МОДУЛЬ ПОЖАРОТУШЕНИЯ КОЧЕТОВА
FIRE-EXTINGUISHING MODULE OF KOCHETOV

Изобретение относится к области противопожарной техники и предназначено для тушения пожаров автоматическими стационарными или мобильными установками с использованием распыленной нейтральным газом жидкости (воды) в учреждениях культуры, в помещениях вычислительной техники, на судах, самолетах, складах и других объектах, в которых находятся люди и ценное оборудование.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является модуль пожаротушения по патенту РФ №2405607, включающий корпус, изготовленный из профилированных стальных полос, в который вертикально установлен баллон с сифонной трубкой, разделенный уровнем жидкости на жидкостный и газовый объемы и заполненный огнетушащей жидкостью, находящейся под давлением сжатого газа, сигнализатор давления, причем на выходе из баллона установлено запорно-пусковое устройство пиротехнического типа, соединенное электрически через прибор с дымовыми извещателями и гидравлически - с распылителем, соединенным с сифонной трубкой, причем распылитель выполнен с цилиндрической внутренней полостью, в которую установлен с радиальным зазором инверсор газожидкостного потока, выполненный в виде глухого стакана с боковыми отверстиями, площадь которых превосходит площадь выходных отверстий распылителя (прототип).
Недостаток устройства заключается в сравнительно небольшом быстродействии за счет разделения сифонной трубки на два участка с отверстиями, что затрудняет быстрое опорожнение емкости баллона.
Технический результат - повышение эффективности пожаротушения за счет увеличения быстродействия.
Это достигается тем, что в модуле пожаротушения, включающем корпус, изготовленный из профилированных стальных полос, в который вертикально установлен баллон с сифонной трубкой, разделенный уровнем жидкости на жидкостный и газовый объемы и заполненный огнетушащей жидкостью, находящейся под давлением сжатого газа, сигнализатор давления, причем на выходе из баллона установлено запорно-пусковое устройство пиротехнического типа, соединенное электрически через прибор управления с дымовыми извещателями и гидравлически - с распылителем, соединенным с сифонной трубкой, сифонная трубка выполнена постоянного сечения с диффузором на конце, обращенном к днищу баллона, а сигнализатор давления установлен в верхней части баллона, в которую вмонтирован штуцер для закачки газа, имеющий на конце, расположенном в газовом объеме баллона, обратный клапан, а распылитель содержит полый цилиндрический корпус, соединенный с соплом, в котором выполнены жиклеры во взаимно-перпендикулярных плоскостях, а полый корпус состоит из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода, подводящего жидкость, конической переходной части и цилиндрической части с большим размером диаметрального сечения и с внутренней резьбовой поверхностью, а соосно корпусу, в его нижней части, закреплено сопло, образованное цилиндрической поверхностью с внешней резьбой, взаимодействующей с цилиндрической частью корпуса, при этом цилиндрическая поверхность сопла переходит в коническую поверхность и замыкается торцевой, перпендикулярной оси корпуса, глухой перегородкой с жиклером в ее центре, выполненным осесимметричным соплу и состоящим из цилиндрического и конического дроссельных отверстий, соединенных последовательно, причем больший диаметр конического отверстия расположен на глухой перегородке сопла, при этом корпус и сопло образуют три соосные между собой внутренние цилиндрические камеры, а на сопле, со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен дополнительный ряд жиклеров, которые образованы, по крайней мере, тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных каналов для прохода жидкости и горизонтальных каналов, которые пересекаются на конической боковой поверхности сопла и образуют выходные отверстия каждого из жиклера, при этом парные каналы расположены под прямым углом друг к другу в продольных плоскостях корпуса, а коническая боковая поверхность сопла выполнена с углом при вершине, равным 90°, а в расширительной камере, перпендикулярно ее оси, установлен сетчатый разбрызгиватель.
На фиг.1 представлена схема модуля пожаротушения, на фиг.2 - схема распылителя газожидкостного потока.
Модуль пожаротушения распыленной жидкостью (фиг.1) содержит корпус 1, изготовленный из профилированных стальных полос, в который вертикально установлен баллон 2, состоящий из цилиндрического корпуса, днища и верхней части и разделенный уровнем жидкости на жидкостный 3 и газовый 4 объемы.
Баллон 2 снабжен осесимметрично расположенной в нем сифонной трубкой 5, которая выполнена постоянного сечения с диффузором 6 на конце, обращенном к днищу баллона 2, при этом сигнализатор давления 12 установлен в верхней части баллона, в которую вмонтирован штуцер 7 для закачки газа, имеющий на конце, расположенном в газовом объеме 4 баллона, обратный клапан 8.
На выходе из баллона 2 установлено запорно-пусковое устройство (ЗПУ) 13 пиротехнического типа с пиропатроном 14, соединенное гидравлически с трубопроводом 9, который направляет газожидкостный поток от ЗПУ 13 к распылителю 15 газожидкостного потока.
Распылитель 15 газожидкостного потока (фиг.2) выполнен в виде пеногенератора эжекционного типа и включает в себя распылитель 3 вихревого типа, который соединен с корпусом 12 пенной насадки, выполненным в виде цилиндрической обечайки, установленной коаксиально и осесимметрично относительно распылителя 3. На корпусе 12 пенной насадки, в части, расположенной ближе к распылителю 3, выполнены, по крайней мере, три окна 17 для эжектирования воздуха, а на выходе закреплен рассекатель 16 двухфазного потока, выполненный в виде пакета последовательно соединенных сеток, образованного двумя коническими поверхностями 13 и 15, имеющими общее круглое основание 14, закрепленное на корпусе 12 на расстоянии «L» от среза цилиндрической обечайки. При этом вершины конических поверхностей лежат на оси корпуса 12, причем коническая поверхность 13, обращенная в сторону распылителя 3, выполнена полной, а коническая поверхность 15, обращенная в сторону среза цилиндрической обечайки, - усеченной. К корпусу 12 пенной насадки, в ее средней части, прикреплена своим большим основание коническая поверхность диффузора 11, на которой выполнены, по крайней мере, три окна 18 для эжектирования воздуха, а меньшее основание усеченной конической поверхности диффузора 11 закреплено на выходе распылителя 3, причем диаметр этого основания равен диаметру выходного отверстия 10 распылителя 3.
Распылитель 3 вихревого типа состоит из втулки, осесимметричной корпусу 12 пенной насадки, с одной стороны которой расположена перпендикулярно ее оси перегородка 4, соединенная со входным штуцером 1 с отверстием 2 для подачи пенообразующего и огнегасящего раствора в вихревую камеру 6, закрепленную коаксиально на внутренней поверхности втулки 3 распылителя и выполненную в виде цилиндрической полости 8 с, по крайней мере, тремя тангенциальными отверстиями 9, соединенными с полостью 5 распылителя, связанной с отверстием 2 штуцера 1. Цилиндрическая полость 8 образована кольцом 7, осесимметричным корпусу 12 пенной насадки, и двумя перегородками 6 и 19, одна из которых, обращенная в сторону штуцера 1, выполнена глухой, а другая, обращенная в сторону диффузора 11, - с выходным отверстием 10, расположенным осесимметрично кольцу 7.
Пеногенератор эжекционного типа работает следующим образом.
При возникновении пожара насосная установка (на чертеже не показано) подает раствор пенообразователя из бака-дозатора или пожарной машины во входной трубопровод пеногенератора, соединенного со штуцером 1, откуда он через отверстие 2 и камеру 5 под давлением подается на входные тангенциально расположенные отверстия 9 вихревой камеры 6, откуда закрученный поток выходит через отверстие 10, соединенное со входом диффузора 11, через окна 18 которого происходит эжектирование воздуха для образования пены, которая направляется в рассекатель 16 двухфазного потока. В начале факела распыленная струя раствора пенообразователя имеет наибольшую скорость и за счет эжекции воздуха формируется пена с пузырьками как малого размера (2÷3 мм в поперечнике), так и с более крупными пузырьками (4÷2 мм в поперечнике). Таким образом, пеногенератор вырабатывает полидисперсную (разноразмерную по пузырькам) пену, которая обладает свойством быстрого растекания по поверхности.
Испытания показали, что даже в условиях интенсивного задымления пена образуется в заданных объемах и имеет хорошую устойчивость к распаданию.
В качестве пенообразователя в таких системах пожаротушения применяется фторсинтетический пенообразователь типа ″Мультипена″. Пеногенератор работает также на 6%-ном водном растворе фторсодержащего пенообразователя ″Подслойный″ в условиях задымления помещения.
Пеногенератор является универсальным и предназначен для подачи пены в различных системах пожаротушения, например в огнетушителях, автоматических системах пожаротушения закрытых технологических помещений (подача пены на место возгорания), где возможно образование паро- и газовоздушных смесей, например в насосных залах насосных нефтеперекачивающих станций, камерах регулирования давления и т.п.
Для обеспечения автоматического режима пожаротушения ЗПУ 13 соединено электрически через прибор управления 10 с дымовыми извещателями 11. Наличие необходимого для работы модуля давления наддува баллона 2 фиксируется сигнализатором давления 12.
Работа модуля пожаротушения осуществляется следующим образом.
В установленный вертикально баллон 2 заливается огнетушащая жидкость, например вода. Затем баллон 2 наддувают газом, например азотом, через штуцер 7 до заданного давления 1÷3 МПа. О готовности модуля пожаротушения распыленной жидкостью судят по показаниям сигнализатора давления 12.
При возникновении возгорания в защищаемом помещении извещатели 11 подают сигнал на прибор управления 10, который в свою очередь вырабатывает электрический импульс на открытие ЗПУ 13, например на подрыв пиропатрона 14. Под действием перепада давления сжатого газа в баллоне 2 жидкость вместе с газом через сифонную трубку 5 с диффузором 6 устремляются, смешиваясь (вода становится газированной), к ЗПУ 13, а затем трубопровод 9 и в распылитель 15. При любом давлении в баллоне 2 обеспечивается подача двухфазной смеси с одним и тем же газосодержанием. При течении по трубопроводу 9 газожидкостный поток изменяет свою структуру на горизонтальных, вертикальных участках и поворотах (на чертеже не показано).
Распылитель 15 газожидкостного потока работает следующим образом.
Распылитель устанавливается в рабочее состояние в вертикальном положении. При подаче жидкости в корпус под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа в каналах 26 и 27 образуются встречные потоки жидкости, устремляющиеся к выходным отверстиям жиклеров, образованных этими каналами.
Равномерная по фракциям смесь в виде капельного или пузырькового потока истекает через отверстия распылителя 15 в защищаемое помещение (на чертеже не показано). О полной выработке газа и жидкости из баллона 2 судят по сигнализатору давления 12. Предусмотрена возможность ручного запуска модуля пожаротушения распыленной жидкостью путем механического воздействия на ЗПУ 13.
Распылитель прост в работе, монтаже и переналадке и может быть использован при противопожарной защите гибких технологических линий.