Область техники
Изобретение относится к противопожарной технике, к ручным и стационарным устройствам для генерирования воздушно-механической гибридной пены средней кратности или распыленной воды и может быть использовано при изготовлении пожарно-технического оборудования, применяемого при тушении различных лесных, аварийно-транспортных, аварийно-промышленных и иных крупномасштабных пожаров, в частности при тушения пожаров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных природных и углеводородных газов (СПГ и СУГ), твердых горючих материалов, транспортных средств и промышленно-технического оборудования, а также для создания теплозащитных экранов и охлаждения распыленной водой в районах аварий, катастроф, стихийных бедствий, для дегазации и дезактивации, маскировки объектов гражданского и военного назначения.
Уровень техники
Известно, что наиболее эффективным современным средством пожаротушения является предложенная ранее авторами заявителя воздушно-механическая гибридная пена средней кратности, состоящая из полидисперсных пузырьков с утолщенной (обводненной) оболочкой – пены пониженной (низкой) кратности, и пузырьков с утоньщенной (обезвоженной) оболочной – пены повышенной (средней) кратности, образующих при смешении в процессе совместного движения гибридную пену средней кратности [RU 2757106, A62C 5/02, опубл. 11.10.2021, БИ 29; RU 2757479, A62C 5/02, опубл. 18.10.2021, БИ 29].
Известны генераторы воздушно-механической пены средней кратности в переносном и стационарном вариантах конструктивного исполнения, однако большинство известных генераторов пены средней кратности иных авторов обеспечивают получение пенных струй дальностью до 10 м, что ограничивает их использования при тушении крупномасштабных пожаров из-за высокого риска работающего в зоне пожара личного состава пожарных подразделений.
Известна мобильная пеногенерирующая установка многоцелевого назначения для генерирования пены преимущественно на объектах ядерно-топливного цикла, включающая емкость для воды или раствора пенообразователя, насос с электродвигателем, гребенку для подключения воздушно-пенных генераторов (пеногенераторов) средней кратности К=20-200 и пожарных стволов, трубопроводы, шланги и арматуру, дополнительно укомплектована пеногенераторами низкой кратности (К<20) и высокократной пены (К=200-1000), работающими с сетками двух типов (обычные - плоские или металлотканевые - объемного плетения), а на гребенке установлен вентиль, позволяющий плавно регулировать расход пенообразующего раствора, подаваемого в генератор высокократной пены с расходом 0,5-10 л/мин. Кроме того, емкость снабжена крышкой, предназначенной для ее герметизации при создании в ней давления до 6 атм. Указанные признаки обеспечивают повышение универсальности установки [RU 2308996 А62С 27/00, А62С 5/02, опубл. 27.10.2007].
Недостатком устройства по RU 230899 является значительный вес и габариты, низкая производительность и невозможность его использования при тушении пожаров в промышленных и малоэтажных зданиях городских и сельских населенных пунктов, тушении лесных и ландшафтных пожаров.
Известно разработанное ранее авторами заявителя устройство для формирования струи пены средней кратности повышенной дальнобойности, согласно которому для повышения производительности, экономичности и повышения эффективности пожаротушения за счет создания комбинированной струи пены средней кратности и повышения дальнобойности струи пены средней кратности до 20 м подают раствор пенообразователя на сетку в корпусе пеногенератора с получением струи пены средней кратности с увеличивающейся кратностью и уменьшающейся плотностью по направлению от центра к периферии посредством расположенного на сетке или внутри кассеты сеток средства или средств перераспределения количества пенообразующего раствора на поверхности сетки, выполненных в виде кольца, колец, кольцевых насадок или иных средств, расположенных внутри кассеты сеток и/или на поверхности сетки или кассеты сеток со стороны подачи струи пенообразующего раствора или со стороны выхода пены. Корпус этого пеногенератора выполнен в виде полого цилиндра, к которому со стороны подачи раствора пенообразователя прикреплено сопло или иное средство формирования струи раствора пенообразователя, и внутри корпуса со стороны выхода пены закреплена сетка. Корпус пеногенератора имеет длину от 0,3 до 1,5 расстояния от средства формирования струи раствора пенообразователя до сетки. Пеногенератор дополнительно содержит диффузор в виде полого цилиндра, закрепленного в корпусе пеногенератора непосредственно за сеткой со стороны выхода пены и выполненного длиной от 0,1 до 0,9 диаметра диффузора и площадью свободного сечения меньшей, чем площадь сечения сетки [RU 2170123 А62С 5/02, опубл. 10.07.2001].
Недостатками устройства по RU 2170123 является сложность конструкции средства или средств перераспределения количества пенообразующего раствора на поверхности сетки, а также отсутствие информации об особенностях крепления сетки в устройстве и о конструкции кассеты сеток.
Известен разработанный ранее авторами заявителя способ формирования струи пены средней кратности повышенной дальнобойности и устройство для его осуществления, по которым для повышения производительности, экономичности и эффективности пожаротушения комбинированной пеной средней кратности при одновременном упрощении изготовления, транспортирования и использования в систем пожаротушения, при получении струи пены обеспечивают подачу струи раствора пенообразователя на сетку в корпусе пеногенератора под давлением РП перед соплами от 0,4 до 1,2 МПа. В устройстве для формирования струи средней кратности, содержащем корпус и расположенную в корпусе сетку, корпус пеногенератора выполнен в виде полого цилиндра или двух или более полуцилиндров, соединенных друг с другом плоскостями, при этом внутри корпуса со стороны выхода пены закреплена сетка, корпус пеногенератора имеет длину от 0,3 до 1,5 расстояния от средства формирования струи раствора пенообразователя до сетки, а средство формирования направленной струи раствора пенообразователя выполнено в виде сопла или сопел или иных средств формирования направленной струи или струй, расположенного или расположенных на расстоянии от сетки, определяемом по формуле 
, где А - расстояние от центра сопла или иного средства формирования струи до сетки, м; Rs - радиальный размер сетки; tgα/2 - тангенс половины угла раскрытия струи раствора пенообразователя; α - угол раскрытия струи раствора пенообразователя на выходе из сопла или иного средства формирования направленной струи [RU 2180607, A62C 5/02, опубл. 20.03.2002, Бюл. № 8].
Недостатками устройства по RU 2180607 и иных известных пеногенерирующих устройств является отсутствие информации об особенностях крепления сетки в устройстве, о конструкции и технологии изготовления кассеты сеток как определяющего конструктивного фактора надежности и влияния на качество получаемой пены.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототипом) является генератор пены средней кратности ГПС-600 по ГОСТ Р 50409-92, содержащий изготовленные литыми из алюминиевого сплава марки АК7 или иных сплавов конический корпус генератора с насадком со стороны выхода пены и коническим коллектором (конфузором) со стороны подачи распыленного раствора пенообразователя на сетки, кассету сеток в виде кольца, обтянутого по торцевым плоскостям металлической сеткой с размером ячеек 0,8-1 мм, прикрепленный к корпусу посредством трех стоек центробежный распылитель вихревого типа с присоединительной головкой ГМ–70 [ГОСТ Р 50409-92 Генераторы пены средней кратности. Технические условия. Издание официальное. Госстандарт. Москва, 8 с. (прототип)].
Генератор ГПС 600 (прототип) по принципу действия представляет собой водоструйный эжекторный аппарат переносного типа.
Насадок в генераторе ГПС-600 предназначен для формирования пенного потока после кассеты сеток в компактную струю и увеличения дальности полета пены средней кратности до 10 м.
Распылитель вихревого типа в генераторе ГПС-600 имеет шесть окон, расположенных под углом 12°, что вызывает закручивание потока рабочей жидкости и обеспечивает получение на выходе распыленной струи раствора пенообразователя, покрывающей всю площадь поверхности кассеты сеток.
Генератор ГПС-600 (прототип) функционирует следующим образом: Выходящая из распылителя распыленная струя раствора пенообразователя за счет эжекции и создаваемого внутри корпуса пониженного давления подсасывает посредством конического коллектора (конфузора) атмосферный воздух и перемешивается с ним в корпусе.
Смесь капель пенообразующего раствора и воздуха попадает на кассету сеток.
На сетках деформированные капли образуют систему растянутых пленок, которые, замыкаясь в ограниченных объемах, составляют сначала элементарную (в виде отдельных пузырьков), а затем массовую пену.
Энергией вновь поступающих капель и воздуха масса пены выталкивается из пеногенератора и с формированием струи воздушно-механической пены средней кратности с кратностью 100 + 30, получаемой в результате интенсивного перемешивания в генераторе ГПС-600 в определенной пропорции трех компонентов: воды, пенообразователя и воздуха [Моисеев Ю.Н., Харламов Р.И., Колбашов М.А.. Пожарно-техническое и аварийно-спасательное оборудование. Учебное пособие. - Министерство РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий. ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы. Иваново, 2017, С. 36-38].
Основным техническим недостатком генератора ГПС-600 (прототипа) является недостаточная (всего около 8-10 м) дальность подачи пены средней кратности, а также недостаточная надежность эксплуатации. В частности, указанная в ГОСТ Р 50409-92 (с. 7 п. 2.19) вероятность 0,993 безотказной работы ГПС-600 за 50 часов работы или безотказной работы ГПС-2000 за 25 часов работы при номинальном давлении раствора пенообразователя перед распылителем 0,0,4-0,6 МПа (4-6 кг/см2) доказывает сравнительно низкую надежность пеногенераторов ГПС, обусловленную возможным разрушением кассеты сеток с вырыванием сеток из узлов их крепления с прекращением их нормальной работы в результате динамического давления воздействующих на сетки потоков. Это существенно ограничивает сферы и эффективность применения генератора ГПС-600 и повышает риски опасности для пожарного персонала.
Общим недостатком известных водопенных устройств пожаротушения является то, что известные стационарные и мобильные устройства генерирования пены средней кратности при сравнительно низкой надежности и неспособности нормального функционирования при повышенном давлении подаваемого на них раствора пенообразователя или воды имеют сравнительно низкую эффективность функционирования по причине недостаточной дальнобойности и производительности по генерации и подаче пены средней кратности.
При этом в известных общедоступных источниках сведений о генераторах пены средней кратности практически отсутствует информации об особенностях конструкции и технологиях изготовления кассет сеток или пакетов сеток и крепления в корпусе сеток, являющихся основным, нагружаемым динамическим давлением потока раствора пенообразователя или воды рабочим элементом генераторов пены средней кратности.
Решаемая проблема и технический результат
Не разрешенная должным образом до настоящего времени изобретательская задача, сдерживающая увеличение производительности и эффективности современных технологий и оборудования пожаротушения, заключается в том, что известные генераторы пены средней кратности или громоздки сложны и нетехнологичны в изготовлении, или не обеспечивают требуемой эффективности тушения крупных и быстротекущих пожаров по причинам недостаточной производительности и дальнобойности, поскольку известно, что при тушении крупномасштабных промышленных, лесных, аварийно-транспортных и аварийно-промышленных пожаров, требуется управляемое быстрое и равномерное покрытие всей пожароопасной площади огнетушащими средствами, предпочтительно воздушно-механической пеной средней кратности с максимально удаленных позиций.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в необходимости оперативного предотвращения возгораний и взрывов, снижения интенсивности горения и тушения крупномасштабных пожаров путем оперативного формирования и дальнобойного распределения воздушно-механической пены средней кратности или распыленной воды на больших площадях пожара горючих жидкостей, твердых горючих материалов, сжиженных природных и углеводородных газов (СПГ и СУГ), когда и где для предотвращения возгораний и тушения пожаров требуется оперативное покрытие огнетушащим средством всей пожароопасной площади, а также охлаждение и противопожарная защита соседних с пожаром зданий, сооружений, техники, оборудования, горючих и взрывоопасных материалов. Это возможно только при наличии и использовании достаточного количества конструктивно простых и технологичных в изготовлении, но удобных и эффективных в эксплуатации дальнобойных устройств генерации пены средней кратности или распыленной воды в различных по конструктивному исполнению ручных и стационарных установках, чего не наблюдается в настоящее время.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в повышении эффективности тушения аварийно-транспортных, лесных, аварийно-промышленных и иных пожаров за счет создания, массового изготовления и широкого практического использования конструктивно простых, технологичных в изготовлении и надежных в эксплуатации установок комбинированного тушения гибридной пеной средней кратности или распыленной водой с повышенной дальнобойностью.
Раскрытие сущности изобретения
Проблема (поставленная задача) решается и требуемый технический результат достигается тем, что согласно изобретению кассета сеток для установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой, содержащей корпус, установленную в корпусе кассету сеток формирования пены средней кратности или распыленной воды, ствол формирования пены низкой кратности или распыленной воды и средства подачи под давлением раствора пенообразователя или воды на кассету сеток и в ствол, выполнена со сквозным отверстием в сетках для размещения в нём ствола пены низкой кратности или распыленной воды и содержит коаксиально установленные один внутри другого кольцевые, с цилиндрическими боковыми поверхностями внутренний обод, содержащий установленную в нем посредством плоских, параллельных направлению движения в корпусе потоков раствора пенообразователя или воды в корпусе установки ребер кольцевую обойму со сквозным отверстием для размещения в нём ствола пены низкой кратности или распыленной воды, промежуточный обод и наружный обод и две расположенные с зазором относительно друг друга сетки, одна из которых, первая сетка, зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями внутреннего и промежуточного ободов, а другая, вторая сетка зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями промежуточного и наружного ободов, при этом перед и над отверстием в обойме в сетках выполнены отверстия, а края сеток около сквозного отверстия обоймы зафиксированы посредством скрепленных с обоймой кольцевых шайб.
При этом наружный контур кассеты сеток изготовлен овалообразной формы с полукруглыми боковыми краями и сопрягаемыми с ними плоским верхом и плоским низом, внутренний и промежуточный ободы с зафиксированными в зазоре между их сопрягаемыми боковыми поверхностями краями первой сетки установлены один внутри другого с натягом и дополнительно зафиксированы друг с другом точечной сваркой, а промежуточный и наружный ободы с зафиксированными в зазоре между их сопрягаемыми боковыми поверхностями краями второй сетки коаксиально установлены один внутри другого с натягом и дополнительно зафиксированы друг с другом точечной сваркой.
При этом кассета сеток изготовлена с возможностью формирования комбинированного потока (струи) воздушно-механической гибридной пены средней кратности или распыленной воды, получаемого в результате турбулентного безударного перемешивания в процессе совместного спутного движения формируемых на сетках струй воздушно-механической пены средней кратности или распыленной воды и соприкасающейся с ними снизу формируемой в стволе струи воздушно-механической пены низкой кратности или распыленной воды.
Поставленная проблема (задача) решается и требуемый технический результат достигается также тем, что при изготовлении описанной выше кассеты сеток для установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой, содержащей корпус, установленную в корпусе кассету сеток формирования пены средней кратности или распыленной воды, ствол формирования пены низкой кратности или распыленной воды и средства подачи под давлением раствора пенообразователя или воды на кассету сеток и в ствол, согласно изобретению кассету сеток изготавливают со сквозным отверстием в сетках для размещения в нем ствола пены низкой кратности или распыленной воды, содержащую коаксиально установленные один внутри другого кольцевые, с цилиндрическими боковыми поверхностями внутренний обод, содержащий установленную в нем посредством плоских, параллельных направлению движения потоков раствора пенообразователя или воды в корпусе установке ребер кольцевую обойму с отверстием для ствола пены низкой кратности или распыленной воды, промежуточный обод и наружный кольцевой обод и две расположенные с зазором относительно друг друга сетки, одна из которых, первая сетка, зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями внутреннего и промежуточного ободов, а другая, вторая сетка зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями промежуточного и наружного ободов, при этом в первой и во второй сетках под и над сквозным отверстием обоймы выполнены отверстия, а края первой и второй сеток около сквозного отверстия обоймы жестко зафиксированы посредством скрепленных с обоймой кольцевых шайб.
При изготовлении кассеты сеток первую сетку укладывают между коаксиально установленными относительно друг друга внутренним м ободом, содержащим кольцевую обойму с отверстием для размещения ствола пены низкой кратности или распыленной воды, и промежуточным ободом, и посредством осевого перемещения внутреннего обода относительно промежуточного обода задвигают с натягом внутренний обод внутрь промежуточного обода с натягиванием первой сетки на низ внутреннего обода и фиксацией краев первой сетки в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями промежуточного обода и внутреннего обода,
затем на верх совмещенных друг с другом внутреннего и промежуточного ободов с натянутой на низ внутреннего обода первой сеткой укладывают вторую сетку, коаксиально устанавливают над ними наружный обод и посредством осевого перемещения наружного обода относительно совмещенных друг с другом промежуточного и внутреннего ободов с натянутой на низ внутреннего обода первой сеткой надвигают наружный обод на совмещенные друг с другом промежуточный и внутренний ободы с натягиванием второй сетки на верх промежуточного обода и фиксацией краев второй сетки в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями наружного и промежуточного ободов,
после этого с наружных сторон сеток над и под сквозным отверстием в обойме вырезают в сетках отверстия для ствола пены низкой кратности или распыленной воды, располагают над ними шайбы с отверстиями для размещения ствола пены низкой кратности или распыленной воды и посредством винтов скрепляют шайбы с краями обоймы с плотной фиксацией краев отверстий в первой и второй сетках вокруг отверстия в обойме с получением в кассете сквозного отверстия для последующего размещения в нем ствола пены низкой кратности или распыленной воды.
При этом в процессе изготовления кассеты сеток после натягивания первой сетки на низ внутреннего обода выступающие над ободами края первой сетки срезают и точечной сваркой фиксируют положение внутреннего и промежуточного ободов относительно друг друга, а после натягивания второй сетки на верх промежуточного обода выступающие над ободами края второй сетки срезают и точечной сваркой фиксируют положение наружного и промежуточного ободов относительно друг друга, или после натягивания второй сетки на верх промежуточного обода выступающие над ободами края второй сетки загибают по боковой поверхности наружного обода и точечной сваркой фиксируют положение наружного и промежуточного ободов относительно друг друга с получением вариантов конструктивного исполнения описанной выше кассеты сеток.
Краткое описание чертежей
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1-25 детально раскрыта конструкция и технология изготовления предлагаемой кассеты сеток для установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пены средней кратности или распыленной воды, показана конструкция установок для которых предназначена и в которых может использоваться предлагаемая кассета сеток, представлены примеры различных вариантов реализации установок комбинированного тушения пожара с примерами их практического реального использования при тушении различных пожаров.
На Фиг. 1, 2 и 3 показаны вид сбоку, вид сверху и общий вид установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пены средней кратности или распыленной воды типа производимой заявителем установок УКТП ПУРГА 20, 30 или 40, в которых может использоваться предлагаемая кассета сеток, и где номерами позиций обозначены: форсунки 1 подачи огнетушащего вещества (раствора пенообразователя или воды) на сетки формирования пены воздушно-механической средней кратности или распыленной воды; ствол 2 пены низкой кратности или распыленной воды; овалообразный корпус 3 с полукруглыми боковыми и сопрягаемыми с ними плоскими верхними и нижними поверхностями, на которых со стороны выхода пены или распыленной воды из кассеты сеток 4 выполнен вогнутый внутрь поверхности корпуса 3 кольцевой выступ 6, а со стороны средства подачи огнетушащего вещества на кассету сеток выполнен выпуклый наружу поверхности корпуса кольцевой выступ 5; установленную внутри корпуса с упором в вогнутый внутрь корпуса выступ 6 кассету сеток 4 формирования воздушно-механической пены средней кратности или распыленной воды; упоры 7 для жесткой фиксации взаимного положения корпуса 3 и распределительного коллектора 19 с форсунками 1; средство подачи огнетушащего вещества в форсунки 1 и в ствол 2 посредством распределительного коллектора 19 и средства присоединения к трубопроводу подачи огнетушащего вещества 20 в виде быстросъемно/разъемного соединения поворотными эксцентриковыми фиксаторами типа камлок, или стандартной присоединительной головки, или фланца с отверстиями для болтового крепления; защитные пластиковые ободы 8 по краям корпуса 3 шайбы 16 и винты 17 фиксирующие края сеток на установленной внутри кассеты сеток посредством ребер 18 обойме с отверстием в ней для ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды; откидная ручка 21 для управления генератором в его ручном исполнении.
На фиг. 4-7 показаны схемы этапов изготовления, промежуточная и конечная конструкция кассеты сеток 4, содержащей внутренний кольцевой обод 10, внутри которого посредством плоских ребер 18 установлена обойма 9 с отверстием для размещения в нем ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды; промежуточный обод 11; наружный обод 12; первая сетка 13; вторая сетка 14; места фиксации точечной сваркой 15 взаимного положения ободов 10, 11 и 12 после их коаксиальной установки с натягом друг в друга с фиксацией краев сеток 13 и 14 в зазорах между их боковыми поверхностями;
На Фиг. 4 показана схема 1-го этапа изготовления кассеты сеток с натягиванием первой сетки 13 на низ внутреннего обода10 с фиксацией краев сетки 13 между боковыми поверхностями внутреннего 10 и промежуточного 11 ободов и точечной сваркой 15 для дополнительной фиксации внутреннего 10 и промежуточного 11 ободов между собой и краев сетки 13 между их боковыми поверхностями.
На Фиг. 5 показана схема 2-го этапа изготовления кассеты сеток с натягиванием второй сетки с14 на верх промежуточного обода11 с фиксацией краев сетки 14 между боковыми поверхностями промежуточного 11 и наружного ободов 12 и точечной сваркой 15 для дополнительной фиксации промежуточного 11 и наружного 12 ободов между собой и краев сетки 14 между их боковыми поверхностями.
На Фиг. 6 показана схема 3-го этапа изготовления кассеты сеток с вырезанием отверстий в сетках 13 и 14 над и под сквозным отверстием в установленной посредством ребер 18 обойме 9 во внутреннем ободе 10 и фиксацией краев фиксацией на обойме 9 краев отверстий в сетках 13 и 14 на обойме 9 посредством шайб 16 и винтов 17.
На Фиг. 7 показана схема варианта конструктивного исполнения кассеты сеток с дополнительным заворачиванием краев сетки 14 по бокам наружного обода 12 для усиления крепления сетки 14 в кассете сеток.
На Фиг. 8 и 9 фото установки с кассетой сеток в стационарном и мобильном исполнении с ручным управлением.
На фиг. 10 и 11 – фото установки с кассетой сеток в виде насадка на автопеноподъемник соответственно без узлов вращения и с узлами вращения и . дистанционным управлением.
На Фиг. 12 – фото установки с кассетой сеток в виде насадка на автоподъёмник с дистанционным управлением.
На Фиг. 13 – фото установки с кассетой сеток с дистанционным управлением в стационарном исполнении на пожарном автомобиле.
На Фиг. 14 – фото установки с кассетой сеток в мобильном (переносная) исполнении с ручным управлением, осциллятором и быстросъемным соединением.
На Фиг. 15 – фото установки с кассетой сеток в стационарном взрывозащищённом исполнении с дистанционным управлением.
На Фиг. 16 – фото установки с кассетой сеток в виде насадка на лестницу подъёмника с дистанционным управлением.
На Фиг. 17 – фото установки с кассетой сеток на пожарном катере.
На Фиг. 18 и 19 карта орошения и радиус действия установки с кассетой сеток.
На Фиг. 20, 21, 22, 23, 24 и 25 – фото примеров практического применения установки с кассетой сеток.
Осуществление изобретения
Предлагаемая по изобретению кассета сеток предназначена для возможного использования в различных по конструкции установках комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой, применяемых при тушении различных лесных, аварийно-транспортных, аварийно-промышленных и иных крупномассштабных пожаров, в частности при тушения пожаров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных природных и углеводородных газов (СПГ и СУГ), твердых горючих материалов, транспортных средств и промышленно-технического оборудования, а также для создания свето-теплозащитных экранов и охлаждения в районах аварий, катастроф, стихийных бедствий, для дегазации и дезактивации, маскировки объектов гражданского и военного назначения.
Характерными конструктивными, находящимися в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом, отличительными особенностями применения предлагаемых кассет сеток с возможностью их монтажа в установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой, содержащие корпус, установленную внутри корпуса кассету сеток и средство подачи огнетушащего вещества (раствора пенообразователя или воды) на кассету сеток, а также средство присоединения к напорному трубопроводу подачи огнетушащего средства (водного раствора пенообразователя или воды), являются:
- Возможность просто и надежно фиксировать в корпусе установки кассету сеток;
- Возможность изготовления и использования практически одной и той же простой и технологичной в изготовлении, но удобной и эффективной в использовании конструкции кассеты сеток, пригодной для монтажа в различных по производительности и по конструкции установках в ручном и стационарном исполнениях;
- Возможность установки и фиксации кассеты сеток внутри корпуса генератора на оптимальном расстоянии от средства подачи огнетушащего вещества на пакет сеток;
- Возможность изготовления кассеты сеток, конструктивно образованной тремя коаксиальными расположенными с натягом один внутри другого кольцевыми наружным, промежуточным и внутренним ободами и двумя расположенными на оптимальном расстоянии друг от друга (около 20 мм) туго и равномерно натянутыми сетками, плотно и надежно зафиксированными краями в зазорах между этими тремя ободами с возможной дополнительной фиксацией точечной сваркой и указанных кольцевых ободов друг с другом, и указанных сеток с ободами.
Эта оригинальная конструкция кассеты сеток обеспечивает не только тугое равномерное по площади натяжение сеток, жесткую и надежную фиксацию сеток в кассете и кассеты сеток внутри корпуса установки на оптимальном расстоянии от форсунки, но и обеспечивает эффективное формирование двух дальнобойных комбинированных струй пены средней кратности или распыленной воды посредством двух сеток, расположенных с оптимальным зазором относительно друг друга, а также соприкасающейся с ними струи пены низкой кратности или распыленной воды с получением единой комбинированной струи воздушно-механической гибридной пены или распыленной воды;
- Возможность размещения кассеты сеток внутри корпуса установки так, чтобы зафиксированная между наружным и промежуточным ободами сетка была обращена в сторону форсунки, а зафиксированная между промежуточным и внутренним ободами сетка была обращена в сторону выхода струи пены, что позволяет не только существенно повысить надежность конструкции и длительную нормальную работу кассеты сеток в пеногенераторах в экстремальных условиях даже при давлении на входе огнетушащей жидкости выше 1,2 МПа (12 кг/см2), но и обеспечить формирование и подачу комбинированной струи гибридной пены средней кратности или распыленной воды с увеличивающейся кратностью и уменьшающейся плотностью по направлению от центра к периферии на расстояние более 40-55 м.
Всё это доказывает уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, а именно реализация изобретения обеспечивает возможность повышения эффективности тушения аварийно-транспортных, лесных, аварийно-промышленных и иных пожаров за счет создания, массового изготовления и широкого практического использования конструктивно простых, технологичных в изготовлении и надежных в эксплуатации предлагаемой по изобретению кассеты сеток в генераторах пены средней кратности повышенной дальнобойности.
Как показано на чертежах практически одна и та же конструкция кассеты сеток может использоваться в различных по конструкции установках комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой в ручном, и стационарном исполнении, с осцилирующими устройствами и с дистанционным управлением в системах пожаротушения, в конструктивном исполнении для пресной и морской воды.
Установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой с использованием предлагаемой кассеты сеток могут комплектоваться стандартными быстроразъёмными соединениями (типа ТЗА, Kamlok, фланцевые соединения и т.д.), позволяющими монтировать и использовать их на всех типах отечественной и зарубежной пожарной технике.
Стандартные и специально разработанные соединения обеспечивают быстроту и легкость монтажа генератора пены с предлагаемой кассетой сеток на стационарное и мобильное оборудование и в системах объектах пожаротушения, а также возможность их использования или как стволы с соединительными головками ГМ по ГОСТ Р 53279-2009, или как насадки на стационарные и автомеханические лестницы, или как насадки на автопеноподъёмники, или как стационарные установки с фланцевыми соединениями и т.д.
При наличии узлов вращения установки с предлагаемой кассетой сеток могут выпускаться с ручным управлением, с проводным или радио дистанционным управлением поворотами генератора в горизонтальной и вертикальной плоскостях; с комбинированным переключаемым ручным и дистанционным управлением.
Предлагаемая кассета сеток может монтироваться как на различные по конструкции установки в ручном исполнении, так и в установки, размещенные на мобильных ручных тележках, автомобилях и автомобильных прицепах, морских судах, помещениях промышленных производств, общественных и жилых зданий и т.п. в стационарном исполнении.
Таким образом, все детально показанные на чертежах и в описании отдельные существенные признаки и совокупность существенных признаков изобретения являются существенными и находятся в причинно-следственной связи с техническим результатом, получаемым от использования изобретения.
Конструктивно предлагаемая кассета сеток, содержит три коаксиально установленные с натягом один внутри другого и внутренний 10, промежуточный 11 и наружный 12 кольцевые обода и две туго натянутые расположенные с зазором относительно друг друга сетки, одна, из которых 13 зафиксирована краями в зазоре между наружным и промежуточным ободами, а другая сетка 14 зафиксирована краями в зазоре между промежуточным и внутренним цилиндрическими кольцевыми ободами.
При этом кольцевая обойма 9 со сквозным отверстием для размещения в нём ствола пены низкой кратности или распыленной воды установлена и закреплена во внутреннем ободе посредством плоских ребер 18, параллельных направлению движения в корпусе потоков раствора пенообразователя или воды (фиг. 4-7).
Предлагаемую кассету сеток изготавливают следующим образом (схемы сечений на отдельных этапах её изготовления на фиг. 4-7):
Первую сетку 13 укладывают между коаксиально установленными относительно друг друга внутренним ободом 10, содержащим кольцевую обойму 9 с отверстием для размещения в нём ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды, и внутренним ободом, внутри которого посредством плоских ребер 18 установлена обойма 9 с отверстием для размещения в нём ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды.
Посредством осевого перемещения внутреннего обода 10 относительно промежуточного обода 11 задвигают с натягом внутренний обод 10 внутрь промежуточного обода 11 с натягиванием первой сетки 13 на низ внутреннего обода 10 и фиксацией краев первой сетки 13 в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями промежуточного обода 11 и внутреннего обода 10.
Затем на верх совмещенных друг с другом внутреннего 10 и промежуточного 11 ободов с натянутой на низ внутреннего обода 10 первой сеткой 13 укладывают вторую сетку 14, коаксиально устанавливают над ними наружный обод 12 и посредством осевого перемещения наружного обода 12 относительно совмещенных друг с другом промежуточного 11 и внутреннего 10 ободов с натянутой на низ внутреннего обода первой сеткой 13 надвигают наружный обод 12 на совмещенные друг с другом промежуточный 11 и внутренний 10 ободы с натягиванием второй сетки 14 на верх промежуточного обода 11 и фиксацией краев второй сетки в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями наружного 12 и промежуточного11 ободов.
После этого с наружных сторон сеток 13 и 14 над и под отверстием в обойме 9 вырезают в сетках отверстия для ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды, над вырезанными в сетках отверстиями располагают шайбы 16 с отверстиями для размещения ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды и посредством винтов 17 скрепляют шайбы 16 с краями обоймы 9 с плотной фиксацией краев отверстий в первой 13 и второй 14 сетках вокруг отверстия в обойме 9 с получением в кассете сквозного отверстия для последующего размещения в нем ствола 2 пены низкой кратности или распыленной воды.
При этом в процессе изготовления кассеты сеток после натягивания первой сетки 13 на низ внутреннего обода 10 выступающие над ободами 10 и 11 края первой сетки 13 срезают и точечной сваркой фиксируют положение внутреннего 10 и промежуточного 11 ободов относительно друг друга, а после натягивания второй сетки 14 на верх промежуточного обода 11 выступающие над ободами края второй сетки 14 срезают и точечной сваркой фиксируют положение наружного 12 и промежуточного 11 ободов относительно друг друга, или после натягивания второй сетки 14 на верх промежуточного обода 11 выступающие над ободами 11 и 12 края второй сетки 14 загибают по боковой поверхности наружного обода 12 и точечной сваркой фиксируют положение наружного 12 и промежуточного 11 ободов относительно друг друга, с получением вариантов конструктивного исполнения описанной выше кассеты сеток.
В предлагаемой кассете сеток может использоваться сетка с номинальными размерами сторон ячеек в свету 0,8-1,12 мм по ГОСТ 3826, изготовляемая из проволоки диаметром 03,04 мм из высоколегированной стали, или сетка по ГОСТ 6613 из полупомпаковой проволоки с такими же размерами ячеек и диаметром проволоки.
Установку комбинированного тушения пожаров (УКТП) воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой, на примере производимой заявителем УКТП ПУРГА 30, с предлагаемой кассетой сеток изготавливают следующим образом (фиг. 1-3):
Из тонкостенного металлического листа преимущественно нержавеющей стали или обычной окрашенной стали вырезают прямоугольную заготовку, из которого путем сгибания и сварки изготавливают цилиндрический корпус 3 требуемых размеров, на котором с одной стороны (со стороны выхода струи пены) формируют вогнутый внутрь корпуса 3 кольцевой выступ 6 с радиусом от 3-х до 5-ти мм, а с другой стороны (со стороны последующего монтажа форсунки 4) формируют выпуклый наружу кольцевой выступ 5 с радиусом от 3-х до 5-ти мм
Предварительно изготовленную по подробно описанной выше технологии кассету сеток 4 устанавливают внутрь корпуса 3 со стороны последующего монтажа форсунок 1 с упором в вогнутый внутрь корпуса кольцевой выступ 6 так, чтобы зафиксированная краями между наружным 12 и промежуточным 11 ободами сетка 13 была обращена в сторону последующего монтажа форсунок 1, а зафиксированная краями между промежуточным 11 и внутренним 10 ободами сетка 14 (фиг. 6, 7) была обращена в сторону выхода струй пены, или распыленной воды что обеспечивает максимальную надежность, прочность и долговременность нормального функционирования сеток.
Кассету сеток 4 в корпусе 3 снаружи фиксируют винтами или саморезами.
Затем на края корпуса 3 надевают защитные пластиковые обручи 8, прикручивают к корпусу упоры 7 и винтов или саморезов 19 прикручивают их распределительному коллектору 19 со средством присоединения к трубопроводу подачи огнетушащего вещества 20, выполненным в виде быстросъемно/разъемного соединения поворотными эксцентриковыми фиксаторами типа камлок, или стандартной присоединительной головки, или фланца с отверстиями для болтового крепления к напорному трубопроводу подачи огнетушащего вещества.
Аналогичным образом изготавливаются показанные на фото фиг. 8-17 конструктивные варианты установки с предлагаемой кассетой сеток и с различными средствами присоединения установки к напорному трубопроводу подачи раствора огнетушащего средства в виде раствора пенообразователя или воды.
Отдельные детали и узлы заявляемой кассеты сеток и установок с её использованием могут быть изготовлены из обычно используемых в противопожарной технике конструктивных элементов и материалов, на обычном оборудовании, по обычным технологиям, известным и применяемым в области современной техники пожаротушения и пожаровзрывопредотвращения.
Установка комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой (УКТП) с предлагаемой кассетой сеток, на примере производимой заявителем типа УКТП ПУРГА 30, функционирует следующим образом (фиг. 20-25):
Раствор пенообразователя или воды из напорного трубопровода подается в форсунки 1, откуда под рабочим давлением 0,8-1,2 МПа подается в центральную зону кассеты сеток 4 и в ствол 2.
При этом за счет эжекционного эффекта и вакуума, создаваемого коническим, расширяющимся по ходу движения от форсунок к кассете сеток потоком раствора пенообразователя или воды, в периферийные зоны кассеты сеток подсасывается атмосферный воздух.
Внутри кассеты сеток между сетками 13 и 14 капли раствора пенообразователя или воды и периферийные потоки воздуха перемешиваются с получением на выходе из кассеты сеток и из диффузора струи комбинированной струи пены средней кратности или распыленной воды с увеличивающейся кратностью и уменьшающейся плотностью по направлению от центра к периферии.
В результате на выходе из корпуса 3 формируются два потока комбинированной воздушно-механической пены средней кратности, состоящей из расположенных в центральной части потока полидисперсных пузырьков с утолщенной (обводненной) оболочкой – пены пониженной кратности, и расположенных в периферийных частях потока пузырьков с утоньщенной (обезвоженной) оболочной – пены повышенной кратности, образующих при их дальнейшем смешении в процессе совместного движения гибридную пену средней кратности с повышенными пожаротушащими свойствами и у повышенной дальностью подачи.
Одновременно в этим в стволе 2 формируется струя пены низкой кратности или распыленной воды, который соприкасаясь с выходящими из кассеты сеток струями пены средней кратности при их совместном спутном движении формирует и обеспечивает удаленную подачу единой комбинированной струи гибридной пены средней кратности или распыленной воды.
Формируемые установками с предлагаемой кассетой сеток потоки гибридной пены средней кратности или распыленной воды с увеличивающейся кратностью и уменьшающейся плотностью по направлению от центра к периферии обладают существенно увеличенной по сравнению с однородными потоками дальнобойностью за счет наличия в центральной части потока с повышенной плотностью и с повышенной кинетической энергией.
Известно, что пена – наиболее эффективное и широко применяемое огнетушащее вещество, представляющее собой дисперсную систему, состоящую из ячеек – пузырьков воздуха (газа), разделенных пленками жидкости, содержащей пенообразователь [ГОСТ Р 50588-2012. Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний].
Отношение объемов газовой и жидкой фаз (в единице объема) пены определяет структуру и ее свойства. Если объем газовой фазы Vг превышает объем жидкости Vж не более чем в 10-20 раз (пены низкой кратности), ячейки пены, заполненные газом, имеют сферическую форму. В таких пенах газовые пузыри окружены оболочками жидкости относительно большой толщины. Сферические пены отличаются высоким содержанием жидкости и в силу этого малой устойчивостью. Поэтому их относят к метастабильным (условно стабильным).
В нестабильных пенах наблюдается так называемый эффект Плато: жидкая фаза из перегородок удаляется, истекая под действием силы тяжести, и происходит быстрая коалесценция (от лат. coalesce - срастаюсь, соединяюсь) – слияние соприкасающихся газовых пузырьков. В пене газовый пузырек не может свободно перемещаться ни в вертикальной, ни в горизонтальной плоскости. Он как бы «зажат» другими, прилегающими к нему пузырьками.
С увеличением отношения Vг/Vж толщина пленки жидкости, разделяющая газовые объемы, уменьшается, а газовая полость утрачивает сферическую форму. Пены средней кратности, у которых отношение Vг/Vж составляет несколько десятков или даже сотен, имеют многогранную форму. Причем форма многогранников может быть различной - треугольные призмы, тетраэдры, неправильной формы параллелепипеды. В процессе старения пены шарообразная форма ячеек переходит в многогранную. Многогранные пены отличаются малым содержанием жидкой фазы и характеризуются высокой стабильностью. В таких пенах отдельные пузырьки сближены и разделены тонкими «растянутыми упругими пленками». Эти пленки в силу упругости и ряда других факторов препятствуют коалесценции газовых пузырьков. По мере утончения разделительных пленок пузырьки все плотнее сближаются, прилегают друг к другу и приобретают четкую форму многогранников [Бобков С.А., Бабурин А.В., Комраков П.В. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: учеб. пособие / М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. - 210 с.].
Основными физико-химическими свойства пены являются:
Кратность – отношение объема пены к объему раствора пенообразователя, содержащегося в пене;
Дисперсность – степень измельчения пузырьков (размеры пузырьков);
Вязкость – способность пены к растеканию по поверхности;
Стойкость – способность пены сопротивляться процессу разрушения [там же].
В зависимости от величины кратности (К) пены разделяют на четыре группы:
Пеноэмульсии, К < 3;
Низкократные пены, 3 < К< 20;
Пены средней кратности, 20 < К < 200;
Пены высокой кратности, К > 200 [Шароварников А.Ф., Шароварников С.А. Пенообразователи и пены для тушения пожаров. Состав, свойства, применение. М.: Пожнаука, 2005. - 335 с.].
Дисперсность пены обратно пропорциональна среднему диаметру пузырьков.
Известно, что чем выше дисперсность, тем выше стойкость пены и огнетушащая эффективность. Степень дисперсности пены во многом зависит от условий ее получения, в том числе и от характеристики аппаратуры. Кратность и дисперсность пены определяют изолирующую способность пены и ее текучесть. [Бобков С.А., Бабурин А.В., Комраков П.В. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: учеб. пособие / М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. - 210 с.].
В качестве огнетушащих свойства пены выделяют:
Изолирующее действие – препятствие поступления в зону горения горючих паров, газов или воздуха, обусловливающего прекращение горения;
Охлаждающее действие – обусловленное наличием в преимущественно пене низкой кратности значительного количества жидкости.
Охлаждающее действие пены обусловливается водой, выделяющейся из пены.
Изолирующее действие обусловливается образованием слоя пены, который препятствует доступу кислорода к зоне пожара, включая:
Эффект разделения, заключающийся в изолировании жидкости от паровой фазы;
Эффект вытеснения, обусловливающий изоляцию горючего вещества от воздуха;
Преграждающий эффект, при котором пена препятствует испарению горючей жидкости.
Пены низкой кратности (3 < К< 20) в силу значительного количества воды в межпузырьковых перегородах (в каналах Плато-Гиббса) преимущественно проявляют охлаждающий огнетушащий эффект, обусловливающийся охлаждающим действием самой пены и воды, выделяющейся из пены.
Пены средней кратности (20 < К < 200) в силу меньшего количества воды в межпузырьковых перегородах (в каналах Плато-Гиббса) преимущественно проявляют изолирующий огнетушащий эффект, обусловливающийся созданием над зоной горения обедненной кислородом и насыщенными парами воды атмосферы, способствующей замедлению и полному прекращению горения.
При этом в силу более значительного количества воды, имеющейся в пене низкой кратности воды, и соответственно большей плотности (веса единицы объема) пены низкой кратности по сравнению с пенами средней кратности можно подавать с более дальних расстояний, что существенно влияет на обеспечение безопасности пожарного персонала при крупномасштабных и взрывоопасных аварий со сжиженными газами.
Характерной отличительной особенностью предлагаемых технических решений является получение и применение гибридной водовоздушной пены с кратностью от 30 до 70 на основе синтетических углеводородных пенообразователей.
Авторами в лаборатории заявителя экспериментально установлено и теоретически обосновано, что гибридная водовоздушная пена с кратностью от 30 до 70 существенно отличается по своей структуре, вязкости, дисперсности, реологическим, тиксотропным и другим значимым для взрывопожаропредотвращения и пожаротушения свойствам от известных свойств пен низкой и средней кратности на основе углеводородных и фторсодержащих пенообразователей.
Выявлено, что в результате турбулентного безударного перемешивания пузырьков пены низкой кратности и пузырьков пены средней кратности в гибридной пене образуются усредненные по размерам пузырьки пены, более крупные по сравнению с пузырьками пены низкой кратности, но с более утолщенными по сравнению с пенами средней кратности водосодержащими каналами Плато-Гиббса.
Как экспериментально установлено авторами, структура гибридной пены с кратностью от 30 до 70 с уникальными по своей структуре и огнетушащим свойствам водовоздушными пузырьками позволяет не только лучше сдерживать высокую температуру пламени без существенных разрушений объема самой гибридной пены, то есть эффективнее изолировать поверхность пожара, но и доставлять струи гибридной пены на значительно большие расстояния по сравнению со струями пены средней кратности или комбинированными струями пены низкой кратности и средней кратности.
Авторами экспериментально установлено также, что при воздействии гибридной пены с кратностью от 30 до 70 на поверхность разлива сжиженного природного или углеводородного газа проявляется эффект синергизма за счет одновременного воздействия нескольких факторов - охлаждения, разбавления парами воды атмосферы в зоне испарения и горения газа, теплоизоляции и резкого снижения концентрации газа и паров горючих жидкостей над слоем пены в зоне горения вплоть до снижения скорости химической реакции и последующего уменьшения температуры пламени до температуры потухания.
Это обусловлено усредненной дисперсностью и утолщенностью водосодержащих каналов Гиббса-Плато гибридной пены по сравнению с пенами низкой и средней кратности или по сравнению с пеной в комбинированных струях пены низкой кратности и средней кратности.
Натурные испытания установок с предлагаемой кассетой сеток в условиях практического тушения различных реальных пожаров (фиг. 20-25) показывают уверенное решение сформулированной проблемы (поставленной изобретательской задачи) и реальное достижение требуемого технического результата - повышение эффективности тушения аварийно-транспортных, лесных, аварийно-промышленных и иных крупномасштабных пожаров в результате создания, изготовления и практического использования конструктивно простых, технологичных в изготовлении и надежных в эксплуатации предлагаемой установки, а также доказывают:
- Простоту и технологичностью изготовления, подготовки к использованию, использования, сборки/разборки и ремонта предлагаемой кассеты сеток для генераторов пены средней кратности;
- Простоту и эффективностью эксплуатации;
- Высокую надежность эксплуатации в течение продолжительного (до 7 лет) времени,;
- Возможность генерации с высокой производительностью и достаточной для безопасной работы для пожарного персонала (40-55 м) дальностью подачи струи воздушно-механической гибридной пены средней кратности или распыленной воды, наиболее эффективных для тушения и предотвращения распространения большинства пожаров;
- Возможность ручного и стационарного применения установок с предлагаемой кассетой сеток с возможностью ручного и автоматического управления, возможностью создания автоматических колебательных движений в различных угловых диапазонах, обеспечивающих оперативное, быстрое и равномерное покрытие гибридной пеной средней кратности или распыленной водой всей поверхности пожара.
Сравнительные испытания генератора пены средней кратности ГПС-600 (прототипа) и производимого заявителем генератора пены средней кратности типа УКТП ПУРГА 30 в базовом варианте конструктивного исполнения с предлагаемой кассетой сеток показали следующие, указанные в Таблице 1, основные технические и эксплуатационные параметры и показатели.
Таблица 1
по ГОСТ 50409-92
(прототип)
по изобретению
Как показали натурные испытания, использование предлагаемой кассеты сеток в установках комбинированного тушения пожаров воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой по сравнению с известными средствами пожаротушения пеной средней кратности наиболее перспективны в процессе ликвидации крупномасштабных пожаров:
на предприятиях топливной, химической, нефтеперерабатывающей промышленности;
на предприятиях лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, в лесах и на сельскохозяйственных угодьях;
при тушении послеаварийных пожаров воздушного транспорта на земле, аварий, катастроф не железнодорожном, морском и речном транспорте;
при нейтрализации и утилизации сильнодействующих ядовитых веществ.
Использование предлагаемой кассеты сеток в генераторах пены средней кратности позволяет реализовать новые современные технологи получения и подачи гибридной пены средней кратности или распыленной воды с увеличенной дальнобойностью и скоростью растекания по поверхности горения, что позволяет:
сократить время пожаротушения по сравнению с традиционными средствами, на складах боеприпасов и сильнодействующих ядовитых веществ;
существенно уменьшить количество ствольщиков, непосредственно участвующих в тушении пожара;
снизить риск для здоровья и жизни людей, поскольку тушение пожара может осуществляться на значительном расстоянии от горящего объекта;
повысить мобильность и механизацию процесса доставки воды и пены в зону горения.
Учитывая новизну отдельных и совокупности существенных признаков, техническое решение проблемы, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков изобретения, детально раскрытых в описании и показанных на чертежах, доказанную в разделе «Осуществление изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, уверенное решение актуальной проблемы, доказано уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения - повышении эффективности тушения аварийно-транспортных, лесных, аварийно-промышленных и иных пожаров за счет создания, массового изготовления и широкого практического использования конструктивно простых, технологичных в изготовлении и надежных в эксплуатации установок комбинированного тушения пеной средней кратности или распыленной водой с повышенной дальнобойностью.
Это доказывает также, что предложенные технические решения актуальной проблемы соответствуют всем установленным, предъявляемым к изобретениям требованиям охраноспособности, а также доказывает раскрытие сущности заявленного изобретения в документах заявки с полнотой, достаточной для осуществления изобретения.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения 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.
Кроме этого, анализ совокупности существенных признаков группы изобретений и достигаемого при их использовании единого технического результата показывает наличие единого изобретательского замысла, тесную и неразрывную связь кассеты сеток генератора пены средней кратности и способа её изготовления. Это позволяет объединить изобретения в одной заявке, то есть обеспечить соответствие требованиям критерия единства изобретения.
Группа изобретений относится к противопожарной технике, а именно к кассете сеток для установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической пены средней кратности или распыленной воды, содержащей корпус, установленную в корпусе кассету сеток, ствол и средства подачи под давлением раствора пенообразователя или воды на кассету сеток и в ствол, и к способу изготовления такой кассеты сеток, которая выполнена со сквозным отверстием в сетках для размещения в нём ствола и содержит коаксиально установленные один внутри другого кольцевые внутренний обод, содержащий кольцевую обойму со сквозным отверстием для размещения в нём ствола, промежуточный обод и наружный обод и две расположенные с зазором относительно друг друга сетки, одна из которых, первая сетка, зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями внутреннего и промежуточного ободов, а другая, вторая сетка, зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями промежуточного и наружного ободов, при этом в сетках выполнены соосные и соразмерные сквозному отверстию обоймы отверстия с фиксацией краев сеток на обойме посредством кольцевых шайб и винтов. Изготавливают кассету сетки путем укладывания сеток, укладывают между коаксиально установленными относительно друг друга внутреннего, промежуточного и наружного ободов и посредством осевого перемещения ободов натягивают одну сетку на низ внутреннего обода и вторую сетку на верх промежуточного обода и фиксацией краев второй сетки в зазорах между сопрягаемыми боковыми поверхностями ободов. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 25 ил., 1 табл.
1. Кассета сеток для установки комбинированного тушения пожаров воздушно-механической пеной средней кратности или распыленной водой, содержащей корпус, установленную в корпусе кассету сеток, ствол и средства подачи под давлением раствора пенообразователя или воды на кассету сеток и в ствол,
характеризующаяся тем, что
кассета сеток выполнена со сквозным отверстием в сетках для размещения в нём ствола
и содержит
коаксиально установленные один внутри другого кольцевые внутренний обод, содержащий кольцевую обойму со сквозным отверстием для размещения в нём ствола, промежуточный обод и наружный обод
и две расположенные с зазором относительно друг друга сетки,
одна из которых, первая сетка, зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями кольцевых внутреннего и промежуточного ободов,
а другая, вторая сетка, зафиксирована краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями кольцевых промежуточного и наружного ободов,
при этом в сетках выполнены соосные и соразмерные сквозному отверстию обоймы отверстия с фиксацией краев сеток на обойме посредством кольцевых шайб и винтов.
2. Кассета сеток по п. 1, характеризующаяся тем, что
внутренний и промежуточный ободы с зафиксированными краями в зазоре между их сопрягаемыми боковыми поверхностями сеткой установлены один внутри другого с натягом и дополнительно зафиксированы друг с другом точечной сваркой.
3. Кассета сеток по п. 1, характеризующаяся тем, что
промежуточный и наружный ободы с зафиксированными краями в зазоре между их сопрягаемыми боковыми поверхностями сеткой коаксиально установлены один внутри другого с натягом и дополнительно зафиксированы друг с другом точечной сваркой.
4. Кассета сеток по п. 1, характеризующаяся тем, что
изготовлена с возможностью формирования при подаче под давлением раствора пенообразователя на кассету сеток и в ствол комбинированной воздушно-механической пены средней кратности, получаемой в результате турбулентного безударного перемешивания в процессе совместного спутного движения формируемых на сетках струй воздушно-механической пены средней кратности и соприкасающейся с ними снизу формируемой в стволе струи воздушно-механической пены низкой кратности.
5. Кассета сеток по п. 1, характеризующаяся тем, что
содержит кольцевые внутренний, промежуточный и наружный ободы с цилиндрическими боковыми поверхностями.
6. Кассета сеток по п. 1, характеризующаяся тем, что
наружный контур кассеты содержит полукруглые боковые края и сопрягаемые с ними плоский верх и плоский низ.
7. Кассета сеток по п. 1, характеризующаяся тем, что
кольцевая обойма со сквозным отверстием для размещения в нём ствола установлена и закреплена во внутреннем ободе посредством плоских, параллельных направлению движения в корпусе раствора пенообразователя или воды ребер.
8. Способ изготовления кассеты сеток для установки комбинированного тушения пожаров пеной средней кратности или распыленной водой, содержащей корпус, установленную в корпусе кассету сеток, ствол и средства подачи под давлением раствора пенообразователя или воды на кассету сеток и в ствол,
характеризующийся тем, что
изготавливают кассету сеток со сквозным отверстием в сетках для размещения в нем ствола,
для чего коаксиально устанавливают один внутри другого кольцевой внутренний обод, содержащий кольцевую обойму с отверстием для ствола, кольцевой промежуточный обод и кольцевой наружный обод,
и располагают на указанных ободах с зазором относительно друг друга сетки,
одну из которых, первую сетку, фиксируют краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями кольцевых наружного и промежуточного ободов,
а другую, вторую сетку фиксируют краями в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями кольцевых промежуточного и внутреннего ободов,
при этом в сетках коаксиально отверстию обоймы выполняют отверстия с фиксацией краев сеток на обойме посредством винтов и кольцевых шайб.
9. Способ изготовления кассеты сеток по п. 8, характеризующийся тем, что
первую сетку укладывают между коаксиально установленными относительно друг друга внутренним ободом, содержащим кольцевую обойму с отверстием для размещения ствола, и промежуточным ободом, и
посредством осевого перемещения внутреннего обода относительно промежуточного обода задвигают с натягом внутренний обод внутрь промежуточного обода с натягиванием первой сетки на низ внутреннего обода и фиксацией краев первой сетки в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями промежуточного обода и внутреннего обода,
затем на верх совмещенных друг с другом внутреннего и промежуточного ободов с натянутой на низ внутреннего обода первой сеткой укладывают вторую сетку,
коаксиально устанавливают над ними наружный обод и
посредством осевого перемещения наружного обода относительно совмещенных друг с другом промежуточного и внутреннего ободов с натянутой на низ внутреннего обода первой сеткой надвигают наружный обод на совмещенные друг с другом промежуточный и внутренний ободы с натягиванием второй сетки на верх промежуточного обода и фиксацией краев второй сетки в зазоре между сопрягаемыми боковыми поверхностями наружного и промежуточного ободов,
после этого с наружных сторон сеток коаксиально отверстию обоймы прикрепляют посредством винтов кольцевые шайбы с отверстиями для ствола с фиксацией первой и второй сеток винтами между кольцевыми шайбами и обоймой,
после чего вырезают сетки по контуру отверстий кольцевых шайб и обоймы с образованием в кассете сеток сквозного отверстия для ствола.
10. Способ изготовления кассеты сеток по п. 9,
характеризующийся тем, что
после натягивания первой сетки на низ внутреннего обода выступающие над ободами края первой сетки срезают и точечной сваркой фиксируют положение внутреннего и промежуточного ободов относительно друг друга.
11. Способ изготовления кассеты сеток по п. 9,
характеризующийся тем, что
после натягивания второй сетки на верх промежуточного обода выступающие над ободами края второй сетки срезают и точечной сваркой фиксируют положение наружного и промежуточного ободов относительно друг друга.
12. Способ изготовления кассеты сеток по п. 9,
характеризующийся тем, что
после натягивания второй сетки на верх промежуточного обода выступающие над ободами края второй сетки загибают по боковой поверхности наружного обода и точечной сваркой фиксируют положение наружного и промежуточного ободов относительно друг друга.
13. Способ изготовления кассеты сеток по п. 8, характеризующийся тем, что изготавливают кассету сеток по любому из пп. 1-7.
| Станок для электроэрозионной обработки металлов | 1959 |
|
SU133743A1 |
| CN 103083844 A, 08.05.2013 | |||
| CN 210145352 U, 17.03.2020 | |||
| Электролитический датчик | 1948 |
|
SU79944A1 |
| Универсальное устройство для тушения пожара и пожаровзрывопредотвращения | 2018 |
|
RU2693615C1 |
| CN 111229999 A, 05.06.2020 | |||
| CN 218607798 U, 14.03.2023. | |||
