Результат интеллектуальной деятельности: МОДУЛЬНАЯ СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ВИХРЕВЫМ АППАРАТОМ ФОРМИРОВАНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к противопожарной технике.

Известна модульная система пожаротушения с вихревым аппаратом формирования газожидкостной смеси, содержащая сосуд, в котором хранится огнетушащее вещество, пусковой баллон с рабочим газом, сеть трубопроводов с оросителями по патенту РФ №2413554, Кл. А62А 3/10, (прототип).

Недостатком известной системы является сравнительно невысокое быстродействие.

Технический результат - повышение быстродействия системы пожаротушения.

Это достигается тем, что в модульной системе пожаротушения с вихревым аппаратом формирования газожидкостной смеси, содержащей сосуд, в котором хранится огнетушащее вещество, пусковой баллон с рабочим газом, сеть трубопроводов с оросителями, сосуд крепится кронштейнами к строительной конструкции помещения и имеет устройство сброса газовой фазы, совмещенное с мерным щупом для огнетушащего вещества, и оснащен устройством формирования газожидкостной смеси вихревого типа, которое выполнено в виде конической камеры смешения с тангенциальным вводом в верхней части, выполненным в виде гибкого шланга высокого давления, соединенным с пусковым баллоном, заполненным рабочим газом (например, азотом или СО₂), при этом подвод огнетушащего вещества осуществляется по вихревому элементу, соосному камере и выполненному в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%, а подача газожидкостной смеси в центральный трубопровод осуществляется из нижней части камеры, соединенной с устройством слива огнетушащего вещества, совмещенным с предохранительным клапаном, при этом вертикальный патрубок камеры смешения соединен с устройством залива огнетушащего вещества и сигнализатором давления, а пусковой баллон расположен рядом с емкостью для огнетушащего вещества и оснащен запорно-пусковым устройством электрического или термомеханического пуска, а каждый узел распределительной сети включает устройство распределения газожидкостной смеси, причем при разделении потока на два направления используется стандартный тройник, а при разделении потока на три и более направлений используется устройство распределения специальной конструкции, например камерного типа, а каждый ороситель или блок оросителей снабжен устройством ориентации в одной или двух плоскостях.

На фиг. 1 представлена схема модульной системы пожаротушения с вихревым аппаратом формирования газожидкостной смеси, на фиг. 2 - схема оросителя в виде дренчера.

Модульная система пожаротушения с вихревым аппаратом формирования газожидкостной смеси содержит сосуд 1, в котором хранится огнетушащее вещество. Он крепится кронштейнами 18 к строительной конструкции помещения и имеет устройство сброса газовой фазы 5, совмещенное с мерным щупом для огнетушащего вещества.

В дежурном режиме в сосуде 1 для огнетушащего вещества избыточное давление отсутствует. Сосуд 1 оснащен устройством 2 формирования газожидкостной смеси вихревого типа, которое выполнено в виде конической камеры смешения с тангенциальным вводом в верхней части, выполненным в виде гибкого шланга 9 высокого давления, соединенным с пусковым баллоном 7, заполненным рабочим газом (например, азотом или СО₂).

Подвод огнетушащего вещества осуществляется по вихревому элементу 20, соосному камере 2 и выполненному в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%, а подача газожидкостной смеси в центральный трубопровод 11 осуществляется из нижней части камеры, соединенной с устройством слива огнетушащего вещества, совмещенным с предохранительным клапаном 4. Вертикальный патрубок 19 камеры 2 соединен с устройством залива 3 огнетушащего вещества и сигнализатором давления 6.

Рабочий газ для установок модульного исполнения хранится в пусковом баллоне 7, расположенном рядом с емкостью для огнетушащего вещества, который оснащен запорно-пусковым устройством 8 электрического или термомеханического пуска.

Кронштейном 10 осуществляется крепление баллона к строительной конструкции. Для установок централизованного исполнения рабочий газ хранится в батарее рабочего газа, состав которого определяется проектом и не входит в состав модуля.

Для обеспечения подачи газожидкостной смеси оптимальной концентрации ко всем оросителям 14, каждый узел распределительной сети 17 должен включать устройство распределения газожидкостной смеси, при разделении потока на два направления используется стандартный тройник 12, а при разделении потока на три и более направлений используется устройство распределения специальной конструкции 13, например камерного типа.

Каждый ороситель 14 или блок оросителей 15 снабжен устройством ориентации 16 в одной или двух плоскостях.

Модульная система пожаротушения с вихревым аппаратом формирования газожидкостной смеси работает следующим образом.

В дежурном режиме в сосуде 1 для огнетушащего вещества избыточное давление отсутствует. При срабатывании ЗПУ на пусковом баллоне 7 рабочий газ поступает в устройство 2 формирования газожидкостной смеси и обеспечивает получение газожидкостной смеси требуемой концентрации за счет вихревого элемента 20, выполненного в виде конической перфорированной спирали с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне 50÷80%.

Сформированная газожидкостная смесь по центральному трубопроводу 11 поступает к узловой точке распределительной сети, а затем через распределительную сеть 17 ко всем оросителям 14. Каждый ороситель 14 или блок оросителей 15 снабжен устройством ориентации 16 в одной или двух плоскостях.

Особенностью данной системы является использование газожидкостной смеси, которая подается к оросителям установки по одному трубопроводу, что значительно упрощает схему установки, ее монтаж и эксплуатацию.

Эффективность диспергирования жидкости обеспечивается следующими особенностями технологии: истечение из оросителей предварительно полученной в специальном устройстве 2 газожидкостной смеси. Это позволяет при невысоких давлениях (0,3-1,0) МПа получить высокую скорость капель (до 200 м/с), что способствует их эффективному дроблению; создание особого вихревого режима течения газожидкостной смеси на входе в ороситель 14 с помощью конической камеры смешения с тангенциальным вводом.

Ороситель 14 выполнен в виде дренчера (фиг. 2) и содержит корпус, выполненный в виде центральной втулки 22 с внешней шестигранной и внутренней цилиндрической поверхностями, при этом с двух торцевых сторон центральной втулки 22 выполнена внутренняя резьба, причем к одной из торцевых сторон осесимметрично крепится, посредством контргайки 25, подводящий патрубок 26, а к другой - распыливающий элемент, выполненный в виде втулки 21, внутренний диаметр которой равен внутреннему диаметру подводящего патрубка 26. К втулке 21 посредством дуг 27, расположенных по конической поверхности, крепится розетка 28, представляющая собой часть сферической поверхности 31, ограниченной внутренней и внешней полусферами и имеющей толщину «s». При этом центр полусферы лежит на линии, соединяющей оси центральной втулки 21 и ось подводящего патрубка 26. На сферической поверхности 31, с ее внешней стороны, выполнены по крайней мере три паза 29, оси которых расположены на радиальных по отношению к полусфере линиях, а в периферийной части полусферы выполнены по крайней мере три дроссельных отверстия 30, центры которых лежат в плоскости, параллельной диаметральной плоскости полусферы, которая перпендикулярна оси подводящего патрубка 26.

Осесимметрично распыливающему элементу расположен блокирующий клапан, выполненный в виде шара 24, фиксируемого пружиной 23, расположенной внутри центральной втулки 22, к конической поверхности 32, выполненной на конце подводящего патрубка 26, обращенном в сторону распыливающего элемента. В боковой поверхности 33 центральной втулки 22 с внешней шестигранной и внутренней цилиндрической поверхностями выполнены по крайней мере три наклонных в сторону розетки 28 дроссельных отверстия 34, оси которых пересекаются в точке, лежащей на оси центральной втулки 22, и составляют острый угол с этой осью в плоскости чертежа.

Ороситель 14 работает следующим образом.

В производственном здании устанавливают систему, состоящую из источника водоснабжения, представляющего собой резервуар с водой и систему водозабора с фильтром и насосом, монтируют сеть магистральных и распределительных трубопроводов (на чертеже не показано), на которых закрепляют дренчерные головки и обеспечивают сеть постоянно заполненным жидким огнетушащим составом, предназначенным для местного тушения и локализации очага пожара в помещении.

В исходном состоянии пружина 23 прижимает шар 24 к подводящему патрубку 26 с обеспечением герметичности и исключением утечки жидкости из распределительного трубопровода (на чертеже не показан). При возникновении опасности пожара и инициировании избыточного давления от магистрального трубопровода с давлением 4÷10 атм последнее отжимает шар 24 со сжатием пружины 23, и поток жидкости устремляется по двум направлениям: первое - через дроссельные отверстия 34, оси которых пересекаются в точке, лежащей на оси центральной втулки 22, а второе - к распыливающему элементу 28, создавая водяную завесу.

При регулировке в случае самопроизвольного дренирования жидкости вращением втулки 22 сжимается пружина 23 с увеличением поджатия шара 24 до полного перекрытия подводящего патрубка 26 и обеспечения герметичности. Окончательное положение втулки фиксируется контргайкой 25. В случае отсутствия дренирования из оросителя регулировка последнего выполняется вращением втулки 22 в обратную сторону с разжимом пружины 23, уменьшением поджатия шара 24, появления протока жидкости и последующей небольшой подкрутки втулки 22 до полного перекрытия центрального отверстия подводящего патрубка 26. Окончательно положение втулки фиксируется контргайкой 25. Таким образом, в системе распределительных трубопроводов огнетушащая жидкость в состоянии готовности находится всегда у входов распыливающих элементов, что обеспечивает практически мгновенное срабатывание системы распыления и в целом снижает инерционность срабатывания автоматической системы пожарной защиты до долей секунды.

Дренчер обеспечивает повышение быстродействия и надежности систем пожарной защиты, повышение технологичности изготовления и настройки, герметичность в рабочем положении и позволяет орошать одним дренчером в зависимости от конструкции и диаметра проходного отверстия 6…36 м² площади пола помещения. В качестве средства пожаротушения вместо воды может использоваться раствор пенообразователя. Возможно использование со следующими видами огнетушащего вещества: вода, водные растворы, пена. Кратность пены - 13,2%, концентрация - 3%. В качестве пенообразователя в таких системах пожаротушения применяется фторсинтетический пенообразователь типа "Мультипена". Работает также на 6%-водном растворе фторсодержащего пенообразователя "Подслойный" в условиях задымления помещения.