УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА

Полезная модель относится к противопожарной техники, а более конкретно к устройствам для тушения пожара порошковыми составами.
Из уровня техники известны устройства для тушения пожара, которые характеризуются следующими входными признаками: устройство для тушения пожара содержит корпус с герметично соединенной с ним крышкой, при этом внутри корпуса размещены средства для генерации газа и огнетушащий порошок, а на внешней поверхности корпуса выполнены либо насечки (см. патент RU - C1 - №2147902, 1999), либо профилированные канавки (см. патент RU - C1 - №2082472, 1997).
Основной недостаток известных устройств для тушения пожара заключается в том, что, вследствие наличия на их корпусе значительна механически ослабленного участка, необходимо принимать специальные меры предосторожности не только при хранении и транспортировке, но; и при их эксплуатации. Кроме того, для обеспечения срабатывания устройства в заданном (достаточно узком) диапазона избыточных давлений необходимо не только использовать для изготовления корпуса устройства материал со строго заданными механическими свойствами, не и обеспечить высокую воспроизводимость при обработке этого материала давлением. Все это приводит к удорожанию известных устройств для тушения пожара.
Известно также устройство для тушения пожара, взятое в качестве прототипа и содержащее герметичный корпус, заполненный огнетушащим порошком и снабженный расположенной в его нижней части выпускной головкой, в отверстии которой последовательна расположены закрепленная по своему периметру запирающая мембрана и средства для ее разрушения, при этом устройство снабжено, внешним источникам газа-вытеснителя, который через запорно-пусковой блок связан с взрыхлителем огнетушащего порошка, который выполнен в виде двухстенной кольцевой камеры из пористого материала, которая размещена в полости корпуса и закреплена у верхнего торца выпускной головки (см. авторское свидетельство SU - A1 - №1264954, 1986).
Такое выполнение устройства для тушения пожара позволяет, за счет подбора (для каждой партии исходного листового материала для запирающих мембран) величины зазора между внешней поверхностью запирающей мембраны и заостренной частью средств для ее разрушения, обеспечить срабатывание устройства для тушения пожара в достаточно узком диапазоне избыточных давлений внутри корпуса вне зависимости от величины разброса физико-механических свойств материалов из разных партий, которые используются для изготовления запирающей мембраны.
Однако используемые в известном устройстве для тушения пожара средства: для разрушения запирающей мембраны в виде заостренного стержня не обеспечивают гарантированного полного раскрытия запирающей мембраны, а следовательно не обеспечиваются требуемые, режимные параметры подачи огнетушащего порошка на защищаемую поверхность. Таким образом, недостаток известного устройства для тушения пожара заключается в недостаточно высокой надежности его работы.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по повышению надежности функционирования устройства для тушения пожара путем обеспечения гарантированного полного раскрытия запирающей мембраны при достижении в полости корпуса рабочего давления.
Поставленная задача решена тем, что в устройстве для тушения пожара, содержащем герметичный корпус, заполненный огнетушащим порошком и снабженный выпускной головкой, в отверстии которой последовательно) расположены герметично закрепленная по своему периметру запирающая мембрана и средства для ее разрушения, при этом полость корпуса связана с источником газа-вытеснителя, согласно полезной модели, средства для разрушения запирающей мембраны выполнены в виде втулки с, по крайней мере, тремя пластинчатыми элементами в виде ножей, которые расположены радиально и на одинаковом угловом расстоянии друг от друга, при этом заостренные кромки пластинчатых элементов обращены к внешней поверхности запирающей мембраны и расположены с зазором относительно ее внешней поверхности.
Кроме того, поставленная задача решена тем, что
- заостренные кромки пластинчатых элементов расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси отверстия выпускной головки;
- заостренные кромки пластинчатых элементов расположены на конической поверхности, соосной отверстию выпускной головки и обращенной своей вершиной к запирающей мембране;
- втулка размещена в выполненном о резьбой отверстии выпускной головки с возможностью осевого перемещения по этой резьбе и фиксации в заданном положении относительно занира-
ющей мембраны;
- заостренные кромки пластинчатых элементов заточены с одной стороны;
- выпускная головка размещена в нижней части: герметичного корпуса, а источник газа-вытеснителя выполнен в виде газогенератора и размещен в верхней части полости корпуса;
- источник газа-вытеснителя выполнен в виде баллона с сжатым газом, снабженного запорно-пусковым блоком;
н
- устройство дополнительно содержит подключенный к выпускной головке распределительный трубопровод с N одинаковыми выпускными насадками, площадь S поперечного сечения которых удовлетворяет соотношениям:
н
-1
-1
S=(0,6-1,0)·S·N; S=V·L
2
где: S - площадь поперечного сечения отверстия выпускной головки [м];
3
V - объем полости герметичного корпуса, заполненный огнетушашим порошком [м];
L - длина условной цилиндрической емкости с объемом, равным V и площадью поперечного, сечения - S, равная 10-80 [м];
- распределительный трубопровод выполнен с площадью поперечного сечения, уменьшающейся в направлении от места соединения его. с выпускной головкой, при этом площадь поперечного сечения участка распределительного трубопровода, расположенного. перед каждым выпускным насадком, больше площади поперечного сечения его участка, расположенного, за соответствующим выпускным насадком.
Предложенное выполнение средств для разрушения запирающей мембраны в виде втулки с, по крайней мере, тремя пластин-
Зачатыми элементами ж виде ножей, которые, расположены радиально, на одинаковом угловом расстоянии друг от друга и c заостренными кромками, обращенными к внешней поверхности запирающей мембраны, обеспечивает полное ее раскрытие вне зависимости от расположения начальной зона ее разрушения. В результата полного) раскрытия запирающей мембраны обеспечивается осесимметричная форма струи выбрасываемого из отверстия выпускной головки огнетушащего порошка, а следовательно равномерное распределение его по защищаемой поверхности. С Другой стороны полное раскрытие запирающей мембраны обеспечивает заданное проходное сечение (исключается потери напора) для выбрасываемого огнетушащего порошка, а следовательно требуемый режим подачи его через распределительный трубопровод к выпускным насадкам.
Расположение заостренных кромок пластинчатых элементов в одной плоскости, перпендикулярной оси отверстия выпускной головки, позволяет упростить конструкцию средств для разрушения запирающей мембраны, а расположение заостренных кромок пластинчатых элементов на конической поверхности, соосной отверстию выпускной головки и обращенной вершиной к запирающей мембране, обеспечивает, как и в прототипе, начало разрушения запирающей мембраны с ее центральной зоны.
Размещение втулки в выполненном с резьбой отверстии выпускной головки с возможностью осевого перемещения по этой резьбе и фиксации в заданном положении относительно запирающей мембраны упрощает процесс настройки устройства на срабатывание, при заданном рабочем давлении в полости корпуса, а также обеспечивает возможность использования втулки в качестве прижимной гайки для закрепления запирающей мембраны в вы-
пускной головке. Заточка заостренных кромок пластинчатых элементов с одной стороны обеспечивает упрощение процесса их изготовления.
Предложенное техническое решение может быть использовано как при выполнении источника газа-вытеснителя в виде размещенного в верхней части полости корпуса газогенератора (при небольших габаритах устройства), так и при выполнении источника газа-вытеснителя в виде баллона о сжатым газом (воздухом), снабженного запорно-пусковым блоком.
н
н
-1
-1
Согласно другому варианту, устройство для тушения пожара содержит подключенный к выпускной головке распределительный трубопровод с N одинаковыми выпускными насадками, площадь S поперечного сечения которых удовлетворяет соотношениям: S=(0,6-1,0)·S·N; S=V·L
где: S - площадь поперечного сечения отверстия выпускной головки; V - объем полости герметичного корпуса, заполненный огнетушащим порошком, a L=10-80м - длина условной цилиндрической емкости с объемом V и площадью поперечного сечения S. Выполнение распределительного трубопровода с площадью поперечного сечения уменьшающейся в направлении от выпускной головки, позволяет обеспечить равномерное распределение подачи огнетушащего порошка на очаг горения.
В дальнейшем полезная модель поясняется чертежами и описанием к ним.
На фиг.1 изображено предложенное устройство для тушения пожара, частичный разрез; на фиг.2 - втулка (вид сверху); на фиг.3 - втулка с четырьмя пластинчатыми элементами, согласно другому варианту их выполнения (продольный разрез);
на фиг.4 схематично изображено предложенное устройстве для тушения пожара с источником газа-вытеснителя в виде баллона с сжатым газом и распределительным трубопроводом.
Устройство для тушения пожара (фиг.1) содержит герметичный корпус 1, газогенератор 2, который размещен в верхней части полости корпуса 1 и герметично соединен с ним, а также выпускную головку 3 с отверстием 4, которая размещена в нижней части корпуса 1. В предпочтительном варианте осуществления полезной модели отверстие 4 в выпускной головке 3 выполнено резьбовым. В отверстии 4 последовательно расположены: запирающая мембрана 5, которая по своему периметру герметично закреплена в отверстии 4, и средства для ее разрушения, которые выполнены в виде втулки 6 (в предпочтительном варианте осуществления полезной модели с внешней резьбой) и с, по крайней мере, тремя (фиг.1 и 2) пластинчатыми элементами в виде ножей 7. Ножи 7 расположены радиально; на одинаковом угловом расстоянии (на фиг.2 под углом γ=120°) друг относительно друга и закреплены во втулке 6. Заостренные кромки 8 ножей 7 обращены к внешней поверхности запирающей мембраны 5 и лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси 9 отверстия 4. Заостренные кромки 8 ножей 7 расположены с зазором относительно внешней поверхности запирающей мембраны 5, при этом величина этого зазора определяется выбранной величиной избыточного давления в полости корпуса 1, при котором происходит разрушение запирающей мембраны 5 и выброс находящегося в полости корпуса 1 огнетушащего порошка 10. Запирающая мембрана 5 может быть герметично закреплена по своему периметру в отверстии 4 с помощью различных известных средств, в том числе она может быть приклеена, приварена или припаяна. На фиг.1
показан вариант герметичного закрепления запирающей мембраны 5 с помощью уплотнительного кольца 11, например резинового, и перемещающейся в осевом направлении по резьбе отверстия 4 втулки 6, которая в данном случае выполняет также и функцию прижимной гайки (шлицы на торце втулки 6 для ее завинчивания-отвинчивания на чертежах не показаны).
Согласно варианту осуществления полезной модели, показанному на фиг.3, заостренные кромки 8 ножей 7 (в данном случае их четыре) расположены на соосной оси 9 конической поверхности с образующей 12 и вершиной 13, которая обращена к запирающей мембране 5. В предпочтительном варианте осуществления полезной модели заостренные кромки 8 ножей 7 сформированы путем заточки соответствующих их торцов с одной стороны (фиг.1 и фиг.3).
Фиксация втулки 6 (которая выполнена о возможностью осевого перемещения по резьбе отверстия 4) в заданном положении относительно; внешней поверхности запирающей мембраны 5 может быть осуществлено также о помощью различных известных средств, а именно: стопорных винтов, гаек и др.
В зависимости от конкретных условий эксплуатации устройства для тушения пожара в качестве; газогенератора 2 могут быть использованы различные известные газогенераторы, работающие либо в автоматическом режиме (от электрического сигнала пожарного извещателя или термодатчика фиг.1), либо в режиме ручного пуска. Для выхода газов в полость корпуса 1 газогенератор 2 снабжен отверстиями 14.
В представленном на фиг.4 варианте осуществления полезной модели заполненная огнетушащим порошком полость герметичного: корпуса 1″ соединена с источником газа-вытеснителя,
н
который выполнен в виде баллона 15 с сжатым газом через запорно-пусковой блок 16. Выпускная головка 3', имеющая конструкцию аналогичную описанной выше выпускной головки 3, соединена с распределительным трубопроводом 17 с N одинаковыми выпускными насадками 18, площадь S поперечного сечения которых удовлетворяет соотношениям:
н
-1
-1
S=(0,6-1,0)·S·N; S=V·L
где: S - площадь отверстия выпускной головки 3', V - объем полости корпуса 1″, заполненной огнетушащим порошком и равный объему условной цилиндрической емкости с площадью поперечного сечения, равной V и длиной L=10-80 м.
распределительный трубопровод 17 выполнен с площадью поперечного сечения, которая уменьшается в направлении от места соединения его с выпускной головкой 3'. Площадь поперечного сечения участка распределительного трубопровода 17, расположенного. перед каждым i-ым выпускным насадком 18 (i=1. 2)....N) больше площади поперечного сечения его участка, расположенного за i-ым выпускным насадком 18.
устройство для тушения пожара работает следующим образом. При подаче электрического импульса от пожарного извещателя, либо в результате самосрабатывания при достижении критического значения температуры в защищаемом объеме, либо в результате принудительного срабатывания от кнопки ручного пуска происходит запуск газогенератора 2. В результате повышения давления в полости; герметичного корпуса 1 происходит деформация (прогиб) запирающей мембраны 5 в направлении заостренных кромок 8 ножей 7. При заданном избыточном давлении в полости корпуса 1 происходит касание центрального участка
внешней поверхности запирающей мембраны 5 заостренных кромок 8 ножей 7. При дальнейшем повышении избыточного давления в полости корпуса 1 происходит дальнейшая деформация запирающей мембраны 5. При этом, за счет взаимодействия ее с заостренными кромками 8 ножей 7, в ней образуются радиальные (по числу ножей 7) зоны с высокой концентрацией механических напряжений. Наличие этих зон приводит сначала к локальному разрушению запирающей мембраны 5. Затем, под действием напора потока находящегося в полости корпуса 1 огнетушащего порошка 10 происходит полное раскрытие запирающей мембраны 5 (она приобретает вид отогнутых к внутренней стенке втулки 6 лепестков) по радиальным направлениям, соответствующим расположению заостренных кромок 8 ножей 7. В результате полного выброса огнетушащего порошка 10 из полости корпуса 1 через отверстие 4 в зону горения обеспечивается тушение пожара.
Работа устройства, представленного на фиг.4 отличается от описанной выше тем, что. после срабатывания запорно-пускового блока 16 сжатый газ из баллона 15 поступает в полость корпуса 1'. После достижения в полости корпуса 1 заданного избыточного давления (1,1-1,5МПа) происходит (также, как описано выше) полное раскрытие запирающей мембраны, расположенной в выпускной головке 3'. В результате огнетушащий порошок по распределительному трубопроводу 17 поступает к выпускным насадкам 18, а далее на защищаемую поверхность. При этом за счет уменьшения в направлении потока огнетушащего порошка сечения распределительного трубопровода 17 обеспечивается (при дебете огнетушащего порошка через выпускные насадки 18) достаточно равномерное распределение скорости перемещения огнетушащего порошка по распределительному трубопро-
воду 17.
Предложенное устройство для тушения пожара может быть использовано на промышленных объектах, в административных зданиях, в складских помещениях и т.д.