Результат интеллектуальной деятельности: МЕТАТЕЛЬНОЕ ОГНЕТУШАЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к устройствам, генерирующим газоаэрозольную смесь ингибиторов горения, и может быть использовано для объемного тушения пожаров в замкнутых объемах путем метания устройства в очаг пожара.

Уровень техники характеризует устройство для генерирования огнетушащей смеси по патенту РФ N 2071194, A 62 C 31/00, опубл. 27.12.96 в бюл. N 36, содержащее генерирующий газоаэрозольную смесь пиротехнический заряд с защитной оболочкой, который размещен внутри теплозащитной прослойки корпуса, выполненного из двух встречно скрепленных емкостей тарельчатой формы с зазором между их отбортовками, образующими кольцевое выходное сопло, соосно которому под скобой-рукояткой смонтирован узел воспламенения.

Крепление частей корпуса позволяет регулировать геометрические параметры кольцевого выходного сопла для обеспечения адекватного изменения скорости выхода огнетушащей смеси.

Узел воспламенения имеет средство временной задержки воспламенения заряда для подготовки и осуществления ручного метания.

Недостатком известного устройства, выбранного по числу совпадающих признаков и технической сущности в качестве ближайшего аналога, является нестабильное горение пиротехнического заряда из-за того, что теплозащитная прослойка представляет собой насыпной порошок абляционного материала, эндотермически разлагающегося под воздействием температуры горения заряда, и которая просыпается в верхней части на заряд, где физически перекрывает зону горения и химически дестабилизирует горение ингибирующим действием продуктов реакции.

При этом нарушается теплозащита корпуса, которая разогревается до температуры, превышающей температуру воспламенения органических соединений материалов, на которых лежит вброшенный генератор. Возможен прорыв горячей газоаэрозольной смеси через прожоги корпуса, что является источником вторичных возгораний, проплавлений, короблений и иных негативных проявлений, усугубляющих действие пожара.

Следовательно, функциональная надежность устройства по прототипу неудовлетворительная.

Кроме того, производительность генерирования тушащей смеси при регрессивном горении заряда низкая, что увеличивает время достижения тушащей концентрации в защищаемом объеме, то есть продлевает разрушающее действие огня развивающегося пожара.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности устройства и эффективности основного действия объемного тушения пожара при метании его в очаг возгорания.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном метатальном огнетушащем устройстве, содержащем генерирующий газоаэрозольную смесь пиротехнический заряд с защитной оболочкой, который размещен внутри корпуса, выполненного из двух встречно скрепленных емкостей тарельчатой формы с зазором между их отбортовками, образующими кольцевое выходное сопло, соосно которому под скобой-рукояткой смонтирован узел воспламенения, пиротехнический заряд выполнен из двух частей, каждая из которых закреплена в несущей теплозащитной прослойке в емкости тарельчатой формы так, что свободный торец заряда расположен ниже отбортовки, при этом несущие теплозащитные прослойки выполнены из строительного гипса.

Предложенная совокупность существенных признаков обеспечивает улучшение механической прочности устройства, монолитность конструкции, теплоизоляцию корпуса от воздействия температуры горения внутри него пиротехнического заряда, стабильность газодинамики генерируемого тушащего потока и снижение вдвое температуры продуктов в тушащем потоке.

Выполнение заряда из двух разделенных поперечным зазором частей в четыре раза повысило производительность дымообразования, следовательно, ускорило достижение тушащей концентрации в защищаемом объеме.

Свободный объем корпуса, разделяющий две части заряда, дополнительно выполняет функции ресивера, где накапливаются продукты горения пиротехнического состава, происходит их перемешивание с выравниванием давления для всестороннего распределения тушащей смеси через кольцевое сопло, в защищаемый от пожара объем, и, главное, эффективное при этом их охлаждение.

Выполнение несущих теплозащитных прослоек корпуса из строительного гипса, который изменяет агрегатное состояние от раствора до твердого монолита, упрощает технологию сборки устройства, обеспечивает жесткое крепление заряда в корпусе, стабилизирует горение пиротехнического состава.

Выпаривание связанной гипсом воды обеспечивает снижение температуры тушащей смеси на выходе и разбавление их дополнительным экономически чистым ингибитором горения.

Размещение частей заряда с поперечным сквозным зазором, сопоставимым с размерами выходного кольцевого сопла, обеспечивает их воспламенение от общего соосного узла инициирования и равномерное торцевое горение с повышенной скоростью генерирования тушащей смеси.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично изображены:
на фиг. 1 - общий вид устройства, вид сбоку;
на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1;
на фиг. 3 - график распределения температуры газоаэрозольного потока по длине струи после выхода из генератора.

Корпус устройства выполнен из идентичных емкостей 1 тарельчатой формы с отбортовками 2, которые скрепляются встречно болтами 3 (фиг. 2) с возможностью регулирования величины зазора между ними - кольцевого выходного сопла 4 в зависимости от применяемого пиротехнического состава заряда 5 для обеспечения необходимой скорости выхода генерируемой газоаэрозольной смеси.

Пиротехнический заряд 5 выполнен из двух частей, каждая из которых закреплена в несущей теплозащитной прослойке 6 из строительного гипса, который жестко связывает заряд 5 с емкостей 1 корпуса. Поверхность заряда 5 покрыта защитной оболочкой, например лаковой, или между торцами заряда 5 размещают прокладку из упругого пенопласта (условно не показан), предохраняющие состав от атмосферного воздействия. Обе части заряда 5 смонтированы внутри емкости 1 корпуса несколько ниже отбортовок 2, образуя между торцами зазор, симметричный кольцевому выходному соплу 4. Соосно соплу 4 закреплен узел 7 воспламенения терочного типа, который размещен внутри рукоятки-скобы 8, смонтированной на соединительных болтах 3 емкостей корпуса, предохраняющей узел 7 от механических повреждений.

Обе части заряда 5 устанавливают в тарельчатой формы емкости 1, на дно которых наносят предварительно слой раствора строительного гипса, чтобы торец заряда 5 располагался несколько выше отбортовки 2. Затем заряд 5 с усилием погружают в слой гипса на дне, опуская свободный торец заряда 5 несколько ниже отбортовки 2, после чего в зазор между емкостью 1 и боковой поверхностью заряда 5 заливают раствор строительного гипса. При застывании гипса формируется монолитная сборная конструкция, а прослойка 6 гипса является жесткой связью в структуре емкость 1 - прослойка 6 - заряд 5 и служит несущей деталью.

Далее подготовленные две сборки совмещают по линии отбортовок 2 (встречно) и скрепляют болтами 3, на двух из которых предварительно монтируют скобу 8.

Посредством гаек или мерных втулок (на чертеже условно не показано) устанавливают величину зазора между отбортовками 2, формируя необходимое расчетное кольцевое выходное сопло 4, которое соответствует типу пиротехнического состава заряда 5.

Затем под скобой 8 укрепляют посредством пружинного зажима узел 7 воспламенения. Устройство готово к эксплуатации в качестве метательной "гранаты" в очаг пожара.

Перед метанием вручную взводится узел 7 воспламенения, снабженный средством задержки инициирования заряда 5 длительностью, необходимой для подготовки и доставки устройства в очаг пожара. Далее за скобу 8, используемую в качестве рукоятки, устройство с размаха вбрасывается в горящий объем помещения через окно, дверь, которые затем захлопывают.

Форс пламени от узла 7 воспламенения практически мгновенно прожигает пенопластовую прослойку (если таковая установлена) между частями заряда 5, которые воспламеняются по торцам. При этом прослойка полностью сгорает, а зазор между торцами частей заряда 5 выполняет функции ресивера для генерируемых газоаэрозольных продуктов горения состава.

Устройство целесообразно использовать в качестве первичного средства подавления огня до проведения разведки, в частности до обесточивания силовых электросетей, прибор и оборудования, после чего возможно тушение проливом воды из технических средств. Это дает оперативный выигрыш по времени в борьбе с пожарами в закрытых объемах, например салонах транспортных средств, шкафах управления, моторных отсеках и т.п.

Тепловой импульс от узла 7 воспламеняет обе части заряда 5, которые стабильно и равномерно горят с торцов более динамично, чем по прототипу с наружной поверхности, а именно полностью сгорают за 24 сек против 95 сек, равной массы заряда 5. За меньшее время сгорания частей заряда 5, по сравнению с прототипом, незащищенные части обечаек тарельчатой формы и окружающая среда не успевают прогреться и оказать существенный эффект подогрева газоаэрозольной смеси ингибиторов горения, истекающей из генератора, что является одним из факторов низкой температуры огнетушащего потока.

При сгорании заряда 5 образуется газоаэрозольная смесь ингибиторов горения, которая равномерно во всех направлениях истекает через кольцевое сопло 4.

Механическая прочность устройства обеспечивает динамические перегрузки 3g.

Симметричная форма корпуса допускает произвольную ориентацию устройства при падении, которая не отражается на его функциональной надежности. Установка устройства на торец практически не изменяет газодинамику генерируемого огнетушащего потока.

Прослойки 6 из строительного гипса имеют плохую теплопроводность, что полностью предотвращает теплопередачу через них на корпус и, следовательно, исключается вторичное возгорание легковоспламеняемых материалов.

Температура огнетушащего потока, сравнительно с прототипом, снижена более чем в два раза, а на выходе из устройства составляет менее 300^oC (см. фиг. 3), что также повышает эффективность основного действия.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их устойчивая взаимосвязь в совокупности является достаточной для достижения новизны качества, то есть нового технического эффекта, неприсущего признакам в их разобщенности, для решения поставленной в изобретении задачи.

Предложенное техническое решение не известно по доступным источникам информации уровня техники, из которого явным образом не следует для специалиста пожарного, и может быть промышленно воспроизведено в серийном производстве, то есть соответствует критериям патентоспособности.