Спринклерный ороситель многократного действия Советский патент 1987 года по МПК A62C37/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности ,к автоматически действующим устройствам стационарной противопожарной системы, и предназначен для разбрызгивания огнетушащих веществ над защищаемой от пожара площадью.

Целью изобретения является повышение надежности работы спринклера,

На фиг,. 1 изображен спринклерньй ороситель многократного действия в закрытом дежурном положении, с клапаном без встроенного редуктора, продольньш разрез; на фиг.2 то же в открытом рабочем положении, с клапаном со встроенным редуктором; на фиг.З - разрез А-А на фиг«2 ,

Спринклерный ороситель многократнего действия состоит из полого разъ- 20 иия в полости патрубка 2, что могло

емного корпуса 1, смонтированного с возможностью его поворота на вводном патрубке 2, На одном конце вводного патрубка 2 жестко, закреплен фланец 3, предназначенный для подсоединения спринклера к распределительному трубопроводу пожаротушения, а другой конец вводного патрубка выполнен в виде конусообразного круговой формы насадка 4 с перфорацией - отверстиями 5 и 6, Конусообразный насадок 4 по наружным образованиям встроен в соответствующую его форме полость корпуса 1„ В полости конусообразного насадка 4, имеющего круговое цилиндрическое образованивэсмонтирован клапан 7, вьшолненный в виде поршня, соединенный с тарелью 8, к которой болтом 9 со сквозным отверстием прикреплена эластичная мембрана 10, разделяющая корпус 1 на две полости; рабочую 11 -и управления 12. Рабочая полость 11 сообщается с соплами 13, выполненными по периметру корпуса 1, и при работе спринклера рабочая полость сообщается с полость вводного патрубка 2. Кагкдое сопло 13 имеет распылитель 14, жестко при- крепленньй к корпусу 1. Полость 12 управления имеет отверстие 15, сообщающее ее с атмосферой и которое закрывается клапаном 16 управления. Запорный шток 17 клапана 16 управле- НИЛ смонтирован на прикрепленном к корпусу 1 посредством стоек 18 и 19 термочувствительном элементе 20 с запрограммированной формой. Термочувствительный элемент 20, изготовленный, из титано-никилевого сплава и

подвергнутый специальной термообработке, обладает памятью на заданную запрограммированную форму пластины, и при изменении температуры окружающей среды пластина мгновенно изгибается по заданной форме.

Полость 12 управления сообщается с полостью вводного патрубка 2 отверстием 21, выполненным в клапане 7, в болте 9, прикрепляющем мембрану 10 к тарели 8, и в уплотнительной прокладке 22 клапана 7. Между уплотнительной прокладкой 22 в клапане 7 5 встроен обратный клапан 23, предотвращающий переток огнетушащего вещества по каналу отверстия 21 из полости 12 управления в полость патрубка 2, при случайном падении давле

бы привести к кратковременному выбросу огнетушащего веш,ества через сопла 13 при резком последующем возрастании давления в полости патрубка 2.

5 Для предотвращения попадания огнетушащего вещества на термочувствительный элемент 20 при его истечении из ответстия 15 между ними встроены эластичная мембрана 24 и сферический

0 зонт 25,имеющий в центральной части

сферы отверстие для прохода нагретого конвективного потока воздуха окружающей среды.

В верхнюю часть корпуса 1 встроен магнит 26, а к корпусу фланца 3 прикреплен герметичный электроконтакт 27, которые закрываются кожухом 28.

На фиг о 2 изображен спринклерный ороситель в открытом рабочем положении при варианте выполнения клапана 7 со встроенным редуктором, перфорированными уплотнительными прокладками 29,, с отверстиями по пери5 М§тру и уплотнительными прокладками 30 с отверстием в центре, между которыми размещены волокнистые прокладки 31 (например, войлочные прокладки или прокладки из

0 фильтровальной ткани),

Спринклерньй ороситель многократного действия работает следующим об- . разом.

В нормальном дежурном состоянии

55 спринклерного рросителя клапан 16 перекрывает выходное отверстие 15 под действием усилия, развиваемого пластиной термочувствительного элемента

20 (фиг.1).

35

40

Огнетушащее вещество из полости вводного патрубка 2 по каналу отверстия 21 поступает в полость 12 управления, заполняет ее и создает давление в ней, равное давлению в полости вводного патрубка 2. Давление огнетушащего вещества передается эластичной мембране 10, под действием которой на тарель 8 и клапан передается усилие, во сколько раз большее, во сколько раз площадь тарели 8 больше площади сечения полости вводного патрубка 2. Под этим усилием клапан 7 прижимает уплотнительную прокладку 22 к выходному концу патрубка 2 и препятствует проходу огнетушащего вещества из патрубка 2 в рабочую полость 11.

При колебаниях огнетушащего вещества в магистральной сети системы пожаротушения от нуля до максимума и в целях исключения кратковременного срабатывания (открывания) клапана 7 при перетоке огнетушащего вещества из полости 12 управления в полость патрубка 2 в клапан 7 встроен обратный-клапан 23, который препятствует падению давления в полости .12 Для упрочнения корпуса 1 спринклерно- г6 оросителя его верхняя и нижняя крышки снабжены ребрами жесткости.

При возникновении пожара температура окружающей среды около спринк- лерного оросителя повышается, нагревается пластина термочувствительного элемента 20 и при нагреве ее до температуры срабатывания спринклера пластина термочувствительного элемента 20 резко прогибается вниз, увлекая за собой запорный шток 17 клапана 16 управления (фиг.2). Через открывшееся отверстие 15 огнетушащее вещество из полости 12 управления выходи наружу под действием давления огнетушащего вещества магистральной сети пожаротущения, воздействующего на клапан 7.

Эластичная мембрана 10 и тарель 8 занимают нижнее крайнее положение (фиг.2).

Истекающее из отверстия 15 огнетушащее вещество попадает на эластичную мембрану 24, а затем - на сферический зонт 25 и далее сливается вниз, на очаг загорания, минуя термочувствитель ный элемент 20.

I

Через открывшийся клапан 7 огнетушащее вещество из вводного патруб

624854

ка 2 устремляется в рабочую полость 11. При этом оно проходит по периметру в зазор между клапаном 7 и на- садком 4, а также между стенками ко10

15

20

25 .

30

нусообразного насадка 4 и корпусом 1 через отверстия 5 и 6. Ввиду того, что сопротивление движению огнетушащего вещества, проходящего между стенками клапана 7 и насадком 4, несколько больше по сравнению с возникающим сопротивлением между конусообразными поверхностями насадка 4 и корпусом 1, то в результате этого корпус 1 спринклера поднимается по - отношению насадка 4, увеличивая тем самым зазор между конусообразными поверхностями насадка 4 и корпуса 1. Из рабочей камеры 11 огнетущащее вещество через сопла 13 выбрасывается наружу, создавая реактивную тягу в радиальном направлении, под действием которой корпус спринклерного оросителя вращается вокруг своей оси. Этому способствует и то, что струи огнетушащего вещества, истекающие между стенками клапана 7 и насадком 4, а также между конусообразными поверхностями насадка 4 и корпусом и в зазоре между наружной поверхностью вводного патрубка 2 и цилиндрической внутренней поверхностью корпуса 1, образуют своего рода жидкостную или газовую подушку (смазку), снижающую трение между трущимися поверхностями спринклера до незначительной величины.

Струи огнетушащего вещества, истекающие из сопла 13, ударяются в распылители 14 и дробятся на мелкодисперсные капли. В зависимости от наклона распылителей по отношению к струе распыл факела и его длину можно регулировать до оптимальных зна- 45 чений защищаемого помещения. Длина факела при этом может достигать 5-15 м и защищать площадь от 75 до 700 м . С целью более равномерного орошения защищаемой площади сопла 50 13 в спринклерном оросителе следует выполнять различных типоразмеров по их производительности и длине распыла факелов. Для орошения мертвой зоны под спринклерным оросите- 55 лем распылители 14 снабжаются подкрылками-отражателями , направляющими часть струи огнетушащего вещества в мертвую зону защищаемого помещения. Для получения дополнительного

35

40

вращающегося момента за счет реакции струй огнетушащего вещества тарель 8 спринклерного оросителя снабжена ребрами жесткости, лучи которых смещены от центральной оси (фиг,3)о

Срабатывание спринклерного оросителя и его вращение вокруг оси (50-100 об/мин) приводит к сближению магнита 26 с герметичным электроконтактом 27, контакты которого от магнитного поля срабатывают, дают сигнал тревоги и включчают насосы-по- высители.

При ликвидации пожара и снижении температуры окружающей среды термочувствительный элемент 20 возвращается в исходное положение, клапан 16 управления перекрывает отверстие 15 и огнетушащее вещество начнет заполнять полость 12 управления (фиг.1). В зависимости от проходного сечения канала отверстия 21 время заполнения полости 12 управления можно заранее выбрать в пределах 1-3 мин, что позволяет клапану 7 спринклерногр оросителя закрываться не сразу, а через некоторое время, необходимое для дотушивания очага пожара и охлаждения нагретых конструкций и деталей в зоне пожара (с целью исключения повторного воспла--; менения). Давление огнетушащего вещества в полости 12 передаете эластичной мембране 10, усилие от которой передается тарели 8 и клапану 7. Клапан 7 перекрывает входное отверстие вводного патрубка 2 и сприн- клерный ороситель встает на дежурный режим,

С целью сниженияинерционности работы спринклерного оросителя, повышения его чувствительности в варианте спринклерного оросителя (фиг.2) в клапан 7 встроен редуктор, снижающий рабочее давление огнетушащего вещества в полости 12 управления.При снижении давления в полости 12, управления в несколько раз во сколько же раз меньшее усилие воздействует на рабочую поверхность клапана 16 управ- .Ленин, Hj следовательно, во столько же раз меньшее усилие необходимо

10

15

20

25

диаметре тарели 8, равном 250 мм, не обходимое давление огнетушащего вещества в полости 12 управления по сравнению с давлением в полости вводного патрубка 2 можно снизить более чем в 20 раз и, соответственно, в это же.число раз можно снизить металлоемкость термочувствительного элемента 20. В результате этого время нагрева термочувствительного элемента 20 сокращается почти во столько же раз, что резко снижает инерционность работы спринклерного оросителя.

Редуктор клапана 7 работает следующим образом (фиг.2).

При работе спринклерного оросителя огнетушащее вещество из вводного патрубка 2 в полость 12 управления поступает через центральное отверстие уплотнительной прокладки 22 клапана 7, огибает обратньш клапан 23 и через волокнистую прокдадку 31 поступает в отверстия уплотнительной прокладки 29 и далее через волокнистую прокладку 31 - в центральное отверстие уплотнительной прокладки 30, .затем ч ерез волокнистую прокладку 31, через отверстия прокладки 29 - в отверстие 21 ив полость 12 управления.

При перекрытии отверстия 15 клапаном 16 управления давление в полости 1 2 управления начинает возрастать и усилие, развиваемое на эластичной мембране 10, передается тарели 8 и скрепленному с ней клапану 7. Клапан 7 начинает перекрывать отверстие вводного патрубка 2, и чем с большим

4Q усилием уплотнительная прокладка 22 прижимается к срезу взводного патрубка 2, тем с большим усилием одна к другой прижимаются уп,аотнительные прокладки 29 и 30 и волокнистые про(- кладки 31. В результате этого сопротивление движению огнетушащего вещества через волокнистые проклаДки 31 и поверхности уплотнительных прокладок 29 и 30 резко возрастает и резко снижается давление огнетушащего вещества в полости 12 управления. Так как площадь тарели 8 более чем в десять раз больше площади сечения вводного патрубка 2, то соответственно

30

35

50

термочувствительному элементу 20,что- 55 ° столько же ргз будет меньше давле- бы удержать клапан 16 управления в ние в полости 12 управления, закрытом дежурном состоянии. Напри- Выполнение редуктора спринклер- мер, при диаметре проходного сечения кого оросителя поворотным, вращаю- вводного патрубка 2, равном 50 мм, и щимся вокруг оси вводного патрубка

5

0

5

диаметре тарели 8, равном 250 мм, не обходимое давление огнетушащего вещества в полости 12 управления по сравнению с давлением в полости вводного патрубка 2 можно снизить более чем в 20 раз и, соответственно, в это же.число раз можно снизить металлоемкость термочувствительного элемента 20. В результате этого время нагрева термочувствительного элемента 20 сокращается почти во столько же раз, что резко снижает инерционность работы спринклерного оросителя.

Редуктор клапана 7 работает следующим образом (фиг.2).

При работе спринклерного оросителя огнетушащее вещество из вводного патрубка 2 в полость 12 управления поступает через центральное отверстие уплотнительной прокладки 22 клапана 7, огибает обратньш клапан 23 и через волокнистую прокдадку 31 поступает в отверстия уплотнительной прокладки 29 и далее через волокнистую прокладку 31 - в центральное отверстие уплотнительной прокладки 30, .затем ч ерез волокнистую прокладку 31, через отверстия прокладки 29 - в отверстие 21 ив полость 12 управления.

При перекрытии отверстия 15 клапаном 16 управления давление в полости 1 2 управления начинает возрастать и усилие, развиваемое на эластичной мембране 10, передается тарели 8 и скрепленному с ней клапану 7. Клапан 7 начинает перекрывать отверстие вводного патрубка 2, и чем с большим

Q усилием уплотнительная прокладка 22 прижимается к срезу взводного патрубка 2, тем с большим усилием одна к другой прижимаются уп,аотнительные прокладки 29 и 30 и волокнистые про(- кладки 31. В результате этого сопротивление движению огнетушащего вещества через волокнистые проклаДки 31 и поверхности уплотнительных прокладок 29 и 30 резко возрастает и резко снижается давление огнетушащего вещества в полости 12 управления. Так как площадь тарели 8 более чем в десять раз больше площади сечения вводного патрубка 2, то соответственно

0

5

0

7

позволяет компактной, мелкодисперсной струей огнетушащего вещества, выходящей из сопла спринклера в длину до 7-15 м, орошать равномерно площадь пожаротушения до 700 м .

Выполнение одного конца вводного патрубка в виде конусообразного круговой формы полого, перфорированного насадка, встроенного в соответствующую его форме полость корпуса и смонтированного в полости насадка клапана, выполненного в виде поршня, позволяет исключить трение скольжения между корпусом, насадком и клапаном за счет жидкостной сма:зки проходящих струй огнетушащего вещества, что повышает надежность и безотказность работы спринклерного оросителя.

Выполнение исполнительного механизма в виде клапана, соединенного с тарелью с прикрепленной к ней эластичной мембраной, позволяет исключить из спринклера трущиеся не надежнйе узлы и получить необходимо усилие на клапане при его закрывании и в дежурном режиме при незначительном давлении огнетушащего вещества в полости управления, что повьш1ает надежность работы спринклерного оросителя и снижает его инерционность работы.

Выполнение в спринклерном оросителе термочувствительного элемента с запрограммированной формой повышает надежность работы клапана управления при достижении оптимальной температуры срабатывания (без подтеков, как это наблюдается в известном устройстве), что повышает надежность устройства в целом и снижает инерционность его работы.

Выполнение в клапане спринклерного оросителя встроенного редуктора позволяет в несколько раз снизить давление огнетушащего вещества в полости управления, тем самым на та624858

кую же величину сн1таается усилие, развиваемое термочувствительной пластиной, и тем самым повьшшется во столько же раз ее чувствительность, т.е. во столько же раз снижается инерционность спринклерного оросителя.

Q Формула изобретения

1.Спринклерный ороситель многократного действия, содержащий полый корпус с вводным патрубком, сопло с

15 распылителем огнетушащего вещества, установленный в корпусе исполнительный механизм с клапаном, клапан управления с термочувствительным элементом с запрограммированной формой

20 и электроконтактное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снаб жен двумя эластичными мембранами, обратным клапаном и при25 крепленным к вводному патрубку полым перфорированным насадком с конусной наружной и цилиндрической внутренней поверхностями, при этом корпус выполнен из двух половин, разделенных од3Q ной из эластичных мембран на рабочую и управляющую полости, и установлен на перфорированном насадке с возможностью вращения относительно его оси, причем управляющая полость корпуса сообщена отверстием, в котором установлен обратный клапан, с полостью вводного патрубка, при этом другая эластичная мембрана установлена между клапаном управления и термочувствительным элементам.

2.Ороситель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен редуктором, выполненным в виде пакета чередующихся перфорированных уп- лотнительных и волокнистых прокладок, установленных под обратным клапаном, при этом оси отверстий перфорации смещены относительно друг друга.

35

40

45

25

W 20 2 17 16 15

Фиг.1

25Фи8.2

Фиг.5

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к автоматическим устройствам противопожарных систем, и позволяет повысить надежность работы спринклера. В спринклерном оросителе многократного действия корпус 1 выполнен поворотным вокруг оси вводного патрубка 2, размещенный в корпусе конец которого выполнен в виде конусообразного полого насадка 4, в полости которого смонтирован клапан 7, выпол- ненный в виде поршня, укрепленный с тарелью 8 и эластичной мембраной 10. Эластичная мембрана разделяет полость корпуса на две камеры, одна из которых имеет сопла 13 с распылителями 14, а другая снабжена клапаном управления 16, взаимосвязанным с термочувствительным элементом 20 с запрограммированной формой. Для снижения инерционности работы в клапан оросителя встроен редуктор. Г з.п. ф-лы, 3 ил. с сл

Редактор Л.Повхан

Составитель Н.Голдобин

Техред А.Кравчук Корректор Н.Король

Заказ 6333/4 Тираж 430Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва,, Ж-35, Раушская наб. , д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4