Запорно-пусковое устройство установки газового пожаротушения Российский патент 2025 года по МПК A62C37/00 A62C35/68 F16K13/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к запорно-пусковым устройствам, устанавливаемым на автоматических системах газового пожаротушения для выхода газового огнетушащего вещества (далее - ГОТВ) хранимого в емкости под давлением (баллоне) и газовых магистралях.

Известны различные типы запорно-пусковых устройств, устанавливаемых в установках газового пожаротушения.

В частности известно запорно-пусковое устройство системы пожаротушения описанное в патенте Швейцарии N633720F62C37/06 опубликованное 31.12.1982 г. Недостатком этого изобретения является инерционность пуска в работу, определяемая временем необходимого вытеснения рабочего тела из запорной камеры через сообщающийся после разрушения мембраны дросселирующий сливной канал, что является ограничением для использования этого устройства при тушении легковоспламеняющихся жидкостей из-за быстрого развития пожара. При этом имеет место нерациональная потеря огнетушащего вещества через полый поршень и сливной канал механизма запуска. Существенным недостатком является и то, что после срабатывания известного устройства перед повторным использованием необходимо провести его техническое обслуживание с заменой мембраны.

Отмеченные недостатки устранены в устройстве по патенту СН654888, F16K1/36, 1986 г. Однако его недостатком является неудовлетворительная функциональная надежность при продолжительной эксплуатации, выражающаяся в утечке огнетушащего вещества больше допустимых норм. Другим недостатком известного устройства является и неполнота выброса огнетушащего вещества, потому что рабочее положение штока не фиксируется и зависит от динамически изменяющегося соотношения усилий на поршень с противоположенных сторон: в итоге, когда сила упругости сжатой пружины превысит нагрузку от падающего давления расходуемого огнетушащего вещества, тарельчатый запорный клапан перекрывает выпускное отверстие корпуса при движении поршня в исходном положении.

Запорно-пусковое устройство известное по патенту RU213600C1, А62С37/08 опубликованное 10.10.2003 г. имеет такие недостатки как необходимость замены мембраны и пиротехнического заряда после каждого пуска, что усложняет обслуживание, поскольку требует проведения сборочно-разборочных операций.

Данный запорно-пусковой механизм из-за своих конструктивных особенностей хоть и имеет возможность осевых перемещений до пуска в работу при транспортировке и установке, но для заявленного результата при пуске должен быть установлен в вертикальном положении, изображенном на фигуре №2 патента RU 213600 С1.

Еще одним недостатком в данном устройстве является отсутствие возможности прекратить подачу огнетушащего вещества до его полного выброса из емкости хранения.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому эффекту от его использования к заявляемому решению является известное запорно-пусковое устройство по патенту на изобретение RU 2731976 С1, А62С 37/08 опубликованное 09.09.2020 г. содержащее корпус, полый шток, подпружиненный поршень, дренажный канал, рабочую камеру, впускное отверстие, выпускное отверстие, штуцер, крышку.

Известное техническое решение хоть и позволяет осуществить тушение пожара, однако из-за особенностей конструкции устройство не обеспечивает беспрепятственный выход ГОТВ от впускного отверстия до выпускного отверстия, что в свою очередь снижает скорость подачи ГОТВ к очагу возгорания.

В данном запорно-пусковом устройстве отсутствует возможность прекратить подачу ГОТВ до его полного выброса из емкости хранения, что в свою очередь лишает возможности использовать его повторно при условии наличия в емкости необходимой для этого расчетной массы ГОТВ.

Существенным недостатком является и то, что пусковой клапан, совмещенный с устройством ручного пуска, не позволяет при необходимости прекратить подачу ГОТВ, а для заправки ГОТВ через рассматриваемый запорно-пусковой механизм требуется специальный инструмент, что усложняет данный технологический процесс.

Заявляемое изобретение решает задачу создания надежного, высокоэффективного, многофункционального, многоразового и удобного в эксплуатации запорно-пускового устройства (далее - ЗПУ) с большим ресурсом срабатываний до капитального ремонта.

Указанная задача решается с помощью технического результата от использования заявляемого изобретения, заключающегося в повышении его функциональности, надежности и увеличении ресурса срабатываний без технического обслуживания и замены деталей ЗПУ.

Указанный технический результат в предлагаемой конструкции ЗПУ, содержащего корпус (1), поршень (2), пружину (7) поршня (2), шайбу (4), болт (5), уплотнительную прокладку (3), уплотнительный элемент (20) пары поршень корпус, седло (29) игольчатый электромагнитный клапан пуска (17), подпружиненный внутри обратного клапана (18), шар (37), пружиной обратного клапана (38), впускное отверстие (27) со внешним резьбовым соединением (30), выпускное отверстие (28), соединенный с ним штуцер (31), атмосферные каналы (11, 15), канал подвода (16) газового огнетушащего вещества в первую рабочую полость (33), канал отвода (22) газового огнетушащего вещества из первой рабочей полости в атмосферу, манометр (24), канал подвода (25) газового огнетушащего вещества к манометру, вторую (34), третью (35) и четвертую (36) рабочие полости, корпус состоит из двух половин, скрепленных болтовым соединением (26), и соединен резьбовым соединением (32) с упорной крышкой (10), при этом две половины корпуса (1) изолирует друг от друга резиновая армированная мембрана (6) соединенная с поршнем (2), расположенная между первой (33) и второй (34) рабочими полостями, при этом запорно-пусковое устройство включает соединенный с поршнем (2) Т-образный шток (14), на котором размещена пружина (13) Т-образного штока, к Т-образному штоку прикреплена пальцем со шплинтом (21) рукоятка ручного привода (12), первая рабочая полость (33) соединена с ручным обратным клапаном сброса давления (19), вторая (34) и третья (35) рабочие полости соединены с атмосферным каналами (15) и (11) соответственно, четвертая (36) рабочая полость расположена в поршне (2), при этом запорно-пусковое устройство содержит пакеты металлических регулировочных колец (8 и 9) и игольчатый электромагнитный клапан сброса давления (23) достигается тем, что:

- в корпусе запорно-пускового устройства предусмотрены точные посадочные места для всех его деталей;

- конструкция запорно-пускового устройства позволяет использовать его в любом положении относительно горизонтали;

- данное запорно-пусковое устройство предназначено для использования совместно с емкостью (баллоном) хранения ГОТВ и в газовых магистралях;

- резиновая армированная мембрана обеспечивает герметичность двух основных частей корпуса друг от друга;

- ручной обратный клапан сброса давления выполнен с возможностью исключать вакуум в первой рабочей полости, для перемещения резиновой армированной мембраны и поршня при открытии и закрытии запорно-пускового устройства посредством ручного привода;

- игольчатый электромагнитный клапан сброса давления (23) выполнен с возможностью закрывать запорно-пусковое устройство при пуске посредством автоматического и дистанционного видов включения до полного выброса из баллона газового огнетушащего вещества;

- при пуске ЗПУ посредством автоматического (основного) и дистанционного (ручного) включения (пуска), поршень в движение приводит резиновая армированная мембрана;

- Т-образный шток с прикрепляемой к нему пальцем со шплинтом рукояткой ручного привода выполнены с возможностью осуществления пуска, закрытия и заправки запорно-пускового устройства;

- пакеты металлических регулировочных колец при необходимости позволяют проводить настройку под рабочее давление в емкости хранения (баллоне) или газовой магистрали для правильной работы ЗПУ;

- применение игольчатого электромагнитного клапана пуска, игольчатого электромагнитного клапана сброса давления, ручного обратного клапана сброса давления, Т-образного штока с прикрепляемой к нему пальцем со шплинтом рукояткой ручного привода обеспечивают возможность пуска ЗПУ не только посредством автоматического (основного) и дистанционного (ручного) включения (пуска), но и дополнительного местного (ручного) пуска, что в свою очередь обеспечивает полноту соответствия требованиям СП 485.1311500.2020 к видам включения установок газового пожаротушения;

- расположение поршня после пуска ЗПУ, впускного и выпускного отверстия обеспечивает беспрепятственный выпуск ГОТВ;

- устанавливаемый в корпус манометр показывает внутренне рабочее давление, что позволяет повысить функциональную надежность ЗПУ;

- игольчатый электромагнитный клапан пуска, игольчатый электромагнитный клапан сброса давления, ручной обратный клапан сброса давления, Т-образный шток с прикрепляемой к нему пальцем со шплинтом рукояткой ручного привода обеспечивают возможность прекратить подачу ГОТВ до его полного выброса из емкости хранения (баллона), что в свою очередь позволяет использовать ЗПУ для повторного пуска, при условии

наличия в емкости необходимой для повторного тушения расчетной массы ГОТВ;

- конструктивное исполнение ручного привода обеспечивает открытие и закрытие ЗПУ, что в свою очередь позволяет осуществлять заправку ГОТВ без использования специального инструмента;

- на корпусе ЗПУ выполнен ручной обратный клапан сброса давления; -пакеты металлических регулировочных колец при необходимости

позволяют проводить более тонкую настройку под рабочее давление в емкости хранения (баллоне) или газовой магистрали для правильной работы ЗПУ.

Каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для достижения неприсущей признакам в разобщенности новизны качества как эффект суммы, а не сумма эффектов.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, которые имеют иллюстративную цель, не ограничивая объема прав совокупности существенных признаков формулы, и где изображены:

- на Фиг. 1 - изображен продольный разрез ЗПУ в режиме ожидания;

- на Фиг. 2 - изображен продольный разрез ЗПУ в рабочем положении при срабатывании в автоматическом режиме;

- на Фиг. 3 - изображен вид с верху на ЗПУ;

- на Фиг. 4 - изображен вид с лева на ЗПУ;

- на Фиг. 5 - изображен продольный разрез ЗПУ в рабочем положении при срабатывании в ручном режиме;

- на Фиг. 6 - вид справа на поршень и «Т» образный шток в разрезе;

- на Фиг. 7 - изображен вид с права на механизм ручного привода. Предлагаемое ЗПУ содержит:

- корпус 1 (Фиг. 1) состоящий из двух половин, скрепленных болтовым соединением 26 (Фиг. 1) с вкручиваемой в него упорной крышкой ЗПУ 10 (Фиг. 1);

- поршень 2 (Фиг. 1) с уплотнительной прокладкой 3 (Фиг. 1), шайбой 4 (Фиг. 1), болтом 5 (Фиг. 1) и седлом 29 (Фиг. 1);

- резиновая армированная мембрана 6 (Фиг. 1);

- пружина 7 (Фиг. 1);

- пакеты металлических регулировочных колец 8 (Фиг. 1) и 9 (Фиг. 1);

- атмосферные каналы 11 (Фиг. 1) и 15 (Фиг. 1);

-Т-образный шток 14 (Фиг. 1) с прикрепляемой к нему пальцем со шплинтом 21 (Фиг. 1) рукояткой ручного привода ЗПУ 12 (Фиг. 1);

- пружина Т-образного штока 13 (Фиг. 1);

-первая рабочая полость 33, обозначенная на Фигурах 1,2,3,5 буквой «А»;

- вторая рабочая полость 34, обозначенная на Фигуре 1 буквой «Б»; -третья рабочая полость 35, обозначенная на Фигурах 1,2,3 буквой «В»;

- четвертая рабочая полость 36, обозначенная на Фигуре 1 буквой «Б»;

- канал подвода ГОТВ в первую рабочую полость 16 (Фиг. 3);

- обратный клапан 18 (Фиг. 3);

- игольчатый электромагнитный клапан пуска 17 (Фиг. 3);

- ручной обратный клапан сброса давления 19 (Фиг. 1);

- уплотнительный элемент пары поршень-корпус 20 (Фиг. 1); -канал отвода ГОТВ из первой рабочей полости в атмосферу

22 (Фиг. 1);

- игольчатый электромагнитный клапан сброса давления 23 (Фиг. 3);

- манометр 24 (Фиг. 1);

- канал подвода ГОТВ к манометру 25 (Фиг. 1); -резьбовое соединение 30 (Фиг. 1);

- штуцер 31 (Фиг. 1);

- резьбовое соединение корпуса и упорной крышки ЗПУ 32 (Фиг. 1);

- шар 37 (Фиг. 3);

- пружина обратного клапан 38 (Фиг. 3);

- впускное отверстие 27 (Фиг. 1);

- выпускное отверстие 28 (Фиг. 1);

Предлагаемое ЗПУ эксплуатируется следующим образом.

I. Установка ЗПУ на емкость (баллон) хранения и заправка ГОТВ.

ЗПУ через резьбовое соединение 30 (Фиг. 5) устанавливается в резьбовое отверстие баллона (условно не показан).

Ручной обратный клапан сброса давления 19 (Фиг. 5), путем нажатия на него приводится в открытое положение исключая наличие вакуума в первой рабочей полости 33 (Фиг. 1), что обеспечивает свободное перемещение резиновой армированной мембраны 6 (Фиг. 5). Рукояткой ручного привода ЗПУ 12 (Фиг. 5) приведенной из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее (с 7 ч. на 11 ч. или на 220° против часовой стрелки), открывается ЗПУ за счет принудительного сдвига поршня 2 (Фиг. 5) вправо путем воздействия на него Т-образного штока 14 (Фиг. 5). Из компрессорной установки (условно не показана) через штуцер 31 (Фиг. 5), выпускное отверстие 28 (Фиг. 5) и впускное отверстие 27 (Фиг. 5) ГОТВ беспрепятственно поступает в баллон (условно не показан). При достижении необходимой заправочной массы ГОТВ в баллоне (условно не показан) его подача прекращается. Далее с помощью рукоятки ручного привода ЗПУ 12 (Фиг. 5) приведенной в изначальное положение, Т-образный шток 14 (Фиг. 5) возвращается в исходное положение, а пружина 7 (Фиг. 5) разжимается и возвращает поршень 2 (Фиг. 5) в исходное положение. Поршень 2 (Фиг. 1) упирается уплотнительной прокладкой 3 (Фиг. 1) в седло 29 (Фиг. 1) корпуса ЗПУ 1 (Фиг. 1) и запирает баллон (условно не показан) с ГОТВ.

И. Работа запорно-пускового устройства при пожаре:

А) При запуске автоматическим (основным) и дистанционным (ручным) видом включения (пуском):

При возникновении пожара на игольчатый электромагнитный клапан пуска 17 (Фиг. 3) поступает сигнал, и ранее закрытый канал подвода ГОТВ в первую рабочую полость 16 (Фиг. 3) разгерметизируется. Огнетушащее вещество поступает в первую рабочую полость 33 (Фиг. 2) через канал подвода ГОТВ в первую рабочую полость 16 (Фиг. 3). Когда нагрузка от давления ГОТВ на резиновую армированную мембрану 6 (Фиг. 2) превысит усилие пружины 7 (Фиг. 2) оказываемое на поршень 2 (Фиг. 2), последний сместится в крайнее правое положение открывая ЗПУ и обеспечивая беспрепятственный выход ГОТВ через штуцер 31 (Фиг. 2). После чего на игольчатый электромагнитный клапан пуска 17 (Фиг. 3) поступает повторный сигнал закрывая ранее открытый канал подвода ГОТВ в первую рабочую полость 16 (Фиг. 3). ГОТВ через выпускное отверстие 28 (Фиг. 2) и штуцер 31 (Фиг. 2) поступает в систему пожаротушения (условно не показана).

Через расчетное время для выброса необходимого количества ГОТВ из баллона (условно не показан) в систему пожаротушения (условно не показана) на игольчатый электромагнитный клапан сброса давления 23 (Фиг. 3) поступает сигнал, и ранее закрытый канал отвода ГОТВ из первой рабочей полости в атмосферу 22 (Фиг. 3) разгерметизируется. Резиновая армированная мембрана 6 (Фиг. 2) перестает оказывать воздействие на поршень 2 (Фиг. 2), а пружина 7 (Фиг. 1) возвращает поршень 2 (Фиг. 2) в крайнее левое положение. Поршень 2 (Фиг. 1) упирается в седло 29 (Фиг. 1) уплотнительной прокладкой 3 (Фиг. 1) и запирает баллон (условно не показан) с ГОТВ. Затем на игольчатый электромагнитный клапан сброса давления 23 (Фиг. 3) поступает повторный сигнал и ранее открытый канал отвода ГОТВ из первой рабочей полости в атмосферу 22 (Фиг. 3) закрывается, чем обеспечивает герметичность первой рабочей полости 33 (Фиг. 1). ЗПУ находится в режиме ожидания и готово к повторному пуску.

Б) При запуске дополнительным местным (ручным) видом включения (пуском):

При возникновении пожара и отказе автоматического (основного) и дистанционного (ручного) вида включения, ЗПУ приводится в действие посредством дополнительного местного (ручного) вида включения (пуска).

Путем нажатия на ручной обратный клапан сброса давления 19 (Фиг. 5) он приводится в открытое положение исключая наличие вакуума в первой рабочей полости 33 (Фиг. 1), что обеспечивает свободное движение резиновой армированной мембраны 6 (Фиг. 5). Рукояткой ручного привода 12 (Фиг. 5) приведенной из крайнего нижнего положения (Фиг. 1) в крайнее верхнее (Фиг. 5) (с 7 ч. на 11 ч. или на 220° против часовой стрелки), открывается ЗПУ за счет принудительного сдвига поршня 2 (Фиг. 5) вправо путем воздействия на него Т-образного штока 14 (Фиг. 5). ГОТВ через выпускное отверстие 28 (Фиг. 5) и штуцер 31 (Фиг. 5) поступает в систему пожаротушения (условно не показана). После выпуска необходимой расчетной массы ГОТВ из баллона (условно не показан) с помощью рукоятки ручного привода 12 (Фиг. 5) приведенной из крайнего верхнего положения в крайнее нижнее, Т-образный шток 14 (Фиг. 5) возвращается в исходное положение, а пружина 7 (Фиг. 5) разжимается и возвращает поршень 2 (Фиг. 5) в исходное положение. Поршень 2 (Фиг. 1) упирается уплотнительной прокладкой 3 (Фиг. 1) в седло 29 (Фиг. 1) корпуса ЗПУ 1 (Фиг. 5) и запирает баллон (условно не показан) с ГОТВ.

III. Работа обратного клапана.

Обратный клапан 18 (Фиг. 3) расположен на выходе из канала подвода ГОТВ в первую рабочую полость 16 (Фиг. 3) и представляет собой шар 37 (Фиг. 3), который под воздействием пружины обратного клапана 38 (Фиг. 3) всегда стремится и закрывает канал подвода ГОТВ в первую рабочую полость 16 (Фиг. 3) в следующих случаях:

- ЗПУ находится в режиме ожидания;

- при запуске и закрытии ЗПУ дополнительным местным (ручным) видом включения (пуском);

- в случае отказа игольчатого электромагнитного клапана пуска 17 (Фиг. 3) при поступлении повторного сигнала через расчетное время для закрытия им канала подвода ГОТВ в первую рабочую полость 16 (Фиг. 3) за счет равного давления в первой рабочей полости 33 (Фиг. 2) и баллоне, что в свою очередь является его главной функцией для обеспечения правильной работы ЗПУ при запуске автоматическим (основным) и дистанционным (ручным) видом включения (пуском).

В открытом положении обратный клапан 18 (Фиг. 3) находится в промежутке времени от начала поступления ГОТВ в первую рабочую полость 33 (Фиг. 2), за счет действующего на него большего давления со стороны канала подвода ГОТВ в первую рабочую полость 16 (Фиг. 3) и меньшего в первой рабочей полости 16 (Фиг. 3), до того момента когда давление с обеих сторон станет равновесным.

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к запорно-пусковому устройству, устанавливаемому в автоматических системах газового пожаротушения и газовых магистралях для выхода газового огнетушащего вещества, хранимого в емкости под давлением. Запорно-пусковое устройство установки газового пожаротушения включает корпус, поршень, пружину поршня, шайбу, болт, уплотнительную прокладку, уплотнительный элемент пары поршень корпус, седло, игольчатый электромагнитный клапан пуска, подпружиненный внутри обратного клапана, шар, пружину обратного клапана, впускное отверстие с внешним резьбовым соединением, выпускное отверстие, соединенный с ним штуцер, атмосферные каналы, канал подвода газового огнетушащего вещества в первую рабочую полость, канал отвода газового огнетушащего вещества из первой рабочей полости в атмосферу, манометр, канал подвода газового огнетушащего вещества к манометру, при этом запорно-пусковое устройство дополнительно содержит вторую, третью и четвертую рабочие полости, корпус состоит из двух половин, скрепленных болтовым соединением, и соединен резьбовым соединением с упорной крышкой, при этом две половины корпуса изолирует друг от друга резиновая армированная мембрана, соединенная с поршнем, расположенная между первой и второй рабочими полостями, при этом запорно-пусковое устройство включает соединенный с поршнем Т-образный шток, на котором размещена пружина Т-образного штока, к Т-образному штоку прикреплена пальцем со шплинтом рукоятка ручного привода, первая рабочая полость соединена с ручным обратным клапаном сброса давления, вторая и третья рабочие полости соединены с атмосферными каналами соответственно, четвертая рабочая полость расположена в поршне, при этом запорно-пусковое устройство содержит пакеты металлических регулировочных колец и игольчатый электромагнитный клапан сброса давления. Технический результат - создание надежного, высокоэффективного, многофункционального, многоразового и удобного в эксплуатации запорно-пускового устройства (далее - ЗПУ) с большим ресурсом срабатываний до капитального ремонта. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Запорно-пусковое устройство установки газового пожаротушения, включающее корпус (1), поршень (2), пружину (7) поршня (2), шайбу (4), болт (5), уплотнительную прокладку (3), уплотнительный элемент (20) пары поршень корпус, седло (29), игольчатый электромагнитный клапан пуска (17), подпружиненный внутри обратного клапана (18), шар (37), пружину обратного клапана (38), впускное отверстие (27) с внешним резьбовым соединением (30), выпускное отверстие (28), соединенный с ним штуцер (31), атмосферные каналы (11, 15), канал подвода (16) газового огнетушащего вещества в первую рабочую полость (33), канал отвода (22) газового огнетушащего вещества из первой рабочей полости в атмосферу, манометр (24), канал подвода (25) газового огнетушащего вещества к манометру, отличающееся тем, что запорно-пусковое устройство дополнительно содержит вторую (34), третью (35) и четвертую (36) рабочие полости, корпус состоит из двух половин, скрепленных болтовым соединением (26), и соединен резьбовым соединением (32) с упорной крышкой (10), при этом две половины корпуса (1) изолирует друг от друга резиновая армированная мембрана (6), соединенная с поршнем (2), расположенная между первой (33) и второй (34) рабочими полостями, при этом запорно-пусковое устройство включает соединенный с поршнем (2) Т-образный шток (14), на котором размещена пружина (13) Т-образного штока, к Т-образному штоку прикреплена пальцем со шплинтом (21) рукоятка ручного привода (12), первая рабочая полость (33) соединена с ручным обратным клапаном сброса давления (19), вторая (34) и третья (35) рабочие полости соединены с атмосферными каналами (15) и (11) соответственно, четвертая (36) рабочая полость расположена в поршне (2), при этом запорно-пусковое устройство содержит пакеты металлических регулировочных колец (8 и 9) и игольчатый электромагнитный клапан сброса давления (23).

2. Запорно-пусковое устройство по п. 1, отличающееся тем, что резиновая армированная мембрана (6) обеспечивает герметичность двух основных частей корпуса друг от друга (1).

3. Запорно-пусковое устройство установки газового пожаротушения по п. 1, отличающееся тем, что Т-образный шток с прикрепляемой к нему пальцем со шплинтом (21) рукояткой ручного привода (12) выполнены с возможностью осуществления пуска, закрытия и заправки запорно-пускового устройства.

4. Запорно-пусковое устройство по п. 1, отличающееся тем, что игольчатый электромагнитный клапан сброса давления (23) выполнен с возможностью закрывать запорно-пусковое устройство при пуске посредством автоматического и дистанционного видов включения до полного выброса из баллона газового огнетушащего вещества.

5. Запорно-пусковое устройство по п. 1, отличающееся тем, что ручной обратный клапан сброса давления (19) выполнен с возможностью исключать вакуум в первой рабочей полости для перемещения резиновой армированной мембраны (6) и поршня (2) при открытии и закрытии запорно-пускового устройства посредством ручного привода (12).