Устройство для моделирования процесса тушения пожара Советский патент 1990 года по МПК A62C39/00 A62C5/02 

Изобретение относится к исследованию процесса тушения пожаров, а именно к устройствам для моделирования процесса разрушения пены в зоне высоких температур при дистанционном объемном тушении подвижных составов в тоннелях.

Цель изобретек-ия - расширение функциональных возможностей путем определения скорости разрушения пены в процессе тушения пожара.

На чертеже показана функциональная схема установки.

Устройство для моделирования процесса тушения пожара состоит из секций электронагревательной спирали 1, которые подключены к источнику питания с одной стороны через блок 2 регулирования напряжения, а с другой стороны черег пускатели 3, сигнальные лампы 4 и блоки 5 управления (отключающего устройства). Секции спирали 1 помещены внутри герметичных металлических коробов 6, расположенных внутри трубы 7, в торце которой установлен пеногенератор 8. Над дальними от пеногенератора 8 торцами коробов 6 размещены термопары 9, которые подключены к блоку 10 регистрации температуры и каждая к индивидуальному пороговому блоку 11, выход которого связан с управляющим входом соответствующего блока 5 управления

Устройство работает следующим обрасл

Ј -4

00

03

™Jk,

зом

В исходном состоянии откчючающие

устройства 5 находятся в таком состоянии, при котором напряжение подается на секции электронагревательной спирали 1, однако электрические цепи в это время разомкнуты, так как для их замыкания требуется нажать пускатели 3. Нажатием одного пускателя 3 (или всех сразу) подключается к источнику питания и начинает нагреваться соответствующая (или все) секция электронагревательной спирали.

Число подключенных секций спирали соответствует числу горящих вагонов подвижного состава. С помощью блока 2 регулирования напряжения, представляющего собой набор реостатов (или 3-х канальное устройство программного изменения напряжения в каналах), устанавливают определенное напряжение (или режим изменения напряжения) на каждой из включенных секций спирали, чему соответствует определенная температура стенок коробов 6 и воздуха в трубе над ними. Эта температура фиксируется термопарами 9 и отображается на блоке 10 регистрации температуры, т.е пускателями 3 и блоком 2 регулировки напряжения моделируют различные ситуации пожара (число горящих вагонов и стадию развития пожара в каждом из вагонов) .

Пусть включены вторая и третья от пеногенераторов секции электронагревательной спирали I. Блоком 2 регулировки напряжения установлены температуры над этими спиралями соответственно Ti и Та, которые измеряются термопарами 9 и фиксируются блоком 10 регистрации температуры. Температурь TI и Та устанавливаются в диапазоне 200-1000°С.

После этого включают леногенератор 8 и пенный поток по всему сечению трубы 7 продвигается под давлением, создаваемым пеногенератором к нагретым макетам вагонов. Производительность пеногене- ратора выбирается такой, чтобы она превышала скорость разрушения пены в зоне высоких температур. При этом происходит постепенное заполнение пеной всего объема трубы. В момент касания передним фронтом пенного потока термопары, расположенной над торцом второго от пекогенератора короба 6, температура спая головки термопары резко снижается, а следовательно, резко снижается и термо-ЭДС, ей вырабатываемая. Это служит вхог,ны сигналов ил соответствующего порогового блока 11. Пороговые блоки настроены таким образом, что на выходе появляются си-налы при скачкообразном изменении входного напряжения ч не реагируют на незначительные или плавкые колебания. Таким обоазом, в момент догтнжепия передним фронтом пенного потока дальнего от псногенератора 8 торца второго короба б на выходе соответствующего пооогового блок 1 1 появляется

0

5

0

5

0

5

нал, который поступает на управляющий вход соответствующего отключающего устройства 5. Появление такого сигнала вызывает отключение ог источника питания секции электронагревательной спирали 1, размещенной внутри второго от пеногене- ратора короба 6. При этом гаснет сигнальная лампа 4 в цепи этой секции. Тем самым имитируется процесс прекращения пламенного горения в вагоне, погруженном в пену, и моделируется процесс охлаждения нагретых конструкций этого вагона.

В это время напряжение продолжает подаваться на секцию спирали 1, размещенную в третьем коробе 6, имитируя продолжающийся пожар в этом вагоне.

После достижения передним фронтом пенного потока термопары 9, установленной над дальним торцом этого короба, поступит сигнал на соответствующий этой термопаре пороговый блок I1 и аналогичным образом, как и при достижении термопары над вторым коробом, отключена секция спирали 1, размещенная в третьем коробе G, о чем сигнализирует сигнальная лампа 4 в ее цепи.

Зная производительность пеногенера- тора Q и определяя время заполнения т всего объема W0 трубы, можно вычислить объем выработанной пены

Тогда объем разрушенной пены Wp равен

Wp Wn-W0 MJ, а скорость объемного разрушения пены

.с- .

Задаваясь различными комбинациями включенных секций электронагревательной спирали и различными температурными режимами модельного пожара, можно построить зависимость (n,t), где п - число горящих вагонов, а Т - температура в зоне пожара.

Предлагаемое техническое решение позволяет моделировать процесс тушения пожара путем отключения участка электронагревательной спирали, погруженного в пену, задавать различные температурные режимы на отдельных участках спирали, учитывать влияние на процесс разрушения пены конкретной геометрической формы горящих объектов. Располагая зависимостью о f(n,Т), можно рассчитать необходимую производительность пеногенера- тора, обеспечивающую тушение пожара в данных условиях ь необходимый для этого запас пенообразователя.

Формула изобретения

Устройство для моделирования процесса тушения пожара, содержащее трубу с размещенными внутри нее термопарами, подключенными к блоку регистрации температуры, электронагревательную спираль, связанную через блок регулирования напряжения с источником питания, пеногенера- тор, установленный в торце трубы, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения скорости разрушения пены в процессе тушения пожара, электронагревательная спираль состоит из отдельных секций, подключенных к источнику питания через

допсчнительно введенные блоки и оавлсннг, причем каждая секция спирали , ovieue . внутри герметичного металлического ч роба расположенного внутри -оубы. а егмопар 1 размещены над торцами корэ.Ч: иа рт стоянми or пеногенератооа и пгдг..лочени к дополнительно введением пороговым б к- кам, выходы которых связаны с уппавтяю- щими входами соответствуюинх 5., управления.

Изобретение касается исследования процесса тушения пожаров в тоннелях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения скорости разрушения пены в динамическом режиме тушения пожара. Для этого в трубе, имитирующей тоннель, размещены металлические коробы-модели вагонов. Внутри каждого короба находится электронагревательная спираль с возможностью регулировки подводимого напряжения через специальный блок. При помощи пускателей можно включить на обогрев любой из коробов или несколько сразу в произвольной комбинации, имитируя различные ситуации пожара. Блоком регистрации температуры контролируется процесс нагрева. После достижения выбранного температурного режима в трубу от пеногенератора, установленного в ее торце, подается пена, перекрывающая все сечение и продвигающаяся вперед под напором воздуха. Достигая термопар, расположенных над коробами, пенный поток резко охлаждает их, что вызывает падение ЭДС в цепи термопар, и от соответствующих пороговых блоков поступает сигнал на отключение электронагревательной спирали, погруженной в пену. Тем самым имитируется процесс прекращения горения на участке, пройденном пенным потоком, и появляется возможность исследовать процесс охлаждения нагретых конструкций. 1 ил.

v9 sxx 56 s s xx xxxx:

6- WWv-O

к,

Н

j