СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВЕНТИЛИРУЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И УСТРОЙСТВО, ЕГО РЕАЛИЗУЮЩЕЕ Российский патент 2025 года по МПК F24F7/00 A62C2/00 

Принцип способа повышения пожарной безопасности вентилируемых помещений основан на том, что при повышении пожарной опасности, по системе вентиляции подается не воздух, а смесь воздуха (подаваемого системой вентиляции) и мелкодисперсной воды, или смесь воздуха (подаваемого системой вентиляции), инертного газа и мелкодисперсной воды. Поступающая по системе вентиляции смесь воздуха с мелкодисперсной водой или воздуха с инертным газом и мелкодисперсной водой быстро заполняет внутреннее пространство защищаемого помещения, существенно снижает температуру за счет повышения влажности воздуха, и способствует эффективному подавлению очага возгорания. При использовании смеси инертного газа и мелкодисперсной воды происходит снижение температуры за счет повышения влажности воздуха и снижение уровня кислорода в защищаемом помещении за счет поступления инертного газа.

Область техники, к которой относится изобретение.

Способ повышения пожарной безопасности вентилируемых помещений применяется для систем вентиляции помещении.

Настоящее изобретение предлагает способ и устройство его реализующее для повышения пожарной безопасности вентилируемых помещений.

Уровень техники.

Известен способ управления параметрами содержания кислорода и азота в газо-воздушной среде подаваемой системой вентиляции для повышения пожарной безопасности и обеспечивающий метеорологические условия и чистоту воздуха, и устройство его реализующее (патент RU 2784515 С1 опубл. 28.11.2022), в котором формирование газо-воздушной среды с пониженным содержанием кислорода происходит в газовом смесителе, установленном по меньшей мере в одном воздуховоде штатно установленной системы вентиляции, в котором происходит управляемое разбавление подаваемого штатно установленной системой вентиляции воздуха предварительно полученным азотом перед использованием.

Известный способ хорош для разбавления, подаваемого в помещение по системе вентиляции воздуха азотом, но не позволяет разбавлять подаваемый в помещение по системе вентиляции воздух мелкодисперсной водой или смесью мелкодисперсной воды и инертного газа.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение пожарной безопасности (локализация и тушения пожаров, удаление продуктов горения) вентилируемого помещения - создавая в защищаемом помещении условия для замедления процессов горения, прекращения возгораний, пожаров и удаления продуктов горения, при повышении пожарной опасности.

Технический результат настоящего изобретения заключается в создании способа и устройства для модернизации системы вентиляции, при котором система вентиляции используется по прямому предназначению, а при повышении пожарной опасности в помещении, система вентиляции вентилирует помещение воздухом, разбавленным мелкодисперсной водой или смесью мелкодисперсной воды и инертного газа.

Указанная задача достигается тем, что способ повышения пожарной безопасности вентилируемых помещений предусматривает модернизацию штатно установленной на помещение системы вентиляции, таким образом, что при повышении пожарной опасности, в подаваемый по системе вентиляции воздух добавляется распыленная мелкодисперсная вода или смесь инертного газа и распыленной мелкодисперсной воды и вентилирование помещения осуществляется пожаротушащей смесью, состоящей из воздуха и мелкодисперсной воды, или смесью из воздуха, мелкодисперсной воды и инертного газа. Разбавление подаваемого воздуха мелкодисперсной водой или смесью мелкодисперсной воды и инертного газа осуществляется за счет установки по меньшей мере одного газового смесителя в поменьше мере одном воздуховоде штатно установленной системы вентиляции, при этом в газовом смесителе установлена по меньшей мере одна форсунка для распыла воды в мелкодисперсный туман. Для получения мелкодисперсной воды используют по меньшей мере одну форсунку мелкодисперсного распыления, распыляющую воду в мелкодисперсный туман за счет давления воды. Для получения смеси мелкодисперсной воды и инертного газа используют по меньшей мере одну пневматическую двухфазную форсунку, распыляющую воду в мелкодисперсный туман за счет обдувочного и нагнетаемого инертного газа, или используют по меньшей мере пару форсунок, одна из которых подает в газовый смеситель мелкодисперсную воду, а вторая инертный газ. К форсункам через дополнительно установленную арматуру подается управляемое количество воды или воды и инертного газа от внешних источников.

Так как система вентиляции, проектируется и рассчитывается таким образом, чтобы осуществлять равномерный газообмен во всем объеме помещения, то и подаваемый по системе вентиляции воздух, разбавленный мелкодисперсной водой или мелкодисперсной водой и инертным газом, равномерно распределяется по всему объему помещения. Реализация заявленного способа не вносит значительных конструктивных изменений в защищаемом помещении, так как задействует штатно установленную на помещение систему вентиляции, которая после модернизации приточной вентиляции, становится средством доставки и равномерного распределения воздуха, разбавленного мелкодисперсной водой или мелкодисперсной водой и инертным газом, во всем объеме защищаемого помещения.

Так же вентилирование аварийного помещения воздухом, разбавленным мелкодисперсной водой или мелкодисперсной водой и инертным газом, приводит к быстрому испарению воды в зоне горения и отбору тепла из зоны горения, что приводит к локализации пожара и снижению температуры в аварийном помещении.

Штатно установленная на помещение вытяжная вентиляция, во время возгорания или пожара, снижает температуру, удаляет дым и продукты горения из аварийного помещения, кроме того, мелкодисперсная вода обладает эффектом осаждения дыма и других продуктов горения, что значительно повышает эффективность дымоудаления из защищаемого помещения во время пожара.

Скорость заполнения помещения воздухом, разбавленным мелкодисперсной водой или мелкодисперсной водой и инертным газом, зависит от кратности газообмена штатной системы вентиляции. Равномерность и полнота заполнения защищаемого помещения воздухом, разбавленным мелкодисперсной водой или мелкодисперсной водой и инертным газом, обеспечивается предъявляемыми требованиями к системе вентиляции.

Предпочтительно, реализация изобретения направлена на модернизацию объектов с предусмотренной и штатно установленной системой вентиляции на помещения этого объекта, использующей для вентилирования атмосферный воздух, такие как производственные помещения, агрегатные, помещения с различным видом оборудования и техническими средствами, серверные, ангары, склады, хранилища и т.п.

Устройство для осуществления способа повышения пожарной безопасности вентилируемых помещений, характеризуется, согласно изобретению, установкой по меньшей мере, в одном участке воздуховода штатной системы вентиляции по меньшей мере, одного газового смесителя (8), в котором установлен узел форсунок (7). К узлу форсунок (7) подводится узел запорно-регулирующей арматуры подачи инертного газа (4) и узел запорно-регулирующей арматуры подачи воды (5). К узлу запорно-регулирующей арматуры подачи инертного газа (4) подключают узел накопления и подачи инертного газа (2). К узлу запорно-регулирующей арматуры подачи воды (5) подключают узел накопления и подачи воды (3). По меньшей мере в одном воздуховоде вентиляции, за газовым смесителем (8) установлен узел газовых анализаторов (6).

Сущность устройства повышения пожарной безопасности вентилируемых помещений поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана структурная схема устройства.

Устройство повышения пожарной безопасности вентилируемых помещений, включает в себя:

- узел управления устройством (1) - осуществляет управление устройством, управление подачей инертного газа и воды через узлы запорно-регулирующей арматуры (4) и (5), принимает параметры газо-водной смеси на выходе из газового смесителя (8) от узла газовых анализаторов (6), включает и выключает устройство;

- узел накопления и подачи инертного газа (2) - накапливает и/или хранит инертный газ;

- узел накопления и подачи воды (3) - накапливает и/или хранит воду;

- узел запорно-регулирующей арматуры подачи инертного газа (4) - осуществляет управляемую подачу инертного газа на узел форсунок (7);

- узел запорно-регулирующей арматуры подачи воды (5) - осуществляет управляемую подачу воды на узел форсунок (7);

- узел газовых анализаторов (6) - контролирует параметры и передает на узел управления устройством (1) данные о параметрах газо-водной смеси после газового смесителя;

- узел форсунок (7) - распыляет подаваемую на него воду в туман из мелкодисперсной воды или туман из мелкодисперсной воды и инертного газа;

- газовый смеситель (8) - разбавляет подаваемый системой вентиляции воздух мелкодисперсной водой или смесью мелкодисперсной воды и инертного газа;

Один из вариантов работы устройства повышения пожарной безопасности вентилируемых помещений:

1. В режиме «отключено». Система вентиляции защищаемого помещения работает в штатном режиме. Узлы запорно-регулирующей арматуры подачи воды (3) и инертного газа (4) не подают инертный газ и воду на узел форсунок (7), вентилирование защищаемого помещения осуществляется в предусмотренном для штатно установленной системы вентиляции режиме.

2. В режиме «пожарная опасность». Система вентиляции защищаемого помещения работает в предусмотренном для штатно установленной системы вентиляции режиме. Узел управления устройством (1) выдает управляющий сигнал на узлы запорно-регулирующей арматуры подачи воды (3) и инертного газа (4). Узлы запорно-регулирующей арматуры подачи воды (3) и инертного газа (4) подают инертный газ и воду на узел форсунок (7). Узел форсунок (7) распыляет воду в туман из смеси мелкодисперсных капель и инертного газа в газовый смеситель (8). В газовом смесителе (8) происходит разбавление подаваемого системой вентиляции воздуха смесью мелкодисперсной воды и инертного газа. Узел газовых анализаторов (6) контролирует параметры и передает на узел управления устройством (1) данные о параметрах газо-водной смеси после газового смесителя. Вентилирование защищаемого помещения осуществляется пожаротушащей смесью воздуха, мелкодисперсной водой и инертного газа.

На основе вышеизложенного можно утверждать о достижении заявленного технического результата, а именно: в повседневной деятельности штатно установленная система вентиляции используется по прямому предназначению, а при повышении пожарной опасности в защищаемом помещении, система вентиляции вентилирует помещение воздухом, разбавленным мелкодисперсной водой или смесью мелкодисперсной воды и инертного газа, создавая в защищаемом помещении условия для:

- снижения температуры;

- замедления процессов горения;

- локализации пожара;

- тушения пожара;

- удаления продуктов горения и осаждения дыма и других продуктов горения.

Изобретение может быть использовано для повышения пожарной безопасности (локализация и тушения пожаров, удаление продуктов горения) вентилируемых помещений и применяется для систем вентиляции помещений. Изобретение предусматривает модернизацию штатно установленной на помещение системы вентиляции, таким образом, что при повышении пожарной опасности в подаваемый по системе вентиляции воздух добавляется распыленная мелкодисперсная вода или смесь инертного газа и распыленной мелкодисперсной воды и вентилирование помещения осуществляется пожаротушащей газоводной смесью, состоящей из воздуха и мелкодисперсной воды, или смесью из воздуха, мелкодисперсной воды и инертного газа. Разбавление подаваемого воздуха осуществляется за счет установки по меньшей мере одного газового смесителя в по меньшей мере одном воздуховоде штатно установленной системы вентиляции, при этом в газовом смесителе установлена по меньшей мере одна форсунка для распыла воды в мелкодисперсный туман. Вентилирование аварийного помещения газоводной смесью приводит к снижению температуры, замедлению процессов горения, локализации и тушению пожаров, удалению продуктов горения, осаждению дыма и других продуктов горения в защищаемом помещении. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ повышения пожарной безопасности вентилируемых помещений, применяющийся для систем вентиляции помещении, включающий вентилирование помещения системой вентиляции газоводной смесью, при этом подаваемый по системе вентиляции воздух разбавляется и смешивается в по меньшей мере одном газовом смесителе, дополнительно установленном по меньшей мере в одном воздуховоде системы вентиляции, отличающийся тем, что в газовом смесителе смешивается подаваемый по системе вентиляции воздух с мелкодисперсной водой или смесью мелкодисперсной воды и инертного газа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в газовом смесителе установлена по меньшей мере одна форсунка для подачи мелкодисперсной воды или смеси мелкодисперсной воды и инертного газа.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения мелкодисперсной воды используют по меньшей мере одну форсунку мелкодисперсного распыления, распыляющую воду в мелкодисперсный туман за счет давления воды.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения смеси мелкодисперсной воды и инертного газа используют по меньшей мере одну пневматическую двухфазную форсунку, распыляющую воду в мелкодисперсный туман за счет обдувочного и нагнетаемого инертного газа, или используют по меньшей мере пару форсунок, одна из которых подает в газовый смеситель мелкодисперсную воду, а вторая инертный газ.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при подаче воды в форсунку вода распыляется в виде тумана из мелкодисперсных капель, величина которых не более 0,0003 м.

6. Устройство для осуществления способа по п.1, отличающееся тем, что оно включает узел газовых анализаторов (6), подключенный к узлу управления устройством (1), узел накопления и подачи инертного газа (2), подключенный к узлу запорно-регулирующей арматуры подачи инертного газа (4), узел накопления и подачи воды (3), подключенный к узлу запорно-регулирующей арматуры подачи воды (5), узел форсунок (7), при этом к узлу форсунок (7) подключены узел запорно-регулирующей арматуры подачи инертного газа (4) и узел запорно-регулирующей арматуры подачи воды (5), при этом узел форсунок (7) установлен в по меньшей мере одном газовом смесителе (8).