнетушащим веществом для защиты помещений и зданий является вода, так как она общедоступна и имеет хорошие охлаждающие и пожаротушащие свойства. Кроме того, водяные установки пожаротушения наименее сложные в монтаже, проектировании и использовании. В связи с этим наибольшее распространение получили водяные системы пожаротушения, системы пожаротушения тонкораспыленной водой и системы пенного пожаротушения.

Водопенное пожаротушение является одной из форм водяного пожаротушения, с той лишь разницей, что в этих установках применяется раствор пенообразователя в воде.

Согласно ГОСТ Р 50680-94 установки водяного пожаротушения автоматические. по типу оросителей подразделяют на спринклерные и дренчерные. Спринклерные установки подразделяют на водозаполненные, воздушные, водовоздушные. Дренчерные установки по виду привода подразделяют на электрические, гидравлические, пневматические, механические, комбинированные.

Важнейшим параметром автоматических установок пожаротушения является время срабатывания - время с момента принятия установкой фактора пожара до момента начала истечения огнетушащего вещества из самого удаленного и высокорасположенного оросителя установки.

По времени срабатывания автоматические установки пожаротушения согласно ГОСТ Р 50680-94 подразделяют на быстродействующие - с продолжительностью срабатывания не более 3 секунд; среднеинерционные - с продолжительностью срабатывания не более 30 секунд и инерционные - с продолжительностью срабатывания свыше 30 секунд, но не более 180 секунд.

Спринклерные устройства пожаротушения состоят из спринклеров (оросителей), монтированных в трубопровод, в котором находятся под давлением вода или воздух. Принцип действия спринклерных установок основан на перепадах давления в системе при пожаре. В случае пожара температура в помещении возрастает, и при достижении определенной температуры над очагом пожара срабатывают термочувствительные элементы и вода или водопенный раствор начинают вырываться из трубопровода наружу, падает давление в системе, затем срабатывает узел управления жидкостью в трубопроводе и запускается насос в насосной станции и непосредственно над очагом пожара начинает струями распыляться вода.

Дренчерные устройства пожаротушения по своему устройству и принципу действия во многом напоминают спринклерные, но они не имеют термозамков, то есть все время находятся в открытом состоянии и более медленно выходят на рабочий режим.

Основная разница между спринклерным и дренчерным пожаротушением состоит в том, что при спринклерном пожаротушении распыление воды происходит преимущественно над очагом пожара, а при дренчерном преимущественно во всем объеме защищаемого помещения или по всей защищаемой площади.

Спринклерные и дренчерные установки пожаротушения легко доступны, экономично используют тушащее вещество и безопасны для здоровья людей. Такие водяные или водопенные установки чаще всего используют в местах с массовым скоплением людей, например в торгово-развлекательных центрах, магазинах, офисах.

Известна спринклерная система пожаротушения, содержащая сеть магистральных и распределительных трубопроводов, постоянно заполненных жидким огнетушащим составом со спринклерными оросителями, источник водоснабжения, представляющий собой резервуар с водой и систему водозабора с фильтром и насосом, два автоматических водопитателя, корпус спринклерного оросителя выполнен в виде штуцера со сквозным отверстием и резьбовой частью, причем в сквозном отверстии штуцера размещается втулка с закрепленной на ней фильтровальной сеткой, при этом резьбовой 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 винтом, который через упругую прокладку поджимает стеклянную колбу к тарельчатому клапану, при этом стеклянная колба опирается на клапан через упругую прокладку, закрепленную на внешней торцевой поверхности клапана, который посредством цепочки связан с одним из объемных ребер жесткости, а с другой стороны к втулке перпендикулярно ее оси крепится с помощью винтов распылительное устройство в виде розетки с центральным отверстием и лепестками, расположенными относительно друг друга с зазором [RU 2514488 A62C 31/02. Опубл. 27.04.2014.].

Известна спринклерная система пожаротушения, которая состоит из сети магистральных и распределительных трубопроводов, источника водоснабжения, двух автоматических водопитателей. Источник водоснабжения представляет собой резервуар с водой и систему водозабора с фильтром и насосом. Корпус спринклерного оросителя выполнен в виде цилиндрической гильзы с окнами на ее боковой поверхности. На обращенном в сторону распылительного устройства конце цилиндрической гильзы расположена перегородка. Распылительное устройство выполнено в виде розетки, которая образована частью сферической поверхности толщиной «s». Розетка крепится к торцевой поверхности гильзы посредством спиц, которые закреплены на резьбовой втулке. На другом резьбовом конце гильзы осесимметрично закреплен штуцер для подвода огнегасящего состава. Штуцер фиксируется на гильзе с помощью контргайки. На торце штуцера, который обращен в сторону распылительного устройства, выполнена коническая проточка. В проточку входит шаровой сегмент - блокирующий клапан. Стеклянная колба одним концом упирается в торец сегмента, другим - в упругий вкладыш. Вкладыш расположен в центре перегородки, в которой выполнены отверстия для прохода огнегасящего состава в сторону внутренней поверхности розетки. Технический результат - повышение эффективности пожаротушения за счет введения быстродействующих элементов в общей цепи автоматической системы пожаротушения [RU 2501587 A62C 31/02. Опубл. 20.12.2013].

Известна система пожаротушения с дренчерным оросителем, который содержит корпус в виде штуцера с каналом и рассекатель, закрепленный на держателях. Корпус соединен с по крайней мере двумя дугообразными держателями, которые удерживают втулку с закрепляемым на ней рассекателем. Рассекатель выполнен в виде диффузора с отогнутым в сторону основания пояском с расположенными по образующим конической поверхности пояска лепестками. Внутри рассекателя дополнительно установлен распылитель, выполненный в виде полусферы. Полусфера крепится посредством по крайней мере трех радиальных горизонтально расположенных плоских лепестков к внутренней поверхности рассекателя. Ось полусферы совпадает с осями сквозного канала штуцера и втулки, а ее внутренняя полость направлена в сторону втулки. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности пожаротушения за счет обеспечения возможности формирования равномерного мелкодисперсного распыленного потока жидкости и введения быстродействующих элементов в общей цепи автоматической системы пожаротушения [RU 2516641 A62C 31/02 В05В 1/26. Опубл. 20.05.2014].

Известна установка пожаротушения водяной завесой, которая содержит основной водопитатель с фильтром, опущенным в источник, и соединенный с магистральным трубопроводом. Кроме того, установка содержит систему подпитки, установленную параллельно линии основного водопитателя и включающую в себя трубопровод подпитки вспомогательного водопитателя и вспомогательный (автоматический) водопитатель. Контрольно-сигнальная система включает в себя контрольно-сигнальный клапан и сигнальный прибор, например в виде звуковой сирены. Магистральный трубопровод соединен с сетью распределительных трубопроводов, в которых смонтированы дренчерные головки. Каждая из головок выполнена в виде втулки с подводящим патрубком, клапаном и распыливающим элементом. Корпус выполнен в виде центральной втулки с внешней шестигранной и внутренней цилиндрической поверхностями. С двух торцевых сторон центральной втулки выполнена внутренняя резьба. К одной из торцевых сторон осесимметрично крепится посредством контргайки подводящий патрубок. К другой торцевой стороне крепится распыливающий элемент, выполненный в виде втулки, внутренний диаметр которой равен внутреннему диаметру подводящего патрубка. К втулке посредством дуг, расположенных по конической поверхности, крепится розетка, представляющая собой часть сферической поверхности, ограниченной внутренней и внешней полусферами. Центр полусферы лежит на линии, соединяющей оси центральной втулки и ось подводящего патрубка. На сферической поверхности с ее внешней стороны выполнены по крайней мере три паза, оси которых расположены на радиальных по отношению к полусфере линиях. В периферийной части полусферы выполнены по крайней мере три дроссельных отверстия, центры которых лежат в плоскости, параллельной диаметральной плоскости полусферы, которая перпендикулярна оси подводящего патрубка. Осесимметрично распыливающему элементу расположен блокирующий клапан, выполненный в виде шара, фиксируемого пружиной, расположенной внутри центральной втулки, к конической поверхности, выполненной на конце подводящего патрубка, обращенном в сторону распыливающего элемента. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности пожаротушения за счет введения быстродействующих элементов в общей цепи автоматической системы пожаротушения [RU 2482924 В05В 1/04, В05В 1/26, A62C 31/02. Опубл. 27.05.2013].

Известна дренчерная система пожаротушения, которая состоит из сети магистральных и распределительных трубопроводов и содержит источник водоснабжения. Сеть трубопроводов заполнена жидким огнетушащим составом и содержит дренчерные головки. Источник водоснабжения представляет собой резервуар с водой, систему водозабора с фильтром и насосом и два автоматических водопитателя. В главной питающей магистрали установлена сигнальная турбина. Дренчерная головка содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником. Корпус дренчерной головки выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку с закрепленным в ее нижней части соплом. Сопло выполнено в виде цилиндрической двухступенчатой втулки. Верхняя цилиндрическая ступень втулки соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником. Сердечник состоит из цилиндрической части с полым конусом. Конус установлен с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки. Кольцевой зазор сообщается, по крайней мере, с тремя радиальными каналами. Кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости. К конусу, в его нижней части, жестко прикреплен распылитель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины. На боковой поверхности конуса выполнены ряды цилиндрических дроссельных отверстий с осями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси конуса. В каждом ряду выполнены отверстия. Отверстия одного ряда смещены относительно отверстий другого ряда на угол, лежащий в диапазоне 15÷60° [RU 2471523 A62C 31/02 10.01.2013].

Известно устройство для пожаротушения, содержащее корпус и распределительную обойму с отверстиями, одно из которых выполнено в виде щели, установленной с возможностью поворота относительно корпуса. С помощью вращения обоймы устанавливают одно из отверстий напротив выходного отверстия корпуса, обеспечивая требуемый режим подачи огнетушащей жидкости в очаг пожара [FR 2309283, В05В 1/20, 1976].

Известно дренчерное устройство тушения пожара, содержащее сопряженный с коллектором узел вращения, выполненный с возможностью сопряжения с магистральным трубопроводом для подачи средства пожаротушения и с возможностью свободного вращения в узле вращения коллектора вокруг вертикальной оси под воздействием реактивных сил от струй истечения средства пожаротушения из устройств распределения средства пожаротушения. При этом устройства распределения средства пожаротушения выполнены в виде пеногенераторов с возможностью истечения из них средства пожаротушения в тангенциальном направлении относительно вертикальной оси вращения коллектора и придания вращательного момента коллектору. Средства пожаротушения прикреплены к коллектору посредством отводов по краям с возможностью изменения положения устройств распределения средства пожаротушения относительно горизонтальной плоскости и регулирования направлений струй истечения средства пожаротушения из них для увеличения равномерности распределения средства пожаротушения по защищаемой поверхности и увеличения площади защищаемой поверхности [RU 2577220 A62C 31/00 Опубл. 10.03.2016 Бюл. № 7]

Известны автоматические пожаротушащие системы, однако они недостаточно эффективно при причине неудовлетворительно большой длительности перехода в рабочий режим и преимущественно одноразовым механизмом включения/выключения запорно-пусковых устройств.

Известна установка автоматического пожаротушения с автоматическим запуском головки распылителя воды, направленной на очаг возгорания, от сигнала датчика противопожарной сигнализации, функционирующая в автономном режиме от запасенного объема воды в накопителе под давлением и используемая в технологическом потоке пиротехнического производства фейерверков, осветительных ракет, настольных фонтанов, бенгальских огней и т.п. огнеопасных изделий. Установка автоматического пожаротушения включает датчик пламени, связанный с блоком управления электровоспламенителем прерывателя термочувствительной нити, закрепленной над огнеопасным объектом защиты, и пожаротушащей головкой распылителя, которая скоммутирована с трубопроводом сети водоснабжения. Новым является то, что электровоспламенитель установлен в глухой ресиверной трубке монтажного кожуха в примыкании к натянутой поперек термочувствительной нити, которая замкнута с подпружиненным шибером головки распылителя, сообщающейся с резервным водонакопителем, связанным с трубопроводом сети через обратный клапан, при этом монтажный кожух установлен на вертикальной опоре с возможностью продольных перемещений [RU 2636009 A62C3/00 Опубл. 17.11.2017 Бюл. № 32 ].

Известна дренчерная установка пожаротушения с механическим включением, содержащая дренчерную сеть, соединенную трубопроводом с питателем огнегасящим составом, включающим в себя затворные устройства, кинематически связанные с натяжным пусковым тросом, снабженным легкоплавкими замками, причем легкоплавкие замки выполнены в виде кольца. Пусковой трос выполнен многожильным, продет в отверстие кольца, образуя петлю, и зафиксирован в нем продетой между жилами троса металлической шпилькой. На конце пускового троса закреплен легкий груз, взаимодействующий при срабатывании с левым плечом двуплечего спускового рычага, освобождая покоящийся на правом плече этого рычага тяжелый груз, который, падая, воздействует на выполненный в установке многоплечий рычаг, который взаимодействует одновременно с электрическим рубильником и затворными устройствами питателя огнегасящим составом. Питатель содержит, например, резервуар с водой и баллон с углекислым газом, при этом соединение дренчерной сети, резервуара с водой и баллона с углекислым газом выполнено в виде пульверизатора [RU 2428236 A62C35/00 Опубл. 10.09.2011 Бюл. № 25].

Известна установка автоматического пожаротушения с управляемой площадью орошения, содержащая оросители, пожарные извещатели, запорно-пусковое устройство и трубопровод с тушащей жидкостью, отличающаяся тем, что в качестве оросителей используются спринклеры с электрическим пуском, дымовые пожарные извещатели выполнены адресно-аналоговыми, а также она снабжена прибором приемно-контрольным и управления пожарным, шлейфами пожарной сигнализации и линиями управления спринклерами [RU 74298 A62C37/08 Опубл. 27.06.2008 Бюл. № 18].

Установка RU 74298 работает следующим образом: Образующиеся в ходе локального горения продукты сгорания в виде дыма улавливаются одним из адресно-аналоговых дымовых пожарных извещателей. Сигнал от сработавшего пожарного извещателя поступает по линии связи в прибор приемно-контрольный и управления пожарный. В приборе приемно-контрольном и управления пожарном по пришедшему сигналу определяется место возгорания или пожара, вероятные направление и скорость распространения огня. По этим данным в приборе вырабатывается команда об адресном срабатывании спринклера (или группы спринклеров), находящегося над зоной возгорания. Команда на пуск спринклера (спринклеров) подается в виде электрических сигналов по линиям управления. После срабатывания термочувствительных элементов спринклера (спринклеров) тушащая жидкость по трубопроводу подается в очаг возгорания и пожара, обеспечивая его тушение через открываемый спринклер (спринклеры).

Известна установка автоматического пожаротушения, содержащая напорную магистраль, распределительный трубопровод с оросителями, гидравлическую побудительную линию и запорно-пусковое устройство, включающее напорную и дренчерную камеры и мембранный клапан, установленный на указанных камерах, мембрана которого снабжена центральным отверстием малого диаметра, причем напорная камера выполнена сообщающейся с побудительной полостью клапана через центральное отверстие малого диаметра в мембране, а нижняя крышка клапана снабжена сквозными каналами, выходящими под мембрану и в дренчерную камеру [RU 16077 A62C35/00 Опубл. 10.12.2000 Бюл. № 34].

Известна установка автоматического пожаротушения, содержащая напорную линию с фильтром, побудительную линию с тепловыми датчиками, поверочным вентилем и сигнализирующим манометром, дренчерную линию с оросителями и запорное устройство, имеющее связанные с соответствующими линиями напорную, побудительную и дренчерные камеры и установленный между напорной и дренчерной камерами клапана, при этом клапан запорного устройства выполнен в виде подпружиненной эластичной мембраны, в которой выполнено калиброванное отверстие, соединяющее напорную и побудительную камеры запорного устройства, а дренчерная линия снабжена оросителями четырех видов: демпферными с выпуклой, вогнутой и плоской рабочими поверхностями и центробежными [RU 12027 A62C37/12 Опубл. 16.12.1999].

Запорное устройство RU 12027, имеющее напорную, побудительную и дренчерные камеры и установленный между напорной и дренчерной камерами клапан, отличается тем, что клапан выполнен в виде подпружиненной эластичной мембраны, в которой выполнено калиброванное отверстие, соединяющее напорную и побудительную камеры, а дренчерная камера выполнена из крутоизогнутого отвода.

Известен быстродействующий спринклер, содержащий корпус с выходным отверстием, перекрытым запорным клапаном, узел управления состоянием запорного клапана, который снабжен датчиком пожара, контролирующим зону, защищаемую спринклером , и блоком запуска, причем узел управления состоянием запорного клапана оборудован устройством электропуска, а входные выводы блока запуска связаны с выводами датчика пожара, а выходные выводы связаны с выводами электропуска. Узел управления состоянием запорного клапана содержит термочувствительный элемент, а в качестве устройства электропуска применен электрический термонагреватель. В качестве датчика пожара, контролирующего зону, защищаемую спринклером, применен дифференциальный тепловой пожарный извещатель, пожарный извещатель направленного действия или извещатель пламени, или датчик пожара, контролирующий зону, защищаемую спринклером, выполнен с выносным чувствительным элементом. Блок запуска размещен внутри корпуса датчика пожара, контролирующего зону, защищаемую спринклером. Спринклер может быть дополнительно снабжен кронштейном, на котором смонтирован датчик пожара, контролирующий зону, защищаемую спринклером. Блок запуска оборудован дополнительными выводами для связи с устройствами электропуска других спринклеров, а датчик пожара, контролирующий зону, защищаемую спринклером, связан с блоком запуска через прибор приемно-контрольный и управления [RU 2014138318 A62C 2/00 Опубл. 10.04.2016 Бюл. № 10].

Известен спринклер со сбрасываемой крышкой, содержащий несущий корпус, по меньшей мере, одну форсунку, средство для введения спринклера в действие, срабатывающее под воздействием тепла, и крышку, которая в защитном положении зафиксирована перед форсункой для механической защиты средства для введения спринклера в действие при его нахождении в неактивном режиме. Крышка размещена с возможностью смещения в положение открывания, при котором она освобождает форсунку так, чтобы средство для введения спринклера в действие было открыто и форсунка могла, после освобождения средства для введения спринклера в действие, распылять огнегасящий состав при нахождении спринклера в активном режиме. Несущий корпус содержит вход для подачи огнегасящего состава. Кроме того, спринклер содержит устройство, которое установлено с возможностью смещения относительно несущего корпуса и которое находится под давлением текучей среды для смещения относительно несущего корпуса и воздействует на запор, для его открытия и, следовательно, смещения крышки в положение открывания с открытием средства для введения спринклера в действие и с переводом спринклера в режим ожидания, при котором средство для введения в действие не разрушено и размещено с возможностью реагирования на воздействие тепла и обеспечения срабатывания спринклера и переведения его в активный режим [RU 2243798 A62C37/00, A62C35/68 Опубл. 10.01.2005 Бюл. № 1, Заявка PCT FI 00/00866 (06.10.2000)]

Известен замок для спринклеров и форсунок с тепловым расцеплением для распылительных форсунок, форсунок тонкого распыления и спринклеров с интеллектом. На замке с тепловым расцеплением, имеющем корпус форсунки, выходной канал и выходное отверстие, с помощью плавкого разобщающего механизма фиксируется защитная пластина. Плавкий разобщающий механизм с кольцом в случае применения разъединяется с помощью нагревательного элемента, установленного в кольце, и открывается выходное отверстие. Конструктивный элемент, например, тарельчатая пружина, создает предпосылки для того, чтобы в момент расплавления плавкого разобщающего механизма начала действовать сила, а защитная пластина с силой была удалена с выходного отверстия. Обеспечивается срабатывание устройства в случае аварии без подачи энергии [RU 2243798 A62C 37/12 Опубл. 10.08.2011 Бюл. № 22, Заявка PCT IB 2007/052208 (12.06.2007), Публикация заявки PCT WO 2008/004142 (10.01.2008)].

Известен быстродействующий спринклер, содержащий корпус с выходным отверстием, перекрытым запорным клапаном, узел управления состоянием запорного клапана, отличающийся тем, что снабжён датчиком пожара, контролирующим зону, защищаемую спринклером, и блоком запуска, причём узел управления состоянием запорного клапана оборудован устройством электропуска, а входные выводы блока запуска связаны с выводами датчика пожара, а выходные выводы связаны с выводами электропуска. Узел управления состоянием запорного клапана содержит термочувствительный элемент, а в качестве устройства электропуска применён электрический термонагреватель. В качестве датчика пожара, контролирующего зону, защищаемую спринклером, применён дифференциальный тепловой пожарный извещатель, пожарный извещатель направленного действия извещатель пламени датчик с выносным чувствительным элементом. Блок запуска размещён внутри корпуса датчика пожара, контролирующего зону, защищаемую спринклером и оборудован дополнительными выводами для связи с устройствами электропуска других спринклеров, при этом датчик пожара, контролирующий зону, защищаемую спринклером связан с блоком запуска через прибор приёмноконтрольный и управления [RU 149795 A62C2/00 Опубл. 20.01.2015 Бюл. № 2].

Известен ороситель спринклерный быстродействующий состоящий из штуцера, дужек, пружины, крышки, опоры запорного устройства, рычага, колпачка, стеклянной термоколбы, рассекателя потока, отражателя потока (розетки), регулировочного винта, который имеет запорное устройство, состоящее из рычага в виде скобы, у которого один конец скобы содержит отверстие для термоколбы и располагается в снаряженном состоянии параллельно опоре запорного устройства, а другой конец скобы, с одной стороны имеет паз для опоры, а с другой углубление для регулировочного винта, и располагается в снаряженном состоянии под углом 90° по отношению к опоре, что позволяет, исключить возможность зависания конструктивных элементов во время срабатывания запорного устройства, кроме того, детали запорного устройства совместно с дужками оросителя надежно защищает термоколбу от механических повреждений [RU 89400 A62C37/080 Опубл. 10.12.2009 Бюл. № 34].

Известно запорно-пусковое устройство для установок пожаротушения пожаротушения в производствах, характеризующихся высокой степенью пожаро- и взрывоопасности, содержащее корпус с отверстиями для входа и выхода огнетушащей жидкости, разрывную мембрану, перекрывающую входное отверстие, гильзу, охватывающую корпус и образующую вместе с ним кольцевой канал. В корпусе размещен подпружиненный поршень со штоком. Устройство имеет средство разрушения мембраны, газовую камеру и пиропатронный заряд. Средство разрушения мембраны выполнено в виде тросовой связи, корпус снабжен устройством ручного пуска. Поршень и устройство ручного пуска смонтированы в корпусе соосно. Кольцевой канал на выходе выполнен лабиринтным. Мембрана установлена из хрупкого материала, преимущественно керамики [RU 2092204 A62C37/40 Опубл. 10.10.1997].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является автоматическая система пожаротушения, содержащая блок снабжения энергией и подачи тушащего средства, блок контроля и управления, блок обнаружения и тушения пожара, магистральный трубопровод, распределительный трубопровод и включает несколько оросительных устройств с оросителями с замками и чувствительными элементами. Каждое оросительное устройство содержит штуцер с розеткой, запорный клапан с закрытым замком калиброванным отверстием, зафиксированный на седле штуцера посредством чувствительных элементов с памятью формы, при этом замок зафиксирован на запорном клапане хрупким элементом (стержень), на стержень насажены хомуты с рычагами. Чувствительные элементы в дежурном режиме имеют форму дуги, один конец которой зафиксирован в шайбе на штуцере, которая может перемещаться вдоль штуцера при помощи гаек, другой контактирует с клапаном, а плоскость дуги радиальна оси штуцера. В критическом режиме чувствительные элементы приобретают линейную форму. Замок оросительного устройства выполнен в виде диска с хвостовиком, при этом хвостовик расположен над незафиксированным концом одного из чувствительных элементов, причем тяга крепится одним концом к чувствительному элементу в зоне дуги, наиболее удаленной от оси штуцера, а другим концом непосредственно к рычагу хомута смежного оросительного устройства [RU 2023457 A62C37 Опубл. 30.11.1994 (прототип) ].

Общим недостатком прототипа и известных спринклерных и дренчерных устройств водного и водопенного пожаротушения автоматических систем пожаротушения является недостаточная эффективность пожаротушения, обусловленная недостаточно высокой скоростью срабатывания и выхода на рабочий режим пожаротушения, преимущественно одноразовым механизмом включения запорно-пусковых устройств, а также взрывонезащищенность.

Примеров конструктивного исполнения автоматических систем пожаротушения с электромагнитными приводами запорно-пусковых устройств в объеме проведенного поиска не выявлено.

Задача и технический результат

Решаемой настоящим изобретением задачей и достигаемым при использовании изобретения техническим результатом является повышение эффективности пожаротушения за счет обеспечения возможности автоматической подачи огнетушащего вещества менее чем за 3 (три) секунды после начала возгорания с заданными давлением и интенсивностью подачи огнетушащего средства в зоны возгорания или на поверхностный или локально-поверхностный очаг пожара с обеспечением необходимых гидравлических параметров системы пожаротушения, а также обеспечения возможности неоднократных включений/выключений запорно-пусковых устройств.

Раскрытие изобретения

Поставленная задача решается и требуемый технический результат достигаются тем, что в быстро действующей автоматической пожаротушащей системе, содержащей трубопровод подвода огнетушащего вещества и средства распределения огнетушащего вещества над зонами возможного возгорания или пожара с запорно-пусковыми устройствами, согласно изобретения запорно-пусковые устройства выполнены с электромагнитными приводами с возможностью автоматического открытия выходов огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества по сигналу извещателей возгорания или пожара.

При этом в быстро действующей автоматической пожаротушащей системе запорно-пусковые устройства содержат

стационарно установленные электромагнитные замки с якорями замков,

шарнирно установленные и притягивающуюся к якорям замков магнитными силами при подаче электрического тока в электромагнитные замки прижимные планки и

сопрягаемые с прижимными планками заглушки выходов огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества,

выполненные с возможностью открытия выходов огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества посредством отстранения заглушек от выходов огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества при освобождении прижимных планок от притягивающих магнитных сил в моменты открытия электромагнитных замков по сигналу извещателей возгорания или пожара в результате прекращения подачи электирического тока в электромагнитные замки,

средства распределения огнетушащего вещества содержат насадки с центробежными распылителями или разбрызгивателями огнетушащего вещества в виде воды или водного раствора пенообразователя,

а извещатели возгорания или пожара выполнены в виде тепловых пожарных датчиков, пожарных датчиков направленного действия, извещателей пламени и дыма или датчиков с выносным чувствительным элементом с возможностью инициирования управляющих сигналов в моменты возгорания или пожара.

В запорно-пусковых устройствах прижимы шарнирно соединены с заглушками с возможностью плотной самоустановки заглушек на выходах огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества и содержат средства ускорения открытия выходов огнетушащего вещества из средств огнетушащего вещества, выполненные, например, в виде пружин, установленных между прижимами и средствами распределения огнетушащего вещества.

Кроме этого быстродействующая автоматическая пожаротушащая система может быть изготовлена во взрывозащитном исполнении с возможностью автоматического срабатывания запорно-пусковых устройств по сигналу извещателей возгорания или пожара в течение времени менее 3-х секунд, может содержать средства распределения огнетушащего вещества в виде дренчеров, спринклеров или пенооросителей и изготовлена с возможностью разбрызгивания или распыления воды или водного раствора пенообразователя.

Кроме этого быстродействующая автоматическая пожаротушащая система может быть изготовлена с возможностью функционирования в автономном режиме от запасенного объема воды в накопителе под давлением

В качестве отдельных элементов, деталей, блоков и узлов в предлагаемой быстродействующей автоматической пожаротушащей системе могут быть использованы различное известное оборудование, материалы с применением известных конструктивных, технологических и управленческих решений, обычно применяемых в современной противопожарной технике.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 - 4 показаны чертежи быстродействующей автоматической пожаротушащей системы с запорно-пусковыми устройствами, где показаны: насадки с распылителями или разбрызгивателями огнетушащего вещества 1 на средствах распределения огнетушащего вещества, заглушки 2 выходов огнетушащего вещества из насадок с распылителями или разбрызгивателями огнетушащего вещества 1, выполненные в виде стационарно зафиксированных труб, швелеров или консолей средства 3 стационарной установки якорей 5 электромагнитных замков 6, прижимные планки 5, сопрягаемые с прижимными планками 5 прижимы 4 с заглушками 2 выходов огнетушащего вещества из насадок с распылителями или разбрызгивателями огнетушащего вещества 1, электромагнитные замки 6, якори 7 электромагнитных замков 6.

На фиг. 1 показан общий вид быстродействующей автоматической пожаротушащей системы с запорно-пусковыми устройствами средств распыления или разбрызгивания огнетушащего вещества с электромагнитными приводами.

На фиг. 2 - 4 показаны конструктивные особенности запорно-пусковых устройств средств распыления или разбрызгивания огнетушащего вещества в быстродействующей автоматической пожаротушащей системе с электромагнитными приводами запорно-пусковых устройств.

Осуществление изобретения

Быстродействующая автоматическая пожаротушащая система предназначена для быстрой в течение менее 3-х секунд и эффективной локализации очагов возгорания и поверхностного или локально-поверхностного тушения водой или воздушно-механической пеной пожаров класса А (твердые материалы) на производственных объектах I класса опасности, где требуется быстрое включение с выходом на рабочий режим функционирования до 3-х (трех) секунд, что особо актуально на пожаро-взрывоопасных производствах легко воспламеняющейся полимерной и пиротехнической продукции.

Оригинальное конструктивное исполнение запорно-пусковых устройств быстродействующей автоматической пожаротушащей системы и быстродействующей автоматической пожаротушащей системы с предлагаемыми запорно-пусковыми устройствами в целом позволяют обеспечить повышение эффективности пожаротушения, то есть обеспечивают достижение требуемого технического результата, за счет возможностей:

- автоматического обнаружения очагов загорания извещателями (датчиками) пламени, либо тепловыми замками с выдачей соответствующих управляющих сигналов на исполнительные механизмы систем и устройств;

- автоматического менее чем за 3 секунды срабатывания запорно-пусковых устройств по сигналам извещателей возгорания или пожара с автоматическим открытием выходов огнетушащего вещества из средств распыления огнетушащего вещества

- автоматической менее чем за 3 секунды подачи огнетушащего вещества в виде воды или раствора пенообразователя с заданными давлением и интенсивностью в зоны, где происходит возгорание, на поверхностный или локально-поверхностный очаг пожара охраняемого объекта класса А (твердых горючих материалов) по ГОСТ 27331-87;

- обеспечения технологически необходимых и оптимальных гидравлических параметров режимов пожаротушения до выхода на рабочие характеристики насосной станции по причине первоначально нахождения огнетушащего вещества в трубопроводе огнетушащего вещества под давлением в результате обеспечения плотной фиксации заглушек на средствах распыления огнетушащего вещества.

Детально показанное на чертежах запорно-пусковые устройства быстродействующей автоматической пожаротушащей системы (фиг. 2-4) конструктивно содержат:

стационарно установленные электромагнитные замки 6 с якорями замков 7,

шарнирно установленные и притягивающиеся к якорям замков 7 магнитными силами при подаче электрического тока в электромагнитные замки 6 прижимные планки 5 и

сопрягаемые с прижимными планками 5 прижимы 4 с заглушками 2 средств распыления или разбрызгивания огнетушащего вещества 1,

выполненные с возможностью открытия выходов огнетушащего вещества из средств распыления огнетушащего вещества при освобождении прижимных планок с заглушками в моменты открытия электромагнитных замков при прерывании подачи в них электрического тока по сигналу извещателей возгорания или пожара.

Запорно-пусковое устройство быстродействующей автоматической пожаротушащей системы работает следующим образом:

В рабочем режиме ожидания срабатывания на электромагнитный замок запорно-пускового устройства подается электрический ток, который обеспечивает наличие магнитных сил, притягивающих прижимную планку к якорю элетромагнитного замка.

Зафиксированная на якоре электромагнитного замка прижимная планка воздействует на прижим, который посредством заглушки плотно перекрывает выход огнетушащего вещества из средств распыления огнетушащего вещества с сохранением в трубопроводах подвода огнетушащего вещества нормативного давления.

По сигналу извещателя возгорания или пожара, выполненного например в виде теплового пожарного датчика, пожарного датчика направленного действия, извещателя пламени, извещателя дыма или датчика с выносным чувствительным элементом, которые могут функционировать с точностью до 0,1 секунды, обеспечивается прекращение подачи электрического тока в электромагнитный замок запорно-пускового устройства с автоматическим мгновенным исчизновением в электромагнитном замке магнитных сил, притягивающих прижимную планку к якорю замка.

После прекращения подачи электрического тока в электромагнитный замок он мгновенно раскрывается, действие притягивающих прижимную планку к якорю замка магнитных сил мгновенно прекращается, прижимная планка под действием силы тяжести и ответного противодействия прижима на шарнире откидывается от якоря и освобождает прижим, что в свою очередь позволяет заглушке мгновенно открыть выход огнетушащего вещества, которое под воздействием внутреннего давления начинает распыляться или разбрызгиваться в зоне возгорания или пожара обеспечивая быстрое и эффективное тушение возгорания или пожара.

Быстродействующая автоматическая пожаротушащая система с запорно-пусковыми устройствами с электромагнитными приводами может размещаться над защищаемой площадью или защищаемым оборудованием с прикреплением к трубопроводам, конструкциям стен и перекрытий здания, консолям или к специальным опорам при размещении вне здания.

Натурные испытания быстродействующей автоматической пожаротушащей системы под наименованием БАПС ПУРГА в реальных производственных условиях производства пожароопасной полимерной и пиротехнической продукции показали уверенное решение поставленной задачи и достижение технического результата, а именно повышение эффективности пожаротушения за счет быстрой в течение времени менее 3-х секунд с момента обнаружения возгорания или пожара подачи необходимого количества распыленного огнетушащего средства с расходом не менее 15,2 л/с в зоны возгорания или пожара и тем самым быстро и эффективно локализовать и потушить возгорания и/или пожары.

Таким образом, экспериментально в реальных производственных условиях доказано, что все существенные признаки изобретения находятся в причинно-следственной связи с техническим результатом, получаемым от использования изобретения.

Конкретные особенности конструкции и операции способа тушения пожара определены экспериментально, реализованы в виде реальных конструкций и практически проверены в процессе натурных испытаний в реальных производственных условиях, что подтверждает возможность реализации изобретения промышленным способом прилагаемыми чертежами.

Натурные испытания запорно-пускового устройства и системы в целом в реальных производственных условиях показали уверенное решение поставленной задачи и достижения требуемого технического результата.

Проведенный анализ показывает, что все общие и частные признаки изобретения находятся в причинно-следственной связи с требуемым техническим результатом и являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать изобретение промышленным способом.

Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков изобретения, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения», доказанную в разделе «Осуществление изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, успешное решение поставленной изобретательской задачи и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленное техническое решение удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано в промышленных и гражданских объектах с повышенной пожарной опасностью для локализации очагов возгорания и поверхностного или локально-поверхностного тушения водой или воздушно-механической пеной пожаров в зданиях, сооружениях и на открытых технологических площадках на объектах 1-го класса опасности, в частности на производствах огнеопасной полимерной и пиротехнической продукции. Автоматическая пожаротушащая система содержит трубопровод подвода огнетушащего вещества, средства распределения огнетушащего вещества над зонами возможного возгорания или пожара с запорно-пусковыми устройствами, запорно-пусковыми устройства выполнены с электромагнитными приводами с возможностью автоматического открытия выходов огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества по сигналу извещателей возгорания или пожара и содержат стационарно установленные электромагнитные замки с якорями замков, шарнирно установленные и притягивающиеся к якорям замков магнитными силами при подаче электрического тока в электромагнитные замки прижимные планки и сопрягаемые с прижимными планками прижимы с заглушками выходов огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества, выполненные с возможностью открытия выходов огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества посредством отстранения заглушек от выходов огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества при освобождении прижимных планок от притягивающих магнитных сил в моменты автоматического открытия электромагнитных замков по сигналам извещателей возгорания. Технический результат заключается в повышении эффективности пожаротушения. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Быстродействующая автоматическая пожаротушащая система, содержащая трубопровод подвода огнетущащего вещества и средства распределения огнетушащего вещества над зонами возможного возгорания или пожара, характеризующаяся тем, что запорно-пусковые устройства выполнены с электромагнитными приводами с возможностью автоматического открытия выходов огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества и содержат стационарно установленные электромагнитные замки с якорями замков,

шарнирно установленные и притягивающиеся к якорям замков магнитными силами при подаче электрического тока в электромагнитные замки прижимные планки и

сопрягаемые с прижимными планками прижимы с заглушками выходов огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества,

выполненные с возможностью открытия выходов огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества посредством отстранения заглушек от выходов огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества при освобождении прижимных планок от притягивающих магнитных сил в моменты автоматического открытия электромагнитных замков по сигналам извещателей возгорания или пожара.

2. Быстродействующая автоматическая пожаротушащая система по п. 1, характеризующаяся тем, что запорно-пусковые устройства выполнены с электромагнитными приводами с возможностью автоматического открытия выходов огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества по сигналу извещателей возгорания или пожара.

3. Быстродействующая автоматическая пожаротушащая система по п. 1, характеризующаяся тем, что прижимы шарнирно соединены с заглушками с возможностью плотной самоустановки заглушек на выходах огнетушащего вещества из средств распределения огнетушащего вещества и содержат средства ускорения открытия выходов огнетушащего вещества из средств огнетушащего вещества, выполненные, например, в виде пружин, установленных между прижимами и средствами распределения огнетушащего вещества.

4. Быстродействующая автоматическая пожаротушащая система по п. 1, характеризующаяся тем, что извещатели возгорания или пожара выполнены в виде тепловых пожарных датчиков, пожарных датчиков направленного действия, извещателей пламени и дыма или датчиков с выносным чувствительным элементом с возможностью инициирования управляющего сигнала в моменты возгорания или пожара.

5. Быстродействующая автоматическая пожаротушащая система по п. 1, характеризующаяся тем, что выполнена с возможностью автоматического срабатывания запорно-пусковых устройств по сигналу извещателей возгорания или пожара в течение времени менее 3 секунд.

6. Быстродействующая автоматическая пожаротушащая система по п. 1, характеризующаяся тем, что изготовлена во взрывозащитном исполнении.

7. Быстродействующая автоматическая пожаротушащая система по п. 1, характеризующаяся тем, что средства распределения огнетушащего вещества содержат насадки с центробежными распылителями или разбрызгивателями огнетушащего вещества в виде воды или водного раствора пенообразователя.

8. Быстродействующая автоматическая пожаротушащая система по п. 1, характеризующаяся тем, что содержит средства распределения огнетушащего вещества в виде дренчеров, спринклеров или пенооросителей.

9. Быстродействующая автоматическая пожаротушащая система по п. 1, характеризующаяся тем, что выполнена с возможностью функционирования в автономном режиме от запасенного объема воды в накопителе под давлением.